辽西二道沟金矿成矿物质来源: 来自S-Pb同位素的证据

doi:10.19657/j.geoscience.1000-8527.2018.06.16

现代地质 ›› 2018, Vol. 32 ›› Issue (06): 1283-1291.DOI: 10.19657/j.geoscience.1000-8527.2018.06.16

辽西二道沟金矿成矿物质来源: 来自S-Pb同位素的证据

聂飞¹(), 刘书生¹, 董国臣²(), 陈永长³, 王鹏²

1.中国地质调查局成都地质调查中心,四川成都 610081
2.中国地质大学(北京) 地球科学与资源学院,北京 100083
3.辽宁二道沟黄金矿业有限责任公司,辽宁朝阳 122100

收稿日期:2018-03-21 修回日期:2018-10-15 出版日期:2018-12-10 发布日期:2018-12-20
通讯作者: 董国臣,男,教授,博士生导师,1962年出生,矿物学、岩石学、矿床学专业,主要从事岩浆作用与成矿方面的教学与研究工作。Email:donggc@cugb.edu.cn。
作者简介:聂飞,男,工程师,1986年出生,矿物学、岩石学、矿床学专业,主要从事固体矿产勘查及评价工作。Email:664215784@qq.com。
基金资助:
中国地质调查局研究项目(121201010000150013);中国地质调查局研究项目(1212011120608);中国地质调查局研究项目(1212011220907)

The Ore-forming Material of the Erdaogou Gold Deposit in West Liaoning Province: Evidence from S-Pb Isotopes

NIE Fei¹(), LIU Shusheng¹, DONG Guochen²(), CHEN Yongchang³, WANG Peng²

1. Chengdu Center, China Geological Survey, Chengdu, Sichuan 610081, China
2. School of Earth Sciences and Resources, China University of Geosciences, Beijing 100083, China
3. Erdaogou Gold Mining Co. Ltd, Chaoyang, Liaoning 122100, China

Received:2018-03-21 Revised:2018-10-15 Online:2018-12-10 Published:2018-12-20

摘要/Abstract

摘要：

辽西二道沟金矿位于华北克拉通北缘中段,矿化类型为石英脉型,矿脉产状受断裂严格控制。对该矿床的典型矿脉进行了详细的硫、铅同位素研究,探讨了该矿床的成矿物质来源。分析表明:二道沟金矿成矿热液的总硫同位素组成接近地幔硫的值(δ³⁴S≈0‰),反映了成矿热液的硫主要来自深部岩浆;铅同位素²⁰⁶Pb/²⁰⁴Pb、 ²⁰⁷Pb/²⁰⁴Pb和²⁰⁸Pb/²⁰⁴Pb分别变化在17.047~17.292、15.319~15.555和36.991~37.855之间,得出矿石铅主要来源为地幔,且有下地壳铅的混入;二道沟金矿矿石的硫、铅同位素特征与西对面沟岩体的硫、铅同位素组成特征基本一致,说明成矿物质的来源与西对面沟岩体(或这次岩浆作用)有密切联系。这些证据都证明了二道沟金矿成矿物质来源于深源岩浆。

关键词: 硫、铅同位素, 成矿物质, 二道沟金矿, 辽西

Abstract:

The Erdaogou gold deposit in West Liaoning Province is located in the middle segment of north margin of North China Craton. The mineralization type is quartz vein type, and the occurrence of ore vein is controlled by fault. In this paper we study S and Pb isotopes in detail on the typical quartz vein to discuss the ore-forming material source. The δ³⁴S values of the total S isotope for the ore-forming hydrothermal fluids are quite similar to those of the mantle, suggesting that the sulfur of the ore-forming hydrothermal solution was derived from hypomagma. The ²⁰⁶Pb/²⁰⁴Pb, ²⁰⁷Pb/²⁰⁴Pb and ²⁰⁸Pb/²⁰⁴Pb values of ores range from 17.047 to 17.292, 15.319 to 15.555 and 36.991 to 37.855, respectively, suggesting that the ore lead was from mantle and lower crust. The S and Pb isotope values are similar to those of the rocks of Xiduimiangou, so we deduce that the sources of ore-forming material are strongly associated with the Xiduimiangou rock (or this magmatism). All the evidences support that metallogenic materials were derived from hypomagma.

