胶东蚀变岩型金矿金矿物微区地球化学特征.pdf
书书书 胶东蚀变岩型金矿金矿物微区地球化学特征 梁亚运1 刘学飞1 刘龙龙1 周勉1 李 1 何碧2 L I A N GY a Y u n 1 ,L I UX u e F e i 1 ,L I UL o n g L o n g 1 ,Z H O UMi a n 1 ,L I Y a n 1a n dH EB i2 1 中国地质大学地质过程与矿产资源国家重点实验室, 北京 1 0 0 0 8 3 2 成都理工大学沉积地质研究院, 成都 6 1 0 0 5 9 1 S a t e K e y L a b o r a t o r yo f G e o l o g i c a l P r o c e s s e s a n dM i n e r a l R e s o u r c e s ,C h i n aU n i v e r s i t yo f G e o s c i e n c e s ,B e i j i n g1 0 0 0 8 3 ,C h i n a 2 I n s t i t u t e o f S e d i m e n t a r yG e o l o g y ,C h e n g d uU n i v e r s i t y o f T e c h n o l o g y ,C h e n g d u 6 1 0 0 5 9 ,C h i n a 2 0 1 5 0 2 0 2收稿, 2 0 1 5 0 5 3 1改回 L i a n gY Y ,L i uX F ,L i uL L ,Z h o uM,L i Ya n dH eB 2 0 1 5 T h emi c r o g e o c h e mi c a l c h a r a c t e r i s t i c s o f g o l df r o m ‘ a l t e r e d f r a c t u r e t y p e ’g o l dd e p o s i t i nJ i a o d o n gP e n i n s u l a A c t aP e t r o l o g i c aS i n i c a , 3 1 ( 1 1 ) 3 4 4 1- 3 4 5 4 A b s t r a c t J i a o d o n gg o l dc o n c e n t r a t e da r e ai s o n eo f t h em o s t i m p o r t a n t g o l di nC h i n a T h e r e a r e t w o t y p i c a l d e p o s i t t y p e s ,s u c ha s ‘ a l t e r e df r a c t u r e t y p e ’a n d‘ q u a r t z v e i n t y p e ’ ,w h i c hh o s t t h em o s t l yo r ed e p o s i t s i nJ i a o d o n gP e n i n s u l a T h eS a n s h a n d a oa n dX i n l i g o l dd e p o s i t s ,t y p i c a l ‘ a l t e r e df r a c t u r e t y p e ’o r ed e p o s i t s ,a r el o c a t e di nn o r t h w e s t e r nJ i a o d o n gP e n i n s u l aa n db o t ho ft h e m a r e c o n t r o l l e db yS a n s h a n d a o C a n g s a n gf a u l t G o l di se m b o d i e da si n t e r g r a n u l a r ,f i s s u r e f i l l i n ga n di n c l u s i o ni ng o l d b e a r i n gm i n e r a l s w h i c ha r ec o n s i s t e