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粗榆金矿床位于吉林省中部磐石地区,大地构造位置上地处中亚造山带东段南缘与华北板块北缘交汇处。矿床虽然发现较早,但由于规模小,勘查开发程度低,其理论研究十分薄弱。本文在资料收集和野外地质调研基础上,分析了该矿床的区域地质背景和成矿地质条件;通过岩相学和矿相学观察、流体包裹体显微测温和激光拉曼光谱分析、C-H-O和S-Pb同位素分析以及同位素测年等测试工作,查明了该矿床的矿化蚀变特征、成矿物理化学条件、成矿流体特征、成矿物质和成矿流体来源,结合区域内代表性矿床的对比研究,明确了粗榆金矿床的成因类型,建立了成矿模式;在理论研究基础上,分析了区域金矿成矿规律和矿区内的矿化富集规律,总结了找矿标志,为矿区及外围地质找矿奠定了理论基础。粗榆金矿床的主矿体主要受NW向断裂构造控制,呈脉状产于蚀变的晚古生代花岗闪长岩、二长花岗岩中,与中生代闪长玢岩脉密切共生。矿石类型分为含金石英脉型和蚀变岩型两种类型,矿石中主要金属矿物为黄铁矿、方铅矿、黄铜矿、闪锌矿、毒砂和自然金等,非金属矿物为石英、方解石、绢云母、钾长石、斜长石和绿泥石等,矿石中的金属矿物以它形粒状、交代结构和自形-半自形结构为主,矿石主要呈块状构造、脉状构造和浸染状构造。围岩蚀变类型以硅化、绢云母化、绿泥石化、碳酸盐化为主,其中硅化、绢云母化与矿化关系密切。综合研究表明,粗榆金矿成矿作用可划分为石英-毒砂-黄铁矿阶段、石英-多金属硫化物阶段、石英-方解石三个成矿阶段。粗榆金矿床成矿早阶段流体包裹体的均一温度变化范围为201℃~355℃,盐度变化范围0.4~11.6 wt%NaCl equiv.,成矿流体属于中温、中低盐度的H2O-NaCl-CO2体系;主成矿阶段包裹体的均一温度介于113℃~245℃,盐度介于1.9~8.4 wt%NaCl equiv.,气相成分以H2O为主,表明成矿流体属于中温、低盐度的H2O-NaCl体系;晚阶段流体包裹体的均一温度变化范围102℃~181℃,盐度变化范围3.5~8.3 wt%NaCl equiv.,该阶段流体属于低温、低盐度的H2O-NaCl体系。根据流体包裹体H-O同位素分析结果,结合成矿地质条件,综合认为成矿早期成矿流体以岩浆水为主,成矿作用晚阶段有明显的大气降水加入。金属硫化物S-Pb同位素测试结果表明,该矿床的成矿物质来源具有深源特征。综上所述,认为粗榆金矿属于中温热液脉型金矿床,与闪长玢岩具有密切的时空及成因关系。LA-ICP-MS锆石U-Pb测年结果表明,粗榆金矿区与金矿体密切共生的闪长玢岩的成岩年龄介于(160±3)Ma与(185±3)Ma之间,加权平均年龄为170.4±1.8Ma(MSWD=0.48);含金黄铁绢英岩中绢云母40Ar-39Ar坪年龄为168.27±1.96Ma,反等时线年龄173.5±2.8Ma,两者在误差范围内基本一致。综合厘定粗榆金矿区闪长玢岩及相关的金矿化的成岩成矿时代为中侏罗世,属燕山早期区域构造-岩浆-成矿事件的重要组成部分。区域成矿规律总结发现,粗榆金矿与吉中地区的夹皮沟-海沟金矿带内的众多金矿床具有相同的成矿地质背景、相似的矿化特征和相近的成矿时代,应同属古太平洋板块俯冲背景下中国东部大规模金成矿作用的产物,因此认为,夹皮沟—海沟金矿带西北延伸方向具有热液脉型金矿床的找矿潜力。在粗榆矿区内,矿体特征受NW向断裂带构造控制明显,垂向上,从地表100m以下,矿体规模逐渐变大,矿石品位增加,表明粗榆金矿床深部具有一定的找矿潜力。