收稿日期: 2023-05-15
修回日期: 2023-10-17
网络出版日期: 2024-01-26
基金资助
国家第二次青藏科考项目“活动断裂与地震灾害”(2019QZKK0901);中央高校基本科研业务费专项资金(lzujbky-2023-it17)
Properties of Ore-forming Fluids and Genesis of the Huaniushan Gold Deposit in Gansu Province
Received date: 2023-05-15
Revised date: 2023-10-17
Online published: 2024-01-26
花牛山金矿位于北山造山带南部，矿体产出于印支期钾长花岗岩脉与大理岩的接触部位，成矿期次可划分为早期矽卡岩期和晚期石英硫化物期（主成矿期）。主成矿期中石英和方解石的流体包裹体性质表明，Ⅰ、Ⅱ阶段成矿流体均具有中低温、中盐、中高密度以及含CO2和CH4的特征，属H2O-CO2-NaCl体系；温度—盐度特征指示成矿流体主要为岩浆水和大气降水混合来源；方解石δ13CV-PDB平均值为1.7‰，δ18OV-PDB平均值为-22.5‰，δ18OV-SMOW平均值为7.69‰，O同位素呈强烈分异特征，暗示着成矿流体为岩浆水和大气降水混合来源。矿石中黄铁矿S同位素δ34S平均值为-9.73‰，其较大的负值或与围岩地层有关，指示该矿床硫源或为岩浆与地层的混合来源。成矿深度及压力特征表明花牛山金矿属于浅成型矿床。综合分析认为，花牛山金矿床为中低温热液交代型（矽卡岩型）金矿床，可能是晚三叠世时期花牛山地区多期次的后造山岩石圈伸展和幔源岩浆底侵作用导致来自深处的成矿流体沿着裂隙断裂向上移动，与围岩发生反应并与大气降水混合，随着压力降低，成矿物质沉淀富集，随之发生金成矿作用。
宋高瑞 , 翟新伟 , 王二腾 , 武磊 , 陈万峰 , 郑菲菲 , 王海东 , 王金荣 . 甘肃花牛山金矿床成矿流体性质及矿床成因[J]. 黄金科学技术, 2023 , 31(6) : 873 -887 . DOI: 10.11872/j.issn.1005-2518.2023.06.073
The Huaniushan gold deposit is located in the south of Beishan orogenic belt.The orebody is hosted in the contact zone between the Indosinian K-feldspar granite veins and marble.The mineralization process can be divided into early skarn stage and late quartz sulfide stage（main metallogenic stage）.The fluid inclusion properties of quartz and calcite in the main metallogenic period indicate that the ore-forming fluid has the characteristics of medium-low temperature，medium salt，medium-high density，and with CO2 and CH4，which belongs to the H2O-CO2-NaCl system.The temperature-salinity characteristics indicate that the ore-forming fluid is the mixture of magmatic water and atmospheric precipitation.The average value of δ13CV-PDB，δ18OV-PDB and δ18OV-SMOW of calcite is 1.7‰，-22.5‰ and 7.69‰，respectively，and the O isotope strong differentiation suggest that magmatic water mixed with atmospheric precipitation to form ore-forming fluids.The average value of sulfur isotope δ34S of pyrite in the ore is -9.73‰，and its large negative value may be related to the surrounding rock strata，indicating that the sulfur source of the deposit may be a mixed source of magma and strata.The metallogenic depth and pressure features hint that the Huaniushan gold deposit belongs to the shallow metal-logenic depth.Comprehensive analysis shows that Huaniushan gold deposit is a medium-low temperature hydrothermal metasomatic （skarn type） gold deposit.Summarily，in the late Triassic，Huaniushan area expe-rienced multi-stage post-orogenic lithospheric extension and mantle-derived magma underplating，the ore-forming fluid produced in the deep and moved upward along the fracture，reacted with the surrounding rock and mixed with atmospheric precipitation.With the pressure decreasing，the ore-forming materials were precipitated and enriched，and initiated the gold mineralization.
