Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Nguồn gốc và sự tiến hóa của các chất lỏng hình thành quặng trong mỏ vàng loại Carlin ở lưu vực Youjiang, Trung Quốc: Bằng chứng từ dữ liệu chất tan của các mẫu lỏng chứa tạp chất
Tóm tắt
Nguồn gốc và sự phát triển của chất lỏng hình thành quặng rất quan trọng để hiểu rõ về sự hình thành của các mỏ vàng loại Carlin. Việc xác định nguồn gốc và sự tiến hóa của các thành phần chất lỏng quặng bằng các phương pháp địa hóa học thông thường từ lâu đã là một thách thức do tính chất hạt mịn rất nhỏ và cấu trúc phức tạp của các khoáng vật thủy nhiệt trong các mỏ này. Trong nghiên cứu này, chúng tôi trình bày dữ liệu chất tan được phân tích qua phương pháp nghiền-chiết xuất từ các mẫu lỏng chứa tạp chất trong thạch anh, canxit, realgar và fluorite từ các mỏ vàng Shuiyindong, Nibao và Yata tại lưu vực Youjiang, cung cấp những hiểu biết mới về nguồn gốc và sự tiến hóa của các chất lỏng hình thành quặng. Kết quả cho thấy tỷ lệ Cl/Br mol cao lên tới 2,508 trong các mẫu lỏng chứa tạp chất cho thấy sự đóng góp của các chất lỏng thủy nhiệt magmatic. Sự trộn lẫn giữa các chất lỏng từ tầng đá và các chất lỏng thủy nhiệt magmatic là rõ ràng trên các biểu đồ tỷ lệ Cl/Br so với Na/K, cho thấy thạch anh sữa ở giai đoạn quặng gần các chất lỏng thủy nhiệt magmatic phản ánh nguồn gốc magma của các chất lỏng hình thành quặng, trong khi thạch anh vảy và realgar ở gần các chất lỏng xác định từ tầng đá cho thấy sự đóng góp của các chất lỏng tầng đá ở giai đoạn quặng muộn. Mặc dù các loại đá chủ yếu ở mỏ vàng Shuiyindong, Nibao và Yata lần lượt là đá vôi sinh học, tuff trầm tích và đá silti canxi, dữ liệu chất tan của các mẫu lỏng chứa tạp chất ghi nhận rằng chúng đã trải qua các phản ứng giữa các chất lỏng thủy nhiệt magmatic giàu Na và các loại đá chủ giàu Ca và Mg tương tự nhau. Nghiên cứu này nhấn mạnh rằng dữ liệu chất tan của các mẫu lỏng chứa tạp chất thu được qua các phân tích nghiền-chiết xuất có tiềm năng để xác định nguồn gốc và sự tiến hóa của các chất lỏng hình thành quặng của các mỏ vàng loại Carlin.
Từ khóa
Tài liệu tham khảo
Ashley, R. P., Cunningham, C. G., Bostick, N. H., et al., 1991. Geology and Geochemistry of Three Sedimentary-Rock-Hosted Disseminated Gold Deposits in Guizhou Province, People’s Republic of China. Ore Geology Reviews, 6(2/3): 133–151. https://doi.org/10.1016/0169-1368(91)90018-3
Bons, P. D., Fusswinkel, T., Gomez-Rivas, E., et al., 2014. Fluid Mixing from below in Unconformity-Related Hydrothermal Ore Deposits. Geology, 42(12): 1035–1038. https://doi.org/10.1130/g35708.1
Bouabdellah, M., Castorina, F., Bodnar, R. J., et al., 2014. Petroleum Migration, Fluid Mixing, and Halokinesis as the Main Ore-Forming Processes at the Peridiapiric Jbel Tirremi Fluorite-Barite Hydrothermal Deposit, Northeastern Morocco. Economic Geology, 109(5): 1223–1256. https://doi.org/10.2113/econgeo.109.5.1223
Chen, M. H., Mao, J. W., Bierlein, F. P., et al., 2011. Structural Features and Metallogenesis of the Carlin-Type Jinfeng (Lannigou) Gold Deposit, Guizhou Province, China. Ore Geology Reviews, 43(1): 217–234. https://doi.org/10.1016/j.oregeorev.2011.06.009
Chen, M. H., Mao, J. W., Li, C., et al., 2015. Re-Os Isochron Ages for Arsenopyrite from Carlin-Like Gold Deposits in the Yunnan-Guizhou-Guangxi “Golden Triangle”, Southwestern China. Ore Geology Reviews, 64: 316–327. https://doi.org/10.1016/j.oregeorev.2014.07.019
Crocetti, C. A., Holland, H. D., 1989. Sulfur-Lead Isotope Systematics and the Composition of Fluid-Inclusions in Galena from the Viburnum Trend, Missouri. Economic Geology, 84(8): 2196–2216. https://doi.org/10.2113/gsecongeo.84.8.2196
