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双王金矿床位于秦岭造山带凤太矿集区,是具有代表性的赋存于钠长石角砾岩中的大型金矿床(>70t)。矿床受发育在上泥盆统星红铺组钠长石岩中的角砾岩控制。成矿作用可以分为沉积成岩、热液活动和表生氧化三个期次。热液活动期又可以分为(I)钠长石-石英,(II)铁白云石-钠长石-黄铁矿,(III)方解石-铁白云石-黄铁矿,(IV)方解石-黄铁矿-石英,(V)硬石膏-萤石等五个阶段;其中II和III阶段为主成矿阶段。矿床中发育大量钠长石。原位LA-ICP-MS测试结果显示,钠长石岩中钠长石微量和稀土元素组成与海水接近,具有海底沉积的特征。I阶段细脉中钠长石的元素组成特征与钠长石岩中的钠长石一致,表明结晶物质可能来自于钠长石岩。主成矿阶段钠长石溶蚀释放出的Na可以促进围岩中金的溶解和迁移。II阶段早期胶结物中发育较多热液结晶钠长石,而这一时期热液条件并不利于金的沉淀成矿;因而,II阶段钠长石的富集往往指示矿化较差。角砾岩具有原地破碎的特征。结合地质现象及岩石力学测试分析得出,在主成矿阶段热液活动之前,钠长石岩中就已经形成了裂隙和I阶段脉体,使岩力学强度大大减弱。主成矿期高压热液优先使钠长石岩破碎,形成角砾;热液以填充形式在角砾之间结晶形成以铁白云石和方解石为主的胶结物。铁、镁非传统同位素表明,II阶段热液的δ57Fe在-0.05‰左右,初始δ26Mg约为-0.35‰;岩浆来源的铁和来自围岩的镁分别主导了成矿期热液铁和镁同位素的组成。另外,硫同位素特征显示,热液硫来自地层硫和岩浆硫的混合(δ34S=2.6~14.9‰)。星红铺组地层具有较高的Au含量(0.006~0.111ppm),金在沉积成岩时期就已经形成了初始富集。锆石U-Pb同位素定年结果表明,切穿角砾岩和矿体的煌斑岩脉年龄为214.4±2.7Ma,这限定了矿床形成时间的上限。由于成矿作用与岩浆活动有密切关系,根据双王地区岩浆活动时代(219~214.9Ma),可以限定成矿时间在219~214.4Ma之间。主成矿阶段热液具有中-高温(260~340oC)、高压(100~140MPa)、弱碱(pH=5.18~6.0)和弱还原(Eh=-0.30~-0.12)的性质。热力学计算表明,II阶段热液中Au主要以Au(HS)2-的形式迁移,溶解度可达100ppb以上;至III阶段,金溶解度已下降到1ppb左右,矿化减弱。温度降低以及由热液沸腾和黄铁矿大量沉淀引起的热液fH2S及fO2下降,是诱发金沉淀并富集的主要机制。钠长石岩、角砾岩、II阶段灰黑色铁白云石和细粒黄铁矿组合以及Au、Cu、Ag、Pb、Hg等元素的富集是双王金矿床重要的找矿标志。矿区西部的角砾岩深部及外围角砾岩带具有较大的成矿潜力。