摘要：二道溝金礦床是中國金礦的重要產(chǎn)區(qū)之一，但前人對其成礦物理化學(xué)條件研究程度較低。為進一步探究礦床成因，本次工作在前人研究的基礎(chǔ)上，通過構(gòu)建熱力學(xué)模型，揭示成礦過程中物理化學(xué)條件的狀態(tài)。通過建立二道溝金礦床及鄰近的3個金礦床（本區(qū)、三道岔和八家子）主成礦階段溫度和壓力的熱力學(xué)模型，估算了4個礦床主成礦階段成礦物理化學(xué)條件分別為：本區(qū)金礦床pH值為4.314～7.186，lg fO2為-35.617～-40.825；二道溝金礦床pH值為3.04～7.228，lg fO2為-40.576～-49.646；八家子金礦床pH值為4.041～7.137，lg fO2為-36.829～-42.315；三道岔金礦床pH值為4.405～7.181，lg fO2為-34.469～-39.277。結(jié)果表明：主成礦階段成礦流體的pH值逐漸由低變高，流體性質(zhì)由酸性向中性演化，lg fO2出現(xiàn)由高氧逸度向低氧逸度轉(zhuǎn)變，結(jié)合流體包裹體及H-O同位素研究結(jié)果，表明成礦流體與大氣降水具有密切聯(lián)系。

關(guān)鍵詞：流體地球化學(xué)；熱力學(xué)模擬；成礦；物理化學(xué)條件；二道溝金礦床；流體包裹體；pH

中圖分類號：TD11 P618.51""""""""" 文章編號：1001-1277（2024）12-0114-07

文獻標志碼：Adoi：10.11792/hj20241220

引 言

夾皮溝金礦帶是中國金礦的重要產(chǎn)區(qū)之一［1］，也是重要的貴金屬及有色金屬產(chǎn)區(qū)［2］。該金礦帶開采距今已有200余年的歷史，每年產(chǎn)金約1.5 t，預(yù)估金儲量超過100 t［3］。夾皮溝金礦帶包括本區(qū)、二道溝、三道岔、八家子、小北溝、立山等多個典型金礦床。近年來，通過探礦發(fā)現(xiàn)了大陽岔、松江河等新金礦床，表明該金礦帶仍具有較大的找礦潛力。

眾多學(xué)者對夾皮溝金礦帶展開了大量研究，主要集中在地質(zhì)概況、地球化學(xué)、地質(zhì)年代學(xué)及流體包裹體等方面［1］。前人通過氧同位素測定，結(jié)合物探資料分析認為，夾皮溝金礦帶成礦熱液以巖漿水為主且有一定大氣降水注入［4］；部分學(xué)者通過對礦床地質(zhì)特征、40Ar/39Ar及礦體地質(zhì)特征綜合分析認為，夾皮溝金礦帶流體來源為巖漿熱液，成礦類型為典型造山型［5］；而一些學(xué)者通過氫氧同位素示蹤，認為夾皮溝金礦帶成礦流體為變質(zhì)熱液［6］；通過鋯石U-Pb、裂變徑跡及40Ar/39Ar來分析成礦時代并結(jié)合地質(zhì)構(gòu)造分析，發(fā)現(xiàn)夾皮溝金礦帶金成礦與構(gòu)造-巖漿事件有關(guān)，認為成礦流體為巖漿熱液［1］；通過流體包裹體及C-H-O同位素、S-Pb-Sr同位素及元素地球化學(xué)分析認為，夾皮溝金礦帶成礦流體為變質(zhì)熱液［7］。目前，眾多學(xué)者對夾皮溝金礦帶成礦流體的來源及組成仍存在爭議，并且缺乏對成礦流體物理化學(xué)性質(zhì)的研究。成礦過程是一個復(fù)雜的過程，直觀研究具有一定的難度。將礦物集合體及其相關(guān)簡化體系與地球化學(xué)理論相結(jié)合，反演出在成礦過程中不同階段的礦物共生組合，結(jié)合lg fO2-pH相圖，將成礦物理化學(xué)環(huán)境定量化，依照成礦流體與礦物之間的化學(xué)反應(yīng)過程來構(gòu)筑函數(shù)關(guān)系，從而有效計算出最接近真實的成礦環(huán)境［8-9］。本次工作基于前人的相關(guān)研究，選取夾皮溝金礦帶內(nèi)的二道溝金礦床作為研究對象，根據(jù)質(zhì)量作用定律來建立熱力學(xué)平衡方程，進而構(gòu)建礦物平衡模型，估算了不同成礦階段主要溫壓條件下的物理化學(xué)條件參數(shù)（pH、氧逸度fO2）［10］，揭示了成礦過程中的物理化學(xué)條件，為進一步認識礦床成因和找礦預(yù)測提供了相關(guān)參考。