do fp y r i t e ,g a l e n a ,s p h a l e r i t ea n dc h a l c o p y r i t e V a r i o u sm o r p h o l o g i c a lt y p e so fg o l dg r a i n sw e r ef o u n di n p h o t o m i c r o g r a p h ,w h i c hi n c l u d e s c h i s t i c ,e l l i p t o i d ,s t u m p y a n ds l a b b y T h r o u g hb a c k s c a t t e r e de l e c t r o ni m a g e s ( B S E )a n ds e c o n d a r y e l e c t r o ni m a g eo f g o l dg r a i n s ,w e f o u n da l o t o f c a v i t i e s a n dp i t s i nt h e s u r f a c e a n dd a r kg r a y a r e a s r e s u l t e df r o mi m p u r i t i e s c o n t a i n i n g i nt h e t h a t T h e d a t a o f e l e c t r o n i c m i c r o p r o b e a n a l y s i s ( E M P A )s h o w s t h a t t h e A uc o n t e n t i s 6 3 3 4 % ~ 7 2 5 4 % w i t hh i g hA g c o n t e n t ( 2 7 3 9 % ~ 3 6 3 4 %) ,w h i c hb e l o n gt oe l e c t r u m T h eS c a n n i n gE l e c t r o nM i c r o s c o p ea n dE n e r g yD i s p e r s i v eS p e c t r u m( S E M E D S ) m i c r o a n a l y s i s o f g o l dg r a i n s c o n t a i nt h a t t h em a j o r e l e m e n t s i s A ua n dA g ,a n dt h e t r a c e e l e m e n t s i n c l u d e N( 6 1 2 % ~ 9 7 9 %) ,O ( 1 8 9 % ~ 6 1 8 %) ,W ( 0 4 2 % ~ 0 8 4 %) ,P( 6 3 2 % ~ 1 0 3 8 %) ,F e( 1 6 2 % ~ 3 3 7 %) C o m p a r e dt ot h em i c r o a n a l y s i s o f g o l dg r a i n s f r o mL i n g l o n gg o l dd e p o s i t ,o n eo f t y p i c a l ‘ q u a r t zv e i n t y p e ’g o l dd e p o s i t si nJ i a o d o n g ,b o t ho f t h e m h a v et h es a m e e l e m e n t s s u c ha s A u ,A g ,N ,Oa n dF e ,b u t t h ec o n t e n t so f N ,Oa n dF eo f g o l dg r a i n si nt h i sa r t i c l ea r el e s st h a nL i n g l o n gg o l d d e p o s i t Wed e t e c t e dW i nt h em i c r o a n a l y s i s o f g o l dg r a i n s f r o mX i n l i a n dS a n s h a