Key words: sulfur and lead isotopes, ore-forming material, Erdaogou gold deposit, West Liaoning Province

中图分类号:

P618.51

聂飞, 刘书生, 董国臣, 陈永长, 王鹏. 辽西二道沟金矿成矿物质来源: 来自S-Pb同位素的证据[J]. 现代地质, 2018, 32(06): 1283-1291.

NIE Fei, LIU Shusheng, DONG Guochen, CHEN Yongchang, WANG Peng. The Ore-forming Material of the Erdaogou Gold Deposit in West Liaoning Province: Evidence from S-Pb Isotopes[J]. Geoscience, 2018, 32(06): 1283-1291.

图/表 9

参考文献 26

[1]	MAO J W, LI Y Q, GOLDFARB R, et al. Fluid inclusion and noble gas studies of the Dongping gold deposit, Hebei province, China: A mantle connection for mineralization[J]. Economic Geology, 2003, 98: 517-534.
[2]	朴寿成, 李续俊, 师磊, 等. 赤峰—朝阳金矿化集中区元素分带特征及其应用[J]. 地质与勘探, 2006, 42(1):17-20.
[3]	LIN B Q, SHANG L, SHEN E S, et al. Vein gold deposits of the Liaoxi uplift, North China Platform[M]//MAURICE Y T. IAGOD Quadrennial Symposium. Ottowa:E. Schweizerbart’sche Verlagsbuchhandlung, Science Publishers, 1993:597-612.
[4]	王志, 徐忠勋, 杨福和. 辽宁省二道沟金矿地质及成因[J]. 长春地质学院学报, 1989, 19(3): 287-297.
[5]	刘宗秀, 魏存弟, 赵春光, 等. 金厂沟梁—二道沟金矿田地质地球化学特征及成因探讨[J]. 世界地质, 2002, 21(1):13-18.
[6]	徐万臣, 赵秀英, 邢玉屏. 二道沟金矿床中黄铁矿的标型特征[J]. 辽宁地质, 1991(4):314-321.
[7]	徐万臣. 辽宁北票二道沟金矿床地球化学特征及其意义[J]. 地质与资源, 2007, 16(4): 263-269.
[8]	王鹏, 董国臣, 李志国, 等. 辽西北票二道沟金矿的成矿特点和黄铁矿热电性特征[J]. 现代地质, 2013, 27(2): 314-323.
[9]	庞奖励. 对辽宁二道沟金矿成矿机制的讨论——稀土元素地球化学证据[J]. 长春地质学院学报, 1997, 27(1): 44-50.
[10]	庞奖励. 辽宁二道沟金矿床稳定同位素地球化学研究[J]. 陕西师范大学学报(自然科学版), 1998, 26(2): 81-85.
[11]	马光, 刘继顺, 张洪培. 再论北票二道沟金矿成矿物质来源[J]. 黄金, 2004, 25(10): 11-15.
[12]	苗来成, 范蔚茗, 翟明国, 等. 金厂沟梁—二道沟金矿田内花岗岩类侵入体锆石的离子探针U-Pb年代学及意义[J]. 岩石学报, 2003, 19(1): 71-80.
[13]	王建平, 刘永山, 董法先. 内蒙古金厂沟梁金矿构造控矿分析[M]. 北京: 地震出版社, 1992: 1-356.
[14]	田晓娟, 孟宪刚, 陈洪新, 等. 中生代火山岩地区作为岩浆通道的断裂含金性——以辽西北票二道沟鸡冠山断裂为例[J]. 地质力学学报, 1998, 4(3): 84-90.
[15]	王鹏, 董国臣, 许卫东, 等. 辽西北票二道沟金矿的矿化特点及其意义[J]. 地质与勘探, 2013, 49(3): 429-436.
[16]	周雄, 温春齐, 张学全, 等. 西藏邦铺钼铜多金属矿床硫、铅同位素地球化学特征[J]. 地质与勘探, 2012, 48(1): 24-30.
[17]	张斌, 杨涛, 杨生飞, 等. 东昆仑哈日扎铅锌多金属矿床金属矿物与S-Pb同位素特征[J]. 现代地质, 2018, 32(4): 646-654.
[18]	曲凯, 董国臣, 李胜荣, 等. 太行山木吉村斑岩铜(钼)矿床岩石地球化学、Sr-Nd-Pb同位素特征及其地质意义[J]. 现代地质, 2014, 28(3): 449-460.
[19]	侯万荣. 内蒙古哈达门沟金矿床与金厂沟梁金矿床对比研究[D]. 北京: 中国地质科学院, 2011: 1-138.
[20]	朱炳泉. 地球科学中同位素体系理论与应用——兼论中国大陆壳幔演化[M]. 北京: 科学出版社, 1998: 1-256.
[21]	张理刚. 稳定同位素在地质科学中的应用——金属活化热液成矿作用及找矿[M]. 西安: 陕西科技出版社, 1985: 1-98.
[22]	OHOMOTO H. Systematics of sulfur and carbon isotopes in hydrothermal ore deposits[J]. Economic Geology, 1972, 67: 551-578. DOI URL
[23]	STACEY J S, KRAMERS J D. Approximation of terrestrial lead isotope evolution by a two stage model[J]. Earth and Planetary Science Letters, 1975, 26(2): 207-221. DOI URL
[24]	NIE F J, JIANG S H, LIU Y. Intrusion-related gold deposits of North China Craton, People’s Republic of China[J]. Resource Geology, 2004, 54(3): 299-324. DOI URL
[25]	陈衍景, 郭光军, 李欣. 华北克拉通花岗绿岩地体中中生代金矿床的成矿地球动力学背景[J]. 中国科学: D辑, 1998, 28(1): 35-40.
[26]	徐学义. 二道沟金矿区火山岩的特征及金矿床成因的探讨[D]. 北京: 中国地质科学院, 1991: 1-138.

