甘肃北山地区小西弓金矿床成矿流体性质及矿床成因

doi:10.19657/j.geoscience.1000-8527.2020.03.12

现代地质 ›› 2020, Vol. 34 ›› Issue (03): 554-568.DOI: 10.19657/j.geoscience.1000-8527.2020.03.12

甘肃北山地区小西弓金矿床成矿流体性质及矿床成因

袁伟恒¹^,²(), 顾雪祥²^,³(), 章永梅²^,³, 杜泽忠⁴, 于晓飞⁴, 孙海瑞⁴, 吕鑫⁴

1.武警黄金地质研究所,河北廊坊 065000
2.中国地质大学(北京) 地球科学与资源学院,北京 100083
3.中国地质大学(北京) 地质过程与矿产资源国家重点实验室,北京 100083
4.中国地质调查局发展研究中心(自然资源部矿产勘查技术指导中心),北京 100037

收稿日期:2019-09-20 修回日期:2019-12-21 出版日期:2020-07-04 发布日期:2020-07-05
通讯作者: 顾雪祥
作者简介:顾雪祥,男,教授,博士生导师,1963年出生,矿床学专业,主要从事矿床学与矿床地球化学研究。Email: xuexiang_gu@cugb.edu.cn。
袁伟恒,男,硕士,1992年出生,矿物学、岩石学、矿床学专业,主要从事矿床学与矿床地球化学研究。Email: 528566236@qq.com。
基金资助:
中国地质调查局项目“整装勘查区找矿预测与技术方法示范”(DD20160050);中国地质调查局项目“整装勘查区矿产地质调查与找矿预测”(DD20190159)

Properties of Ore-forming Fluids and Genesis of the Xiaoxigong Gold Deposit in the Beishan Region, Gansu Province

YUAN Weiheng¹^,²(), GU Xuexiang²^,³(), ZHANG Yongmei²^,³, DU Zezhong⁴, YU Xiaofei⁴, SUN Hairui⁴, LÜ Xin⁴

1. Gold Geological Institute of CAPF, Langfang, Hebei 065000, China
2. School of Earth Sciences and Resources, China University of Geosciences, Beijing 100083, China
3. State Key Laboratory of Geological Processes and Mineral Resources, China University of Geosciences, Beijing 100083, China
4. Development and Research Center of China Geological Survry(Mineral Exploration Technical Guidance Center, Ministry of Natural Resources), Beijing 100037, China

Received:2019-09-20 Revised:2019-12-21 Online:2020-07-04 Published:2020-07-05
Contact: GU Xuexiang

摘要/Abstract

摘要：

小西弓金矿床位于甘肃北山造山带南部,矿体受NWW向次级断裂控制,赋矿围岩主要为中元古界西尖山群变质岩。成矿过程可分为3个阶段:石英-黄铁矿阶段(早阶段)、石英-多金属硫化物阶段(主成矿阶段)和石英-碳酸盐阶段(晚阶段)。对主成矿阶段石英中的流体包裹体、微量元素和氢、氧同位素开展研究,以期查明成矿流体性质,探讨矿床成因。主成矿阶段石英中主要发育气液两相水溶液包裹体、CO₂-H₂O三相包裹体和纯液相CO₂包裹体,均一温度介于194~397 ℃,盐度为2.2%~8.9% NaCl_eqv,密度为0.63~0.98 g/cm³。利用CO₂-H₂O三相包裹体计算出主成矿阶段流体包裹体捕获压力为257~395 MPa,成矿深度为9.5~14.6 km。流体包裹体测温、激光拉曼光谱分析与石英微量元素特征表明,成矿流体为中高温、低盐度、中低密度的CO₂-H₂O-NaCl±CH₄体系,且具有相对还原性的特点。主成矿阶段石英的δD_V-SMOW值为-100.2‰~-75.6‰,δ¹⁸ $O H 2 O$ 值为+4.15‰~+8.31‰,主成矿阶段流体以变质水为主,流体不混溶作用是金富集成矿的重要机制。综合分析认为,小西弓金矿床为中深成造山型金矿床。

关键词: 流体包裹体, 石英微量元素, 氢、氧同位素, 造山型金矿床, 小西弓金矿床

Abstract:

