陜西青山金礦床黃鐵礦的標(biāo)型特征研究及礦床成因探討(周云 汪雄

1、第23卷第4期Vo l.23,N o.4 2009年8月M IN ER A L R ESOU R CES A N D G EOL O GY Aug.,2009陜西青山金礦床黃鐵礦的標(biāo)型特征研究及礦床成因探討¹周云,汪雄武,彭惠娟,陳兵,秦志鵬,侯林(成都理工大學(xué)地球科學(xué)學(xué)院,四川成都610059摘要:陜西青山微細(xì)浸染型金礦床中的主要礦石礦物黃鐵礦具有標(biāo)型意義,研究表明,富金礦段的黃鐵礦具有顏色暗黃-灰黃、顆粒細(xì)小破碎、晶形差,為五角十二面體和復(fù)雜聚形、虧硫與鐵的特點(diǎn)。礦區(qū)礦源層為含炭熱水沉積巖層組成的黑色巖系,具有熱水沉積成礦預(yù)富集-韌脆性構(gòu)造疊加-大氣降水為主的含礦熱液改造的類卡林

2、型金礦床的成礦特點(diǎn),富金細(xì)粒黃鐵礦是地下熱鹵水與大氣降水熱液兩種流體混合與沸騰使物理化學(xué)條件瞬變的產(chǎn)物。關(guān)鍵詞:金礦體;黃鐵礦;標(biāo)型特征;形態(tài)成因;礦床成因;陜西青山中圖分類號(hào):P578.292;P571文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):1001-5663(200904-0367-080前言黃鐵礦是金礦床主要載金礦物之一,其含金性與其粒度、晶形、雜質(zhì)元素和某些物理性質(zhì)及產(chǎn)出的地質(zhì)條件有關(guān),具有重要的標(biāo)型意義。因此,通過(guò)對(duì)黃鐵礦標(biāo)型特征的研究,對(duì)礦床成因和開(kāi)展找礦預(yù)測(cè)具有重要的理論和現(xiàn)實(shí)意義。作為最主要的載金礦物,黃鐵礦的形成貫穿了微細(xì)浸染型金礦成礦的始終,可呈多種形態(tài)產(chǎn)出,具有多世代的特征。前人通過(guò)對(duì)黃

3、鐵礦標(biāo)型特征的研究,曾有效地指導(dǎo)了礦山的勘探和開(kāi)采,金礦物的形成在時(shí)空以及成因上與黃鐵礦有密切的關(guān)系111。劉爽12等通過(guò)黃鐵礦形態(tài)、粒度分析,研究黃鐵礦與金礦物關(guān)系,從黃鐵礦在空間分布特征來(lái)看,認(rèn)為深部成礦的可能性不大,應(yīng)沿丁家林-太陽(yáng)坪脆-韌性剪切帶尋找金礦。Wells等13檢測(cè)出卡林型礦床的Au 主要賦存于黃鐵礦的含As邊。Simo n等14研究得出黃鐵礦粒度與含Au、As量大致呈反消長(zhǎng)關(guān)系。Are-hart1516對(duì)美國(guó)西部5個(gè)礦床礦石樣品進(jìn)行的背散射電子及二次電子成像技術(shù)研究表明,金主要賦存于黃鐵礦的富砷環(huán)帶中,Au、As的空間分布呈正相關(guān)性。前人對(duì)微細(xì)浸染型金礦的大量研究表明,不同

4、形貌特征的黃鐵礦,其含金性和化學(xué)成分存在著一定的變化規(guī)律。為了指導(dǎo)陜西青山金礦的普查和進(jìn)一步的詳查工作,研究礦床成因及對(duì)深部進(jìn)行成礦預(yù)測(cè)。本文初步研究了該金礦中黃鐵礦的物性、晶體形態(tài)、成分等標(biāo)型特征與含金性的關(guān)系以及不同晶形黃鐵礦形成的物理化學(xué)條件。1礦床地質(zhì)特征青山金礦位于陜西省鎮(zhèn)安縣北東方向約20km 處,區(qū)域構(gòu)造上位于東秦嶺的鎮(zhèn)(安-旬(陽(yáng)盆地。區(qū)內(nèi)出露的地層有第四系、上石炭統(tǒng)武王溝組(C3w、中石炭統(tǒng)鐵廠鋪組(C2tc、下石炭統(tǒng)界河街組(C1j、上泥盆統(tǒng)九里坪組(D3j。巖漿活動(dòng)弱,僅在龍王溝礦段出露石英閃長(zhǎng)巖體。構(gòu)造活動(dòng)強(qiáng)烈,主要表現(xiàn)為近東西軸向的大型斜歪背斜和一系列EW向與SN向的