1 礦區(qū)及礦床地質(zhì)特征

1.1 礦區(qū)地質(zhì)特征

二道溝金礦床位于夾皮溝金礦帶西側(cè)，礦區(qū)出露地層以太古宙表殼巖為主［11-13］，巖性主要為角閃巖［14］、花崗質(zhì)片麻巖和混合花崗巖［15-16］（見圖1-A），顯生宙沉積蓋層不甚發(fā)育，僅有少量第四系分布于溝谷地區(qū)［2，11-13］。礦區(qū)構(gòu)造以斷裂為主，斷裂內(nèi)糜棱巖化作用明顯［11］。其中，北西向和近南北向斷裂是主要容礦構(gòu)造［17-18］，同時發(fā)育北東向—北北東向斷裂，形成于成礦后期，錯斷礦體［19-20］。礦區(qū)巖漿巖出露較少，僅有閃長巖及少量煌斑巖出露［21-24］，前者主要分布于礦區(qū)中部及西部部分地區(qū)，且向深部具有一定的延伸（見圖1-B），后者則僅在中部地區(qū)有少量分布。

1.2 礦床地質(zhì)特征

礦體類型主要為含金硫化物石英脈型、含金糜棱巖型、含金蝕變型。礦體多呈脈狀、網(wǎng)狀、透鏡狀產(chǎn)出（見圖2）［15］，走向大致為東西向—北東東向—北東向，傾向南—南東，傾角為30°～45°［25］，礦體尖滅再現(xiàn)、分支復(fù)合及膨縮現(xiàn)象明顯［26］，不同層次的礦石在結(jié)構(gòu)、構(gòu)造上具有相似性。礦石中金屬礦物主要為黃鐵礦、方鉛礦、黃銅礦、閃鋅礦及自然金。其中，黃鐵礦是金的主要載體［27-28］，非金屬礦物主要有石英（＞65 %）、綠泥石、綠簾石、絹云母、鉀長石和方解石［16，24］。礦石結(jié)構(gòu)主要為自形—半自形晶粒狀結(jié)構(gòu)、他形晶粒狀結(jié)構(gòu)、交代結(jié)構(gòu)、碎裂結(jié)構(gòu)和包含結(jié)構(gòu)［29］，構(gòu)造主要為脈狀構(gòu)造、條帶狀構(gòu)造、浸染狀構(gòu)造，局部團塊狀構(gòu)造［30-31］。礦體周圍熱液蝕變發(fā)育，各類蝕變總體圍繞礦脈生成，沿斷裂分布，受構(gòu)造制約明顯［32］，圍巖蝕變主要表現(xiàn)為鉀化-黑云母化、綠泥石化-綠簾石化、絹云母化、碳酸鹽化和貫穿整個蝕變過程的硅化，在空間上從礦體向外蝕變逐漸變?nèi)酰?3-35］，礦床內(nèi)部碳酸鹽化在整個蝕變過程中普遍存在［36］。其中，硅化和黃鐵礦化與金礦化密切相關(guān)［37］。

2 熱力學(xué)模型構(gòu)建

礦床中礦物的形成過程本質(zhì)上是一個復(fù)雜的水-巖反應(yīng)過程。所謂熱力學(xué)模型就是在固定的溫壓條件及化學(xué)成分下，找到反應(yīng)體系最穩(wěn)定的狀態(tài)［38］。從熱力學(xué)角度來說，就是找到整個反應(yīng)體系的最小吉布斯自由能；從數(shù)學(xué)角度來說就是利用求極值原理來求解偏微分方程，見式（1）。

式中：G為吉布斯自由能；ζ為反應(yīng)進展變量；P為壓力；T為溫度。

將夾皮溝金礦帶內(nèi)的4個金礦床（本區(qū)、二道溝、三道岔和八家子）主成礦階段的溫度、壓力（本區(qū)為197 ℃、208×105 Pa，二道溝為128 ℃、1 400×105 Pa，八家子為183 ℃、480×105 Pa，三道岔為210 ℃、550×105 Pa）代入式中，即將P、T看作常數(shù)，求解此偏微分方程，即可求出這4個金礦床主成礦階段的最小吉布斯自由能，此時礦床中水-巖反應(yīng)體系達到平衡狀態(tài)［8，38］。

