摘要
长城金矿区位于冷口断裂北部，矿体主要赋存于杨庄组蚀变白云岩及部分蚀变闪长玢岩岩脉中，主要受断裂或构造破碎蚀变岩带控制。金赋存状态为裂隙金、粒间金和包裹金，除少量显微金外，存在较多的 “不可见金”（粒度<0.1 μm），Ag、Cu、As元素与Au的相关性高。成矿期划分为热液期和表生氧化期。包裹体测温显示：长城金矿形成于浅成环境，属于中—低温度低盐度流体体系。本文通过C-H-O-S同位素研究表明：成矿流体来自岩浆水混合大气降水，成矿物质主要来自花岗岩或是闪长玢岩类岩体。根据前人研究可知成矿时代为早白垩世，成矿作用与花岗岩或闪长玢岩类岩体关系密切。矿床成因类型：与隐爆角砾岩型金矿床有关的深部浅成岩浆柱前锋液压致碎（裂）构造蚀变岩型金矿床，也可认为是类卡林型金矿。
Abstract
The Changcheng gold deposit area is located in the northern part of the Lengkou fault, and the ore body is mainly located in the altered dolomite of Yangzhuang Formation and some altered diorite porphytite dikes. It is mainly controlled by faults or structural deformation and metamorphic alteration zones. The occurrence state of gold is fissure gold, intergranular gold and encapsulated gold. Beside a small amount of microscopic gold, there are more "invisible gold" (particle size <0.1 μm), and Ag, Cu, and As elements are highly correlated with Au. The metallogenic stage is divided into hydrotheral stage and supergene oxidation stage. The temperature measurement of the inclusions shows that the Changcheng gold deposit formed in a shallow environment and belongs to a medium-low temperature and low salinity fluid system. Through the study of C-H-O-S isotopes, it can be concluded that the ore-forming fluid comes from magmatic water mixed with atmospheric precipitation, and the ore-forming minerals mainly come from granite or diorite porphyrite. According to previous studies, the metallogenic age is Early Cretaceous, and the mineralization is closely related to granite or diorite