5、斷裂構(gòu)造。礦床主要受EW向與SN向的斷裂構(gòu)造控制,礦體呈脈狀、透鏡體狀,主要賦存于下石炭統(tǒng)界河街組和上泥盆統(tǒng)九里坪組的隱晶或微?；?guī)r、砂鈣質(zhì)、炭質(zhì)板巖中(圖1。礦床類型為微細(xì)浸染型。青山金礦床金礦石類型有鐵帽型和菱鐵礦-黃367¹收稿日期:2009-03-10作者簡(jiǎn)介:周云(1984-,女,安徽安慶人,碩士研究生,專業(yè)方向:成礦規(guī)律與成礦預(yù)測(cè)。鐵礦型,鐵帽型礦石金屬礦物主要為褐鐵礦,次為赤鐵礦、錳鐵礦,少量的黃鐵礦,非金屬礦物主要為方解石、粘土。菱鐵礦-黃鐵礦型礦石金屬礦物主要為菱鐵礦、黃鐵礦,其次為砷黃鐵礦、鏡鐵礦、輝銻礦、鈦鐵礦、白鐵礦、毒砂等,非金屬礦物主要為方解石、石英。金以

6、次-超顯微金形式存在,主要載金礦物有黃鐵礦、褐鐵礦、石英、毒砂、粘土礦物,具低溫礦物組合與Au 、As 、Sb 、Hg 、Ba 地球化學(xué)元素組合特征。礦床圍巖蝕變發(fā)育,與成礦有關(guān)的蝕變作用主要有黃鐵礦化、硅化、毒砂化、 碳酸鹽化和絹云母化。圖1青山金礦地質(zhì)圖Fig.1Geolog ical m ap of Qing shan go ld depo sitQ 4-第四系松散堆積物C 2tc -中石炭統(tǒng)鐵廠鋪組鈣質(zhì)、炭質(zhì)板巖C 1j 5-下石炭統(tǒng)界河街組第五層灰?guī)r、鈣質(zhì)板巖互層C 1j 4-下石炭統(tǒng)界河街組第四層砂鈣質(zhì)條帶細(xì)?；?guī)rC 1j 3-下石炭統(tǒng)界河街組第三層中層隱晶灰?guī)rC 1j 2-下石炭

7、統(tǒng)界河街組第二層土黃色鈣質(zhì)板巖C 1j 1-下石炭統(tǒng)界河街組第一層中厚層粗?；?guī)rD 3j 2-上泥盆統(tǒng)九里坪組上段黑色炭質(zhì)板巖C -石英閃長(zhǎng)巖體1-金礦體2-地層界線/不整合界線3-張扭性斷裂4-正斷層/逆斷層2陜西青山微細(xì)浸染型金礦中黃鐵礦標(biāo)型特征2.1黃鐵礦產(chǎn)出特征黃鐵礦呈星點(diǎn)狀產(chǎn)于炭質(zhì)板巖中,形態(tài)為草莓狀或晶形發(fā)育的立方體,金含量無(wú)或較低,而賦存于各種礦體或礦化巖石內(nèi)的黃鐵礦,多為晶形差的立方體和五角十二面體或者是兩者的聚形,金含量一般較高,黃鐵礦晶體在時(shí)空上的分布規(guī)律對(duì)于研究金礦床礦化富集規(guī)律和指導(dǎo)該礦區(qū)的找礦具有十分重要的意義。偏光顯微鏡下黃鐵礦的典型粒度、晶形特征(圖版A 。2.1

