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透岩浆流体成矿作用——理论分析与野外证据 总被引：44，自引：1，他引：44
文中介绍并发展了科尔任斯基等有关透岩浆流体成矿作用的基本概念,结合当今地质学领域的一些基本事实,以及混沌边界成矿理论和小岩体成大矿的原因分析,力图完整地阐述透岩浆流体成矿理论,并从地球动力学的视角来讨论成矿作用的基本问题。大多数矿区的岩石遭受过强烈蚀变,暗示成矿作用伴随着大规模流体活动。然而,地质观察和实验研究表明岩浆中流体的含量有限、小岩体常常与大型矿床有关、围岩中的流体由于高温岩浆的热压力而不能进入岩浆体中,表明成矿流体主要来自深部的独立流体系统。前人的实验还表明,流体中成矿元素的溶解度随压力快速增加。因此,成矿作用的前提条件是:(1)存在大量的深部流体和流体中高的金属浓度;(2)岩浆系统和成矿流体系统是两个独立的地质系统,它们具有类似的起源;(3)巨量金属堆积有赖于深部含矿流体的快速上升,岩浆体是含矿流体上升的有利通道,流体是岩浆快速上升侵位的驱动力之一。因此,岩浆系统和成矿流体系统往往具有同时活动的特点,这两个地质系统常常叠合在一起,形成我们现在观察到的火成岩及与其密切相关的成矿现象。根据这个理论,成矿作用的规模和位置取决于:(1)岩浆系统与流体系统的体积比,(2)含矿流体的上升速度,(3)金属堆积的边界条件,(4)岩浆系统与流体系统分离的程度。因此,快速上升侵位的岩浆有利于形成斑岩型矿床,较慢速侵位的岩浆可以形成夕卡岩型甚至远程低温热液型矿床,多数情况下是这三类矿床的复杂组合。冈底斯带曲水岩体中含铜暗色微粒包体的野外观察有助于理解成矿物质的来源、迁移和集聚成矿,是透岩浆流体成矿作用的一个缩影。将暗色微粒包体展现的成矿现象与藏东玉龙等斑岩铜矿相比,发现二者具有很好的类比性。可见,透岩浆流体成矿作用理论是一种非常重要的成矿理论,可以解释许多内生成矿作用之谜。 相似文献
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[摘要]马厂箐铜钼金多金属矿床是西南三江地区的重要矿床之一,对其成因迄今存在争议。本
文报道了新的观测资料,结合前人的研究结果,试图以透岩浆流体成矿理论为指导解释马厂箐矿床的成
因。透岩浆流体成矿作用是罗照华等(2009)提出的一种与国内外矿床学界内生矿床成矿理论主流见解
不同的新理念和新见解。马厂箐铜、钼、金成矿与马厂箐小岩体空间上紧密相伴,时间上相近或稍晚。
马厂箐矿区岩体和矿脉S、C、Pb、H、O、Si 和He、Ar 同位素数据表明:铜、钼矿的成矿物质主要来源于深
部地幔流体(透岩浆流体),金矿成矿物质由深部地幔流体(透岩浆流体)和围岩地层共同提供。马厂箐
的小岩体既有幔源岩石(如煌斑岩),又有壳源岩石(如花岗斑岩),而原生流体则均来自地幔,流体与岩
浆来源的不一致性暗示了透岩浆流体的性质;马厂箐矿床的时空展布特征与透岩浆流体成矿理论的预
测相一致,比传统岩浆热液成矿理论更好地解释了矿床成因;马厂箐矿床是透岩浆流体成矿作用的产
物,主要与区农小岩体群有关,斑状花岗岩体仅仅起着含矿流体的屏蔽作用。马厂箐铜、钼、金多金属矿
是在同一能量驱动机制下,岩浆热压力和地幔流体内压力可能驱动含矿流体在不同的位置上堆积不同
种类的金属,从而在含矿流体通过的路径上发生不同性质的成矿作用,并形成一系列不同类型的矿床,
其铜、钼、金多金属成矿过程可以全部归属为透岩浆流体成矿体系。 相似文献
3.