Dolejš, D., Wagner, T., 2008. Thermodynamic Modeling of Non-Ideal Mineral-Fluid Equilibria in the System Si-Al-Fe-Mg-Ca-Na-K-H-O-Cl at Elevated Temperatures and Pressures: Implications for Hydrothermal Mass Transfer in Granitic Rocks. Geochimica et Cosmochimica Acta, 72(2): 526–553. https://doi.org/10.1016/j.gca.2007.10.022
Emsbo, P., 2009. Fluid Inclusion Cl-Br-Na Ratios Implicate Residual Evaporative Brines in the Formation of Supergiant Sedex Zinc Deposits. 2009 Portland GSA Annual Meeting: Geological Society of America Abstracts with Programs, 41(7): 254
Frenzel, M., Cook, N. J., Ciobanu, C. L., et al., 2020. Halogens in Hydrothermal Sphalerite Record Origin of Ore-Forming Fluids. Geology, 48(8): 766–770. https://doi.org/10.1130/g47087.1
Gu, X. X., Zhang, Y. M., Li, B. H., et al., 2012. Hydrocarbon- and Ore-Bearing Basinal Fluids: A Possible Link between Gold Mineralization and Hydrocarbon Accumulation in the Youjiang Basin, South China. Mineralium Deposita, 47(6): 663–682. https://doi.org/10.1007/s00126-011-0388-x
Hammerli, J., Rusk, B., Spandler, C., et al., 2013. In situ Quantification of Br and Cl in Minerals and Fluid Inclusions by LA-ICP-MS: A Powerful Tool to Identify Fluid Sources. Chemical Geology, 337/338: 752009 87. https://doi.org/10.1016/j.chemgeo.2012.12.002
Hofstra, A. H., Cline, J. S., 2000. Characteristics and Models for Carlin-Type Gold Deposits. Reviews in Economic Geology, 13: 163–220. https://doi.org/10.5382/rev.13.05
Hofstra, A. H., Meighan, C. J., Song, X. Y., et al., 2016. Mineral Thermometry and Fluid Inclusion Studies of the Pea Ridge Iron Oxide-Apatite-Rare Earth Element Deposit, Mesoproterozoic St. Francois Mountains Terrane, Southeast Missouri, USA. Economic Geology, 111(8): 1985–2016. https://doi.org/10.2113/econgeo.111.8.1985
Hou, L., Peng, H. J., Ding, J., et al., 2016. Textures and in situ Chemical and Isotopic Analyses of Pyrite, Huijiabao Trend, Youjiang Basin, China: Implications for Paragenesis and Source of Sulfur. Economic Geology, 111(2): 331–353. https://doi.org/10.2113/econgeo.111.2.331
Hu, R. Z., Su, W. C., Bi, X. W., et al., 2002. Geology and Geochemistry of Carlin-Type Gold Deposits in China. Mineralium Deposita, 37(3/4): 3782009 392. https://doi.org/10.1007/s00126-001-0242-7
Hu, R. Z., Fu, S. L., Huang, Y., et al., 2017. The Giant South China Mesozoic Low-Temperature Metallogenic Domain: Reviews and a New Geodynamic Model. Journal of Asian Earth Sciences, 137: 9–34. https://doi.org/10.1016/j.jseaes.2016.10.016
Jin, X. Y., 2017. Geology, Mineralization and Genesis of the Nibao, Shuiyindong and Yata Gold Deposits in SW Guizhou Province, China: [Dissertation]. China University of Geoscience, Wuhan. 1–228 (in Chinese with English Abstract)
Jin, X. Y., Hofstra, A. H., Andrew, G. H., et al., 2020. Noble Gases Fingerprint the Source and Evolution of Ore-Forming Fluids of Carlin-Type Gold Deposits in the Golden Triangle, South China. Economic Geology, 115(2): 455–469. https://doi.org/10.5382/econgeo.4703
Kesler, S. E., Appold, M. S., Martini, A. M., et al., 1995. Na-Cl-Br Systematics of Mineralizing Brines in Mississippi Valley-Type Deposits. Geology, 23(7): 641. https://doi.org/10.1130/0091-7613(1995)023<0641:ncbsom>2.3.co;2
Large, S. J. E., Bakker, E. Y. N., Weis, P., et al., 2016. Trace Elements in Fluid Inclusions of Sediment-Hosted Gold Deposits Indicate a Magmatic-Hydrothermal Origin of the Carlin Ore Trend. Geology, 44(12): 1015–1018. https://doi.org/10.1130/g38351.1
Li, W. T., Audétat, A., Zhang, J., 2015. The Role of Evaporites in the Formation of Magnetite-Apatite Deposits along the Middle and Lower Yangtze River, China: Evidence from LA-ICP-MS Analysis of Fluid Inclusions. Ore Geology Reviews, 67: 264–278. https://doi.org/10.1016/j.oregeorev.2014.12.003