8、.1黃鐵礦晶形與成礦階段的關(guān)系黃鐵礦晶體習(xí)性隨著成礦階段演化呈規(guī)律性變化,總的演化趨勢(shì)符合前人的研究結(jié)論17,即早期成礦階段為立方體100習(xí)性,中期以五角十二面體210習(xí)性為主,最晚期以五角十二面體或立方體100十210為主(表1。2.1.2黃鐵礦晶形的空間分布本文研究發(fā)現(xiàn),青山金礦區(qū)黃鐵礦的晶體形態(tài)在空間上的規(guī)律性表現(xiàn)為:¹立方體100主要分布于礦體的頭部和邊部。º礦體的中上部以五角十二面體210和五角十二面體與立方體聚形210十100為主。»礦體中部以五角十二面體210和五角十二面體與立方體10聚形210十100為主,聚形中含量210>100。¼

9、;礦體下部以五角十二面體210和八面體111構(gòu)成的聚形為主。½礦體尾部以立方體10和八面體111為主。這與陳光遠(yuǎn)等研究膠東金礦的黃鐵礦晶形空間分布規(guī)律性相似18。2.2黃鐵礦的形成期次對(duì)本礦床黃鐵礦研究表明(表1,熱液成因黃鐵礦至少有6個(gè)世代,它們代表了6次不同階段的熱液活動(dòng),形成了各世代熱液疊加的石英脈體與方解石脈體。與金礦化有關(guān)的主要階段為第一熱液期的、世代的黃鐵礦(碳酸鹽石英脈階段,其次為世代的石英-碳酸鹽脈階段,黃鐵礦微量元素特征表現(xiàn)為含Au 、Ag 、As 、Sb 、Hg 等,雜質(zhì)數(shù)量多且含量相對(duì)高于其它階段黃鐵礦。由熱液期第階段到第階段,粒度變小,自形程度變差,含礦性變好

10、,共生組合復(fù)雜,到第階段,368表1青山金礦床黃鐵礦產(chǎn)出特征T able1Occurrence of pyrite in Qingshan g old deposit形成階段第一熱液期石英脈黃鐵礦(碳酸鹽-石英脈石英-碳酸鹽脈第二熱液期黃鐵礦、石英脈碳酸鹽脈世代晶形他形粒狀100為主,其次100+hk0100+210為主210+111為主100100粒徑(mm0.51.00.51.00.11.0<0.10.50.0050.050.0050.05共生組合石英、綠泥石、絹云母石英、黃鐵礦、次顯微金、綠泥石、絹云母、方解石石英、黃鐵礦、次顯微金、綠泥石、絹云母方解石、黃鐵礦、石英、次顯微金、綠

11、泥石、絹云母方解石、黃鐵礦、石英方解石、黃鐵礦產(chǎn)出特征殘余碳酸鹽巖礦體之脈體,被后期脈體穿插切割成團(tuán)塊狀產(chǎn)于蝕變巖石及脈體中,被脈石礦物交代以淡黃色方解石脈,石英脈為特點(diǎn),亦見(jiàn)細(xì)粒黃鐵礦,方解石穿插早期脈體產(chǎn)于蝕變巖石及石英脈體中方解石脈中產(chǎn)出位置礦化體富礦礦化體含礦性變差,礦物組合簡(jiǎn)單。階段,黃鐵礦由稀疏浸染狀分布逐漸向脈狀轉(zhuǎn)化?？偟膩?lái)說(shuō)青山金礦黃鐵礦產(chǎn)出特征是以粒度小,自形差,含量高,共生礦物復(fù)雜為富礦標(biāo)志。此外,由表1可見(jiàn),從礦化體到富礦,單形晶減少,210及其聚形晶的出現(xiàn)率逐漸增高,這種變化規(guī)律與第至第階段的相同,同樣表明100為圍巖或礦尾的標(biāo)志,而210及其聚形晶為礦體中心(富礦地段