| null | Bai Ronglong， Hu Jinrong， Zhao Fufeng，et al，2022.Genesis and tectonic magmatic evolution of Carboniferous granites in the Hongliuhecao-Yuejinshan area of Beishan orogenic belt［J］.Acta Petrologica Sinica，38（3） ：713-742. |
| null | Beane R E，1983.The magmatic-meteoric transition［J］.Geothermal Resources Council Special Report，13（1）：245-253. |
| null | Bodnar R J，1993.Revised equation and table for determining the freezing point depression of H2O-NaCl solutions ［J］.Geochimica et Cosmochimica Acta，57（3）：683-684. |
| null | Dai Wenjun，2010.Metallogenic study of Huaniushan Au-Ag-Pb-Zn deposit，Beishan area，Gansu Province［J］.Geology and Mineral Resources of South China，（3）：25-34. |
| null | Ding Jiaxin， Han Chunming， Xiao Wenjiao，et al，2015.Geochemistry and U-Pb geochronology of tungsten deposit of Huaniushan island arc in the Beishan orogenic belt，and its geodynamic background［J］.Acta Petrologica Sinica，31（2）：594-616. |
| null | Drummond S E， Ohmoto H，1985.Chemical evolution and mineral deposition in boiling hydrothermal systems［J］.Economic Geology，80（1）：126-147. |
| null | Du Zezhong， Yu Xiaofei， Sun Hairui，et al，2021.Genesis of the Huaniushan Pb?Zn?Ag deposit in Gansu：Constraints from in situ S，Pb isotopes and trace elements［J］.Acta Petrologica Sinica，37 （6）：1813-1829. |
| null | Fan G H， Li J W， Valley J W，et al，2022.Garnet secondary ion mass spectrometry oxygen isotopes reveal crucial roles of pulsed magmatic fluid and its mixing with meteoric water in lode gold genesis［J］.PNAS，119（19）：e2116380119. |
| null | Fu Kaiquan，2010.Geological-geophysical prospecting model of Huaniushan lead-zinc mine in Gansu［J］.Gansu Science and Technology，26（12）：38-40. |
| null | Gong Quansheng， Liu Mingqiang， Liang Minghong，et al，2003.The tectonic facies and tectonic evolution of Beishan orogenic belt，Gansu［J］.Northwestern Geology，36（1）：11-17. |
| null | He Shiping， Ren Bingchen， Yao Wenguang，et al，2002.The division of tectonic units of Beishan area，Gansu-Inner Mongolia［J］.Northwestern Geology，35（4）：30-40. |
| null | He Shiping， Zhou Huiwu， Ren Bingchen，et al，2005.Crustal evolution of Palaeozoic in Beishan area，Gansu and Inner Mongolia，China［J］.Northwestern Geology，38（3）：6-15. |
| null | He Zhenyu， Zong Keqing， Jiang Hongying，et al，2014.Early Paleozoic tectonic evolution of the southern Beishan orogenic collage：Insights from the granitoids［J］.Acta Petrologica Sinica，30（8）：2324-2338. |
| null | Hoefs J，1997.Stable Isotope Geochemistry［M］.4th ed.Berlin：Springer Verlag. |
| null | Kang Kai， Du Zezhong， Yu Xiaofei，et al，2020.LA-ICP-MS trace element analysis of sphalerite in Huaniushan Pb-Zn deposit in Gansu Province and its geological significance［J］.Journal of Jilin University（Earth Science Edition），50（5）：1418-1432. |
| null | Li Zengda，2018.Magmatic Mineralization and Prospecting of the Huaniushan Lead-Zinc-Silver Polymetallic Ore Field in Gansu Province，China［D］.Beijing：China University of Geosciences（Beijing）. |
| null | Liu Bin， Duan Guangxian，1987.The density and isochoric formulae for NaCl-H2O fluid inclusions（Salinity≤25wt%） and their applications［J］.Acta Mineralogica Sinica，7（4）：345-352. |