The Xiaoxigong gold deposit is located in the south part of the Beishan orogenic belt. The orebodies are hosted in metamorphic rocks of the Middle Proterozoic Xijianshan Group, and are controlled by the NWW- trending secondary faults. Mineralization process can be divided into three stages, including quartz-pyrite stage (early stage), quartz-polymetallic sulfide stage (main ore stage) and quartz-carbonate stage (late stage). In this paper, fluid inclusions, trace elements and H-O isotopes of the main ore stage are studied in order to determine the properties of the ore-forming fluids and the genesis of the deposit. The quartz of the main ore stage mainly contains H₂O-NaCl, CO₂-H₂O and pure CO₂inclusions. The homogenization temperatures, salinities and densities of H₂O-NaCl and CO₂-H₂O inclusions vary from 194 ℃ to 397 ℃, 2.2% to 8.9% and 0.63 g/cm³ to 0.98 g/cm³, respectively. According to the calculation from CO₂-H₂O three phase inclusions, the trapping pressures in the ore stage are 257 MPa to 395 MPa and the ore-forming depths are 9.5 km to 14.6 km. The results of fluid inclusion microthermometry, laser Raman spectroscopy and quartz trace elements show that the ore-forming fluid is a CO₂-H₂O-NaCl±CH₄ system and somewhat reduced, with medium-high temperature, low salinity and medium-low density. The values of δD_V-SMOW and δ¹⁸ $O H 2 O$ in the ore stage are -100.2‰ to -75.6‰ and +4.15‰ to +8.31‰.The fluid inclusion and H-O isotope characteristics indicate that the ore-forming fluids in the main ore stage were mainly metamorphic water, and the fluid immiscibility is an important mechanism for gold precipitation. Comprehensive analyses show that the Xiaoxigong deposit belongs to a mesozonal to hypozonal orogenic gold deposit.

Key words: fluid inclusion, quartz trace element, H-O isotope, orogenic gold deposit, Xiaoxigong gold deposit

中图分类号:

P618.51

袁伟恒, 顾雪祥, 章永梅, 杜泽忠, 于晓飞, 孙海瑞, 吕鑫. 甘肃北山地区小西弓金矿床成矿流体性质及矿床成因[J]. 现代地质, 2020, 34(03): 554-568.

YUAN Weiheng, GU Xuexiang, ZHANG Yongmei, DU Zezhong, YU Xiaofei, SUN Hairui, LÜ Xin. Properties of Ore-forming Fluids and Genesis of the Xiaoxigong Gold Deposit in the Beishan Region, Gansu Province[J]. Geoscience, 2020, 34(03): 554-568.

图/表 16

图1 北山造山带大地构造位置示意图(A)、北山地区构造单元划分图(B)和北山地区区域地质简图(C) (图A据Kr?ner et al.[16],2008;图B据Xiao et al.[17],2010;图C据西安地质研究所,2004修改)

Fig.1 Simplified geotectonic location map of the Beishan orogenic belt (A),tectonic unit map of the Beishan area (B) and regional geological map of the Beishan area (C)

图2 小西弓金矿床地质图(据甘肃省第四地质矿产勘查院,2004修改) 1.第四系;2.西尖山群第二岩组二云石英片岩、大理岩;3.西尖山群第一岩组二云斜长石英片岩;4.西尖山群第五岩组钙质片岩、片状石英岩夹二云片岩;5.西尖山群第四岩组二岩段大理岩、中基性火山岩;6.西尖山群第四岩组一岩段二云片岩;7.石英正长斑岩;8.二长花岗岩;9.花岗岩;10.钾长花岗岩;11.石英闪长岩;12.蚀变石英闪长岩;13.花岗斑岩脉;14.辉绿岩脉;15.金矿体;16.断裂;17.钻孔位置及编号;18.勘探线及编号。

Fig.2 Geological map of the Xiaoxigong gold deposit

图3 小西弓金矿床矿体特征 A.北矿带地表采坑,矿体走向285°~ 295°,向北或向南陡倾;B.北矿带矿脉中间较为破碎,两侧见较强的硅化;C.中矿带Au2矿体,走向约290°,整体向北倾,近于直立;D.中矿带矿体中夹宽约20 cm的含金石英脉,石英脉走向与矿体走向一致;E.南矿带露天采坑,矿体沿走向呈舒缓-弯曲状延伸。

Fig.3 Ore body characteristics of the Xiaoxigong gold deposit

图4 小西弓金矿床矿石组构及矿物共生组合

Fig.4 Typical ore structures, textures and mineral associations in the Xiaoxigong gold deposit

表1 小西弓金矿床金矿物电子探针分析结果(wB/%)

Table 1 Results of electron probe analysis for the gold minerals in the Xiaoxigong gold deposit