透岩浆流体成矿体系 总被引：45，自引：10，他引：35
根据透岩浆流体成矿理论,熔浆体系与含矿流体体系可以看作是两个相互独立的地质体系,它们因相互需要而耦合在一起形成一个复杂的混合体系。当熔浆与流体发生解耦时,可以在不同的边界条件下发生不同类型的成矿作用。因此,可以将透岩浆流体成矿体系进一步划分成正岩浆成矿体系、接触带成矿体系、远程热液成矿体系和火山热液成矿体系。如果熔浆具有很强的流体圈闭能力,所有的含矿流体都将被封存在岩浆体内,并随着岩浆的固结而析出成矿物质,形成正岩浆矿床。当岩浆具有较高的渗透率且含矿流体逸出岩浆体时,如果岩浆的直接围岩具有较强的捕获成矿物质的能力,即发生接触带成矿作用。否则,含矿流体将在岩浆热驱动下远离岩浆体,形成远程热液矿床。如果有利的流体通道直达岩浆体,含矿流体甚至可以喷出地表或其附近,形成火山热液矿床或水底喷流沉积矿床。这种理论分析似乎与许多成矿事实相吻合,可以有效地指导区域成矿预测和矿床勘探。 相似文献
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岩浆热液成矿理论的失败:原因和出路 总被引：8，自引：0，他引：8
流行的岩浆热液成矿理论假定含矿流体由岩浆分异作用、特别是分离结晶作用产生。由于大型、超大型矿床往往与小岩体有关,而小体积岩浆不能满足质量平衡的要求,其支持者进一步假定含矿岩体的深部存在一个大岩浆体。这种解释与矿区观察到的地质现象和理论推导结果相悖:(1)含矿斑岩中常见暗色微粒包体和大量具有较高密度的矿物,表明岩浆没有发生分离结晶作用;(2)流体的活动性远大于硅酸盐熔浆,没有证据表明岩浆分异产生的流体要在熔浆固结之后才开始活动;(3)矿区普遍见有同成矿的宽谱系岩墙群,暗示成矿期不存在大的深部岩浆房。因此,岩浆热液成矿理论遭遇的困境不仅仅是质量平衡问题,有必要重新思考岩浆相关矿床的形成机制。岩浆热液成矿理论失败的深层原因则是它将成矿作用看作是理想系统中的平衡线性过程,而成矿系统实际上是一种复杂性动力系统,成矿作用是一种非平衡、非线性过程;换句话说,在流行的岩浆热液成矿理论中,对成矿系统和成矿作用的基本属性缺乏正确的理解。在当今科学发展水平上,其失败是必然的,因而有必要构筑新的成矿理论。依据复杂性科学的基本原理,罗照华等(2007,2009)将熔浆和含矿流体看作是成矿系统中2个独立的子系统,认为它们的强相互作用及其环境约束主导了成矿系统的戏剧性变化;进而构筑了一个新的框架性模型,称为透岩浆流体成矿理论。该理论不仅可以解释比流行岩浆热液成矿理论更多的地质现象,还可以推导潜在的具体找矿标志,可能成为岩浆相关矿床成因研究的新起点。 相似文献
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根据矿床地质背景、热液蚀变组合、流体包裹体和稳定同位素地球化学，特别是根据浅成岩浆热液环境中特征矿物明矾石的稳定同位素组成，研究岩浆成矿流体的来源、动态与化成矿机理，获得了许多新认识；根据δ＾１４Ｓ和δ＾１８Ｏ可将明矾石划分出两种不同的成因类型；岩浆成矿热液在时间上从早期的气相流体向主成矿期的液相流体演化，而岩浆热液矿床在空间上主要定位于脆性－延性过渡带。 相似文献
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金堆城与沙坪沟小岩体型斑岩钼矿床对比研究 总被引：5，自引：0，他引：5