n d a og o l dd e p o s i t sw i t h o u t L i n g l o n gg o l dd e p o s i t T h el o wc o n t e n t o f Oi n d i c a t e sp r e c i p i t a t i o no f A uo c c u r si nr e d u c i n gc o n d i t i o n sa n d‘ a l t e r e df r a c t u r e t y p e ’g o l di ss t r o n g e rt h a n ‘ q u a r t z v e i n t y p e ’g o l dd e p o s i t s Ni m p l i e dt h a t s m a l l a m o u n t o f m e t e o r i cw a t e r m i x e di nt h eo r ef l u i d s ,a n dt h ef l u i d so f ‘ a l t e r e d f r a c t u r e t y p e ’a r el e s sa d m i x e dm e t e o r i cw a t e r t h a n‘ q u a r t zv e i n t y p e ’ Pi m p l i e dt h a t t h e r ei sm a n t l e d e r i v e df l u i dm i x i n g W i s o r i g i no f p r i m a r ym a g m af l u i df o r m e db ye a r l yc r e t a c e o u sm a g m a t i s ma n dt h ep r e c i p i t a t i o no f W a n dA ui n d i c a t e st h ew e a ka l k a l i c c o n d i t i o n s T h ea n a l y s i s o f c o m b i n i n g m i c r o c h e m i s t r y w i t hH Oi s o t o p e i m p l i e s t h e s o u r c e o f o r e f l u i do f J i a o d o n g g o l dd e p o s i t i s m i x e d k i n d s o f o r i g i n s T h eE a r l y C r e t a c e o u si n t e r m e d i a t e b a s i cd y k e ss h o ws i m i l a r i t yo r i g i no f m e t a l t ot h eg o l do r e T h eA u ( H S ) 2 - c o m p l e xi s a s t h em o s t l i k e l yg o l db i s u l f i d ec o m p l e xf o r g o l dt r a n s p o r t K e yw o r d s G o l dm i n e r a l ;M i n e r a l o g y ;M i c r o c h e m i s t r y ;O r ef l u i d ;I s o t o p e ;J i a o d o n gP e n i n s u l a 摘 要 胶东半岛金矿集区是我国主要的产金地之一, 其中“ 蚀变岩型” 和“ 石英脉型” 金矿为该区两个典型的矿床类型。 位于胶东半岛西北部的三山岛 仓上断裂带发育两个典型的“ 蚀变岩型” 金矿 三山岛金矿和新立金矿。这两个金矿区金矿物 赋存状态以晶隙金、 裂隙金和包裹金为主, 呈片状、 椭圆状、 短柱状和板状形态赋存于载金矿物之中, 载金矿物主要为黄铁矿, 少量方铅矿、 闪锌矿等硫化物。