12、的標(biāo)志。2.3黃鐵礦物性、形貌特征及其含金性2.3.1顏色、反射率、硬度和含金性與成礦階段的關(guān)系含金黃鐵礦顏色一般較深,多為暗黃色、灰黃色或淺綠黃色等(圖版G。而含金低或不含金的黃鐵礦顏色一般較淺,常為黃白色、淺金黃色等(圖版F,并顯強(qiáng)金屬光澤15。青山金礦的黃鐵礦反射率以圍巖中的最高,反射率隨著類質(zhì)同象(尤其是As的替代而降低。礦化早期反射率最低,中晚期略低于圍巖中黃鐵礦,而高于礦化早期黃鐵礦。含金黃鐵礦硬度一般比圍巖中黃鐵礦低,而又高于礦化早期黃鐵礦。另外,富金黃鐵礦具有較破碎的特點(diǎn)(圖版B。3.3.2黃鐵礦類型通過(guò)系統(tǒng)光片鑒定,識(shí)別出本礦床具有不同形貌和結(jié)構(gòu)特征的三種黃鐵礦:草莓狀黃鐵礦

13、、粗粒黃鐵礦和細(xì)粒黃鐵礦。3.3.2.1草莓狀黃鐵礦草莓狀黃鐵礦形成于沉積成巖期,產(chǎn)于炭質(zhì)板巖圍巖中。系菌藻類生物成因,是由于細(xì)菌或微生物活動(dòng)所生成的,以集合體(圖版C形式產(chǎn)出。顯微鏡下所觀測(cè)到的草莓狀黃鐵礦均呈圓形,單個(gè)莓球直徑多為數(shù)微米至幾十微米,最大可達(dá)100L m。草莓狀黃鐵礦的存在反映了一種200以下的低溫條件,表明礦床的形成與富含有機(jī)質(zhì)的地層密切相關(guān)。3.3.2.2粗粒黃鐵礦粗粒黃鐵礦生成于熱液成礦期第一成礦階段,顏色為淺黃色,強(qiáng)金屬光澤,自形程度高,主要以浸染狀構(gòu)造分布于礦化體中,圍巖如炭質(zhì)板巖中也有零星分布(圖版D、F。礦物粒徑通常大于0.1mm,黃鐵礦的100晶面上發(fā)育較粗大

14、的條紋。切面形態(tài)有三角形、五邊形、四邊形和六邊形,可呈單個(gè)礦物形式散布于礦石之中,也可以團(tuán)塊浸染狀出現(xiàn)。3.3.2.3細(xì)粒黃鐵礦含礦溶液濃度大,可使黃鐵礦結(jié)晶速度快、結(jié)晶中心多,形成細(xì)粒黃鐵礦。本礦床細(xì)粒黃鐵礦光澤比標(biāo)準(zhǔn)的黃鐵礦顏色暗淡,多為暗黃色、灰黃色等,大量發(fā)育非定向附生、無(wú)生長(zhǎng)層紋的細(xì)粒黃鐵礦聚形晶,以浸染狀構(gòu)造分布于礦石之中。細(xì)粒黃鐵礦比表面積大,聚金能力強(qiáng),經(jīng)金含量分析結(jié)果證實(shí),以粒度在0.010.1mm之間的黃鐵礦含金為好(圖版F、G。210和111及其聚形發(fā)育的細(xì)粒黃鐵礦與含金熱液相互作用的強(qiáng)度大,具有較高載金能力,通過(guò)前人對(duì)黃鐵礦吸附金的動(dòng)態(tài)實(shí)驗(yàn)19,表明黃鐵礦粒度越細(xì),金的

15、沉淀速度越快(圖2。部分細(xì)粒黃鐵礦環(huán)帶結(jié)構(gòu)發(fā)育,可稱為細(xì)粒環(huán)帶狀黃鐵礦(圖版F,有的環(huán)帶全部或部分被溶蝕,由石英或粘土礦物填入。黃鐵礦的結(jié)晶形態(tài)越好,環(huán)帶越規(guī)則。內(nèi)環(huán)略呈橢圓形,外環(huán)近四邊形或者與顆粒外形相似。369 370 圖2不同粒度黃鐵礦對(duì)熱液中金的吸附過(guò)程Fig.2Diagram sho wing the g old absorptionby pyrites in different g rain-sizes1,2,3代表80目、40目和顆粒狀晶體黃鐵礦在Au-Cl 溶液中吸附金的過(guò)程;吸光率A 越強(qiáng),表示溶液中金離子越多;實(shí)驗(yàn)開(kāi)始時(shí)的溶液攪拌引起吸光率波動(dòng)。2與3線相交,表明黃鐵礦粒