样品编号	岩石名称	测试对象	δ³⁴S_V-CDT/‰	资料来源
EDG14	硫化物-石英脉	黄铁矿	-1.7	文献[19]
EDG16	石英-硫化物脉	黄铁矿	2.3
EDG6	石英脉	黄铁矿	-0.2
EDG2	黄铁矿-石英脉	黄铁矿	-0.7
17-III-03	石英-硫化物脉	黄铁矿	1.1	本文
17-III-04	石英-硫化物脉	黄铁矿	-0.6
13-III-02	石英-硫化物脉	黄铁矿	0.3
11-III-03	石英-硫化物脉	黄铁矿	-0.8
11-III-04	石英-硫化物脉	黄铁矿	-1.1
7-III-02	石英-硫化物脉	黄铁矿	-1.7
7-III-03	石英-硫化物脉	黄铁矿	-1.6
11107	花岗闪长岩	全岩	-0.4
11108	花岗闪长岩	全岩	-0.6
1129	斑状花岗闪长岩	全岩	-0.3
1132	斑状花岗闪长岩	全岩	0.9

样品编号	岩石名称	测试对象	δ³⁴S_V-CDT/‰	资料来源
EDG14	硫化物-石英脉	黄铁矿	-1.7	文献[19]
EDG16	石英-硫化物脉	黄铁矿	2.3
EDG6	石英脉	黄铁矿	-0.2
EDG2	黄铁矿-石英脉	黄铁矿	-0.7
17-III-03	石英-硫化物脉	黄铁矿	1.1	本文
17-III-04	石英-硫化物脉	黄铁矿	-0.6
13-III-02	石英-硫化物脉	黄铁矿	0.3
11-III-03	石英-硫化物脉	黄铁矿	-0.8
11-III-04	石英-硫化物脉	黄铁矿	-1.1
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7-III-03	石英-硫化物脉	黄铁矿	-1.6
11107	花岗闪长岩	全岩	-0.4
11108	花岗闪长岩	全岩	-0.6
1129	斑状花岗闪长岩	全岩	-0.3
1132	斑状花岗闪长岩	全岩	0.9