金堆城和沙坪沟钼矿床为东秦岭—大别钼矿带最典型的2个大(超大)型小岩体型斑岩钼矿床。通过对其基本特征、成矿时代、物质来源等特征综述及对其成矿动力学背景、成矿机制的探讨,结果表明:二者的成矿类型、含矿斑岩体化学组成、矿体产状形态、围岩蚀变分带、成岩成矿时间等具有相似性,矿化均受小斑岩体控制,岩控特征明显。沙坪沟钼矿化的高品位、大储量与其发育的爆破角砾岩、更充分的"流体化作用"、较长时间的热液活动及矿化斑岩体的侵位空间等因素密切相关。二者具有相似的小岩体成大矿的成矿机制,即与含矿小岩体同源同成因的深源浅成的花岗岩基在深部发生分异演化,为浅部的含矿小斑岩体提供大量的热液和矿物质,在小斑岩体头部(或浅部)、以上和以外更大范围的构造岩或围岩中成矿。 相似文献
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内生金属矿床具有强烈而广泛的围岩蚀变,而围岩蚀变的典型特征是含流体(主要为H2O,下同)矿物取代无流体矿物,这种观察结果的普遍性早就为矿床学家所认识.因此,近矿围岩蚀变及流体的成分和P-T条件成为矿床学研究的重要内容.同时,矿床学家也发现矿区经常产出有某种或几种火成岩,因而大多数学者认为内生金属成矿作用主要与岩浆活动有关.结合含矿流体的研究结果(如元素地球化学和同位素地球化学),以及岩浆挥发分含量的估算值,多数学者认为含矿流体来自岩浆的分异作用.这就是流行岩浆热液成矿理论的由来.随着观察实例的增加和从不同角度考察内生金属成矿作用,流行理论的结构性缺陷逐渐显露出来(罗照华等,2011).因此,学者们提出了各种各样理论模型,试图用于取代流行的岩浆热液成矿理论,其中包括小岩体成大矿理论. 相似文献
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小岩体成大矿学说的内涵和意义 总被引：1，自引：0，他引：1
内生金属成矿系统被认识到是一种复杂性动力系统,而成矿作用则是一种非平衡、非线性过程。在这种理论框架下,成矿作用首先是一种物理过程,成矿系统是一种流体驱动的地质子系统。小体积岩浆系统也是一种流体驱动的地质子系统,因而小岩体与内生金属成矿作用具有内在的联系,揭示小岩体与成矿作用的内在联系是实践复杂系统成矿理论的关键环节。笔者列举了流行岩浆热液成矿理论的一些常见矛盾,阐明了小岩体成大矿学说的重要意义。基于岩浆系统时空结构的分析,小岩体可以划分为无根小岩体和有根小岩体,后者可以进一步划分为头部小岩体和通道小岩体。由于流体中成矿金属的溶解度与P-T呈正相关,大型-超大型矿床主要与无根小岩体有关。在小体积岩浆成矿系统中,透岩浆流体起了关键作用。透岩浆流体不仅向岩浆体注入了大量成矿金属,也是岩浆快速上升的触发机制和多源区近同时部分熔融的根本原因。这种特征决定了小岩体往往呈岩体群产出,而不是孤立的单个岩浆侵入体。岩浆快速上升造就了成矿期的近场应力场以主压应力分布在竖直方向为特征,后者进一步决定了小岩体群的空间展布形式。据此,小岩体可作为有效的可填图找矿标志。可以说,小岩体成大矿学说为研究岩浆动力学打开了新的窗口,是区域成矿预测的基本依据和重塑内生金属矿床成矿学的里程碑。 相似文献
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岩浆-热液过渡型矿床的若干特征 总被引：10，自引：0，他引：10
在内生成矿作用中成矿流体有３种：岩浆、热液和岩浆热液过渡性流体。从地质研究、矿物包裹体、成矿实验３个方面简介了岩浆热液过渡型矿床研究的进展。指出岩浆热液过渡性流体有２种形成方式：一是在岩浆结晶过程中挥发分不断集中而形成,另一是由熔离作用所形成。并从矿体与岩浆岩的关系、矿体与围岩的关系、矿石的结构构造、围岩蚀变、分带现象、矿物包裹体６个方面总结了岩浆热液过渡型矿床的特征。 相似文献