由于夾皮溝金礦帶內(nèi)的水-巖反應(yīng)是涉及多相態(tài)、多組分的復(fù)雜化學(xué)反應(yīng)體系，因此本文所采用的化學(xué)熱力學(xué)平衡算法為利用化學(xué)計量數(shù)的質(zhì)量作用定律來構(gòu)建關(guān)于化學(xué)平衡常數(shù)K的質(zhì)量作用方程［39］。當化學(xué)反應(yīng)處于化學(xué)平衡狀態(tài)時，結(jié)合活度的定義，Δrμ計算方法見式（2）：

Δrμ=Δrμo+RTln Q（2）

式中：Δrμ為實際反應(yīng)中達到或未達到平衡狀態(tài)生成物與反應(yīng)物之間的自由能差值；R為常數(shù)；Δrμo為純的、處于標準狀態(tài)的生成物與反應(yīng)物之間的吉布斯自由能差值；Q為活度。

當化學(xué)反應(yīng)處于平衡態(tài)時，Δrμ=0，則有：

Δrμo=ΔrGo-RTln Q=-RTln K（3）

式中：K為熱力學(xué)平衡常數(shù)，據(jù)此可建立礦床中可溶性物質(zhì)與平衡常數(shù)K之間的線性方程。

夾皮溝金礦帶內(nèi)的這4個金礦床主成礦階段水-巖反應(yīng)中存在H-S-O、Fe-S-O、Cu-Fe-S-O、Au-S-O體系，涉及的化學(xué)反應(yīng)方程式見表1。

礦床中主成礦階段的水-巖反應(yīng)為獨立的反應(yīng)關(guān)系，以表1中化學(xué)反應(yīng)方程3（SO2-4+2H+H2S+2O2↑）、化學(xué)反應(yīng)方程15（Cu5FeS4+4FeS2+3O2+2H2O5CuFeS2+2HSO-4+2H+）為例，結(jié)合式（3），可建立方程：

由反應(yīng)方程3可推導(dǎo)出：

由反應(yīng)方程15可推導(dǎo)出：

式中：α為對應(yīng)pH值。

據(jù)此原理可構(gòu)建出主成礦階段涉及到所有反應(yīng)的pH、lg fO2及l(fā)g K三者之間的線性方程，可繪制出pH-lg fO2熱力學(xué)相圖。

3 成礦作用物理化學(xué)條件

前人研究將二道溝金礦床成礦劃分為4個階段［11］：Ⅰ階段，石英階段（見圖2-a）；Ⅱ階段，黃鐵礦-石英階段（見圖2-b）；Ⅲ階段，自然金-多金屬硫化物-石英階段（見圖2-c、d）；Ⅳ階段，石英-碳酸鹽階段。其中，Ⅲ階段是最主要成礦階段，礦物組合為黃鐵礦+石英+自然金+黃銅礦+方鉛礦組合，是金最主要的沉淀階段，自然金以填充于石英、黃鐵礦裂隙中的不規(guī)則顆粒物形式出現(xiàn)［15］。

前人將二道溝金礦床的流體包裹體劃分為以下類型：早成礦階段包裹體類型為C型（CO2-H2O-NaCl）、W型（H2O-NaCl）；主成礦階段包裹體類型為W型、C型、PC型（CO2）；晚成礦階段包裹體類型為W型［2，7，15］?；跓崃W(xué)數(shù)據(jù)與礦物穩(wěn)定關(guān)系，可以估算區(qū)域成礦的物理化學(xué)條件。依據(jù)上述流體包裹體研究，通過流體與礦物之間元素交換的化學(xué)反應(yīng)方程，結(jié)合化學(xué)質(zhì)量作用定律并假定此時礦物與流體之間的反應(yīng)處于化學(xué)平衡狀態(tài)，構(gòu)建了線性方程，利用線性方程繪制了本區(qū)、二道溝、八家子、三道岔4個金礦床主成礦階段的pH-lg fO2相圖，結(jié)果見圖3，涉及的熱力學(xué)數(shù)據(jù)（lg K）主要取自SUPCRT92［40-41］，涉及的熱力學(xué)系統(tǒng)包括H-S-O、Fe-S-O、Cu-Fe-S-O、Au-S-O系統(tǒng)，涉及的化學(xué)反應(yīng)方程式及平衡常數(shù)見表1。