16、度越細(xì),金的沉淀速度越快。不同特征黃鐵礦的金豐度差異明顯,黃鐵礦粒度與金含量呈反消長(zhǎng)關(guān)系,即黃鐵礦顆粒越細(xì),金含量越高。以呈浸染狀分布的細(xì)粒黃鐵礦的含金性為優(yōu),而草莓狀黃鐵礦和粗粒黃鐵礦僅含微量金甚至不含金。3.4黃鐵礦主成分特征不同期次的黃鐵礦,其化學(xué)成分亦有差異,利用日本島津EPM A-1600電子探針對(duì)青山金礦不同世代、不同類型的黃鐵礦單礦物作主成分含量分析(表2。從成礦期黃鐵礦中Fe 、S 含量與理論成分比較,Fe 含量?jī)H有晚期高于理論值0.5000,其他世代均低于理論值;S 含量在中-晚期低于理論值。Fe/S 比值除早期低于理論值外,中-晚期均高于理論值。由早-晚期黃鐵礦主成分從高硫

17、向虧硫演化,隨著礦化的增強(qiáng),黃鐵礦主成分中硫與鐵含量比值逐漸減少。這說(shuō)明由于As 、Sb 等尤其是A s 對(duì)S 的類質(zhì)同象代替,Au 對(duì)鐵類質(zhì)同象代替,使黃鐵礦產(chǎn)生金的富集。表2青山金礦不同晶體形態(tài)的黃鐵礦化學(xué)成分特征表Table 2Chemical composition of pyr ite in differ ent crystal shapes of Qingshan g old deposit (w B /10-2項(xiàng)目草莓狀黃鐵礦(晶體形態(tài)不明顯,粗粒(立方體(八面體(破碎黃鐵礦(立方體與五角十二面體聚形(五角十二面體(Fe 44.1345.6646.7646.4446.2944.8

18、145.1346.4347.80S 55.8754.3452.5352.2850.5750.0450.9549.6549.05As 000.71 1.26 3.14 5.15 3.92 6.58 3.15Fe /S0.45140.52710.50870.50760.52110.51170.53610.53440.5569注: 由宜昌地質(zhì)礦產(chǎn)研究所電子探針室測(cè)定圖3青山金礦床流體包裹體均一溫度直方圖Fig.3T he his togram of homogenizat ion t emperat ures of fluid inclusion occurred in Qingshan gold

19、deposit3黃鐵礦形態(tài)成因不同晶形黃鐵礦其形成的物化條件也會(huì)不同20,結(jié)合室內(nèi)與鏡下觀察,根據(jù)黃鐵礦不同的晶體形態(tài)(立方體、五角十二面體、八面體等,分別采集相應(yīng)共生的方解石脈進(jìn)行均一溫度測(cè)定,其結(jié)果成礦流體溫度變化范圍為153.6335(測(cè)次35;通過(guò)均一溫度頻率直方圖(圖3,認(rèn)為存在三個(gè)溫度峰值,得出立方體形成于220280和130160,五角十二面體和八面體形成于160220。三個(gè)溫度峰值均代表熱液成礦期的三個(gè)階段,成礦早階段的溫度為220280,平均約242;主成礦階段的溫度集中在160220,平均約195;成礦晚階段的溫度集中在130160。平均約148。371表 3青山金礦床方解