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[摘 要] 马厂箐钼铜金矿床是金沙江-哀牢山断裂带上与喜马拉雅期富碱斑岩有关的典型矿床之一,其成矿作用具有特殊性。本文应用透岩浆流体成矿理论,重点探讨了马厂箐钼铜金矿床深部地质过程中成岩与由地幔流体作用引发壳幔混染并形成系列成矿的关系。通过对马厂箐矿床成岩成矿时代的厘定、岩矿石稀土和微量元素、稀有气体及Pb-Sr-Nd 同位素研究,论证了成矿流体和岩浆流体均来自于富集地幔,这种成矿流体是包含于富碱岩浆并与其互不混溶的地幔流体。在上升运移过程中,地幔流体可随富碱岩浆的结晶成岩过程对岩体进行同步自交代蚀变而在斑岩体内或其深部形成矿床;也可与岩浆分离而独立运移,在岩体与围岩的接触带及地层围岩中进行交代蚀变成矿。在这一成岩成矿过程中,
引发并促进壳幔物质混染和叠加成矿,由此导致了马厂箐矿区成矿分带表现为从岩体到围岩、从高温到低温的不同矿种和不同类型的系列成矿效应。 相似文献
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成岩成矿深度：主要影响因素与压力估算方法 总被引：13，自引：1，他引：12
成岩成矿深度是金属矿床成矿地质体的重要空间参数,受到地质构造、岩浆岩、围岩等诸多因素的影响。初步讨论了成矿深度的主要影响因素：岩浆因素和构造因素。内生矿床,特别是岩浆热液矿床的形成深度与岩浆作用的深度有关,岩浆侵位深度限定了矿床形成深度的下限,而岩浆上升和侵位过程中分异出的热液的深度直接决定了成矿深度。构造变形直接控制了多孔介质的渗透率,渗透率制约了流体的流动,成矿流体运移和就位则直接与成矿深度相关联。还阐述了成岩成矿深度(压力)的估算方法,以流体包裹体温压计为主,结合其它矿物地质温度计和压力计,并综合考虑成矿地质构造、岩浆岩、围岩等因素,才能获得合理和符合地质实际的成矿深度,为找矿勘查提供经得起检验的深度参数。 相似文献
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岩浆热场指的是很短时间内一个局部地区出现的岩浆活动使该区域地热梯度明显上升,形成局部区域的瞬间热场。热场的规模通常很小,离岩体约几米至几千米。范围、规模和形状与侵入体的温度、成分、形态、大小、侵入深度以及流体、构造、围岩性质等有关。岩浆热场最重要的意义在于它是流体赖以上升的场所。岩浆热场不同于地热场的一个重要区别是,岩浆热场往往伴有流体的活动,是流体循环、上升、汲取地壳中有用金属元素的场所。文中讨论了岩浆热场与热液多金属成矿之间的关系,讨论了岩浆热场在岩浆热液矿床、热泉型矿床、热水沉积矿床以及变质热液矿床成矿过程中的作用。岩浆热场对于热液多金属成矿作用的影响是非常明显的,它从一个新的角度解释了成矿为什么是多金属、多成因、多来源等问题。文中强调指出,岩浆热场说解释了为什么大规模岩浆活动与大规模成矿作用密切相关,指出大规模岩浆活动产生的热效应不是1+1=2,而是1+12的效果。即它可以在一个局部范围内把岩浆热场从一个开放体系变为封闭体系,在这个封闭体系内,固岩可以达到更高的温度,热可以持续更长的时间,促进热场范围内流体的对流循环,使流体可以从围岩中汲取尽可能多的有用金属元素,起到单个岩浆无法比拟的效果。许多大型一超大型的多金属矿床即可能与这种作用有关。从热场说角度来看,大规模岩浆活动的成矿潜力几乎是无可限量的。文中还讨论了岩浆热场说的原理及应用中存在的问题,指出岩浆热场说与成矿的关系非常值得关注,它也许可以改变目前对成矿作用的某些固有认识,开拓出一个新领域。 相似文献