测点	矿物	As	Se	Fe	S	Au	Ag	Zn	Bi	Ni	Te	Cd	Sn	总量	Ag/Au	金成色
1	银金矿	—	—	0.99	0.31	54.64	42.13	0.14	0.54	—	0.10	—	—	98.85	0.77	565
2	银金矿	0.49	—	0.94	0.46	56.39	40.88	—	0.28	0.09	0.15	—	0.08	99.76	0.72	580
3	银金矿	—	—	0.27	0.33	49.93	47.77	—	0.36	—	0.11	—	—	98.77	0.96	511
4	自然金	—	—	0.33	0.23	82.51	15.20	—	0.30	0.13	0.05	0.13	0.08	98.96	0.18	844
5	金银矿	—	—	0.74	0.30	40.78	56.80	—	0.22	0.16	0.11	0.11	—	99.22	1.39	418
6	自然金	—	—	0.09	0.04	86.83	11.43	—	0.52	—	—	—	—	98.91	0.13	884
7	自然金	—	0.06	0.84	0.16	86.47	11.01	—	0.72	0.22	—	—	—	99.48	0.13	887

图5 小西弓金矿床成矿阶段划分 A.石英-多金属硫化物脉切穿并错断早阶段较为纯净的石英细脉;B.石英-方解石脉,含少量萤石矿物;C.方解石脉切穿早阶段纯净的石英脉;D.晚阶段方解石脉切穿石英-多金属硫化物脉;C-D在透射偏光显微镜正交偏光下拍摄;Q.石英;Cal.方解石;Py.黄铁矿;Fl.萤石。

Fig.5 Mineralization stages of the Xiaoxigong gold deposit

图6 小西弓金矿床流体包裹体显微照片 A.气液两相水溶液包裹体;B、C.气液两相水溶液包裹体,呈负晶形,沿生长环带分布;D.CO2-H2O包裹体,室温下呈两相,且充填度变化较大;E.CO2-H2O三相包裹体,与纯液相水溶液包裹体、气液两相水溶液包裹体共存;F.CO2-H2O三相包裹体,与纯液相CO2包裹体共存;G.CO2-H2O三相包裹体,与纯液相水溶液包裹体共存;H.CO2-H2O三相包裹体,室温下呈现双眼皮结构;I .CO2-H2O三相包裹体,与纯液相CO2包裹体、气液两相水溶液包裹体共存;LH2O.液相水;VH2O.气相水;LCO2.液相CO2;VCO2.气相CO2。

Fig.6 Microphotographs of fluid inclusions in the Xiaoxigong gold deposit

表2 小西弓金矿床主成矿阶段流体包裹体显微测温结果

Table 2 Microthermometric results of fluid inclusions in the main ore stage of the Xiaoxigong gold deposit

类型	CO₂固相初熔温度/℃	笼合物熔化温度/℃	部分均一温度/℃	冰点温度/℃	完全均一温度/℃
类型	范围/测定数/均值	范围/测定数/均值	范围/测定数/均值	范围/测定数/均值	范围/测定数/均值
Ⅰ型				-5.8~-1.5/52/-3.9	194~397/106/315
Ⅱ型	-60.1~-56.3/25/-58.3	7.4~8.9/16/7.9	16.5~26.8/28/21.7		261~389/28/320
Ⅲ型	-59.7~-56.8/11/-58.5		17.5~19.4/11/17.9

图7 小西弓金矿床主成矿阶段流体包裹体均一温度和盐度频数直方图

Fig.7 Histograms of homogenization temperature and salinity of fluid inclusions in the main ore stage of the Xiaoxigong gold deposit

表3 小西弓金矿床主成矿阶段成矿流体密度、压力及深度

Table 3 Fluid density, pressure and depth in the main ore stage of the Xiaoxigong gold deposit

包裹体类型	密度/(g/cm³)				压力/MPa				深度/km
包裹体类型	范围	测定数	均值		范围	测定数	均值		范围	测定数	均值
Ⅰ型	0.63~0.92	41	0.76
Ⅱ型	0.89~0.98	17	0.92	256.9~395.0		17	330	9.5~14.6		17	12.2
Ⅲ型	0.67~0.82	11	0.75

图8 小西弓金矿床主成矿阶段流体包裹体激光拉曼光谱图 A、B.气液两相水溶液包裹体成分主要为H2O;C、D.CO2-H2O三相包裹体成分主要为H2O和CO2,含少量CH4;E、F.纯液相CO2包裹体中含一定量CH4。

Fig.8 Laser Raman spectra of fluid inclusions in the main ore stage of the Xiaoxigong gold deposit

表4 小西弓金矿床主成矿阶段石英的微量元素(wB /10-6)及特征值

Table 4 Trace element concentrations and characteristic values for the main ore stage quartz of the Xiaoxigong gold deposit(10-6)