| null | Liu Jiajun， He Mingqin， Li Zhiming，et al，2004.Oxygen and carbon isotopic geochemistry of Baiyangping silver-copper polymetallic ore concentration area in Lanping Basin of Yunnan Province and its significance［J］.Mineral Deposits，23（1）：1-10. |
| null | Liu Xueya， Wang Quan，1995.Tectonics of orcgenic belts in Beishan Mts，western China and their evolution［J］.Dixue Yanjiu，28：37-48. |
| null | Mao Qigui，2008.Paleozoic to Early Mesozoic Accretionary and Collisional Tectonics of the Beishan and Adjacent Area，Northwest China［D］.Beijing：Institute of Geology and Geophysics，Chinese Academy of Sciences. |
| null | Mao Qigui， Xiao Wenjiao， Han Chunming，et al，2010.Discovery of Middle Silurian adakite granite and its tectonic significance in Liuyuan area，Beishan Moutains，NW China［J］.Acta Petrologica Sinica，26（2）：584-596. |
| null | Miao Laicheng， Zhu Mingshuai， Zhang Fuqin，2014.Tectonic setting of Mesozic magmatism and associated metallogenesis in Beishan area［J］.Geology China，41（4）：1190-1204. |
| null | Nie Fengjun， Jiang Sihong， Bai Daming，et al，2002a. Metallogenic Regularity and Prospecting Direction of Metal Deposits in Beishan Area ［M］.Beijing：Geological Publishing House. |
| null | Nie Fengjun， Jiang Sihong， Bai Daming，et al，2003.Hercynian?Indosinian magmatic activities and gold metallogeny in central and southern Beishan Region，Northwest China［J］.Acta Geoscientia Sinica，24（5）：415-422. |
| null | Nie Fengjun， Jiang Sihong， Liu Yan，et al，2002b. 40Ar?39Ar isotopic age dating on K?feldspar separates from eastern Huaniushan granite，Gansu Province，and its geological significance［J］.Chinese Journal of Geology，37（4）：415-422. |
| null | Qin Kezhang，2000.Metellogeneses in Relation to Central-Asia Style Orogeny of Northern Xinjiang［D］.Beijing：Institute of Geology and Geophysics，Chinese Academy of Science. |
| null | Shao Jielian， Mei Jianming，1986.On the study of typomorphic characteristics of mineral inclusion in the gold deposits from Volcanic Terrain in Zhejiang and its gentic and prospecting significance［J］.Minerals and Rocks，6（3）：103-111. |
| null | Song D F， Xiao W J， Han C M，et al，2013a.Provenance of metasedimentary rocks from the Beishan orogenic collage，southern Altaids：Constraints from detrital zircon U-Pb and Hf isotopic data［J］.Gondwana Research，24（3/4）：1127-1151. |
| null | Song D F， Xiao W J， Han C M，et al，2013b.Progressive accretionary tectonics of the Beishan orogenic collage，southern Altaids：Insights from zircon U-Pb and Hf isotopic data of high-grade complexes［J］.Precambrian Research，227：368-388. |
| null | Tian Z H， Xiao W J， Windley B F，et al，2014.Structure，age，and tectonic development of the Huoshishan-Niujuanzi ophiolitic mélange，Beishan，southernmost Altaids［J］.Gondwana Research，25（2）：820-841. |
| null | Wang Chuanyi， Wang Qisong， Shu Sunping，et al，2018.Temporal and spatial evolution of ore-forming fluid and metallogenic mechanism in the Jinwozi gold deposit，Beishan metallogenic belt［J］.Earth Science，43（9）：3126-3140. |
| null | Wang Shuchao，2018.Research on Geology and Geochemical Characteristics of the Huaniushan Pb-Zn Deposit in Gansu Province［D］.Beijing：China University of Geosciences（Beijing）. |