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通过2009年西安Ni-Cu（Pt）岩浆矿床国际学术研讨会和近10年来的勘查研究现状,可以看出岩浆硫化物矿床勘查领域的发展趋势为：与大型层状岩体有关的铂族矿床仍然受到关注;Sudbury矿床的特殊性和不可参照性取得了共识;小岩体矿床是勘查研究的主流;通道成矿作用受到重视。以大型层状岩体Bushveld为例,介绍了其中的Merensky矿层、UG-2矿层和北翼接触带的Platreef矿床。由于中国没有发现这种大型层状岩体,因此应当重视那些中小型层状岩体中可能赋存的铂族矿床。迄今为止,除了Sudbury矿床这个特殊的实例之外,国内外所有具有经济意义的Ni-Cu矿床都寄生于小岩体中并自成一个成矿系统。这个小岩体成矿系统包含成矿背景、邻近深大断裂、原始岩浆、先导性岩浆成岩作用、继发性岩浆成矿作用以及深部熔离-分期贯入-终端岩浆房聚集成矿等。近10年的勘查实践进一步说明,这类小岩体矿床仍是中国今后的主要勘查研究方向。最后,介绍了Noril sk-Talnakh和Voisey s Bay矿床的深部熔离-通道成矿机制,这种机制增添了小岩体成矿作用的多样性;但是,其现存空间是开放性岩浆通道还是封闭性终端岩浆房,还有待更多的研究和实践。 相似文献
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新疆北部幔源岩浆矿床的类型、时空分布及成矿谱系 总被引：6，自引：1，他引：5
新疆北部与幔源岩浆有关的矿床种类齐全,成矿环境复杂,时代和类型繁多,在中国乃至世界颇具特色。主要矿床类型包括铬铁矿矿床、钒钛磁铁矿矿床、铜镍硫化物矿床、铂族元素(PGE)矿床、铜镍-钒钛铁复合型矿床、含钴磁铁矿矿床、玄武岩自然铜矿床、热液型钴-多金属矿床,以及非金属矿床等。按照含矿地质体的类型,可分为6种类型:蛇绿岩型、层状杂岩型、小侵入体型、阿拉斯加型、浅成岩型和喷出岩型。这些幔源岩浆矿床可划分为3个成岩成矿系列:铜镍系列、钛铁系列和铬铁系列。钛铁系列以碱性层状岩体型钒钛磁铁矿、铁磷矿为代表,岩石具有明显的富Fe特征,属于碱性富铁质的高钛玄武岩系列;铜镍系列以小侵入体型铜镍矿、阿拉斯加型铜镍-PGE矿为代表,岩石属于铁质的拉斑玄武岩-钙碱性系列;铬铁系列主要为蛇绿岩型铬铁矿,岩石具富Mg贫Fe特征,属于镁质系列。3个系列的岩浆都具有亏损地幔源特征,可能都与地幔柱活动有关;岩浆源区富含相应的成矿元素,是形成3个系列矿床相应成矿地质体的主要条件。3个系列矿床的成矿机制可分为深部熔离/岩浆分异、就地分凝、矿浆贯入、岩浆热液等过程。根据各系列矿床之间存在的紧密联系,建立了与幔源岩浆作用有关的3个系列矿床综合模式: 亏损地幔部分熔融产生的幔源岩浆在上升过程中发生熔离/分异,分离为3个系列,由于外部物质加入在地壳深部发生分异和熔离,在不同深度富集形成铬铁矿、钒钛磁铁矿和铜镍硫化物矿床,临近地表时流体富集和分离成含矿流体,分别形成浅成岩型磁铁矿和喷出岩型自然铜矿。新疆北部各类幔源岩浆矿床从早到晚主要产于3期构造阶段/构造类型: 大陆裂解期、板块俯冲期、碰撞/后碰撞造山期(又分3个阶段: 碰撞后伸展阶段、幔柱叠加造山阶段、后碰撞结束阶段)。 相似文献