由圖3可知：本區(qū)金礦床主成礦階段成礦環(huán)境為pH值4.341～7.186，lg fO2-35.617～-40.825；二道溝金礦床主成礦階段成礦環(huán)境為pH值3.040～7.228，lg fO2-40.576～-49.646；八家子金礦床主成礦階段成礦環(huán)境為pH值4.041～7.137，lg fO2-36.829～-42.315；三道岔金礦床主成礦階段成礦環(huán)境為pH值4.405～7.181，lg fO2-34.496～-39.277。上述4個金礦床主成礦階段，石英脈中存在黃鐵礦+石英+自然金+黃銅礦+方鉛礦等金與多金屬硫化物共生組合的現(xiàn)象，所以金礦床主成礦階段的成礦環(huán)境應(yīng)處于上述礦物共存的穩(wěn)定域中，此時顯示出成礦流體的pH為酸性至中性，pH升高、氧逸度降低，同時pH-lg fO2相圖所圈閉出的區(qū)域幾乎一致，這表明上述4個金礦床的成礦流體來源及成礦環(huán)境可能一致，均為弱酸性還原環(huán)境。

4 討 論

4.1 成礦地質(zhì)條件

二道溝金礦區(qū)地層出露齊全，研究表明，金與多金屬成礦物質(zhì)主要來源于新太古界夾皮溝群三道溝組、中元古界色洛河群及太古宇地層［36，42］。新太古界夾皮溝群三道溝與中元古界色洛河群主要賦存于黃泥河巖體之中，經(jīng)地球化學(xué)研究，發(fā)現(xiàn)太古宇地層中金豐度值是地殼的數(shù)倍［43］。新太古界夾皮溝群三道溝組巖石主要賦存于中太古界龍崗巖群地層內(nèi)［44］，成礦時間為2 500～3 000 Ma［11］，巖石中金豐度值約為5×10-9［45］；中元古界色洛河群地層主要為構(gòu)造雜巖體，金豐度值為5×10-9～23×10-9，為本區(qū)金礦床的主要礦源層［44］。

二道溝金礦區(qū)內(nèi)斷裂發(fā)育，這為成礦熱液的運移和富集提供了有利條件，敦化—密山斷裂呈北東向延伸［46］。在中生代侏羅紀，受伊澤奈奇板塊向北西側(cè)亞歐大陸俯沖作用的影響，發(fā)生了大規(guī)模左行平移，使得該斷裂與集安—松江斷裂錯斷并產(chǎn)生了左行壓扭性活動，形成了一系列次級斷裂［26］。這些次級斷裂為成礦引入了熱源，為區(qū)域內(nèi)金成礦提供了空間［47］和有利的地質(zhì)環(huán)境，是二道溝金礦區(qū)主要的容礦構(gòu)造［48］，也是重要的導(dǎo)礦及控礦構(gòu)造。

4.2 礦質(zhì)沉淀機制

二道溝金礦床屬于中溫?zé)嵋盒徒鸬V床，主成礦階段平均溫度為100 ℃～250 ℃［49］。研究表明，在還原環(huán)境中，金以HS-、S-絡(luò)合物的形式進行遷移［50］，二道溝金礦床中的金主要以［Au（HS）2］-形式遷移［7］。pH-lg fO2相圖表明，二道溝金礦床在主成礦階段，氧逸度降低，pH增大，使得成礦熱液中金溶解度降低，從而導(dǎo)致金大量沉淀。結(jié)合相關(guān)研究，二道溝金礦床主成礦階段存在黃鐵礦-黃銅礦-斑銅礦-磁黃鐵礦-磁鐵礦-赤鐵礦-自然金的共生現(xiàn)象，因此成礦環(huán)境應(yīng)位于上述礦物共生的穩(wěn)定域中，這與上述pH-lg fO2相圖及涉及到的化學(xué)方程式一致，相圖中4個金礦床主成礦階段pH變化較為明顯，推測主成礦階段有大氣降水加入，發(fā)生劇烈的流體不混溶現(xiàn)象。值得注意的是，與其他3個金礦床相比，二道溝金礦床在主成礦階段pH變化較大，H+濃度降低，這可能與主成礦階段后期熱液中有大量大氣降水注入導(dǎo)致溫度降低，以及二道溝金礦床位于斷裂上，熱液通道上移出現(xiàn)釋壓現(xiàn)象，造成礦床壓力降低，使HS-與金屬離子活度降低，導(dǎo)致硫化物大量析出，使金發(fā)生沉淀有關(guān)。pH-lg fO2相圖中，4個金礦床的主成礦階段pH升高，lg fO2降低，結(jié)合流體包裹體研究，這可能與流體在主成礦階段發(fā)生劇烈沸騰，導(dǎo)致CO2組分逸出有關(guān)。同時，熱力學(xué)模擬結(jié)果表明，主成礦階段成礦環(huán)境處于弱酸性，氧逸度降低，為弱酸性還原環(huán)境，這與地質(zhì)事實相符合。