样品号											资料来源
17-III-03	黄铁矿	17.101	15.366	37.190	9.18	36.50	3.85	-5.67	2.60	-2.16	本文
17-III-04	黄铁矿	17.126	15.363	37.189	9.17	36.31	3.83	-4.22	2.41	-2.19
13-III-02	黄铁矿	17.217	15.403	37.356	9.23	36.90	3.87	1.07	5.02	2.30
11-III-03	黄铁矿	17.116	15.367	37.195	9.18	36.44	3.84	-4.80	2.67	-2.02
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	黄铁矿	17.047	15.319	37.159	9.09	36.24	3.86	-8.81	-0.46	-2.99	文献[13]
	方铅矿	17.124	15.380	37.249	9.20	36.77	3.87	-4.30	3.52	-0.58
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	方铅矿	17.123	15.329	36.991	9.10	35.07	3.73	-4.40	0.19	-7.5	文献[11]
	黄铁矿	17.065	15.318	37.159	9.08	36.11	3.85	-7.80	-0.53	-2.99	文献[11]
	黄铁矿	17.280	15.403	37.394	9.22	36.68	3.85	4.73	5.02	3.31	文献[19]
	黄铁矿	17.205	15.408	37.353	9.25	37.02	3.87	0.37	5.35	2.21
	黄铁矿	17.211	15.399	37.341	9.23	36.83	3.86	0.72	4.76	1.89
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11107	花岗闪长岩	(17.162)_全岩	(15.387)_全岩	(37.103)_全岩	9.21	35.91	3.77	-2.13	3.96	-4.49	本文
11108	花岗闪长岩	(17.117)_全岩	(15.378)_全岩	(37.070)_全岩	9.20	35.95	3.78	-4.77	3.40	-5.38
1129	斑状花岗闪长岩	(17.126)_全岩	(15.423)_全岩	(37.199)_全岩	9.29	36.94	3.85	-4.20	6.34	-1.91
1132	斑状花岗闪长岩	(17.053)_全岩	(15.391)_全岩	(37.072)_全岩	9.24	36.49	3.82	-8.48	4.21	-5.33

样品号											资料来源
17-III-03	黄铁矿	17.101	15.366	37.190	9.18	36.50	3.85	-5.67	2.60	-2.16	本文
17-III-04	黄铁矿	17.126	15.363	37.189	9.17	36.31	3.83	-4.22	2.41	-2.19
13-III-02	黄铁矿	17.217	15.403	37.356	9.23	36.90	3.87	1.07	5.02	2.30
11-III-03	黄铁矿	17.116	15.367	37.195	9.18	36.44	3.84	-4.80	2.67	-2.02
11-III-04	黄铁矿	17.126	15.375	37.224	9.19	36.59	3.85	-4.22	3.19	-1.25
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	黄铁矿	17.065	15.318	37.159	9.08	36.11	3.85	-7.80	-0.53	-2.99	文献[11]
	黄铁矿	17.280	15.403	37.394	9.22	36.68	3.85	4.73	5.02	3.31	文献[19]
	黄铁矿	17.205	15.408	37.353	9.25	37.02	3.87	0.37	5.35	2.21
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11107	花岗闪长岩	(17.162)_全岩	(15.387)_全岩	(37.103)_全岩	9.21	35.91	3.77	-2.13	3.96	-4.49	本文
11108	花岗闪长岩	(17.117)_全岩	(15.378)_全岩	(37.070)_全岩	9.20	35.95	3.78	-4.77	3.40	-5.38
1129	斑状花岗闪长岩	(17.126)_全岩	(15.423)_全岩	(37.199)_全岩	9.29	36.94	3.85	-4.20	6.34	-1.91
1132	斑状花岗闪长岩	(17.053)_全岩	(15.391)_全岩	(37.072)_全岩	9.24	36.49	3.82	-8.48	4.21	-5.33

