豫西陆院沟金矿床成因及其对华北克拉通南缘晚中生代构造背景的约束

Metamorphic core complexs and detachment faults are the record of regional extension, and the shallow response of lithospheric thinning in the late mesozoic, eastern China. There are different understandings about the tectonic setting of the Mesozoic Xiong’ershan district. The Luyuangou gold deposit hosted in the detachment faults provides a unique opportunity to discuss the tectonic setting of the Xiong’ershan district during Mesozoic. We are going to carry a project that is aim to investigate the genesis of the Luyuangou gold deposit. We will discuss the dynamic mechanism by analyses on stress characteristics and stress conduction of ore field structure and ore-controlling structure, find out the mineralization characteristics and mineralizing periods by assemblage and intersection of minerals, probe into the property of ore-forming fluid and the source of ore-forming materials by analysis on fluid inclusion and S-Pb isotope, and identify the metallogenic time by chronology of altered minerals 40Ar/39Ar and late dykes zircon U-Pb. The final goals are proposing a genetic model for the Luyuangou gold deposit, and discussing the internal relationship between the ore genesis of the Luyuangou gold deposit and the tectonic framework of the southern margin of the North China Craton in the late mesozoic.

变质核杂岩构造及拆离断层是区域伸展构造的记录，也是晚中生代中国东部岩石圈减薄事件的浅部响应。熊耳山地区中生代的构造背景一直存在不同认识，位于该矿集区的陆院沟金矿床赋存于拆离断层中，为探究其构造背景提供了独特的研究窗口。本项目拟以陆院沟金矿床为研究对象，通过矿田构造、控矿构造的应力特征和应力传导机制分析，探讨陆院沟金矿床的动力学背景；利用矿物共生组合和相互间的交切关系查明矿化特征和成矿期次；利用流体包裹体和黄铁矿S-Pb同位素探讨成矿流体性质和成矿物质来源；利用蚀变绢云母40Ar/39Ar年代学和晚期岩脉锆石U-Pb年代学厘定成矿作用的时限。在此基础上，建立陆院沟金矿床的成因模式，探讨陆院沟金矿床的形成与华北克拉通南缘晚中生代构造格架的内在联系。

豫西变质核杂岩构造及拆离断层构造是区域伸展作用的记录，也是晚中生代中国东部岩石圈减薄事件的浅部响应。本课题以豫西陆院沟金矿床为研究对象，通过控矿机制、成矿流体演化、成矿物质来源和成矿时限研究探讨陆院沟金矿床的矿床成因，并对华北克拉通南缘晚中生代构造背景进行约束。矿田构造研究表明陆院沟金矿脉就位于东西走向的低角度层间滑脱断层，矿脉的空间形态特征和小-微构造的动力学特征表明陆院沟金矿床受控于下盘抬升的区域隆升过程。黄铁矿标型研究利用矿脉宏观期次划分、黄铁矿形态结构分类、黄铁矿电子探针研究，表明载金黄铁矿存在原生、改造、增生、新生以及多型叠加等结构类型，并分别隶属于成矿预富集期、主成矿期和晚成矿期3个阶段，3个阶段的黄铁矿普遍显示富S亏Fe、富Ni亏Co的沉积型特征，晚期显示了亏S富Fe的变质叠加型特征。主成矿期黄铁矿δ34S介于2.5~3.5‰之间，208Pb/204Pb介于37.705~38.413，207Pb/204Pb介于15.473~15.617，这表明陆院沟主成矿期成矿物质具有岩浆和地幔来源的特征。主矿脉锆石U-Pb年代学研究显示其捕获锆石的峰值年龄为453±13Ma（MSWD=3.3，N=12），截切矿脉的斑状二长岩脉年龄为121.1±1.5 Ma（MSWD=0.21，N=14），结合对应的锆石原位Lu-Hf和全岩Sr-Nd同位素研究，我们认为陆院沟的成矿物源与华北克拉通基本没有亲缘性，而是与北秦岭地块或扬子克拉通北缘具有较近的亲缘性。主成矿脉独居石U-Pb年龄介于142-117Ma，应该是多期叠加成矿的产物，主成矿期年龄为128±6.4Ma（MSWD=1.2，N=4），表明成矿活动自晚侏罗世延续至早白垩世。综上研究，我们认为中生代早期扬子克拉通和北秦岭地块向华北地台南缘之下的俯冲导致了秦岭造山带的形成和地壳的加厚，晚中生代侏罗纪晚期古太平洋板块的向西俯冲造成了华北克拉通南缘加厚下地壳的失稳，导致华北克拉通南缘的大规模伸展作用，并形成小秦岭、崤山和熊耳山等一系列变质核杂岩和岩浆穹窿，与此同时，伴随着大规模成岩和成矿活动，陆院沟金矿床即形成于这一伸展过程。