扫描电镜背散射( B S E ) 电子图像和二次电子图像发现, 单个金颗粒表面具有明显的凹坑或凹 1 0 0 0 0 5 6 9 / 2 0 1 5 / 0 3 1 ( 1 1 ) 3 4 4 1 5 4A c t aP e t r o l o g i c aS i n i c a 岩石学报 本文受国家自然科学基金项目( 4 1 2 3 0 3 1 1 、 4 1 1 7 2 2 9 5 、 4 0 8 7 2 0 6 8 ) 、 国家科技支撑计划课题( 2 0 1 1 B A B 0 4 B 0 9 ) 和高校基本科研业务费 ( 5 3 2 0 0 9 5 9 5 9 7 0 8 ) 联合资助. 第一作者简介梁亚运, 男, 1 9 9 0年生, 博士生, 矿物学、 岩石学、 矿床学专业, E m a i l l i a n g y a y u n @c u g b . e d u . c n 通讯作者 刘学飞, 男, 1 9 8 3年生, 副教授, 从事矿床学的研究, E m a i l l x f @c u g b . e d u . c n 槽, 因内部填充杂质或反光而呈暗黑色区域。电子探针( E M P A ) 分析可得金矿物中 A u 含量为6 3 3 4 % ~ 7 2 5 4 %, 含有较高的 A g 含量( 2 7 3 9 % ~ 3 6 3 4 %) , 属于银金矿系列。银金矿单个颗粒微区能谱分析( S E M E D S ) 显示, 银金矿中除了 A u 和 A g 外, 还存在 N( 6 1 2 % ~ 9 7 9 %) 、 O( 1 8 9 % ~ 6 1 8 %) 、 W ( 0 4 2 % ~ 0 8 4 %) 、 P( 6 3 2 % ~ 1 0 3 8 %) 和 F e ( 1 6 2 % ~ 3 3 7 %)等 元素。研究区银金矿与玲珑金矿( “ 石英脉型” 金矿) 金矿物微区元素对比分析发现, 具有相同的 A u 、 A g 、 N 、 O和 F e 元素, 但是 仅在研究区银金矿中发现 W元素, 并且所含 N 、 O和 F e 的含量远低于玲珑金矿床。研究区银金矿中低 O含量反应金形成环 境为还原环境, 并且与“ 石英脉型” 金矿形成环境相对比, 还原性更高。N元素的存在可能指示成矿流体中有大气降水混入, 并且“ 蚀变岩型” 金矿比“ 石英脉型” 金矿混入量较少。P可指示成矿流体中有幔源流体的加入。W指示成矿流体可能源自早 白垩世岩浆作用形成的初始岩浆流体。通过金矿物微区地球化学与成矿流体氢氧同位素综合分析可得, 胶东金矿成矿流体 为多源混合。成矿物质来源与早白垩世中 基性脉岩具有同源性, 可能源自深部地幔。A u运移过程中, 主要以硫化物 A u ( H S ) 2 -的形式运移。 关键词 金矿物; 矿物学; 微区地球化学; 成矿流体; 同位素;胶东半岛 中图法分类号 P 6 1 8 5 1 1 引言 在金矿床的研究中, 矿石中金矿物的研究是其重要的研 究内容之一。国内外学者已通过金矿物的形态学、 矿物学和 地球化学等各个方面来分析金的赋存状态、 矿物形态和形成 环境等特征, 同时也为研究金矿床的形成过程提供了有力的 证据( 刘荣高和张哲儒,1 9 9 6 ;郁云妹等,1 9 9 7 ;P e t t k ee t a l ,1 9 9 7 ;曾键年和范永香,2 0 0 2 ;B o n e ve ta l ,2 0 0 2 ; N a k a g a w a l e t a l ,2 0 0 5 ;L a r i z z a t t i e t a l ,2 0 0 8 ;C a b r i e t a l , 2 0 0 8 ;L i t v i n e n k o , 2 0 0 9 ;刘家军等,2 0 1 0 ;邱昆峰和杨立强, 2 0 1 1 ;D e n ge t a l . , 2 0 1 4 ) 。胶东半岛金矿集区发育着两类典 型的矿床 “ 蚀变岩型” 和“ 石英脉型” 金矿, 对该两类金矿床 的特征及成因已有大量研究( 邓军等,2 0 0 0 ;F a ne t a l , 2 0 0 3 ;王庆飞等,2 0 0 7 ;D e n ge t a l ,2 0 0 8 ,2 0 1 5 a ,b ;Wa n g e t a l , 2 0 1 0 a ,b ,2 0 1 4 ;Y a n ge t a l ,2 0 1 4 ;D e n ga n dWa n g , 2 0 1 5 ;We ne t a l , 2 0 1 5 ) 。