porphyrite. The type of ore deposit is the deep epithermal magmatic column front hydraulically fractured structure altered rock type gold deposit related to cryptoexplosibe brecia type gold deposit, which can also be considered as Carlin-type gold deposit.
Keywords
0 引言
卡林型金矿的典型特征有：矿床受构造、地层和岩性的控制；容矿岩石主要为不纯碳酸盐岩及碎屑岩；金主要以“不可见”金赋存于含砷黄铁矿中，为纳米颗粒金；围岩蚀变主要有去碳酸盐化、硅化、黄铁矿化；具有典型的Au-As-Hg-Sb等元素组合异常；属于浅成中低温热液矿床。长城金矿位于华北地台燕山台褶带马兰峪复背斜南翼东缘断块区，区域主断裂构造冷口断裂呈北西向展布，在冷口断裂成矿带内分布多个金矿点；本区金矿床成因类型为：与隐爆角砾岩型金矿床有关的深部浅成岩浆柱前锋液压致碎（裂）构造蚀变岩型金矿床，也可认为是类卡林型金矿。长城金矿累计查明 Au 金属量 12202.51 kg，平均品位 5.64×10-6，规模已达到中型。本文通过对其进行电子探针、扫描电镜、包裹体、碳氧硫同位素等研究，分析了成矿流体及成矿作用。长城金矿作为冀东冷口断裂带上的典型矿床，其发现以及特征的总结对该类型的金矿勘查研究工作具有指导意义。
1 成矿地质背景
长城金矿位于迁安市北东约 21 km，区域出露太古宇迁西片麻岩套和卢龙片麻岩套变质深成岩 （张俊怡，2018）；古元古界朱杖子群褚杖子组黑云斜长变粒岩，长城系石英砂岩、燧石条带白云岩、蓟县系白云岩，青白口系灰岩；古生界寒武系灰岩；中生界侏罗系灰岩、安山岩等（王郁，2000）。冷口盆地经受了多期次构造运动，褶皱构造主要有五道河—冷口复向斜，断裂构造主要为 NW 向和 NE-NNE向2组（王郁，2000）。区域内的火山活动频繁，主要出露侵入型杨杖子花岗斑岩和肖营子斑状花岗闪长岩。岩脉主要有煌斑岩脉、闪长玢岩脉、伟晶岩脉等。各期次岩浆岩的侵入与区域内金及铜、钼等多金属成矿关系密切（王海涛，2016）。
2 矿床地质特征
2.1 地层
长城金矿位于冷口断裂带及其北侧，出露地层由老至新依次为长城系高于庄组（Chg），蓟县系杨庄组（Jxy），侏罗系后城组（J3h），第四系（Q）（马顺清等，2014）（图1）。其中蓟县系杨庄组为含矿层位，蚀变白云岩是主要赋矿围岩。
2.2 构造及岩浆岩
长城金矿区位于冷口断裂（F1）北部，其南部为中侏罗统火山沉积断陷盆地。矿区内构造极为发育，多条北西走向断裂，倾向南西，区内矿体主要受断裂构造控制，岩浆活动主要表现为闪长玢岩脉的侵入。在矿区北部出露燕山期肖营子花岗斑岩和白家店花岗岩，金矿的形成与该岩体可能存在一定关系。
2.3 矿体及矿石特征
2.3.1 矿体特征
共发现 8 条构造蚀变带，矿体形态及产状严格受断裂或构造破碎蚀变岩带控制，产状与构造破碎蚀变岩带一致，全区累计圈定 65 条金矿体，单个矿体以似层状、透镜状、脉状产出（于润涛，2021）。长城金矿各矿带基本情况统计见表1。
1—第四系；2—侏罗系后城组；3—蓟县系杨庄组；4—长城系高于庄组三至四段；5—构造碎裂岩；6—闪长玢岩；7—矿体位置及编号；8—正断层位置及编号；9—逆断层位置及编号；10—推测断层；11—产状；12—陆块；13—微陆块（①—额尔古纳陆块；②—扎兰屯陆块；③—松嫩陆块； ④—布列亚—佳木斯—兴凯陆块）；13—17—造山系（3—萨彦—额尔古纳造山系；4—天山—兴安造山系；5—昆仑—祁连—秦岭造山系；6—蒙古—鄂霍茨克—霍锡特造山系）；18—滨太平洋岛弧面；19—研究区位置
