Metallogenic mechanism of decratonic gold deposit: Evidence from diorite porphyrite and fluid inclusions, H-O-S isotope composition of barite in Banmiaozi gold deposit, southern Jilin Province

Abstract

克拉通破坏对于华北克拉通中生代的成矿作用有着深刻的影响。相对于胶东矿集区，其他克拉通破坏型金矿矿集区的研究程度相对较低，尤其是位于华北克拉通东北部的吉南矿集区更是缺乏典型矿床的研究。本文对华北克拉通东北部吉南矿集区板庙子金矿区出露的闪长玢岩进行了岩相学、年代学及地球化学研究，同时对成矿Ⅲ阶段的重晶石矿物进行了流体包裹体、H-O-S同位素组成分析。通过LA-ICP-MS锆石U-Pb定年，在具有明显振荡环带的岩浆锆石中获得133.3±0.9Ma加权平均年龄，表明闪长玢岩的侵位时代为早白垩世；同时根据锆石CL图像下极弱的阴极发光特征识别出一组加权平均年龄为130.6±1.0Ma的热液锆石，说明岩浆侵位结晶后遭受热液蚀变改造，由此限定了板庙子金矿床的成矿时代为早白垩世。闪长玢岩地球化学特征显示亏损重稀土元素（HREEs）和Y，富集Sr，具有高钾钙碱性，Mg#>60，Na2O/K2O>1，表现埃达克质岩石特征，其岩浆来源于拆沉下地壳部分熔融，并与地幔橄榄岩反应；富集轻稀土元素（LREEs），以及亏损Nb、Ta、P、Ti等高场强元素（HFSEs）。结合区域的岩浆活动资料，表明该闪长玢岩形成于古太平洋板块俯冲作用相关的强烈伸展构造背景。重晶石矿物H-O同位素组成表明成矿流体来源于岩浆水、建造水和变质水的混合；重晶石矿物S同位素表明成矿物质来源于大洋水和海相蒸发岩。综合板庙子金矿成矿时代、成矿构造背景以及成矿流体/物质来源的特点，提出板庙子金矿属于克拉通破坏型金矿，并阐述了古太平洋板块对欧亚大陆的俯冲作用及其在早白垩世引起的拆沉作用是克拉通破坏型金矿成矿机制的关键。