20、石流體包裹體成分分析結(jié)果 T able 3F luid inclusion com position analysis of calcite in Qingshan gold deposit 樣號(hào) PD 8- 5 B1- 1 BX 046- 2 礦物名稱 H 2O 方解石 方解石 方解石 778. 50 333. 50 312. 20 氣相成分( 10- 6 CO 2 213. 50 385. 50 550. 50 CO 0. 50 1. 50 1. 50 CH 4 0. 02 0. 05 0. 02 H2 0. 22 0. 12 0. 14 K+ N a+ Ca + + 91. 89 120

21、. 07 液相成分( g/ L M g+ + 3. 79 3. 51 Li+ 0. 01 0. 02 F0. 10 Cl3. 10 SO 4 = 2. 50 HCO 3 71. 40 174. 50 174. 50 10. 95 1. 34 0. 38 0. 48 7. 55 0. 59 0. 35 10. 08 0. 25 0. 05 1. 25 0. 00 151. 54 17. 79 0. 01 注: 由宜昌地質(zhì)礦產(chǎn)研究所包裹體室測(cè)定 表4青山金礦床流體部分物理化學(xué)參數(shù) T able 4Som e physical and chemical param et ers o f t he f

22、 luid in Qingshan gold deposit 成礦期 Ph Eh( V f O 2( ×105 Pa fS 2 ( ×105Pa 早期 4. 225 - 0. 061 101041. 298 11. 085 巖, w ( Au 背景值為 1. 1×10- 9 21 , 低于地殼 Au 克拉 克值。 其上部為下石炭統(tǒng)界河街組一段( C 1j 1 的中厚 層夾薄層燧石條帶或團(tuán)塊粗?；?guī)r, 含金性好, 是主 - 9 - 9 要的容礦巖層, w ( Au 一般為 15×10 78×10 , 高出地殼 Au 克拉克值的 420 倍。說(shuō)明黑

23、色巖系中 Au 被活化遷出轉(zhuǎn)入成礦熱液, 為成礦熱液期金的富 集提供了物質(zhì)條件, 構(gòu)成了礦源層, 其巖石學(xué)特征如 下: 主要由炭泥質(zhì)、 顯微鱗片狀絹云母、 顯微細(xì)粒石 英組成, 半定向- 定向排列, 泥狀炭質(zhì)沿紋層狀分布, 含量 90% ±, 石英顯微細(xì)晶微壓扁拉長(zhǎng), 約含 5% , 巖 石層理發(fā)育, 泥質(zhì)板巖、 粘土巖均為夾層, 其中發(fā)育成 巖草莓狀黃鐵礦, 另外還可見(jiàn)生物碎屑( 圖版H 。 從本區(qū)黑色含泥炭質(zhì)板巖稀土元素組成分布型 式圖( 圖 4 , 可見(jiàn)該區(qū)含泥炭質(zhì)板巖稀土元素特征表 現(xiàn)為, HREE 有富集趨勢(shì), 2 REE 低, Ce 為負(fù)異常, 顯 示了熱水沉積物的特點(diǎn)。

24、 主期 4. 620 - 0. 093 10- 45. 449 10- 8. 08 晚期 3. 489 - 0. 003 10- 40. 167 10- 10. 615 根據(jù)流體包裹體成分( 表3 計(jì)算出青山金礦床從 早期、 主期到晚期流體的部分物理化學(xué)參數(shù)( 表4 。 顯 示主成礦階段成礦流體為酸性, 屬相對(duì)還原環(huán)境, 氧 逸度偏低, 硫逸度較高; 成礦早期流體屬相對(duì)氧化環(huán) 境, 氧逸度偏高, 硫逸度偏低; 成礦晚期流體則屬相對(duì) 氧化環(huán)境, 氧逸度偏高, 硫逸度偏低。 綜上可得出本礦床不同晶形黃鐵礦的形成條件: ( 1 立方體 l00 在較高溫度或較低溫度, 溫度變 化梯度大( 快速冷卻 ,