表1长城金矿各矿带基本情况统计
2.3.2 矿石特征
（1）矿石类型
本区矿石类型依矿物及蚀变程度的不同，主要有黄铁矿化泥晶白云岩型、褐铁矿化泥晶白云岩型和蚀变闪长玢岩型矿石3种（图2）。
（2）矿石组构
区内矿石结构与矿石岩性有关，蚀变白云岩型矿石结构为含砂质粉泥晶结构（图3a），蚀变闪长玢岩型矿石结构为斑状结构（图3b），矿石构造均为块状构造。
图2长城金矿金矿石类型图
a—黄铁矿化泥晶白云岩型金矿石；b—褐铁矿化泥晶白云岩型金矿石；c—蚀变闪长玢岩型金矿石
图3矿石结构图
a—蚀变白云岩镜下含砂质粉泥晶结构；b—强蚀变闪长玢岩镜下斑状-基质微细晶结构
2.4 围岩蚀变
区内围岩蚀变主要有硅化、铁白云石化、褐铁矿化、泥化、黄铁矿化和重晶石化，局部有绿泥石化 （龙宇等，2021）。硅化：硅化较强处矿石为灰黑色致密块状硅化白云岩，金含量最高，是金矿化的重要标志（王郁，2000）；铁白云石化：分布较为广泛，主要在白云岩中；褐铁矿化黄铁矿化在白云岩和闪长玢岩中均有出现；泥化：矿区出露的闪长玢岩在表生期泥化作用较强，碳酸盐风化成土状（于润涛， 2021）；重晶石化：成矿早阶段出现重晶石，反映成矿早阶段成矿流体为酸性氧化环境。
2.5 成矿期
按成矿期次特征等分为热液期和表生氧化期 （图4）。
（1）热液期
第Ⅰ阶段（硅化-硫化物阶段）：为早期成矿阶段，硅化发育，石英呈细脉、网脉状、团斑状。白云岩有少量浸染状产出的黄铁矿，可见少量褐铁矿化。该阶段也有少量的金沉淀（王郁，2000）。
第Ⅱ阶段（黄铁矿-多金属硫化物阶段）：为主要的金成矿阶段（王荣柱，2019），该阶段主要为铁白云石化，少量硅化、绿泥石化、褐铁矿化，形成少量硫化物（如黄铁矿、辰砂、毒砂、辉锑矿等）。金主要以晶隙显微—次显微金的形式分布在黄铁矿中 （于润涛，2021）。
第Ⅲ阶段（碳酸盐阶段）：热液活动的晚期，方解石和白云石呈网脉状、细脉状填充到矿石之中，并伴随少量的黄铁矿沉淀，几乎没有金的富集（王郁，2000）。
（2）表生氧化期
地表或近地表矿石多氧化成松散的土状，黄铁矿多氧化成褐铁矿、纤铁矿，高岭土化发育（于润涛，2021）、局部见黄钾铁钒。
图4长城金矿成矿期次划分矿石特征
a—硅化硫化物阶段；b—c—黄铁矿-多金属硫化物阶段；d—碳酸盐阶段
3 样品测试分析
3.1 样品采集及分析方法
采集长城金矿区的 60 件样品来做矿物学及地球化学分析。其中包含13件闪长玢岩脉样品，47件蚀变白云岩样品。样品在室内进行表面剥皮处理，磨制薄片以进行镜下观察及电子探针分析；粉碎至 200目以下粉末，进行同位素分析。扫描电镜、电子探针及硫同位素分析在中国地质科学院矿产资源研究所完成；包裹体测温在北京地大加诚地质科技有限公司完成；碳、氢、氧同位素分析在核工业北京地质研究院完成。
电子探针实验采用仪器：JXA-8230，电压硫化物20 kV，氧化物硅酸盐15 kV，电流20 nA，束斑1～5 μm。扫描电镜采用场发射扫描电镜，型号：ZEISS Ultra Plus，加速电压：15 kv。包裹体测温采用仪器： Linkam THMSG-600 冷热台，温度范围-196～+600℃，精度：+/-0.1℃。白云石氢同位素分析首先在真空条件下，加热锌粒和二氧化硅使其反应，生成氢气。再用液氮收集氢气，通过MAT-253气体同位素质谱计进行分析。