老湾金矿床位于河南省桐柏县城西北约20km处。该矿床为桐柏-大别山北坡河南省南部产金区的一个组成部分。现在桐柏-大别山北坡分布的金、银、铜等矿床有银洞坡金矿床、破山银矿、老湾金矿、大河铜矿等，其中老湾金矿金属储量约50t。对老湾矿区较全面的地质研究工作自1977年确立了老湾金矿化带后开始，先后有原地矿部地质科学研究院、中科院地质研究所、中国地质大学、成都地质学院、西北工业大学、河南地调三队、四队以及河南省地质科学研究所等生产、科研、教学部门对区内的岩浆岩、变质岩、构造、矿床等方面进行了大量的研究和工程勘探工作，初步提出了地球化学找矿标志。国内外许多著名的地质学家也曾先后在该区进行考察和研究工作。但总的来说，前人在该地区的工作重点多偏向于研究华北板块、扬子板块碰撞构造演化、成岩年龄、变质作用等方面，而在岩浆岩成岩机制、矿床成因等方面的研究相对较为薄弱，一些问题有待进一步深化和系统研究，其中包括：①岩浆岩的成岩时代以及岩浆岩的形成与造山带构造演化的关系；②岩浆岩的成因类型、成岩机制以及成岩物质来源；③岩浆的物理学和动力学特征；④岩浆一热液的转换机制、岩浆岩与成矿的内在联系；⑤矿床的形成时代以及矿床的形成与造山带构造演化的关系；⑥成矿流体的来源以及演化机理；⑦成矿物质的来源、矿质的迁移、富集、沉淀机制。秦岭-桐柏-大别造山带的形成与演化的动力学机制已得到了众多研究者在岩石学、矿物学、地球化学、变质作用和构造变形等诸方面的系统研究，而在造山过程中的岩浆作用与成矿作用也受到了极大的关注。围绕上述问题，《河南桐柏老湾金矿床成矿地球化学及岩浆热液成矿动力学》结合原地质矿产部重点科技项目“大别造山带形成与演化及有关成矿作用”（9501102）对其中的老湾金矿成矿作用进行研究。自1997年7月始，笔者随同课题组成员数次前往老湾地区及邻区，进行了历时3个多月的野外地质现场研究、资料收集和样品采集工作，在室内对已有的资料、数据全面分析和整理，并进行有关的测试实验、微观研究和样品分析等。在综合分析处理所有资料的基础上从造山带的构造演化历史入手，探讨研究区构造作用、岩浆作用和成矿作用间的相互关系，取得了一些认识和成果。此次研究工作在以下方面取得新进展：第1，深入研究了龟山岩组变质岩的原岩性质、变质作用以及变质作用与构造演化的关系，并对比区域变质作用研究成果，指出龟山岩组峰期变质作用发生于印支期，为同期的韧性剪切活动的结果。第2，系统地分析了老湾矿床产出的地质特征和显微构造，结合成矿作用过程，认为老湾金矿床与典型的韧性剪切带矿床不同。第3，综合矿区岩石组合、古构造环境和构造演化、地球化学等方面的研究，说明在元古代时期老湾地区存在海底喷溢.沉积成矿作用，韧性剪切造成原始富集的金向应变带迁移、富集，建立了龟山岩组中金与造山带构造演化的关系。第4，通过岩石学、岩石化学和微量元素、稀土元素地球化学、成岩年龄、成岩机制、成岩地质构造背景等的综合分析，指出老湾花岗岩为燕山晚期拉张伸展的构造体制中下地壳高程度部分熔融形成的I型或同熔型花岗岩。第5，对岩浆岩的氧、铅、锶、钕同位素体系进行了深入研究，首次系统地建立了岩浆的成岩物质来源及岩浆演化机理，认为老湾花岗岩的源岩为壳源与幔源物质混合的晚太古代岩系，部分熔融的发生是由于地幔的热作用。第6，对岩浆岩的物理学与动力学特征进行了研究，估算和模拟了岩浆的成核密度、晶体生长速度、岩墙上升速度和岩浆的冷却速率，并计算了物质成分在熔体中的扩散速率，讨论了岩浆的对流机制与矿质迁移的关系，讨论了岩浆的动力学机制与含矿岩浆热液形成的内在联系。第7，计算了岩浆熔体中水的含量，并讨论了水的演化过程：不饱和一饱和_过饱和，在水的过饱和状态下形成熔体.气泡体系，首次系统建立了含矿岩浆热液逸出熔体的动力学模型。第8，通过对矿床微量元素、稀土元素及氢、氧、氦、硫、铅同位素体系等矿床地球化学特征的深入研究，明确了成矿流体、成矿物质的具体来源，并提出该区以岩浆热液成矿作用为主，认为区内金矿床属岩浆热液矿床。第9，建立了区内的成岩.成矿物质转换模式，阐明了在造山带演化过程中的成岩、成矿的关系，为在秦岭一大别地区进一步找矿提供了一定的科学依据。
鄂公网安备 42010302001612号 