样品号	Li	Be	Sc	V	Cr	Co	Ni	Cu	Zn	Ga	Rb	Sr	Y	Mo	Cd	In	Sb
BD-5	1.890	0.074	0.426	2.050	4.16	0.095	0.168	0.525	3.340	0.598	4.370	2.110	0.046	0.006	0.019	<0.002	0.107
BD-6	1.430	0.004	0.189	0.121	3.09	0.015	0.075	0.604	0.556	0.033	0.171	2.390	0.174	0.005	0.010	<0.002	0.069
BD-7	0.665	0.002	0.541	0.035	2.95	0.013	0.192	0.104	0.481	0.015	0.031	6.210	0.252	0.004	0.015	0.002	0.079
BD-8	0.967	0.008	0.047	0.037	3.11	0.009	0.045	0.112	0.695	0.005	0.034	0.842	0.020	0.002	<0.002	<0.002	0.076
ND-1	0.062	0.011	0.298	0.038	4.11	0.009	0.136	0.075	0.703	0.009	0.031	2.000	0.215	0.003	0.003	<0.002	0.135
ND-4	0.102	0.003	8.490	0.385	3.23	0.026	0.091	0.155	0.691	0.042	0.129	0.980	0.034	0.002	0.007	<0.002	0.077
ND-16	0.265	0.063	0.383	1.180	3.45	0.185	0.231	1.770	4.590	0.359	1.180	4.570	1.030	0.043	0.015	<0.002	0.122
ND-23	0.109	0.002	0.198	0.247	3.26	0.047	0.133	0.190	0.577	0.032	0.141	1.610	0.220	0.014	0.003	<0.002	0.070
ZD-4	1.510	0.110	0.277	1.130	3.34	0.203	0.110	0.146	1.570	0.547	4.190	2.080	0.989	0.022	0.011	0.005	0.465
ZD-6	1.180	0.182	0.375	1.660	4.10	0.161	0.192	0.398	2.720	0.485	6.680	1.040	1.660	0.081	0.017	0.011	0.342
ZD-8	2.050	0.163	0.330	1.430	3.11	0.172	0.201	0.103	1.780	0.761	5.270	9.630	1.370	0.069	0.036	0.005	0.618
ZD-9	2.800	0.265	0.638	2.480	3.50	0.350	0.172	0.158	20.100	1.480	10.500	3.360	2.630	0.082	0.382	0.015	0.660
样品号	Cs	Ba	La	Ce	Pr	Nd	Sm	Eu	Gd	Tb	Dy	Ho	Er	Tm	Yb	Lu	W
BD-5	0.152	14.300	0.044	0.082	0.010	0.031	0.005	0.003	0.007	0.002	0.007	0.002	0.006	0.002	0.006	0.002	0.367
BD-6	0.028	1.210	0.048	0.089	0.011	0.040	0.013	0.005	0.013	0.003	0.020	0.005	0.016	0.004	0.019	0.003	0.041
BD-7	0.028	0.383	0.04	0.090	0.012	0.046	0.014	0.005	0.013	0.004	0.025	0.008	0.033	0.008	0.078	0.022	0.047
BD-8	0.023	0.569	0.022	0.037	0.004	0.017	0.004	<0.002	0.003	<0.002	0.003	<0.002	0.002	<0.002	<0.002	<0.002	0.064
ND-1	0.016	0.351	0.107	0.211	0.029	0.110	0.024	0.005	0.026	0.005	0.029	0.006	0.018	0.003	0.018	0.003	0.040
ND-4	0.012	1.190	0.024	0.039	0.003	0.015	0.004	0.004	0.004	<0.002	0.005	<0.002	0.003	<0.002	0.002	<0.002	0.046
ND-16	0.039	7.170	0.538	1.220	0.167	0.642	0.149	0.036	0.126	0.026	0.160	0.036	0.105	0.018	0.106	0.013	0.242
ND-23	0.011	3.000	0.537	0.921	0.125	0.511	0.100	0.014	0.081	0.010	0.042	0.006	0.016	0.002	0.013	0.002	0.035
ZD-4	0.165	4.510	0.547	1.220	0.180	0.796	0.266	0.041	0.199	0.042	0.215	0.038	0.099	0.015	0.073	0.010	547.000
ZD-6	0.099	9.130	1.050	2.400	0.269	0.962	0.206	0.046	0.185	0.041	0.265	0.059	0.178	0.031	0.199	0.027	17.600
ZD-8	0.194	7.350	1.360	2.980	0.385	1.440	0.337	0.046	0.256	0.050	0.276	0.051	0.151	0.024	0.135	0.019	251.000
ZD-9	0.226	10.000	1.540	3.600	0.503	2.070	0.626	0.092	0.491	0.096	0.513	0.099	0.257	0.040	0.226	0.032	1 085.000
样品号	Re	Tl	Pb	Bi	Th	U	Nb	Ta	Zr	Hf	δEu	δCe	Y/Ho	Zr/Hf	Hf/Sm	Nb/La	Th/La
BD-5	<0.002	0.023	1.890	0.045	0.007	0.006	0.239	0.017	0.357	0.016	1.55	0.89	23.00	22.31	3.20	5.43	0.16
BD-6	<0.002	0.005	9.620	0.096	<0.002	0.004	0.006	<0.002	0.037	<0.002	1.16	0.88	34.80	—	—	0.13	—
BD-7	<0.002	<0.002	0.340	0.007	0.005	0.007	0.004	0.002	0.039	<0.002	1.11	0.96	31.50	—	—	0.10	0.13
BD-8	<0.002	<0.002	0.212	0.005	0.004	0.005	0.203	0.013	0.059	0.002	1.70	0.87	—	29.50	0.50	9.23	0.18
ND-1	<0.002	<0.002	0.472	0.009	0.003	0.008	0.003	<0.002	0.034	<0.002	0.61	0.88	35.83	—	—	0.03	0.03
ND-4	<0.002	<0.002	1.160	0.010	0.002	0.004	0.013	0.002	0.034	<0.002	3.03	0.93	—	—	—	0.54	0.08
ND-16	<0.002	0.005	6.990	0.006	0.074	0.025	0.062	0.006	0.969	0.030	0.78	0.95	28.61	32.30	0.20	0.12	0.14
ND-23	<0.002	0.002	0.945	0.008	0.006	0.008	0.003	<0.002	0.034	<0.002	0.46	0.81	36.67	—	—	0.01	0.01
ZD-4	0.007	0.071	94.100	2.010	0.098	0.052	0.195	0.012	0.968	0.035	0.52	0.91	26.03	27.66	0.13	0.36	0.18
ZD-6	<0.002	0.048	0.673	0.013	0.223	0.151	0.503	0.031	25.900	0.753	0.71	1.04	28.14	34.40	3.66	0.48	0.21
ZD-8	0.003	0.046	55.600	1.660	0.340	0.074	0.675	0.041	1.600	0.059	0.46	0.96	26.86	27.12	0.18	0.50	0.25
ZD-9	0.013	0.122	217.000	6.640	0.286	0.233	0.868	0.053	2.220	0.077	0.49	0.96	26.57	28.83	0.12	0.56	0.19