25、 氧逸度高, 硫逸度小的條件下 形成, 常在礦體圍巖中、 弱礦化帶、 礦化早期階段或成 礦作用最晚期出現(xiàn)。 ( 2 細(xì)粒五角十二面體 2l0 和它的各種聚形在 中等溫度、 溫度變化梯度小( 緩慢冷卻 、 高硫逸度條 件下, 低氧逸度的還原條件下形成, 因此出現(xiàn)在強(qiáng)礦 化地段, 礦體內(nèi)帶, 礦化中期和中晚期階段。 系統(tǒng)溫度 中等, 流體濃度大, 水或揮發(fā)份含量低, 雜質(zhì)成分復(fù)雜 且含量高, 則黃鐵礦晶體發(fā)芽率高, 生長(zhǎng)緩慢, 形成大 量粒度細(xì)小的黃鐵礦及其集合體。 ( 3 細(xì)粒八面體 111 形成條件與 2l0 有類似之 處, 可出現(xiàn)于強(qiáng)礦化地段、 礦體內(nèi)帶、 礦化中期和中晚 階段, 但它出現(xiàn)的

26、頻率大大低于 210 及其習(xí)性晶體, 且在成礦最晚期與淺部出現(xiàn)。 4成礦物質(zhì)來(lái)源和礦床成因探討 4. 1賦礦巖系巖石學(xué) 青山金礦上泥盆統(tǒng)九里坪組上段( D3 j 2 為含炭 熱水沉積巖層組成的黑色巖系, 即黑色含泥炭質(zhì)板 372 圖 4青山金礦床炭質(zhì)板巖的稀土 元素標(biāo)準(zhǔn)化分布型式圖 Fig . 4St andardized m ode o f REE pat t ern distributed in carbonaceous slat e of Qingshan gold deposit B3- 炭質(zhì) 板巖B7- 炭質(zhì)板巖 B27- 礦 化炭質(zhì)板 巖B69- 含 泥炭質(zhì)板巖C 107- 含硫化

27、物, 石 英脈炭質(zhì)板巖 C115- 含黃鐵 礦炭質(zhì)板巖 4. 2礦床成因淺析 多次熱液疊加形成的成礦熱液將后生構(gòu)造運(yùn)動(dòng) 形成的斷裂作為向上運(yùn)移的通道, 黑色巖系對(duì)于沿構(gòu) 造通道遷移的含礦熱液起著隔擋層作用, 形成地球化 學(xué)- 物理障, 致使成礦熱液處在一個(gè)較封閉體系中, 不易擴(kuò)散, 在斷裂通道中沉淀富集成礦。其中碎裂富 金黃鐵礦的形成是由于發(fā)生構(gòu)造- 熱液脈動(dòng)時(shí), 先成 黃鐵礦大量破碎, 含金流體中的金快速沉淀于黃鐵礦 的表面、 裂隙和晶隙中, 從而富集成礦。并據(jù)此判斷, 金的沉淀、 就位、 成礦并非一個(gè)緩慢均勻的積累過(guò)程。 5結(jié)論 ( 1 青山金礦床含金黃鐵礦的標(biāo)型特征明顯, 含 金黃鐵礦的

28、顏色一般較深, 呈暗黃色、 灰黃色, 晶形 差, 多呈五角十二面體或復(fù)雜聚形晶, 礦物顆粒較細(xì), 較破碎, 處于構(gòu)造變形強(qiáng)烈部位, 稠密浸染狀分布, 反 射率及硬度都較低, 礦物共生組合復(fù)雜, 野外可直接 判別, 虧硫、 虧鐵是含金黃鐵礦的主成分標(biāo)型特征, 查 明該區(qū)黃鐵礦的標(biāo)型特征即可評(píng)價(jià)各種地質(zhì)體的含 金性。 ( 2 較高或較低溫度、 高氧逸度和低硫逸度的條 件有利于黃鐵礦的 100 晶形發(fā)育, 中等溫度、 低氧逸 度、 硫逸度條 件有利于 晶形趨于 復(fù)雜的 210 和 高 111 發(fā)育。流體濃度大, 水或揮發(fā)份含量低, 雜質(zhì)成 分復(fù)雜且含量高, 更有利于具有較高載金能力的細(xì)粒 黃鐵礦的形