白云石碳、氧同位素分析方法为：在 25℃条件下，使白云石与磷酸发生反应生成CO2，用中国的国家一级碳酸盐碳、氧同位素参考物质 GBW04416 和 GBW04417 作为工作标准， GBW04416 的 δ13CPDB 和 δ18OPDB 值分别为 1.61‰ 和-11.59‰，GBW04417 的 δ13CPDB 和 δ18OPDB 值分别为-6.06‰ 和-24.12‰。白云石样品的 δ13CPDB和 δ18OPDB 值直接从CO2测得。在转变δ18OPDB与18OSMOW时，使用 Friedman and O’Neil（1977）的方程：18OSMOW= 1.03086δ18OPDB+30.86。采用的分析仪器型号及名称为：MAT-253气体同位素质谱计。石英氧同位素分析仪器：Delta Vadvantage 气体同位素质谱计，检测方法为使纯净的石英单品与 BrF5 反应，萃取氧，分离出的氧进入 CO2转化系统，温度为 700℃，时间为 12 min，最后收集 CO2（杨富全等，2010）。硫同位素分析采用仪器：激光剥蚀多接收杯电感耦合等离子体质谱（LA-MC-ICP-MS），激光剥蚀系统为 Resolu‐ tion S155，MC-ICP-MS为Neptune Plus。
3.2 实验结果
（1）电子探针分析
长城金矿主要的原生金属矿物为黄铁矿，采集含黄铁矿白云岩样品2件，磨制激光片，在矿相显微镜下圈定待测试的矿物点位，对激光片进行喷碳处理之后，利用电子探针显微分析仪对其进行电子探针分析，选取17个点位进行测试（图5），分析结果见表2。
图5长城金矿电子探针分析点位图
a—3~6；b—7~11
表2长城金矿黄铁矿和毒砂电子探针分析结果（%）
注：“0“代表低于检出限，测试单位：中国地质科学院矿产资源研究所（2021年）。
测试结果显示，黄铁矿中 Fe 含量为 43.56%～46.94%，平均 44.64%，S 含量为 44.8%～53.30%，平均 49.68%，其中，大部分的 S低于黄铁矿的理论值。所有样品都含有一定量的 Co（0.03%～0.08%）和 Cu （0.00～0.18%），Co应是以类质同象替代了 Fe，暗示流体的深源或岩浆来源，与金矿化关系密切的闪长玢岩应为 Co 和 Cu 的主要来源（于润涛，2021）。黄铁矿的 Co/Ni 比值以及含量具有一定的成因意义，如沉积成因的黄铁矿通常Co/Ni比值小于1，与火山热液、岩浆热液相关的黄铁矿 Co/Ni 比值大于 1（张振龙等，2020）。长城金矿黄铁矿中9个点既检查到 Co又检测到Ni，Co/Ni比值为2～8，大于1，为岩浆热液成因，暗示流体的深源或岩浆来源。17个点的黄铁矿中14个点含金，Au含量为0.03%～0.34%，少量含 Ni（0.00～0.05%）、Zn（0.00～0.03%）、Sb（0.00～0.06%）。Ag 含量不高，有 8 个点高于检出限，为 0.01%～0.03%。1 颗毒砂，Fe 含量为 34.97 %，S 含量为 25.07%，As含量为 31.69%，其他微量的元素还有 Sb（0.04%）、Co（0.06%）、Au（0.03%）。综上所述，黄铁矿是主要的载金矿物，其次是毒砂。
（2）扫描电镜分析
采集矿石样品4件，通过扫描电镜分析发现，金矿物为银金矿，分布于黄铁矿环带的裂隙中，少数分布于黄铁矿颗粒间和黄铁矿颗粒中。金赋存状态为裂隙金、粒间金和包裹金（图6）。银金矿粒度为1.5～11 μm，呈脉状、不规则状。在电子探针分析中，绝大多数含砷黄铁矿和黄铁矿中含金，但在扫描电镜分析发现，并非每颗含砷黄铁矿和黄铁矿中都有金矿物，其原因是有部分金呈次显微金（<0.2 μm）或是“不可见金”，在扫描电镜中不能检出。“不可见金”Au 以类质同象形式取代 As 或者 Fe 进入到黄铁矿晶格中，也有可能以纳米级不可见金包裹于黄铁矿晶隙中。