黃鐵礦沉淀會引起熱液中還原性硫活度降低，促進金沉淀［51］。二道溝金礦床中金多以填隙和包裹在黃鐵礦中的形式出現(xiàn)，與黃鐵礦密切相關(guān)［33，52］，推測二道溝金礦床金沉淀可能與黃鐵礦沉淀有關(guān)，導(dǎo)致成礦熱液中還原性硫活度降低;S-Au絡(luò)合物穩(wěn)定性降低，發(fā)生分解，使得礦床中的金大量沉淀。

4.3 礦床成因

二道溝金礦床內(nèi)礦體受斷裂控制明顯，走向大致為東西向—北東東向—北東向，多呈脈狀、網(wǎng)狀、透鏡狀，蝕變類型主要有硅化、鉀化-黑云母化、綠泥石化-綠簾石化、絹云母化、碳酸鹽化。其中，硅化與金礦化密切相關(guān)［53］。流體包裹體以W型、C型、PC型為主，成礦流體是以CO2為主的NaCl-H2O-CO2體系，這表明了成礦流體具有幔源特征［54］，初始成礦流體可能是以來自地幔的巖漿水為主，結(jié)合δD-δOH2O圖解發(fā)現(xiàn)，主成礦階段的樣品投影點靠近大氣降水線，表明存在大氣降水的加入，這進一步反映了巖漿作用對礦床成礦流體的影響。pH-lg fO2相圖表明，這4個金礦床主成礦階段溫度總體處于中低溫，成礦環(huán)境為弱酸性還原環(huán)境。在主成礦階段，大量大氣降水加入，導(dǎo)致成礦流體發(fā)生劇烈不混溶現(xiàn)象，使得金與多金屬硫化物大量卸載并在此沉淀，表明礦床類型屬于中溫?zé)嵋好}型。

5 結(jié) 論

1）二道溝礦床主成礦階段成礦流體的pH逐漸由低變高，流體性質(zhì)由酸性向中性演化，lg fO2由高變低，反映了成礦環(huán)境屬于弱酸性還原環(huán)境，成礦階段有大量大氣降水加入，發(fā)生了劇烈的流體不混溶現(xiàn)象，推測二道溝金礦床與鄰近的3個金礦床成礦流體來源一致。

2）成礦流體是以CO2為主的NaCl-H2O-CO2體系，是來自地幔的巖漿水，在主成礦階段有大氣降水加入，巖漿水與大氣降水混合發(fā)生了劇烈的流體不混溶現(xiàn)象，導(dǎo)致溫度、壓力降低，礦質(zhì)發(fā)生沉淀，這與pH-lg fO2相圖所反應(yīng)的結(jié)論一致。

3）二道溝金礦床主成礦階段大氣降水的加入，使得溫度降低及黃鐵礦沉淀，導(dǎo)致還原性硫的活度降低，是促進礦床中金沉淀的重要因素。

［參 考 文 獻］

［1］ DENG J，YUAN W M，CARRANZA E J M，et al.Geochronology and thermochronometry of the Jiapigou gold belt，northeastern China：New evidence for multiple episodes of mineralization［J］.Journal of Asian Earth Sciences，2014，89：10-27.

［2］ ZHANG X T，SUN J G，HAN J L，et al.Genesis and ore-forming process of the Benqu mesothermal gold deposit in the Jiapigou ore cluster，NE China：Constraints from geology，geochronology，fluid inclusions，and whole-rock and isotope geochemistry［J］.Ore Geology Reviews，2021，130：103956.