辽西二道沟金矿成矿物质来源: 来自S-Pb同位素的证据

The Ore-forming Material of the Erdaogou Gold Deposit in West Liaoning Province: Evidence from S-Pb Isotopes

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[1]	姚雅琴, 杨纪磊, 赵都菁, 齐玉民, 魏文艳, 曹洁, 杨娇娇, 李国良. 渤海湾盆地辽西凹陷古近纪微体化石组合特征及地质意义[J]. 现代地质, 2024, 38(01): 230-239.
[2]	张舒, 张赞赞, 胡召齐, 施立胜, 周涛发, 吴明安, 杜建国. 长江中下游成矿带庐枞矿集区花岗岩型铀矿床成矿作用研究进展[J]. 现代地质, 2023, 37(06): 1435-1448.
[3]	冉笑宇, 马遥, 梁亚运, 刘学飞. 胶东仓上金矿黄铁矿微量元素组成:对成矿流体和物质来源的揭示[J]. 现代地质, 2023, 37(06): 1495-1508.
[4]	曹林杰, 张运周, 李四龙, 王志红, 张瑶, 张寒. 北大巴山平利县大坪—金岭重晶石矿床地球化学特征与成矿物源分析[J]. 现代地质, 2022, 36(06): 1497-1502.
[5]	杜保峰, 张荣臻, 杨长青, 李山坡, 谭和勇, 朱红运. 西藏则不吓铅锌矿床硫、铅同位素组成及对成矿物质来源的指示[J]. 现代地质, 2022, 36(04): 1138-1145.
[6]	赵保具, 张艳飞, 颜开, 肖荣阁. 大兴安岭中段有色金属矿床成矿物质来源探讨[J]. 现代地质, 2021, 35(05): 1380-1396.
[7]	肖晓牛, 费利东, 秦新龙, 肖娥, 刘荣芳. 闽中梅仙铅锌多金属矿区S、Pb同位素组成及对成矿物质的示踪:以丁家山和峰岩铅锌多金属矿为例[J]. 现代地质, 2020, 34(03): 569-578.
[8]	费利东, 肖晓牛, 肖娥, 刘军, 白涛. 滇中播卡铜矿床硫、铅同位素组成及其地质意义[J]. 现代地质, 2020, 34(03): 579-587.
[9]	罗坤, 黎敦朋, 王力圆, 肖爱芳, 孔令添, 王治淇. 福建李坊重晶石矿床形成环境及矿床成因[J]. 现代地质, 2019, 33(03): 476-486.
[10]	张斌, 杨涛, 杨生飞, 李金超, 孔会磊. 东昆仑哈日扎铅锌多金属矿床金属矿物与S-Pb同位素特征[J]. 现代地质, 2018, 32(04): 646-654.
[11]	吴子杰, 高福亮, 潘玉啟, 王烜. 辽西地区九佛堂组及其珍稀化石层划分与对比[J]. 现代地质, 2018, 32(04): 758-765.
[12]	李壮, 王立强, 李海峰, 旦真王修, 施硕. 西藏浦桑果铜铅锌多金属矿床S、Pb同位素组成及对成矿物质来源的示踪[J]. 现代地质, 2018, 32(01): 56-65.
[13]	王晨杰, 黄晓波, 郭涛, 谢京, 郭瑞, 姚城. 精度古地貌恢复技术及应用——以辽西凸起南段东营组二段下段为例[J]. 现代地质, 2017, 31(06): 1214-1221.
[14]	李景运，马生明，席明杰，陈宏强. 浙江江山—绍兴断裂带陈蔡群微量元素地球化学特征及其与成矿的关系[J]. 现代地质, 2016, 30(3): 493-502.
[15]	蔡春红，赵国春，任留东，李崇，关家敏. 辽西建平杂岩中新太古代变质基性岩的地球化学、年代学及其地质意义[J]. 现代地质, 2015, 29(4): 844-854.