Liu, J. M., Liu, J. J., 1997. Basin Fluid Genetic Model of Sediment-Hosted Micro-Disseminated Gold Deposits in the Gold-Triangle Area between Guizhou, Guangxi and Yunnan. Acta Mineralogica Sinica, 17(4): 448–456 (in Chinese with English Abstract)
Liu, J. M., Ye, J., Ying, H. L., et al., 2002. Sediment-Hosted Mcro-Disseminated Gold Mineralization Constrained by Basin Paleo-Topographic Highs in the Youjiang Basin, South China. Journal of Asian Earth Sciences, 20(5): 517–533. https://doi.org/10.1016/s1367-9120(01)00053-0
Liu, J. Z., Deng, Y. M., Liu, C. Q., et al., 2006. Metallogenic Conditions and Model of the Superlarge Shuiyindong Stratabound Gold Deposit in Zhenfeng County, Guizhou Province, China. Geology in China, 33(1): 169–177 (in Chinese with English Abstract)
Liu, P., Du, F. Y., Du, C. Q., 2006. Discussion on Origin of Nibao Gold Deposit in View of the Characteristics of Fluid Inclusion. Guizhou Geology, 23(1): 44–50 (in Chinese with English Abstract)
Liu, S., Su, W. C., Hu, R. Z., et al., 2010. Geochronological and Geochemical Constraints on the Petrogenesis of Alkaline Ultramafic Dykes from Southwest Guizhou Province, SW China. Lithos, 114(1/2): 253–264. https://doi.org/10.1016/j.lithos.2009.08.012
McCaffrey, M. A., Lazar, B., Holland, H. D., 1987. The Evaporation Path of Seawater and the Coprecipitation of Br− And K+ with Halite. SEPM Journal of Sedimentary Research, 57: 928–937. https://doi.org/10.1306/212f8cab-2b24-11d7-8648000102c1865d
Pang, B. C., Lin, C. S., Luo, X. R., et al., 2005. The Characteristic and Origin of Ore-Forming Fluid From Micro-Disseminated Gold Deposits in Youjiang Basin. Geology and Prospecting, 41(1): 13–17 (in Chinese with English Abstract)
Pi, Q. H., Hu, R. Z., Peng, K. Q., et al., 2016. Geochronology of the Zhesang Gold Deposit and Mafic Rock in Funing County of Yunnan Province, with Special Reference to the Dynamic Background of Carlin-Type Gold Deposits in the Dian-Qian-Gui Region. Acta Petrologica Sinica, 32(11): 3331–3342 (in Chinese with English Abstract)
Qi, L. S., He, Y. N., Qi, J., et al., 2014. Ore-Control Structure Type and Its Regulation of Nibao Gold Deposit in Guizhou. Guizhou Geology, 31(1): 1–9 (in Chinese with English Abstract)
Saunders, A. D., Jones, S. M., Morgan, L. A., et al., 2007. Regional Uplift Associated with Continental Large Igneous Provinces: The Roles of Mantle Plumes and the Lithosphere. Chemical Geology, 241(3/4): 282–318. https://doi.org/10.1016/j.chemgeo.2007.01.017
Su, W. C., Heinrich, C. A., Pettke, T., et al., 2009. Sediment-Hosted Gold Deposits in Guizhou, China: Products of Wall-Rock Sulfidation by Deep Crustal Fluids. Economic Geology, 104(1): 73–93. https://doi.org/10.2113/gsecongeo.104.1.73
Su, W. C., Zhang, H. T., Hu, R. Z., et al., 2012. Mineralogy and Geochemistry of Gold-Bearing Arsenian Pyrite from the Shuiyindong Carlin-Type Gold Deposit, Guizhou, China: Implications for Gold Depositional Processes. Mineralium Deposita, 47(6): 653–662. https://doi.org/10.1007/s00126-011-0328-9
Su, W. C., Dong, W. D., Zhang, X. C., et al., 2018. Carlin-Type Gold Deposits in the Dian-Qian-Gui “Golden Triangle” of Southwest China. Reviews in Economic Geology, 20: 157–185. https://doi.org/10.5382/rev.20.05
Suo, S. T., Bi, X. M., Zhao, W. X., 1998. Very Low-Grade Metamorphism and Its Geodynamical Significance of Triassic Strata within the Youjiang River Basin. Scientia Geologica Sinica, 33(4): 395–405 (in Chinese with English Abstract)
Tai, Y. H., Li, Y. S., 2006. Study on the Geological Features and the Genesis of Zimudang Micro-Particle Disseminated (Carlin) Type Gold Deposit. Gold, 27(9): 14–17 (in Chinese with English Abstract)