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乌拉根铅锌矿床和萨热克铜矿床是西南天山中新生代盆地最有代表性的两个层控砂砾岩型矿床,乌拉根铅锌矿床产于下白垩统克孜勒苏群第五岩性段(K1kz5)的粗砂质细砾岩中,后期经历了弱的构造改造作用;萨热克铜矿床产于上侏罗统库孜贡苏组上段(J3k2)杂砾岩中,其北矿段后期经历了强烈的构造改造作用,南矿段可见岩浆热液蚀变作用后的褪色化及叠加成矿作用。为了研究成矿流体和岩浆热液在岩石中的运移规律,分别对上述两个矿区以沉积作用、构造改造作用和岩浆作用为主的代表性岩石测定了孔隙度和渗透率。测试结果表明乌拉根矿区岩(矿)石的孔隙度和渗透率总体比萨热克矿区岩石的孔隙度和渗透率要小;乌拉根铅锌矿区和萨热克铜矿区北矿段矿石的孔隙度和渗透率均小于下盘围岩的孔隙度和渗透率;萨热克铜矿区南矿段经历了岩浆热液蚀变,岩石的孔隙度和渗透率明显小于未受岩浆作用的岩石孔隙度和渗透率,且辉绿岩脉下盘岩石的孔隙度和渗透率明显小于上盘。同时通过岩(矿)石组构分析,上述岩(矿)石在成岩和成矿后孔隙度和渗透率的变化均与成矿流体或岩浆热液的作用密切相关。在西南天山中新生代层控型矿床中,当成矿流体沿切层断裂上升后会优先选择孔隙度和渗透率高的岩层进行渗滤、扩散、充填和交代作用。岩石中的砾石砾径越大,砾石间隙越大;岩石的硬度越大,其在后期构造变形中越容易形成构造裂隙,对成矿越有利,这也是造成萨热克铜矿北矿带中的金属硫化物颗粒明显大于乌拉根铅锌矿中金属硫化物的重要原因。上述结果表明沉积盆地中成矿流体或岩浆热液的成矿作用越强,岩石受其影响在成岩成矿后的孔隙度和渗透率越会变小,从岩石的孔隙度和渗透率可间接反映成矿过程中成矿作用的强弱,为寻找富矿体提供理论依据。 相似文献
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2012年在西安召开了一次学术会议,系统地总结了小岩体成大矿的现象和理论。笔者从另一个方面探讨小岩体成矿的理论问题．但是仅涉及与花岗岩有关的小岩体成矿问题,不涉及镁铁和超镁铁质小岩体成矿的问题。关于岩体与成矿的关系,可以从3个层面上去探讨：第一个层面是小岩体成大矿。小岩体成大矿是事实,也是特殊的事实。绝大多数小岩体不成矿,少数小岩体成小矿,个别小岩体成大矿。第二个层面是小岩浆大流体成矿,基本思想是：小岩浆无流体不成矿,小岩浆有小流体成小矿,小岩浆有大流体成大矿。因此,笔者认为成矿的根本在于流体的大小。第三个层面是流体成矿。如果不考虑岩体的因素,只要有大流体即可成大矿。文中指出,从小岩体成大矿,到小岩浆大流体成矿,到流体成矿。表明成矿的本质在流体,无流体不成矿,有流体才可能成矿。流体是成矿的必要条件．温度是成矿的充分条件,二者缺一不可,只有满足了这两个条件才能成矿。 相似文献
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美国阿拉斯加州中东部福特—诺克斯(Fort Knox)金矿床是北极圈周缘规模最大的超大型金矿床之一。对该矿床的形成背景、矿体特征、形成模式的研究表明,该矿床主要产于前寒武纪—早古生代绿片岩与白垩纪—古近纪花岗质侵入岩接触带上,受构造-岩浆活动控制明显,地表出露面积为1100×600m2,并向深部逐渐变小。与其他与侵入岩有关的金矿床不同的是,该矿床热液蚀变作用强烈,与金矿化具密切空间分布关系的热液蚀变主要为钾长石化、钠长石化、绢云母化和青磐岩化。同位素年代学证据表明,其成矿时代为晚白垩世—古近纪(92.5±0.2Ma),是多期次岩浆作用的产物。依据同位素特征、成矿流体、围岩蚀变等特征可以判定,成矿物质主要来源于花岗质熔浆,成矿作用与氧化型中酸性侵入体侵入作用及其相关流体活动有关,属于典型的与侵入岩有关的金矿床。 相似文献