29、成。 ( 3 青山微細(xì)浸染型金礦床礦源層為由含炭熱水 沉積巖層組成的黑色巖系, 具有類似卡林型金礦床的 成礦特點(diǎn), 成礦作用過(guò)程為: 黑色巖系熱水沉積預(yù)富 集- 地下熱鹵水循環(huán)淋濾萃取圍巖中的金并與大氣 降水熱液混合沸騰- 因物理化學(xué)條件的瞬變和黑色 巖系的地球化學(xué)與物理障而沉淀富集金成礦。 致謝: 在成文過(guò)程中劉顯凡教授給予了寶貴的建 設(shè)性意見(jiàn), 特此感謝! 參考文獻(xiàn): 1 姜紹飛, 杜 振國(guó), 劉之洋. 義興 寨金礦黃鐵礦 的標(biāo)型特征及成 因 意義 J . 礦產(chǎn)與地質(zhì), 1995, 9( 3 : 203-207. 2 涂懷奎. 秦嶺地區(qū) 黃鐵礦特 征與金礦 關(guān)系的研 究 J . 化工礦 產(chǎn)

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31、 Fig . 5Diag ram show ing t he D O H2 O -DD 18 values o f the f luid inclusio ns cont ained by calcite in Q ingshan gold deposit 青山微細(xì)浸染型金礦的形成經(jīng)歷了兩個(gè)階段, 即 熱水沉積黑色巖系成巖成礦預(yù)富集期和熱液改造富 集成礦期。 由于盆地內(nèi)同生斷裂的長(zhǎng)期活動(dòng), 海底熱鹵水沿 同生斷裂噴溢, 產(chǎn)生間歇脈動(dòng)作用。生活在熱水噴口 附近的嗜熱微生物, 則圍繞黃鐵礦凝塊或黃鐵礦菌群 生長(zhǎng)繁殖, 并吸附海底熱水噴流帶來(lái)的 Fe、 Ag 、 Au、 Sb、 等成礦元素, 在其新

32、陳代謝, 不斷還原硫酸鹽 As 的同時(shí), 形成黃鐵礦莓球。這種成礦作用可概括為海 底沉積噴流- 成礦熱流體脈動(dòng)- 嗜熱微生物吸附、 還 原與新陳代謝- 草莓狀黃鐵礦形成。沉積作用中, 草 莓狀黃鐵礦在熱水沉積黑色巖系中形成, 使金發(fā)生預(yù) 富集, 因硫化物一般形成于缺氧環(huán)境, 這說(shuō)明富氧水 體中局部還原環(huán)境是形成硫化物( 礦床 的重要條件 之一。 由本礦床中不同晶形與粒度黃鐵礦的形成條件, 可知細(xì)粒黃鐵礦的形成是兩種不同性質(zhì)的流體混合, 導(dǎo)致熱液瞬時(shí)過(guò)飽和、 硫逸度升高、 還原性增強(qiáng)、 粘度 增大等一系列截然變化, 使得雜質(zhì)含量高的細(xì)粒黃鐵 礦快速沉淀 。 從礦床包裹體氫氧同位素研究可知, 地下

33、熱水循環(huán)淋濾萃取圍巖中的成礦元素, 成礦流體 為高溫高壓且富含金、 銀、 鐵的地下熱鹵水與 砷、 硫、 晚階段低溫低壓的大氣降水熱液兩種流體的混合, 這 種成礦流體瞬時(shí)過(guò)飽和, 物理化學(xué)性質(zhì)瞬時(shí)巨變的條 件導(dǎo)致金的沉淀形成富金細(xì)粒黃鐵礦。 22 373 J . 礦產(chǎn)與地質(zhì), 2005, 19( 2 : 155-158. 7 張艷 彬, 張 淵, 陳 國(guó)華. 山東 黃埠 嶺金 礦 黃鐵 礦標(biāo) 型特 征研 究 J . 黃金地質(zhì), 2004, 25( 4 : 11-14. 8 趙利 青, 白院平, 于鳳金. 微細(xì)浸染型金礦 成礦與找礦的 幾個(gè)問(wèn) 題 J . 黃金地質(zhì), 2001, 7( 4 : 60

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