Tan, Q. P., Xia, Y., Xie, Z. J., et al., 2015. S, C, O, H, and Pb Isotopic Studies for the Shuiyindong Carlin-Type Gold Deposit, Southwest Guizhou, China: Constraints for Ore Genesis. Chinese Journal of Geochemistry, 34(4): 525–539. https://doi.org/10.1007/s11631-015-0063-5
Tao, C. G., Liu, J. S., Dai, G. H., 1987. On the Gold Ore Deposit Geological Characteristics and Genesis of Yata, Ceheng. Geology of Guizhou, 4: 135–150 (in Chinese with English Abstract)
Xie, Z. J., Xia, Y., Cline, J. S., et al., 2018a. Magmatic Origin for Sediment-Hosted Au Deposits, Guizhou Province, China: In situ Chemistry and Sulfur Isotope Composition of Pyrites, Shuiyindong and Jinfeng Deposits. Economic Geology, 113(7): 1627–1652. https://doi.org/10.5382/econgeo.2018.4607
Xie, Z. J., Xia, Y., Cline, J. S., et al., 2018b. Are there Carlin-Type Gold Deposits in China? A Comparison of the Guizhou, China, Deposits with Nevada, USA, Deposits. Reviews in Economic Geology, 20: 187–233. https://doi.org/10.5382/rev.20.06
Viets, J. G., Hofstra, A. H., Emsbo, P., 1996. Solute Compositions of Fluid Inclusions in Sphalerite from North American and European Mississippi Valley-Type Ore Deposits: Ore Fluids Derived from Evaporated Seawater. In: Sangster, D. F., ed., Carbonate-Hosted Lead-Zinc Deposits 75th Anniversary Volume. Society of Economic Geologists, Inc. Littleton. Economic Geology Special Publication, 4: 465–486
Wang, L., Long, C. L., Liu, Y., 2015. Discussion on Concealed Rock Mass Delineation and Gold Source in Southwestern Guizhou. Geoscience, 29(3): 702–712 (in Chinese with English Abstract)
Wei, D. T., Xia, Y., Gregory, D. D., et al., 2020. Multistage Pyrites in the Nibao Disseminated Gold Deposit, Southwestern Guizhou Province, China: Insights into the Origin of Au from Textures, in situ Trace Elements, and Sulfur Isotope Analyses. Ore Geology Reviews, 122: 103446. https://doi.org/10.1016/j.oregeorev.2020.103446
Wu, S. Y., Hou, L., Jowitt, S. M., et al., 2019. Geochronology, Geochemistry and Petrogenesis of Late Triassic Dolerites Associated with the Nibao Gold Deposit, Youjiang Basin, Southwestern China: Implications for Post-Collisional Magmatism and Its Relationships with Carlin-Like Gold Mineralization. Ore Geology Reviews, 111: 102971. https://doi.org/10.1016/j.oregeorev.2019.102971
Zaw, K., Peters, S. G., Cromie, P., et al., 2007. Nature, Diversity of Deposit Types and Metallogenic Relations of South China. Ore Geology Reviews, 31(1/2/3/4): 3–47. https://doi.org/10.1016/j.oregeorev.2005.10.006
Zhang, J. R., Hou, L., Zou, Z. C., et al., 2016. LA-ICP-MS in situ Trace Element Analysis of Auriferous Arsenic Pyrites from the Nibao Gold Deposit and Its Constraints on the Ore Genesis. Acta Petrologica Et Mineralogica, 35(3): 493–505 (in Chinese with English Abstract)
Zhang, X. C., Spiro, B., Halls, C., et al., 2003. Sediment-Hosted Disseminated Gold Deposits in Southwest Guizhou, PRC: Their Geological Setting and Origin in Relation to Mineralogical, Fluid Inclusion, and Stable-Isotope Characteristics. International Geology Review, 45(5): 407–470. https://doi.org/10.2747/0020-6814.45.5.407
Zheng, L. L., Yang, R. D., Gao, J. B., et al., 2016. Geochemical Characteristics of the Giant Nibao Carlin-Type Gold Deposit (Guizhou, China) and Their Geological Implications. Arabian Journal of Geosciences, 9(2): 1–16. https://doi.org/10.1007/s12517-015-2077-z
Zhu, X. Q., Wang, Z. G., 2002. Gold Occurrence and Ore Genesis, Yata Micro-Disseminated Gold Deposit, Guizhou, Southwest China. Chinese Journal of Geochemistry, 21(4): 370–373. https://doi.org/10.1007/bf02831538