通过对矿物微区分析，长城金矿含金矿物为黄铁矿、含砷黄铁矿、毒砂和辉锑矿，发现了银金矿，粒度为1.5～11 μm，金赋存状态为裂隙金、粒间金和包裹金。长城金矿除少量显微金外，存在较多的 “不可见金”（粒度<0.1 μm）。
图6长城金矿扫描电镜
（3）包裹体测温
采集岩石样品 12 件磨制包裹体薄片，采用 Linkam THMSG-600冷热台进行包裹体的显微测温 （均一温度、盐度）测试。本次对 3 个成矿阶段的透明矿物进行显微测温，包裹体样品主要有白云石、石英、方解石。包裹体多呈椭圆状、长条状、不规则状，多为气液两相包裹体，少量气体包裹体、含 CO2 的三相包裹体和纯气相包裹体（张海啟等，2022） （图7）。显微测温数据见表3。
图7长城金矿包裹体特征
a、b—石英中气液两相包裹体；c、d—石英中气体包裹体；e—白云石中气液两相包裹体；f—方解石中含二氧化碳的三相包裹体
表3长城金矿透明矿物流体包裹体显微测温结果
注：（33）代表包裹体数量，测试单位：北京地大加诚地质科技有限公司（2021年）。
Ⅰ阶段石英中流体包裹体长轴为 2～7 μm，个别 13 μm。主要为气液两相包裹体，部分纯气体包裹体，个别气体包裹体和含 CO2三相包裹体。气液两相包裹体中气液比 5%～20%，少量 30%～50%。气体包裹体气液比为 70%，纯气体包裹体气液比 100%（杨富全等，2012）。气液两相包裹体均一温度介于 146～371℃，平均为 262℃，峰值 260℃，盐度为 2.90～7.17 wt%NaCl，平均为 5.33 wt%NaCl，峰值为5.5 wt%NaCl。根据成矿压力公式计算得出I阶段成矿压力为 11.7～33.8 MPa，成矿深度在 1.2～3.4 km，平均为2.2 km。
II阶段（金主要成矿阶段）石英中主要发育气液两相包裹体，其次是纯气体包裹体，少量气体包裹体，气液两相包裹体气液比为5%～25%（杨富全等， 2012），少量50%，气体包裹体气液比为50%～60%。气液两相包裹体均一温度介于127～411℃，平均为 239℃，峰值 250℃，盐度为 2.41～8.14 wt%NaCl，平均为5.89 wt%NaCl，峰值7.5 wt%NaCl。白云石中发育气液两相包裹体，气液比为5%～40%。白云石中气液两相包裹体均一温度介于128～327℃，平均为 192℃，峰值 170℃，盐度为 1.40～8.68 wt%NaCl，平均为 5.08 wt%NaCl，峰值为 3.5 wt%NaCl 和 7.5 wt% NaCl。方解石中发育气液两相包裹体，气液比为 5%～10%。方解石中气液两相包裹体均一温度介于 181～187℃，盐度为 7.31～7.59 wt%NaCl。根据成矿压力公式计算得出 II 阶段成矿压力为 9.1～35.3 MPa，成矿深度在 0.9～3.5 km，平均为 1.8 km。总之，II阶段成矿流体中主要发育气液两相包裹体，其次是纯气体包裹体（李俊英等，2016），少量气体包裹体，成矿温度主要为中—低温（主要集中在 140～280℃，峰值为 170℃）、低盐度（1.40～8.68 wt%NaCl）的H2O-NaCl体系，形成于浅成环境。
III阶段白云石中发育气液两相包裹体，气液比为5%～20%。气液两相包裹体均一温度介于136～247℃，平均为 177℃，峰值 150℃，盐度为 5.56～8.81 wt% NaCl，平均为 7.15 wt% NaCl，峰值 8 wt% NaCl。根据成矿压力公式计算得出 III 阶段成矿压力为12.0～21.2 MPa，成矿深度在1.2～2.1 km，平均为1.6 km。