其中, 已有学者对该区部分金矿 床中金矿物的矿物学特征开展了一定的研究工作( 李铁公, 1 9 8 5 ;王微和范国传,1 9 9 8 ;张志臣和曲少翠,2 0 0 6 ;邓军 等, 2 0 0 7 ;刘建朝等, 2 0 1 0 ;Y a n ge t a l , 2 0 1 1 ) 。但是, 胶东 地区金矿中金矿物的研究尚缺乏地球化学以及金矿物微区 的探索。Y a n ge t a l ( 2 0 1 3 ) 首次研究了典型“ 石英脉型” 金 矿( 玲珑金矿) 中单个金颗粒微区地球化学特征, 为该地区 “ 石英脉型” 金矿中金矿物的研究提供了新的认识, 对该类型 金矿的成因机制具有重要指导意义。 位于胶东半岛西部的三山岛 仓上断裂带中发育有典型 的“ 蚀变岩型” 金矿( 三山岛、 新立和仓上金矿) , 三山岛金矿 为胶东半岛超大型金矿, 已有矿床年代学、 矿石流体特征、 成 矿物质来源以及成矿动力背景等的研究。部分学者也对新立 金矿矿石流体特征和成矿物来源开展了相关研究( F a ne t a l , 2 0 0 3 ;徐九华等, 2 0 0 5 ;姜晓辉等,2 0 1 1 ;L i e t a l ,2 0 1 3 ;H u e t a l , 2 0 1 3 ;D e n ge t a l ,2 0 1 5 a ) 。但是, 对于该区矿石中金 矿物矿物学和矿物地球化学的研究较为薄弱。本次研究选择 三山岛和新立大型金矿为研究对象, 借助于扫描电镜 能谱分 析( S E M E D S ) 和电子探针分析( E M P A ) 开展对金矿物微区的 详细研究, 并与玲珑金矿金颗粒微区地球化学特征开展对比; 详细的描述“ 蚀变岩型” 金矿床中金矿物的矿物学特征, 并重 点研究单个金矿物中微区地球化学特征和指示意义, 为胶东 地区“ 蚀变岩型” 金矿床成因研究提供新的证据。 2 区域地质特征 胶东半岛金矿集区是我国主要的产金地区之一, 其黄金 储量约占全国的 2 5 %, 大约有 1 5 9个矿床, 包括 3 9个大 中 型矿床和 1 2 0个小型矿床( 李士先等,2 0 0 7 ;Wa n ge t a l , 2 0 1 0 ;G u oe t a l ,2 0 1 3 b ;G o l d f a r ba n dS a n t o s h ,2 0 1 4 ;D e n g a n dWa n g , 2 0 1 5 ; Y a n g e t a l . , 2 0 1 5 a ) 。胶东半岛位于华北克 拉通东缘、 苏鲁超高压变质带北段西侧和郯庐断裂以东的 盆 岭半岛区, 该区主要发育 N E 、 N N E 、 N W和 E W向构造, 其 中 N E 、 N N E构造被认为是左行走滑郯庐断裂的次级断裂( 邓 军等, 2 0 0 5 , 2 0 1 5 ; Wa n g e t a l , 2 0 1 0 ; 杨立强等, 2 0 1 4 ) 。胶 东半岛沿着五莲 米山断裂被分为两部分, 即西北部的胶北 地块和东南部的苏鲁造山带( 如图 1 a ) 。胶北地块位于华北 板块东缘, 同时是古元古代“ 胶 辽 冀” 活动带的南端终点地 带( Z h a o e t a l , 2 0 0 5 ; T a ne t a l , 2 0 1 2 ; G o l d f a r ba n dS a n t o s h , 2 0 1 4 ) 。胶北地块包括北部的胶北隆起和南部的胶莱盆地, 主要由前寒武纪基底和中生代火山岩组成( D e n ge t a l , 2 0 1 5 a ) 。苏鲁造山带是大别 苏鲁变质带的东段, 为扬子板 块与华北板块在早中生代时期碰撞形成的, 由晚元古代的花 岗质片麻岩、 榴辉岩和中生代的岩体组成( 张华锋等,2 0 0 6 ; G o l d f a r ba n dS a n t o s h , 2 0 1 4 ) 。 胶东半岛前寒武纪地层主要由太古宙的麻粒岩、 角闪 岩、 T T G ( 石英闪长岩 奥长花岗岩 花岗闪长岩) 片麻岩以及 绿片岩等( 胶东群) , 古元古代的片麻岩、 片岩、 大理岩、 硅质 岩和大理岩( 荆山群、 粉子山群) 和新元古代的板岩、 大理岩 和千枚岩等( 蓬莱群) 组成( 陈光远等,1 9 9 3 ;Wa n ge t a l , 1 9 9 8 ;杨忠芳, 1 9 9 8 ;Y a n g e t a l . , 2 0 1 5 b ) 。