表4 小西弓金矿床主成矿阶段石英的微量元素(wB /10-6)及特征值

Table 4 Trace element concentrations and characteristic values for the main ore stage quartz of the Xiaoxigong gold deposit(10-6)

样品号	Li	Be	Sc	V	Cr	Co	Ni	Cu	Zn	Ga	Rb	Sr	Y	Mo	Cd	In	Sb
BD-5	1.890	0.074	0.426	2.050	4.16	0.095	0.168	0.525	3.340	0.598	4.370	2.110	0.046	0.006	0.019	<0.002	0.107
BD-6	1.430	0.004	0.189	0.121	3.09	0.015	0.075	0.604	0.556	0.033	0.171	2.390	0.174	0.005	0.010	<0.002	0.069
BD-7	0.665	0.002	0.541	0.035	2.95	0.013	0.192	0.104	0.481	0.015	0.031	6.210	0.252	0.004	0.015	0.002	0.079
BD-8	0.967	0.008	0.047	0.037	3.11	0.009	0.045	0.112	0.695	0.005	0.034	0.842	0.020	0.002	<0.002	<0.002	0.076
ND-1	0.062	0.011	0.298	0.038	4.11	0.009	0.136	0.075	0.703	0.009	0.031	2.000	0.215	0.003	0.003	<0.002	0.135
ND-4	0.102	0.003	8.490	0.385	3.23	0.026	0.091	0.155	0.691	0.042	0.129	0.980	0.034	0.002	0.007	<0.002	0.077
ND-16	0.265	0.063	0.383	1.180	3.45	0.185	0.231	1.770	4.590	0.359	1.180	4.570	1.030	0.043	0.015	<0.002	0.122
ND-23	0.109	0.002	0.198	0.247	3.26	0.047	0.133	0.190	0.577	0.032	0.141	1.610	0.220	0.014	0.003	<0.002	0.070
ZD-4	1.510	0.110	0.277	1.130	3.34	0.203	0.110	0.146	1.570	0.547	4.190	2.080	0.989	0.022	0.011	0.005	0.465
ZD-6	1.180	0.182	0.375	1.660	4.10	0.161	0.192	0.398	2.720	0.485	6.680	1.040	1.660	0.081	0.017	0.011	0.342
ZD-8	2.050	0.163	0.330	1.430	3.11	0.172	0.201	0.103	1.780	0.761	5.270	9.630	1.370	0.069	0.036	0.005	0.618
ZD-9	2.800	0.265	0.638	2.480	3.50	0.350	0.172	0.158	20.100	1.480	10.500	3.360	2.630	0.082	0.382	0.015	0.660
样品号	Cs	Ba	La	Ce	Pr	Nd	Sm	Eu	Gd	Tb	Dy	Ho	Er	Tm	Yb	Lu	W
BD-5	0.152	14.300	0.044	0.082	0.010	0.031	0.005	0.003	0.007	0.002	0.007	0.002	0.006	0.002	0.006	0.002	0.367
BD-6	0.028	1.210	0.048	0.089	0.011	0.040	0.013	0.005	0.013	0.003	0.020	0.005	0.016	0.004	0.019	0.003	0.041
BD-7	0.028	0.383	0.04	0.090	0.012	0.046	0.014	0.005	0.013	0.004	0.025	0.008	0.033	0.008	0.078	0.022	0.047
BD-8	0.023	0.569	0.022	0.037	0.004	0.017	0.004	<0.002	0.003	<0.002	0.003	<0.002	0.002	<0.002	<0.002	<0.002	0.064
ND-1	0.016	0.351	0.107	0.211	0.029	0.110	0.024	0.005	0.026	0.005	0.029	0.006	0.018	0.003	0.018	0.003	0.040