从I阶段到II阶段（主成矿阶段）再到III阶段成矿流体温度下降（平均温度 266℃ →211℃ → 177℃；峰值 260℃→170℃→150℃），盐度增加（平均盐度 5.33 wt% NaCl→5.47 wt% NaCl→7.15 wt% NaCl；峰值 5.5 wt% NaCl→7.5 wt% NaCl→8.0 wt% NaCl），成矿深度逐渐变浅（2.2 km→1.8 km→1.6 km）。
（4）氢氧同位素示踪
在长城金矿坑道及钻孔中采取8件主成矿阶段石英和白云石样品，具体分析结果见表4。
表4长城金矿H-O同位素组成
注：测试单位为核工业北京地质研究院（2021年）。
1件石英的 δDSMOW为-93.1‰，δ18OV-SMOW为 25‰，使用石英-水分馏方程 1000lnα=3.38×106 T-2-3.40 （Clayton and Mayeda，1972）和 II 阶段流体包裹体均一温度平均值，计算流体的 值为 16.37‰（任宇晨，2017）。
7件白云石的 δDSMOW 为-87.7‰～-68.9‰， δ18OV-SMOW为 10.3‰～19.8‰，使用白云石-水分馏方程 1000lnα 白云石-水=3.2×106 T-2-1.5（Friedman and O’Neil，1977）和同一样品白云石温度平均值和II阶段流体均一温度平均值，计算流体的 值为-3.05‰～6.25‰（吕书君等，2012）。
表5长城金矿C-O同位素分析结果
注：测试单位为核工业北京地质研究院（2021年）。
（5）碳、氧同位素
采集 10件白云石样品，将样品粉碎至 200目以下，挑出单矿物白云石进行碳氧同位素分析。测试方法依据DZ/T 0184.17-1997《碳酸盐矿物或岩石中碳、氧同位素组成的磷酸法测定》，使用仪器为 MAT-253 气体同位素质谱计。碳和氧同位素分析结果（表5）表明：δ13CV-PDB 变化于-2.7‰～-1.1‰， δ18OV-SMOW值介于10.3‰～20.5‰。δ13CV-PDB高于地幔来源碳同位素值（δ13CPDB=-5‰±2‰，Hoefs，1997）， δ18OV-SMOW远远高于地幔来源氧同位素值（δ18OSMOW= 5.7‰±0.3‰）。
（6）硫同位素
采集 10 件金矿石样品进行原位 S 同位素组成分析（图8），分析结果见表6。
图8长城金矿硫同位素分析点位图
a—1~9；b—10~15
表6长城金矿矿石中原位硫同位素分析
注：测试单位为中国地质科学院矿产资源研究所（2021年）。
4 讨论
4.1 成矿流体
本次从包裹体测温、C-O-H 同位素、S同位素 3 个方面对成矿流体开展研究。
（1）包裹体测温
在温度-盐度相关图上（图9、图10），I阶段成矿流体中温度与盐度呈正相关，随着温度的降低，盐度也降低。另外，I 阶段石英中发育气液两相包裹体和纯气体包裹体，少量含CO2三相包裹体，表明流体发生过沸腾作用，该阶段有少量金矿化，金的沉淀与沸腾作用有关。II 阶段为金的主成矿阶段，其温度与盐度呈正相关性，随着温度的降低，盐度也随之降低。
III阶段（金主成矿阶段）温度与盐度呈正相关，随着温度的降低，盐度也降低，表明成矿晚期大气降水加入（耿新霞等，2010）量增多。3 个成矿阶段流体包裹体显微测温表明长城金矿形成于浅成环境，属于中—低温度低盐度流体体系。