［3］ WUTIEPU W，YANG Y C，ZHOU K F，et al.Origin and evolution of the ore-forming fluids of the Bajiazi gold deposit in the Jiapigou gold ore belt，NE China：Constraints from fluid inclusions，H-O-S isotopes，and pyrite trace element concentrations［J］.Ore Geology Reviews，2023，155：105346.

［4］ 李碧樂，金巍，呂建生，等.吉林省夾皮溝金礦成因研究［J］.世界地質(zhì)，1998，17（1）：22-25.

［5］ 楊利亞，楊立強，袁萬明，等.造山型金礦成礦流體來源與演化的氫-氧同位素示蹤：夾皮溝金礦帶例析［J］.巖石學(xué)報，2013，29（11）：4 025-4 035.

［6］ MIAO L C，QIU Y M，F(xiàn)AN W M，et al.Geology，geochronology，and tectonic setting of the Jiapigou gold deposits，southern Jilin Province，China［J］.Ore Geology Reviews，2005，26（1/2）：137-165.

［7］ 張笑天.中國東北部陸緣夾皮溝礦田金礦床地質(zhì)、地球化學(xué)特征與成礦作用研究［D］.長春：吉林大學(xué)，2018.

［8］ HOLLAND H D.Stability relations among the oxides，sulfides，sulfates and carbonates of ore and gangue metals，［Part］1 of some applications of thermochemical data to problems of ore deposits［J］.Econmic Geology，1959，54（2）：184-233.

［9］ POWELL R，HOLLAND T，WORLEY B.Calculating phase diagrams involving solid solutions via non-linear equations，with examples using THERMOCALC［J］.Journal of Metamorphic Geology，1998，16（4）：577-588.

［10］ 董錫澤，楊賀，樊金虎，等.內(nèi)蒙古維拉斯托Zn-Cu-Ag礦床硫同位素及成礦物理化學(xué)條件研究［J］.世界地質(zhì)，2019，38（4）：953-961.

［11］ 李亮.吉林省夾皮溝—海溝金成礦帶金礦床成礦流體特征與深部成礦潛力評價［D］.長春：吉林大學(xué)，2016.

［12］ 于重遠，李躍東，張永哲.吉林夾皮溝礦集區(qū)二道溝金礦床稀土元素特征與成礦模式［J］.黃金，2022，43（5）：28-33.

［13］ 王碩，李志謙，劉云華，等.延邊赤衛(wèi)溝金礦床成礦物質(zhì)來源及成礦機制研究［J］.黃金，2023，44（2）：60-66.

［14］ LI L，SUN J G，MEN L J，et al.Origin and evolution of the ore-forming fluids of the Erdaogou and Xiaobeigou gold deposits，Jiapigou gold province，NE China［J］.Journal of Asian Earth Sciences，2016，129：170-190.

［15］ 張笑天，孫景貴，韓吉龍，等.吉林夾皮溝金礦集區(qū)三道岔金礦床成礦流體來源與演化——流體包裹體和H-O同位素的制約［J］.吉林大學(xué)學(xué)報（地球科學(xué)版），2023，53（3）：748-766.

［16］ 馮云磊，袁萬明，郝娜娜，等.吉林樺甸市夾皮溝本區(qū)金礦剝露歷史和礦床保存變化——來自磷灰石裂變徑跡年代學(xué)證據(jù)［J］.地質(zhì)論評，2015，61（1）：109-120.

［17］ 薛斌.吉林省夾皮溝金礦帶三道岔—四道岔礦區(qū)礦體隆升剝露與保存變化［D］.北京：中國地質(zhì)大學(xué)（北京），2012.

［18］ 韓吉龍，孫景貴，張勇，等.中國東北部夾皮溝礦集區(qū)金礦成礦過程——來自冰湖溝金礦床鋯石U-Pb定年和微量元素示蹤［J］.吉林大學(xué)學(xué)報（地球科學(xué)版），2023，53（3）：728-747.

［19］ 馬振華.吉林省夾皮溝三道岔金礦田地質(zhì)特征及成因分析［D］.長春：吉林大學(xué)，2017.

［20］ 范文亮，王學(xué)陽，劉超，等.吉林夾皮溝金礦區(qū)東部找礦預(yù)測［J］.黃金，2022，43（4）：27-32.