侵入前寒武纪地 层的中生代岩体主要集中划分为四期, 即晚三叠世、 晚侏罗 2443A c t aP e t r o l o g i c aS i n i c a 岩石学报2 0 1 5 , 3 1 ( 1 1 ) 图 1 胶东半岛区域地质简图( a ) 、 三山岛 仓上金矿带地质简图( b ) 、 新立金矿床地质简图( c ) 和三山岛金矿床地质简图 ( d ) ( 据 L i e t a l , 2 0 1 3 ;D e n ge t a l , 2 0 1 5 a ) F i g . 1 T h es i m p l i f i e dr e g i o n a l g e o l o g i c a l m a po f J i a o d o n g P e n i n s u l a ( a )a n dS a n s h a n d a o C a n g s h a n g g o l db e l t ( b ) ,g e o l o g i c a l m a p o f X i n l i g o l dd e p o s i t ( c )a n dS a n s h a n d a og o l dd e p o s i t ( d )( a f t e r L i e t a l , 2 0 1 3 ;D e n ge t a l , 2 0 1 5 a ) 世、 早白垩世中期和早白垩世晚期( 杨立强等,2 0 1 4 ) 。晚三 叠世岩体( 2 2 7~ 2 0 5 M a ) 主要有正长岩、 正长花岗岩等, 如小 石岛岩体、 甲子山岩体、 邢家岩体和搓山岩体等( 郭敬辉等, 2 0 0 5 ;陈竟志和姜能, 2 0 1 1 ) 。晚侏罗世( 1 6 0~ 1 4 5 M a ) 岩体 有黑云母二长花岗岩、 花岗闪长岩和二长岩等组成, 如玲珑 岩体、 昆嵛山岩体、 栾家河岩体和文登岩体等( Wa n ge t a l , 1 9 9 8 ;郭敬辉等, 2 0 0 5 ;H u a n g e t a l , 2 0 0 6 ) 。早白垩世中期 ( 1 3 3~ 1 2 5 M a ) 岩体主要为花岗闪长岩、 二长花岗岩等, 如郭 家林岩体为其典型代表( 关康等, 1 9 9 8 ;Wa n g e t a l , 1 9 9 8 ) 。 早白垩世晚期( 1 0 0~ 1 2 5 M a ) 岩体有二长花岗岩、 正长花岗 岩等, 如三佛山岩体和崂山岩体等( Z h a oe t a l ,1 9 9 7 ;郭敬 辉等, 2 0 0 5 ) 。并且, 在胶东半岛发育大量的中生代( 1 4 5~ 9 0 M a ) 中 基性脉岩( L i ue t a l , 2 0 0 9 ;C a i e t a l , 2 0 1 3 ;M a e t a l , 2 0 1 4 a ,b ;梁亚运等, 2 0 1 4 ) 。脉岩主要有两期, 早白垩 世中 基性脉岩和晚白垩世基性脉岩( C a i e t a l , 2 0 1 3 ) 。 该区金矿田密集分布, 翟明国等( 2 0 0 4 ) 将其分为三大金 矿带, 即招远 莱州金矿带、 栖霞 蓬莱成矿带和牟平 乳山金 矿带。另外, 随着该区研究的深入, 在胶莱盆地发现了以蓬 家夼、 郭城金矿等为代表的金矿田, 以及苏鲁超高压变质区 新发现的文登 威海金矿带( Z h a n ge t a l ,2 0 0 3 ;杨立强等, 2 0 1 4 ) 。该区金矿床主要类型有石英脉型( 玲珑型) 、 破碎蚀 变岩型( 焦家型) 和蚀变角砾岩型或脉状角砾岩型( 蓬家夼 型) 。“ 玲珑型” 金矿主要产在石英脉中, 沿着区域断裂的次 级断裂而远离主断裂。“ 焦家型” 金矿为浸染状和网脉状, 主 要沿着一级区域断裂破碎区发育。“ 蓬家夼型” 金矿赋存于 前寒武纪变质地层及中生代花岗岩与中生界盖层接触带附 近, 受盆地边缘层间滑动断层控制( 范宏瑞等,2 0 0 5 ;T a ne t a l , 2 0 1 2 , 2 0 1 5 ;D e n ge t a l , 2 0 1 5 a ) 。 