| null | Xiao W J， Huang B C， Han C M，et al，2010a.A review of the western part of the Altaids：A key to understanding the architecture of accretionary orogens［J］.Gondwana Research，18（2/3）：253-273. |
| null | Xiao W J， Mao Q C， Windley B F，et al，2010b.Paleozoic multiple accretionary and collisional processes of the Beishan orogenic collage［J］.American Journal of Science，310：1553-1594. |
| null | Yang Hequn， Li Ying， Li Wenming，et al，2008.General discussion on metallogenitic tectonic setting of Beishan Mountain，Northwestern China［J］.Northwestern Geology，41（1）：22-28. |
| null | Yang Hequn， Li Ying， Yang Jianguo，et al，2006.Main metallogenic characteristics in the Beishan orogen［J］.Northwestern Geology，39（2）：78-95. |
| null | Yang Hequn， Li Ying， Zhao Guobin，et al，2010.Character and structural attribute of the Beishan Ophiolite［J］.Northwestern Geology，43（1）：26-36. |
| null | Yang Jianguo， Zhai Jinyuan， Yang Hongwu，et al，2010.Metallotectonics and prospection of the Huaniushan exhalogene gold-silver-lead-zinc deposit in Beishan，Gansu Province［J］.Geotectonica et Metallogenia，34（2）：246-254. |
| null | Yang Jing，2017.Geochemical Characteristics and Tectonic Significance of the Early Paleozoic—Early Mesozoic Granite in Huaniushan Area，Beishan［D］.Lanzhou：Lanzhou University. |
| null | Zeng Qingdong， Liu Jianming， Jia Changshun，et al，2007.Sedimentary exhalative origin of the Baiyinnuoer zinc-lead deposit，Chifeng，Inner Mongolia：Geological and sulfur isotope evidence［J］.Journal of Jilin University（Earth Science Edition），37（4）：659-667. |
| null | Zhang Zhenliang， Feng Xuanjie， Zhao Guobin，et al，2022.The metallogenic rule of mesozoic hypogene deposits in the eastern Tianshan-Beishan area［J］.Northwestern Geology，55（4）：280-299. |
| null | Zheng Yongfei， Chen Jiangfeng，2000.Stable Isotope Geochemistry［M］.Beijing：Science Press. |
| null | Zhou Jiaxi， Huang Zhilong， Zhou Guofu，et al，2012.C，O isotope and REE geochemistry of the hydrothermal calcites from the Tianqiao Pb-Zn ore deposit in NW Guizhou Province，China［J］.Geotectonica et Metallogenia，36（1）：93-101. |
| null | Zhu J， Lü X B， Chen C，et al，2013.U-Pb and Re-Os ages of the Huaheitan Mo deposit in northwest China［J］.Resource Geology，63（3）：330-336. |
| null | Zhu Jiang， Xinbiao Lü， Cao Xiaofeng，et al，2010.Geological characteristics and ore-forming material sources of Huaniushan Pb-Zn-Au deposit，Gansu［J］.Mineral Deposits，29（Supp.1）：1033-1034. |
| null | Zhu Jiang， Xinbiao Lü， Peng Sanguo，et al，2013.Re-Os dating，fluid inclusion and H-O-S isotope studies of the Huaniushan gold deposit，NW China：Implications for ore genesis［J］.Geotectonica et Metallogenia，37（4）：641-652. |
| null | Zhu Yuanyuan， Qiu Haiou， Du Yong，et al，2014.Evaluation and optimization of experimental conditions for carbon and oxygen isotopes analysis using GasBenchⅡ-IRMS method［J］.Rock and Mineral Analysis，33（6）：789-794. |
| null | Zuo Guochao， He Guoqi，1990a.Beishan Plate Structure and Metallogenic Regularity［M］.Beijing：Peking University Press. |