［21］ 王碩，孫豐月，王冠，等.黑龍江省四平山金礦床成礦作用及礦床成因——來自礦床地質(zhì)、地球化學(xué)、鋯石U-Pb年代學(xué)及H-O-S同位素的制約［J］.吉林大學(xué)學(xué)報（地球科學(xué)版），2022，52（5）：1 626-1 648.

［22］ 柴鵬，孫景貴，袁玲玲，等.吉林延吉杜荒嶺淺成熱液金礦床巖體鋯石微量元素地球化學(xué)特征及其地質(zhì)意義［J］.吉林大學(xué)學(xué)報（地球科學(xué)版），2023，53（3）：767-784.

［23］ 王學(xué)陽，李慧，郭廷峰，等.吉林夾皮溝金礦田二道溝金礦區(qū)地球物理特征、地球化學(xué)特征及找礦效果［J］.黃金，2022，43（12）：26-32，38.

［24］ 綦遠江，李鳳閣，王翠娟.吉林三道岔金礦床地質(zhì)特征及其找礦經(jīng)驗［J］.黃金科學(xué)技術(shù)，2002，10（3）：18-25.

［25］ 劉月皓.吉林省夾皮溝金礦帶八家子—二道溝礦區(qū)礦床特征與保存變化［D］.北京：中國地質(zhì)大學(xué)（北京），2013.

［26］ 李碧樂，孫豐月，姚鳳良.吉林省夾皮溝金礦區(qū)控礦構(gòu)造研究［J］.地質(zhì)找礦論叢，2003，18（2）：113-117，121.

［27］ 劉根驛，孫國勝，周喜文，等.吉南石棚溝—夾皮溝—金城洞金礦帶礦床地質(zhì)特征及成因研究［J］.黃金，2019，40（7）：5-11.

［28］ 古大祥，聶世嘉，劉超，等.吉林夾皮溝金礦區(qū)二道溝金礦床成礦條件及找礦標志［J］.黃金，2017，38（11）：19-23.

［29］ 張長生.吉林輝南石棚溝—芹菜溝金礦區(qū)構(gòu)造控礦規(guī)律及成礦預(yù)測研究［D］.長春：吉林大學(xué)，2003.

［30］ 楊利亞.吉林省夾皮溝金礦床地球化學(xué)及礦床成因［D］.北京：中國地質(zhì)大學(xué)（北京），2011.

［31］ 胡朗，孫萍，張成國，等.樺甸市八家子金礦床地質(zhì)特征及找礦方向［J］.吉林地質(zhì)，2011，30（2）：26-30.

［32］ 沈保豐，駱輝，韓國剛，等.遼北-吉南太古宙地質(zhì)及成礦［M］.北京：地質(zhì)出版社，1994.

［33］ 劉軍，李鐵剛，段超.吉林省八家子大型金礦床Rb-Sr同位素測年及同位素地球化學(xué)特征［J］.地質(zhì)學(xué)報，2018，92（7）：1 432-1 446.

［34］ 高俊寶，陳俊.新疆東天山石東金礦床成因及找礦標志［J］.地質(zhì)與勘探，2023，59（3）：521-532.

［35］ 解惠，張輝，張慶松，等.藏東芒康地區(qū)巴達金（銅）多金屬礦床的發(fā)現(xiàn)及找礦意義［J］.地質(zhì)與勘探，2023，59（2）：223-235.

［36］ 侯剛，于兆財，王愛平.夾皮溝金礦本區(qū)礦床地質(zhì)特征及其找礦意義［J］.黃金科學(xué)技術(shù)，2011，19（1）：45-48.

［37］ 馮洋洋.吉林省夾皮溝八家子礦床成因研究［D］.長春：吉林大學(xué)，2017.

［38］ 岑況.地球化學(xué)平衡的理論和計算［J］.地球科學(xué)，1994，19（3）：295-305.

［39］ 張少穎，和文言，高雪，等.斑巖銅礦蝕變分帶與成礦機制：玉龍礦床水-巖反應(yīng)熱力學(xué)平衡模擬例析［J］.巖石學(xué)報，2024，40（6）：1 837-1 852.

［40］ JOHNSON J W，OELKERS E H，HELGESON H C.SUPCRT92：A software package for calculating the standard molal thermodynamic properties of minerals，gases，aqueous species，and reaction from 1 to 5 000 bar and 0 to 1 000 ℃［J］.Computers amp; Geosciences，1992，18（7）：899-947.