3 矿床地质特征 “ 三山岛 仓上” 断裂带位于胶东半岛西北部莱州市三山 3443梁亚运等胶东蚀变岩型金矿金矿物微区地球化学特征 图 2 矿石手标本和显微照片 ( a 、 c ) 新立金矿矿石手标本; ( b 、 d ) 三山岛金矿矿石手标本; ( e ) 三山岛金矿金矿物赋存显微照; ( f h ) 新立金矿金颗粒赋存显微 照片 A u 金或银金矿; P y 黄铁矿; G n 方铅矿; S p 闪锌矿; C c p 黄 铜矿 F i g . 2 P h o t o g r a p ha n dP h o t o m i c r o g r a p h s o f o r e i nX i n l i a n d S a n s h a n d a og o l dd e p o s i t ( a ,c )p h o t o g r a p ho f o r e i nX i n l i g o l dd e p o s i t ;( b ,d )S a n s h a n d a o g o l dd e p o s i t ;( e ) p h o t o m i c r o g r a p h so fg o l dg r a i n si no r ef r o m S a n s h a n d a og o l dd e p o s i t ;( f h ) X i n l i g o l dd e p o s i t P y p y r i t e ;G n g a l e n a ;S p s p h a l e r i t e ;C c p c h a l c o p y r i t e 岛镇, 走向 N N E N E , 该断裂带控制着三山岛、 新立、 仓上三个 大型矿床( 图 1 a ,b ) 。新立金矿、 三山岛金矿和仓上金矿均 属于“ 蚀变岩型” 金矿。 新立金矿床已探明四条矿脉( Ⅰ Ⅳ号脉) , 探明金属量 3 7 t , 金平均品位 3 2 9 g / t , 其中以Ⅰ号脉为主矿脉, 占总矿石 储量的 9 3 %。矿体和蚀变带走向 N E向( 2 0 ~4 0 ) , 倾向 S E , 倾角 3 5 ~ 7 0 ( 图 1 c ) 。矿区控矿构造主要为 N N E N E 向三山岛 仓上断裂及其次生断裂。在新立矿区内主断裂 F 1 长约 1 3 0 0 m , 宽 7 0~ 1 8 5 m , 倾向 S E , 倾角 4 0 ~ 5 0 ( 图 1 c ) 。 控矿围岩以玲珑花岗岩、 郭家岭花岗闪长岩为主, 并且有一 定规模的基性脉岩与矿体伴生。新立金矿区矿石结构主要 有晶粒状结构、 填隙结构、 压碎结构和交代残余结构等; 主要 构造有浸染状构造、 脉状构造、 团块状构造和网脉状构造等 ( 图 2 a ) 。主要的矿石矿物有黄铁矿、 黄铜矿、 闪锌矿、 方铅 矿、 磁黄铁矿和黝铜矿等, 脉石矿物主要为石英、 绢云母、 方 解石、 钾长石和金红石等( 图 2 e ,g ) 。矿床蚀变类型有钾长 石化、 硅化、 黄铁绢英岩化、 碳酸盐化、 弱绿泥石化。基于矿 物共生组合、 矿物生成顺序和矿石结构构造等特征, 将该矿 床矿化划分为四个主要的成矿阶段 Ⅰ) 钾长石 石英 绢云 母 黄铁矿阶段, 自形黄铁矿以浸染状填充在乳白色石英脉 或石英团块中; Ⅱ) 石英 黄铁矿阶段, 石英中含黄铁矿, 另外 还发育少量的毒砂和黄铁矿, 大量的银金矿和自然金出现在 该阶段; Ⅲ) 石英 多金属硫化物阶段, 发育大量的硫化物( 黄 铁矿、 毒砂、 方铅矿、 闪锌矿和黄铜矿) ; Ⅳ) 方解石 石英 黄 铁矿阶段, 由石英脉和方解石脉组成, 并含少量黄铁矿( D e n g e t a l , 2 0 1 5 a ) 。 三山岛金矿是胶东超大型金矿之一, 截止 2 0 1 0年底探 明金属储量 2 0 0 t , 金的平均品为 3 9 6 g / t 。矿区内主要发现 两个较大的矿体( Ⅰ、 Ⅱ号) , Ⅰ号矿体为主矿体、 Ⅱ号为次要 矿体, 此外在 F 1主裂面以上靠主矿体较近处还发现有零星 小矿体( 图 1 d ) 。矿区主要控矿构造为三山岛 仓上断裂, 矿 体产在 F 1断裂面以下, 主断裂走向 N E ( 3 5 ) , 倾向 S E , 倾角 4 0 ~ 5 0 。