Hydrothermal brecciation process in the Bilihe gold deposit, Inner Mongolia: Constraints from chemical and boron isotopic compositions of tourmaline

热液角砾岩常与斑岩成矿系统存在密切的成因与时空联系, 研究热液角砾岩的成因及其形成过程对理解斑岩成矿作用、寻找隐伏矿体具有重要意义。本文对内蒙古毕力赫斑岩金矿床角砾岩及赋矿花岗闪长斑岩中发育的电气石开展了原位主微量元素与硼同位素分析, 以揭示角砾岩成因及角砾岩化作用过程。基于野外调查与岩相学观察, 在矿区识别出6类电气石: Type-1电气石包裹于花岗闪长斑岩的长石斑晶之中; Type-2电气石与石英组成聚合体分散于花岗闪长斑岩之中; Type-3电气石呈多晶集合体浸染状分布于花岗闪长斑岩之中; Type-4电气石与石英呈珠滴状分布于地表角砾岩之中; Type-5电气石呈中细粒针状分布于地表角砾岩的胶结物之中; Type-6电气石呈中粒短柱状产于地下50~60m处的角砾岩胶结物之中。研究认为, Type-1为岩浆成因, Type-2-Type-4形成于岩浆-热液过渡阶段, Type-5和Type-6属于热液成因。除Type-1和Type-5中少量电气石属空位组铁电气石外, 其他均属于碱质组黑电气石-镁电气石系列。Type-1-Type-3富Fe、贫Mg(Fe^#=0.69~1.00), 而Type-6富Mg、贫Fe(Fe^#=0.42~0.66), 整体呈MgFe_-1替代关系, 铁主要以Fe²⁺形式存在, 指示从岩浆到热液阶段流体低氧逸度环境。各类电气石样品中As含量普遍高于6.00×10^-6, 其中Type-5的As含量最高值大于100×10^-6, 指示金矿化潜力。各类电气石显示"右倾"稀土元素配分模式和正的Eu异常, 且其<i>δ</i>¹¹B值变化范围较小, 集中于-10.3‰~-7.10‰之间, 指示它们可能源于同一岩浆-热液体系。综合分析认为, 毕力赫金矿角砾岩是深部酸性岩浆分异出的富B不混溶流体积聚在岩浆房顶部, 当内部流体压力超过围岩压力时冲破围岩剧烈释放形成的。富电气石热液角砾岩的出现是深部富水岩浆房巨量机械能释放的结果。电气石成分所反映出的角砾岩化热液流体稳定还原性环境有利于早期金在流体中溶解运移, 而低氧逸度可能是早期角砾岩未产生高品位矿化的一个原因。