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CMP:黃鐵礦微觀結構和組分對精細成礦過程的指示-以膠東莊子金礦為例
發布日期:2019-05-13

  膠東是我國最重要的黃金礦集區,控制儲量大于4500噸。前人大量的研究主要集中在脈石礦物的同位素、流體包裹體和地質年代學,而缺乏對主要載金礦物黃鐵礦的地球化學和微觀結構特征研究。探究黃鐵礦中不可見金與自然金的時空關系可以為揭示金礦化過程提供重要信息。黃鐵礦中AuAs通常具有相關性,不僅可以約束這兩種元素在黃鐵礦中的行為,也有助于研究金在流體中的運輸和沉淀機制。莊子金礦是產出在古元古代變質巖中的石英脈型金礦,以產明金為特征,礦化形式簡單,黃鐵礦是主要的礦石礦物,有利于更好地闡明復雜的熱液活動過程和金沉淀機制。 

  顯微結構和地球化學分析結果顯示莊子金礦發育三種類型的黃鐵礦(圖1)。Py0,呈不規則形狀,包含大量的硅酸鹽包體,具有低含量的As (0–0.3 wt.%)AuCu,與早期黃鐵絹英巖化蝕變同期。Py1,包裹在Py0外面,發育典型的震蕩環帶,形成于石英-黃鐵礦階段(階段I);Py1中的亮色環帶As (0.4–3.9 wt.%)AuCu含量高,而暗色環帶As (0–0.4 wt.%)AuCu含量低;NanoSIMS微量元素面掃描顯示黃鐵礦中Au-As-Cu變化一致(圖2),并且亮色環帶中Au分布均勻,指示其可能是以固溶體金(Au+)的形式存在于Py1晶體結構中;震蕩環帶的形成是由于黃鐵礦周圍壓力波動并發生重復的局部流體相分離。Py2,包裹在最外面,與Py1呈不同的晶形,形成于石英-多金屬硫化物階段(階段II,主要礦化階段),與毒砂、黃銅礦和自然金共生;Py1Py2兩者界面有明顯的溶蝕結構(圖12),指示Py2是由新的富金熱液流體(階段II)與Py1反應發生假晶溶解-再沉淀的結果。大量的自然金顆粒在階段II中沉淀,指示由Py2置換Py1造成的再活化金只貢獻了部分金礦化,而大量的金是由階段II富金成礦流體帶入。硫同位素分析結果顯示,三種類型的黃鐵礦具有一致的硫同位素組成,集中在7.1-8.8‰范圍內,指示其對應的各期流體具有共同的硫源區。 

  

1 莊子金礦三種類型黃鐵礦BSE圖像 

  

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