控矿围岩为玲珑花岗岩、 郭家岭花岗闪长岩和白 垩世基性脉岩。蚀变带和矿脉的走向 N E ( 2 0 ~ 4 0 ) , 倾向 S E , 倾角( 3 5 ~ 7 0 ) ( 图 1 d ) 。三山岛矿区矿石结构, 主要有 晶粒状结构、 压碎结构、 填隙结构、 乳滴结构、 包含结构和交 代结构等; 矿石构造, 主要有浸染状、 脉状、 网脉状、 条带状、 块状构造等( 图 2 b ) 。主要的矿石矿物有黄铁矿、 黄铜矿、 闪 锌矿、 毒砂、 磁黄铁矿和黝铜矿等, 脉石矿物主要为石英、 绢 云母、 钾长石和方解石等( 图 2 f ,h ) 。矿区发育蚀变有钾长 石化、 硅化、 绢云岩化、 碳酸盐化和绿泥石化。基于矿物的生 成顺序和结构构造等特征, 该矿床矿化阶段划分为四个阶 段 Ⅰ) 黄铁绢英岩阶段; Ⅱ) 石英 黄铁矿阶段; Ⅲ) 石英 多 金属硫化物阶段; Ⅳ) 石英 方解石阶段。 4 样品采集及分析方法 本文所研究的样品分别采自于新立金矿 - 2 4 0 m中段 3 5 号穿脉( X 0 6 3 5 1 5 ) 黄铁绢英岩化碎裂岩和三山岛金矿 - 4 2 0 m中段 1 3 2号穿脉( S 0 9 1 3 2 5 ) 黄铁绢英岩。矿石探针 片是在廊坊市地科勘探技术服务有限公司完成。矿石手标 本首先切割成 2 c m 3 c m薄片, 然后用金刚砂( S i C ) 粗磨, B C ( W3 5 0 ) 在玻璃板上细磨, 将磨制好的片子放置鼓风式干燥 箱中干燥( 温度≤8 0 ℃) 。干燥好的片子用树脂胶粘贴到载 玻片上, 再进行粗磨和细磨。最后开始精抛光, 抛光液是由 C r 2O3粉末( 4 0~2 0 0目) 与水按 1 1 0的比例混合配制 ( C r 2O3完全溶于水) 。将抛光液撒至海军尼布上( 抛光盘) , 在 8 0 0~ 1 0 0 0转/ 分钟的转速下开始精磨, 最后用清水将探 针片清洗干净。 电子探针分析( E M P A ) 金矿物地球化学分析和元素 A u 4443A c t aP e t r o l o g i c aS i n i c a 岩石学报2 0 1 5 , 3 1 ( 1 1 ) 和 A g 的 X射线扫描是在中国地质大学( 北京) 电子探针实 验室完成。测试条件为激发电压为 1 5 k V , 激发电流为 1 0 A , 束斑直径为 1 μ m , 标准样品采用美国 S P I 公司 5 2种标 准矿物测试。 扫描电镜 能谱分析( S E M E D S ) 是在清华大学摩擦学国 家重点实验室完成。使用仪器为场发式电子扫描显微镜 ( F E I Q u a n t a 2 0 0 F ) 。扫描电镜( S E M) 观察环境为, 激发电压 为 2 0 k V , 高真空, 背散射( B S E ) 电子照放大倍数为 2 0 0 0~ 5 0 0 0倍。二次电子成像分析环境为 2 0 k V , 高真空, 放大倍数 为 1 2 0 0 0和 2 0 0 0 0倍。金矿物能谱分析( E D S ) 环境为, 1 5~ 2 0 K V 、 高真空, 放大倍数 7 0 0 0~ 2 0 0 0 0倍。金矿物微区能谱 分析时, 微区划定主要根据金矿物表面色度不同而划定分析 区域。规律选取一定数量金矿物表面深色区域和相同数量 亮色区域进行微区能谱分析。最后根据能谱图中波峰的不 同指示读取所含不同的元素。 5 分析结果 5 1 矿物学特征 光学显微镜观察显示, 含金矿物的样品中主要矿物组合 有黄铁矿、 黄铜矿、 闪锌矿、 方铅矿等, 属于石英 多金属硫化 物阶段( 第Ⅲ阶段) , 其中黄铁矿为主要载金矿物( 图 2 ) 。金 矿物主要以单颗粒形式存在于载金矿物中, 具有明显的金黄 色反射色、 高反射率、 均质性和低硬度等特征而与其他金属 硫化物截然不同( 图 2 c f ) 。为了更清晰的观察金矿物的形 态, 使用扫描电镜( S E M) 高倍镜( 9 0 0 0~ 2 0 0 0 0) 观察。 在 B S E照片中, 金矿物主要以片状、 椭圆状、 短柱状、 板状形 态存在, 长约 1 5~ 2 5 μ m ( 图 3 a d ) 。金矿物在硫化物中的赋 存状态主要有三种, 晶隙金、 裂隙金和包裹金。晶隙金, 即黄 铁矿晶隙以及黄铁矿与多金