通过包裹体测温II阶段（金主要成矿阶段）成矿流体中主要发育气液两相包裹体，其次是纯气体包裹体，少量液体包裹体（李俊英等，2016），成矿温度主要为中—低温（主要集中在 140～280℃，峰值为 170℃）、低盐度（1.40～8.68 wt%NaCl）的 H2O-NaCl体系，形成于浅成环境。从 I阶段到 II阶段（主成矿阶段）再到III阶段成矿流体温度下，盐度增加，成矿深度逐渐变浅。3个成矿阶段流体包裹体显微测温表明长城金矿形成于浅成环境，属于中—低温度低盐度流体体系。
（2）C-O-H同位素
在δD-图解中（图11），1件石英样品落在原始岩浆水右下方，3 件白云石样品落在原始岩浆水中和边界，3 件样品落在原始岩浆水左侧与大气降水之间，表明长城金矿主成矿阶段成矿流体来自岩浆水混合大气降水（杨富全等，2012），说明岩浆活动参与了成矿过程。
通过氢氧同位素取样分析，计算流体的 值为-3.05‰～6.25‰，1 件石英样品落在原始岩浆水右下方，3 件白云石样品落在原始岩浆水中和边界，3件样品落在原始岩浆水左侧与大气降水之间，表明长城金矿主成矿阶段成矿流体来自岩浆水混合大气降水（杨富全等，2012），说明岩浆活动参与了成矿过程。
图9长城金矿流体包裹体均一温度直方图
图10长城金矿流体包裹体盐度直方图
图13长城金矿矿石黄铁矿与天然物质δ34S‰组成对比
图14长城金矿黄铁矿δ 34S直方图
在 δ18OSMOW-δ13CPDB图解（图12）1 件白云石样品落在花岗岩区，8 件样品落在海相碳酸盐岩区左侧碳酸盐溶解作用方向，1 件样品落在花岗岩与碳酸盐岩区之间，表明成矿流体中碳具有混合来源，主要为金矿体围岩海相碳酸盐岩的溶解作用产生的 C，有少量花岗岩提供的C。白云石C-O同位素再次证明岩浆作用参与金成矿过程。
通过对白云石取样分析，碳同位素为-2.7‰～-1.1‰，高于地幔来源碳同位素（-5‰±2‰）；氧同位素为 10.3‰～20.5‰，远远高于地幔来源氧同位素值（5.7‰±0.3‰）。综合多方面的因素，长城金矿成矿物质主要来自于岩浆，少量来自于地层。
（3）硫同位素
黄铁矿S原位同位素分析结果显示矿石中黄铁矿的 δ34S 的值为 2.60‰～8.70‰，均值为 7.63‰，峰值为 8.5‰（图13、图14）。结合张俊怡（2018）和于润涛（2021）硫同位素结果，长城金矿 37件 δ34S的值变化于 2.60‰～8.70‰，平均值为 7.5‰，峰值为 6.5‰ 和 8.5‰。矿物成分简单，含硫矿物主要是黄铁矿，其他硫化物很少见，因此，热液中总 δ34S 值相当于矿物中 δ34S 平均值，为 7.5‰，明显高于幔源硫范围（0±3‰），表明围岩地层不是长城金矿流体中硫的唯一来源。综合多方面的因素，推测长城金矿成矿物质硫来自围岩地层以及花岗岩，或是矿区的闪长玢岩类或矿区外围的肖营子复式花岗岩体。
4.2 成矿作用
长城金矿金矿化带和矿体受断裂及破碎带控制，闪长玢岩脉多沿断裂分布，与金矿化有一定的空间关系，往往断裂带中出现闪长玢岩脉时金品位会变高。野外也见闪长玢岩部分被蚀变（图2c），说明矿化形成于岩脉侵入之后。岩脉与金成矿关系很可能是提供了金成矿物质，岩脉中金含量高，后期热液活动导致闪长玢岩脉蚀变，热液萃取了岩脉中金，在岩脉周围含矿热液沉淀形成品位相对高的金矿化。根据吉林大学和河北省地矿局第五地质大队（2019①）在闪长玢岩中获得锆石的206Pb/238U 表面年龄分别为 134.1 Ma、137.9 Ma 和 138 Ma。笔者认为这 4 颗锆石很可能是热液锆石，即在金成矿过程中含矿热液活动形成的热液锆石，这组年龄 （134～140 Ma）可代表成矿时代，即早白垩世早期成矿。