| null | Zuo Guochao， Liu Yike， Liu Chunyan，2003.Framework and evolution of the tectonic structure in Beishan Area across Gansu Province，Xinjiang Autonomous Region and Inner Mongolia Autonomous Region［J］.Acta Geologica Gansu，12（1）：1-15. |
| null | Zuo Guochao， Zhang Shuling， He Guoqi，et al，1990b.Early Paleozoic plate tectonics in Beishan area［J］.Scientia Geologiga Siniga，37（4）：305-314. |
| null | 白荣龙，虎金荣，赵甫峰，等，2022.北山造山带红柳河槽—跃进山地区石炭纪花岗岩成因及构造岩浆演化研究［J］.岩石学报，38（3）：713-742. |
| null | 代文军，2010.甘肃北山花牛山金银铅锌矿床成因探讨［J］.华南地质与矿产，（3）：25-34. |
| null | 丁嘉鑫，韩春明，肖文交，等，2015.北山造山带花牛山岛弧东段钨矿床成矿时代和成矿动力学过程［J］.岩石学报，31（2）：594-616. |
| null | 杜泽忠，于晓飞，孙海瑞，等，2021.甘肃花牛山铅锌银矿床成因：来自原位S、Pb同位素及微量元素的约束［J］.岩石学报，37（6）：1813-1829. |
| null | 付开泉，2010.甘肃花牛山铅锌矿地质—地球物理找矿模型［J］.甘肃科技，26（12）：38-40. |
| null | 龚全胜，刘明强，梁明宏，等，2003.北山造山带大地构造相及构造演化［J］.西北地质，36（1）：11-17. |
| null | 何世平，任秉琛，姚文光，等，2002.甘肃内蒙古北山地区构造单元划分［J］.西北地质，35（4）：30-40. |
| null | 何世平，周会武，任秉琛，等，2005.甘肃内蒙古北山地区古生代地壳演化［J］.西北地质，38（3）：6-15. |
| null | 贺振宇，宗克清，姜洪颖，等，2014.北山造山带南部早古生代构造演化：来自花岗岩的约束［J］.岩石学报，30（8）：2324-2338. |
| null | 康凯，杜泽忠，于晓飞，等，2020.甘肃花牛山铅锌矿床闪锌矿LA-ICP-MS微量元素组成及其地质意义［J］.吉林大学学报（地球科学版），50（5）：1418-1432. |
| null | 李增达，2018.甘肃花牛山铅锌银多金属矿田岩浆成矿作用与找矿［D］.北京：中国地质大学（北京）. |
| null | 刘斌，段光贤，1987.NaCl-H2O溶液包裹体的密度式和等容式及其应用［J］.矿物学报，7（4）：345-352. |
| null | 刘家军，何明勤，李志明，等，2004.云南白秧坪银铜多金属矿集区碳氧同位素组成及其意义［J］.矿床地质，23（1）：1-10. |
| null | 刘雪亚，王荃，1995.中国西部北山造山带的大地构造及其演化［J］.地学研究，28：37-48 . |
| null | 毛启贵，2008.北山及邻区古生代—早中生代增生与碰撞大地构造格局［D］.北京：中国科学院地质与地球物理研究所. |
| null | 毛启贵，肖文交，韩春明，等，2010.北山柳园地区中志留世埃达克质花岗岩类及其地质意义［J］.岩石学报，26（2）：584-596. |
| null | 苗来成，朱明帅，张福勤，2014.北山地区中生代岩浆活动与成矿构造背景分析［J］.中国地质，41（4）：1190-1204. |
| null | 聂凤军，江思宏，白大明，等，2002a.北山地区金属矿床成矿规律及找矿方向［M］.北京：地质出版社. |
| null | 聂凤军，江思宏，白大明，等，2003.北山中南带海西印支期岩浆活动与金的成矿作用［J］.地球学报，24（5）：415-422. |
| null | 聂凤军，江思宏，刘妍，等，2002b.甘肃花牛山东钾长花岗岩40Ar/39Ar同位素年龄及其地质意义［J］.地质科学，37（4）：415-422. |
| null | 秦克章，2000.新疆北部中亚型造山与成矿作用［D］.北京：中国科学院地质与地球物理研究所. |
| null | 邵洁涟，梅建明，1986.浙江火山岩区金矿床的矿物包裹体标型特征研究及其成因与找矿意义［J］.矿物岩石，6（3）：103-111. |
| null | 王钏屹，王琦崧，疏孙平，等，2018.北山成矿带金窝子金矿床成矿流体时空演化与成矿机制［J］.地球科学，43（9）：3126-3140. |
| null | 汪曙潮，2018.甘肃花牛山铅锌矿矿床地质地球化学特征及矿床成因［D］.北京：中国地质大学（北京）. |
| null | 杨合群，李英，李文明，等，2008.北山成矿构造背景概论［J］.西北地质，41（1）：22-28. |
| null | 杨合群，李英，杨建国，等，2006.北山造山带的基本成矿特征［J］.西北地质，39（2）：78-95. |
| null | 杨合群，李英，赵国斌，等，2010.北山蛇绿岩特征及构造属性［J］.西北地质，43（1）：26-36. |
| null | 杨建国，翟金元，杨宏武，等，2010.甘肃花牛山喷流沉积型金银铅锌矿床控矿因素与找矿前景分析［J］.大地构造与成矿学，34（2）：246-254. |
| null | 杨婧，2017.北山花牛山早古生代—早中生代花岗岩类地球化学特征及构造意义研究［D］.兰州：兰州大学. |
| null | 曾庆栋，刘建明，贾长顺，等，2007.内蒙古赤峰市白音诺尔铅锌矿沉积喷流成因：地质和硫同位素证据［J］.吉林大学学报（地球科学版），37（4）：659-667. |
| null | 张振亮，冯选洁，赵国斌，等，2022.东天山—北山地区中生代内生矿床成矿规律［J］.西北地质，55（4）：280-299. |
| null | 郑永飞，陈江峰，2000.稳定同位素地球化学［M］.北京：科学出版社. |
| null | 周家喜，黄智龙，周国富，等，2012.黔西北天桥铅锌矿床热液方解石C、O同位素和REE地球化学［J］.大地构造与成矿学，36（1）：93-101. |
| null | 朱江，吕新彪，曹晓峰，等，2010.甘肃花牛山铅锌金矿床地质特征及成矿物质来源［J］.矿床地质，29（增1）：1033-1034. |
| null | 朱江，吕新彪，彭三国，等，2013.甘肃花牛山金矿床成矿年代、流体包裹体及稳定同位素研究［J］.大地构造与成矿学，37（4）：641-652. |
| null | 朱园园，邱海鸥，杜永，等，2014.应用GasBench Ⅱ-IRMS优化碳氧同位素分析方法［J］.岩矿测试，33（6）：789-794. |
| null | 左国朝，何国琦，1990a.北山板块构造及成矿规律［M］.北京：北京大学出版社. |
| null | 左国朝，刘义科，刘春燕，2003.甘新蒙北山地区构造格局及演化［J］.甘肃地质学报，12（1）：1-15. |
| null | 左国朝，张淑玲，何国琦，等，1990b.北山地区早古生代板块构造特征［J］.地质科学，37（4）：305-314. |
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