［41］ ZIMMER K，ZHANG Y L，LU P，et al.SUPCRTBL：A revised and extended thermodynamic dataset and software package of SUPCRT92［J］.Computers amp; Geosciences，2016，90：97-111.

［42］ 葛瀟寒.吉林省樺甸地區(qū)大架金礦床礦體富集規(guī)律及找礦方向［D］.長春：吉林大學(xué)，2019.

［43］ 黃志新.吉林省夾皮溝金礦帶構(gòu)造—流體—成礦系統(tǒng)［D］.北京：中國地質(zhì)大學(xué)（北京），2012.

［44］ 李承東，張福勤，苗來成，等.吉林色洛河群的重新認識［J］.吉林大學(xué)學(xué)報（地球科學(xué)版），2007，37（5）：841-847.

［45］ 劉向偉.吉林省夾皮溝金礦床地球化學(xué)特征與成礦規(guī)律研究［D］.北京：中國地質(zhì)大學(xué)（北京），2010.

［46］ 張松，王永彬，褚少雄.華北克拉通北緣東段海溝巖體的鋯石U-Pb年齡、Sr-Nd-Hf同位素組成及其動力學(xué)背景［J］.巖石學(xué)報，2012，28（2）：544-556.

［47］ 李寶毅，楊振宇，王玉芬.吉南老嶺成礦帶荒溝山、板廟子金礦床地質(zhì)特征與成因［J］.世界地質(zhì)，2010，29（3）：392-399.

［48］ 曾慶棟，沈遠超，戴新義.吉林省金城洞地區(qū)金礦成礦物質(zhì)來源［J］.黃金科學(xué)技術(shù)，1998，6（3）：23-30.

［49］ 徐曉彤.吉林省夾皮溝金礦床巖漿作用與成礦流體研究［D］.北京：中國地質(zhì)大學(xué)（北京），2010.

［50］ 莫測輝，王秀璋，梁華英.金的成礦流體地球化學(xué)研究若干新進展［J］.華南理工大學(xué)學(xué)報（自然科學(xué)版），1996，24（1）：82-86.

［51］ 白忠.鏵廠溝金礦床成礦熱力學(xué)條件及金的遷移和沉淀［J］.西南工學(xué)院學(xué)報，1995，10（4）：76-81.

［52］ 孫萍，姜小凡.吉林省夾皮溝金礦田礦床分布規(guī)律及遠景預(yù)測［J］.中國金屬通報，2020（6）：42-43.

［53］ 秦正舉，溫德躍，周癸武，等.云南省金平縣長安金礦床控礦因素及深部找礦效果［J］.黃金，2023，44（7）：61-66.

［54］ 王煒曉，唐名鷹，丁正江，等.柴北緣賽壩溝金礦深部熱液蝕變作用［J］.地質(zhì)與勘探，2022，58（5）：917-928.

Geological characteristics and physicochemical ore-forming conditions

of Erdaogou Gold Deposit，Jilin Province

Abstract：Erdaogou Gold Deposit is one of China’s source areas of gold production，but its physicochemical ore-forming conditions have been insufficiently studied.To further explore the deposit genesis，based on previous research，this study constructed thermodynamic models to analyze the physicochemical conditions during ore formation.Thermodynamic models of temperature and pressure for the main ore-forming stages of Erdaogou Gold Deposit and 3 nearby deposits （Benqu，Sandaocha，and Bajiazi） were established to estimate the physicochemical parameters during the main ore-forming stage of the 4 deposits，which were as follows：pH 4.314-7.186，lg fO2-35.617 to-40.825 for Benqu Gold Deposit; pH 3.04-7.228，lg fO2-40.576 to-49.646 for Erdaogou Gold Deposit;pH 4.041-7.137，lg fO2-36.829 to-42.315 for Bajiazi Gold Deposit; pH 4.405-7.181，lg fO2-43.469 to-39.277 for Sandaocha Gold Deposit.The results indicate that during the main ore-forming stage，the fluid’s pH gradually increased from low to high，evolving from acidic to neutral.The lg fO2 showed a transition from high to low oxygen fugacity.Combined with fluid inclusion and H-O isotope studies，the findings suggest a close relationship between ore-forming fluids and meteoric water.

Keywords：fluid geochemistry;thermodynamic simulation;ore formation;physicochemical conditions;Erdaogou Gold Deposit;fluid inclusions;pH