长城金矿位于华北地台北缘中段，处于华北克拉通与西伯利亚板块、太平洋板块的结合部（王郁， 2000）。早白垩世，华北克拉通遭受大规模岩石圈减薄和破坏，幔源物质底侵，形成了岩浆。深部壳-幔混合的岩浆流体沿深大断裂上升，与围岩发生强烈的水岩反应，萃取围岩（变质岩地层，早期侵位的岩体或岩脉）中部分成矿物质，形成成矿流体。沿主拆离带和沿冷口断裂活动的成矿流体在温度、压力、含矿浓度差的控制下，沿构造薄弱带（孙爱群等，2002） 上升进入浅部次级拆离滑脱带，或地层层间薄弱带。大气降水或层间水的加入导致成矿流体的物理化学条件改变，成矿流体迅速发生相分离作用，造成金等成矿元素的沉淀，在构造有利部位上部形成角砾岩型和蚀变白云岩型金矿，矿体深部则逐渐过渡为断裂蚀变岩型或脉岩型金矿。长城金矿容矿岩系为杨庄组蚀变白云岩及部分蚀变闪长玢岩岩脉中（刘晓波，2023），区域断裂为导矿构造，次级断裂、裂隙、 （层间）破碎带、层间虚脱构造处和断裂交汇部位为容矿构造，层间构造、角砾岩带、煌斑岩脉、闪长玢岩脉均为成矿前期构造，其主导控矿因素是断裂构造及其扩容空间。受断裂、裂隙、破碎带、构造交汇部位控制，成矿与闪长玢岩类或矿区外围的肖营子复式花岗岩体有密切的空间关系。含金矿物主要为微细浸染型，“不可见金”为主，具有浅成中低温低盐度成矿特征，这些特征与卡林型金矿相似，但也有特殊之处，如金矿物中有部分显微（1.5～20 μm）的自然金和银金矿；出现少量均一温度为高温区间（300～470℃）的包裹体，可能与成矿系统中岩浆流体较多有关。长城金矿与美国卡林型金矿和黔桂滇卡林型金矿通过构造背景、矿床地质特征，围岩蚀变、矿石特征和成矿物理化学条件等进行综合对比（表7）。初步认为本区金矿床成因类型是：与隐爆角砾岩型金矿床有关联的深部浅成岩浆柱前锋液压致碎（裂） 构造蚀变岩型金矿床（王久良等，2022），也可认为是类卡林型金矿。
表7冀东长城金矿与美国卡林型金矿和滇黔桂卡林型金矿对比
注：资料据应汉龙，2001；Hu et al.，2002；姚风良等，2006；李碧乐和张晗，2010；Lubben et al.，2012；汪超等，2016；Maroun et al.，2017；吉林大学和河北省地矿局第五地质大队，2019①；谢卓君等，2019；于润涛，2021；本次工作。
5 结论
（1）长城金矿形成主要受北西向的断裂构造控制，赋矿地层主要为杨庄组蚀变白云岩，成矿期划分为热液期和表生氧化期，热液期进一步划分为硅化-硫化物阶段、黄铁矿-多金属硫化物阶段和碳酸盐阶段，是金矿的主要形成时期。
（2）矿区黄铁矿是主要的载金矿物，其次是毒砂；含金矿物主要为微细浸染型，“不可见金”为主； 通过包裹体测温显示3个成矿阶段流体包裹体显微测温表明长城金矿形成于浅成环境，属于中—低温度低盐度流体体系。
（3）氢氧同位素取样分析表明成矿流体主要为岩浆流体混合大气水或层间水；碳氧硫同位素取样分析表明，长城金矿成矿物质来源复杂，主要来自于岩浆及围岩碳酸盐岩。温度、压力降低、流体沸腾是金沉淀的主要机制。
（4）成矿时代为早白垩世（140～134 Ma），成矿作用与闪长玢岩类或矿区外围的肖营子复式花岗岩体有密切的空间关系，长城金矿床成因类型是：与隐爆角砾岩型金矿床有关联的深部浅成岩浆柱前锋液压致碎（裂）构造蚀变岩型金矿床，也可认为是类卡林型金矿。
致谢 在野外地质工作中，得到河北省地质矿产勘查开发局第五地质大队（河北省海洋地质环境调查中心）总工程师刘海龙的帮助；在成文过程中，得到了中国地质科学院矿产资源研究所杨富全研究员的帮助；匿名审稿专家为本文提供了诸多宝贵的修改意见和建议，在此一并致以诚挚的谢意！
注释
① 吉林大学，河北省地矿局第五地质大队.2019. 河北省迁安市长城金矿矿床成因及成矿预测科研报告[R].
