华北克拉通中部李园金矿床古元古代与白垩纪两期离散成矿事件的厘定及其勘探意义

本文针对华北克拉通(NCC)前寒武纪金矿定年难题，通过热液磷灰石和金红石U-Pb年代学与黄铁矿微区分析，首次揭示李园金矿存在1895±19 Ma（古元古代造山型）与128.0±6.4 Ma（早白垩世岩浆热液型）两期独立成矿事件，为NCC多期成矿机制和古元古代找矿方向提供了关键证据。

　　

在地球科学领域，华北克拉通(NCC)作为全球第三大黄金产区，其金矿成因长期存在"时代谜题"——尽管克拉通主体形成于18.5亿年前的碰撞造山事件，但绝大多数金矿却形成于早白垩世(1.3-1.2亿年)，两者间隔超16亿年。这种巨大时差引发关键科学问题：NCC是否存在被忽视的古元古代金矿事件？如何区分多期热液叠加改造的成矿记录？

中国地质大学团队选择NCC中部太行山地区的李园金矿(储量5吨)作为突破口。该矿床赋存于25.4-24.8亿年变质岩中，经历多期热液活动，是研究克拉通演化与成矿耦合的理想对象。研究人员创新性地采用热液磷灰石-金红石U-Pb年代学与黄铁矿微区地球化学联用技术，在《前寒武纪研究》(Precambrian Research)发表重要成果。

关键技术方法
研究团队采集了浸染状(Stage I)和石英脉型(Stage II)矿石样本，通过扫描电镜(SEM)定位与金共生的热液矿物。采用激光剥蚀电感耦合等离子体质谱(LA-ICP-MS)进行：1)磷灰石/金红石U-Pb定年(精度达±6-28 Ma)；2)黄铁矿原位微量元素分析；3)磷灰石稀土元素配分模式解析。所有样品均采自井下Au1主矿体，确保地质背景明确。

研究结果

矿物共生与地球化学特征
Stage I浸染状矿石中，含金黄铁矿(Py1)与磷灰石、黄铜矿共生，显示As富集(均值1,024 ppm)和晶格金特征；Stage II石英脉中的黄铁矿(Py2-Py3)则含可见金包裹体，Te-Pb含量显著升高。热液磷灰石具LREE富集和正Eu异常(Eu/Eu*=1.2-3.5)，指示氧化性流体环境；金红石由黑云母蚀变形成，与脉状矿化密切伴生。

精确年代学框架
与Py1共生的磷灰石获得1895±19 Ma和1836±28 Ma两组年龄，对应NCC东西块体碰撞变质峰期；而Stage II金红石年龄128.0±6.4 Ma则与区域花岗岩活动(如太行山岩体)同步。这是NCC首次通过直接定年技术确认古元古代成矿事件。

讨论与意义
该研究突破性地证实：1)李园金矿存在两期独立成矿，古元古代事件与造山变形-变质作用耦合，早白垩世事件则与克拉通破坏引发的岩浆活动相关；2)磷灰石U-Pb定年技术对前寒武纪金矿研究具有普适价值；3)提出NCC中部变质基底可能存在未被识别的古元古代金矿带，将黄金勘探时间窗前推18亿年。

研究团队强调，NCC古元古代金矿可能普遍被后期热液事件叠加改造，未来需结合多矿物年代学与微区分析技术重新评估"单一白垩纪成矿"的传统认知。这一发现不仅为理解克拉通演化-成矿耦合机制提供新视角，更拓展了全球前寒武纪地块的找矿理论框架。