ND-4	0.012	1.190	0.024	0.039	0.003	0.015	0.004	0.004	0.004	<0.002	0.005	<0.002	0.003	<0.002	0.002	<0.002	0.046
ND-16	0.039	7.170	0.538	1.220	0.167	0.642	0.149	0.036	0.126	0.026	0.160	0.036	0.105	0.018	0.106	0.013	0.242
ND-23	0.011	3.000	0.537	0.921	0.125	0.511	0.100	0.014	0.081	0.010	0.042	0.006	0.016	0.002	0.013	0.002	0.035
ZD-4	0.165	4.510	0.547	1.220	0.180	0.796	0.266	0.041	0.199	0.042	0.215	0.038	0.099	0.015	0.073	0.010	547.000
ZD-6	0.099	9.130	1.050	2.400	0.269	0.962	0.206	0.046	0.185	0.041	0.265	0.059	0.178	0.031	0.199	0.027	17.600
ZD-8	0.194	7.350	1.360	2.980	0.385	1.440	0.337	0.046	0.256	0.050	0.276	0.051	0.151	0.024	0.135	0.019	251.000
ZD-9	0.226	10.000	1.540	3.600	0.503	2.070	0.626	0.092	0.491	0.096	0.513	0.099	0.257	0.040	0.226	0.032	1 085.000
样品号	Re	Tl	Pb	Bi	Th	U	Nb	Ta	Zr	Hf	δEu	δCe	Y/Ho	Zr/Hf	Hf/Sm	Nb/La	Th/La
BD-5	<0.002	0.023	1.890	0.045	0.007	0.006	0.239	0.017	0.357	0.016	1.55	0.89	23.00	22.31	3.20	5.43	0.16
BD-6	<0.002	0.005	9.620	0.096	<0.002	0.004	0.006	<0.002	0.037	<0.002	1.16	0.88	34.80	—	—	0.13	—
BD-7	<0.002	<0.002	0.340	0.007	0.005	0.007	0.004	0.002	0.039	<0.002	1.11	0.96	31.50	—	—	0.10	0.13
BD-8	<0.002	<0.002	0.212	0.005	0.004	0.005	0.203	0.013	0.059	0.002	1.70	0.87	—	29.50	0.50	9.23	0.18
ND-1	<0.002	<0.002	0.472	0.009	0.003	0.008	0.003	<0.002	0.034	<0.002	0.61	0.88	35.83	—	—	0.03	0.03
ND-4	<0.002	<0.002	1.160	0.010	0.002	0.004	0.013	0.002	0.034	<0.002	3.03	0.93	—	—	—	0.54	0.08
ND-16	<0.002	0.005	6.990	0.006	0.074	0.025	0.062	0.006	0.969	0.030	0.78	0.95	28.61	32.30	0.20	0.12	0.14
ND-23	<0.002	0.002	0.945	0.008	0.006	0.008	0.003	<0.002	0.034	<0.002	0.46	0.81	36.67	—	—	0.01	0.01
ZD-4	0.007	0.071	94.100	2.010	0.098	0.052	0.195	0.012	0.968	0.035	0.52	0.91	26.03	27.66	0.13	0.36	0.18
ZD-6	<0.002	0.048	0.673	0.013	0.223	0.151	0.503	0.031	25.900	0.753	0.71	1.04	28.14	34.40	3.66	0.48	0.21
ZD-8	0.003	0.046	55.600	1.660	0.340	0.074	0.675	0.041	1.600	0.059	0.46	0.96	26.86	27.12	0.18	0.50	0.25
ZD-9	0.013	0.122	217.000	6.640	0.286	0.233	0.868	0.053	2.220	0.077	0.49	0.96	26.57	28.83	0.12	0.56	0.19

图9 小西弓金矿床主成矿阶段石英稀土元素配分型式图 (标准化数据引自Sun and Mcdonough[25], 1989)

Fig.9 REE distribution patterns of the main ore stage quartz of the Xiaoxigong gold deposit

表5 小西弓金矿床石英的氢、氧同位素组成

Table 5 Hydrogen and oxygen isotope compositions of quartz in the Xiaoxigong gold deposit

序号
1	BD-5	北矿带石英脉型	石英	-90.6	14.0	300	7.1	本文
2	BD-6	北矿带石英脉型	石英	-94.9	13.6	300	6.7
3	BD-7	北矿带石英脉型	石英	-88.9	13.9	340	8.3
4	BD-8	北矿带石英脉型	石英	-88.3	11.7	300	4.8
5	ND-1	南矿带石英脉型	石英	-81.0	12.9	280	5.3
6	ND-4	南矿带石英脉型	石英	-75.6	11.8	280	4.2
7	ND-16	南矿带石英脉型	石英	-77.6	13.3	280	5.7
8	ND-23	南矿带石英脉型	石英	-81.8	12.5	280	4.9
9	ZD-4	中矿带石英脉型	石英	-92.9	12.0	320	5.8
10	ZD-6	中矿带石英脉型	石英	-100.2	12.8	320	6.6
11	ZD-8	中矿带石英脉型	石英	-95.7	13.3	320	7.1
12	ZD-9	中矿带石英脉型	石英	-94.3	13.2	320	7.0
13	XXG9901	早期含金黄铜矿-石英脉	石英	-115.9	10.9	285	3.5	聂凤军等^[8]
14	XXG9902	早期含金黄铜矿-石英脉	石英	-103.0	12.5	300	5.6
15	XXG9903	晚期含金多金属硫化物-石英脉	石英	-90.6	13.9	280	6.3
16	XXG9904	晚期含金多金属硫化物-石英脉	石英	-115.0	9.7	279	2.0
17	XXG9905	晚期含金多金属硫化物-石英脉	石英	-109.4	11.6	270	3.5
18	XXG9906	蚀变岩型	石英	-83.6	6.6	248	-2.4
19	XXG9907	蚀变岩型	石英	-82.0	8.5	274	0.6
20	XXG9908	蚀变岩型	石英	-83.7	9.3	268	1.2
21	XXG9909	蚀变岩型	石英	-82.5	13.1	276	5.3
22	XXG9910	蚀变岩型	石英	-94.6	9.9	254	1.1
23	XXG05-6	石英脉型	石英	-76.0	12.4	219	1.8	胡朋^[28]
24	XXG05-10	石英脉型	石英	-90.0	9.5	219	-1.1
25	XXG05-12	石英脉型	石英	-80.0	9.6	219	-1.0
26	XXG05-20	石英脉型	石英	-83.0	11.7	241.6	2.3
27	B80-2	石英脉型	石英	-96.0	13.6	230	3.6	陈柏林^[15]
28	B80-3	石英脉型	石英	-102.0	13.4	224	3.1
29	B80-4	石英脉型	石英	-107.0	13.8	191	1.5
30	B4	石英脉型	石英	-126.0	14.2	250	5.3
31	B5	石英脉型	石英	-72.5	14.97	250	6.0
32	XX-5	石英脉型	石英	-99.6	14.2	400	10.1	刘伟等^[10]
33	XX-7	石英脉型	石英	-99.0	13.9	400	9.8
34	XX-10	石英脉型	石英	-109.3	12.6	400	8.5
35	XXG-15	中矿带石英脉型	石英	-84.0	13.4	300	6.5	朱江^[11]
36	XXG-19	中矿带石英脉型	石英	-102.0	13.6	300	6.7
37	XXG-14	中矿带石英脉型	石英	-107.0	13.3	300	6.4

表5 小西弓金矿床石英的氢、氧同位素组成

Table 5 Hydrogen and oxygen isotope compositions of quartz in the Xiaoxigong gold deposit

序号
1	BD-5	北矿带石英脉型	石英	-90.6	14.0	300	7.1	本文
2	BD-6	北矿带石英脉型	石英	-94.9	13.6	300	6.7
3	BD-7	北矿带石英脉型	石英	-88.9	13.9	340	8.3
4	BD-8	北矿带石英脉型	石英	-88.3	11.7	300	4.8
5	ND-1	南矿带石英脉型	石英	-81.0	12.9	280	5.3
6	ND-4	南矿带石英脉型	石英	-75.6	11.8	280	4.2
7	ND-16	南矿带石英脉型	石英	-77.6	13.3	280	5.7
8	ND-23	南矿带石英脉型	石英	-81.8	12.5	280	4.9
9	ZD-4	中矿带石英脉型	石英	-92.9	12.0	320	5.8
10	ZD-6	中矿带石英脉型	石英	-100.2	12.8	320	6.6
11	ZD-8	中矿带石英脉型	石英	-95.7	13.3	320	7.1
12	ZD-9	中矿带石英脉型	石英	-94.3	13.2	320	7.0
13	XXG9901	早期含金黄铜矿-石英脉	石英	-115.9	10.9	285	3.5	聂凤军等^[8]
14	XXG9902	早期含金黄铜矿-石英脉	石英	-103.0	12.5	300	5.6
15	XXG9903	晚期含金多金属硫化物-石英脉	石英	-90.6	13.9	280	6.3
16	XXG9904	晚期含金多金属硫化物-石英脉	石英	-115.0	9.7	279	2.0
17	XXG9905	晚期含金多金属硫化物-石英脉	石英	-109.4	11.6	270	3.5
18	XXG9906	蚀变岩型	石英	-83.6	6.6	248	-2.4
19	XXG9907	蚀变岩型	石英	-82.0	8.5	274	0.6
20	XXG9908	蚀变岩型	石英	-83.7	9.3	268	1.2
21	XXG9909	蚀变岩型	石英	-82.5	13.1	276	5.3
22	XXG9910	蚀变岩型	石英	-94.6	9.9	254	1.1
23	XXG05-6	石英脉型	石英	-76.0	12.4	219	1.8	胡朋^[28]
24	XXG05-10	石英脉型	石英	-90.0	9.5	219	-1.1
25	XXG05-12	石英脉型	石英	-80.0	9.6	219	-1.0
26	XXG05-20	石英脉型	石英	-83.0	11.7	241.6	2.3
27	B80-2	石英脉型	石英	-96.0	13.6	230	3.6	陈柏林^[15]
28	B80-3	石英脉型	石英	-102.0	13.4	224	3.1
29	B80-4	石英脉型	石英	-107.0	13.8	191	1.5
30	B4	石英脉型	石英	-126.0	14.2	250	5.3
31	B5	石英脉型	石英	-72.5	14.97	250	6.0
32	XX-5	石英脉型	石英	-99.6	14.2	400	10.1	刘伟等^[10]
33	XX-7	石英脉型	石英	-99.0	13.9	400	9.8
34	XX-10	石英脉型	石英	-109.3	12.6	400	8.5
35	XXG-15	中矿带石英脉型	石英	-84.0	13.4	300	6.5	朱江^[11]
36	XXG-19	中矿带石英脉型	石英	-102.0	13.6	300	6.7
37	XXG-14	中矿带石英脉型	石英	-107.0	13.3	300	6.4

图10 小西弓金矿床成矿流体δ18O-δD图解(底图据Craig[33], 1961;Taylor[34], 1974; Sheppard et al.[35], 1986修改)

Fig.10 Plots of δ18O-δD for the ore-forming fluids in the Xiaoxigong gold deposit

表6 小西弓金矿床与典型造山型金矿床特征对比

Table 6 Comparison of characteristics between the Xiaoxigong gold deposit and typical orogenic gold deposits

特征	小西弓金矿床	造山型金矿床
构造背景	北山造山带挤压形成的韧性剪切带中	汇聚板块边缘或陆内碰撞造山带
控矿构造	NWW向次级断裂、韧性剪切带	区域断裂或者韧性剪切带的次级构造
赋矿围岩	中元古界西尖山群中浅变质岩	绿片岩相-角闪岩相变质地体
矿体形态	脉状、透镜体状	一般以脉状、似层状为主
矿石组分	以黄铁矿和毒砂为主(≤ 5%),脉石矿物主要为石英	含有≤ 3%~ 5%的硫化物,脉石矿物以石英为主
围岩蚀变	硅化、绢云母化、萤石化、碳酸盐化	硅化、绢云母化、碳酸盐化、绿泥石化等
成矿流体成分	CO₂-H₂O-NaCl±CH₄体系	CO₂-H₂O-NaCl,含CH₄及少量N₂
成矿流体温度、盐度	194~397 ℃,2.2%~8.9% NaCl_eqv	200~500 ℃,3%~10%NaCl_eqv
成矿流体来源	以变质水为主	变质水
成矿时间	与造山作用时间基本吻合(284~276 Ma)	与造山作用同时或稍晚于造山作用

参考文献 46

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甘肃北山地区小西弓金矿床成矿流体性质及矿床成因

Properties of Ore-forming Fluids and Genesis of the Xiaoxigong Gold Deposit in the Beishan Region, Gansu Province

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