阳山金矿带成矿作用地球化学
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摘要
阳山金矿带位于西秦岭勉略构造带内，是研究复合造山带中金矿成因的理想选区，巨量金的来源及聚集机理是亟需深入研究的关键科学问题。论文通过系统的矿床地质和成矿作用地球化学研究，获得如下主要成果。
（1）岩相学观察表明金矿化样式简单，微细浸染状矿化分布广泛，发育于各种岩/矿石中，贯穿于沉积－变质－成矿全过程；脉状－细脉状矿化分布局限，多产于断裂带附近，发育于热液成矿过程中；而围岩蚀变类型多、范围广、叠加明显、分带结构复杂。
（2）矿相学研究厘定出五个世代黄铁矿、两个世代毒砂、一个世代辉锑矿,金主要呈微细浸染状分布于千枚岩和酸性岩脉中的黄铁矿及毒砂内，热液成矿晚阶段石英－方解石脉中可见少量不规则状的自然金。
（3）载金矿物晶体结构研究发现含金黄铁矿和毒砂晶格结构完整、无明显位错和变形，也未见独立金矿物；热液成矿主阶段，金主要以晶格金的形式置换黄铁矿和毒砂中的铁，导致黄铁矿面网间距变大，而毒砂面网间距变化较小。
（4）流体包裹体和流体物理化学条件分析结果反映成矿晚阶段均一温度为271.3~288.3℃，流体盐度为3.17wt%NaCl，流体密度为0.976g/cm3，流体压力为2.877kbar；成矿流体pH值为3~5，硫逸度（fS2）约为10~(-10.4)，氧逸度（fO2）为10~(-36.3)~10~(-34.2)，δ~(18)OV-SMOW值与造山型金矿一致，表明成矿流体主要来源于变质流体。
（5）S-Pb-Sr-O同位素的联合研究表明碧口群和泥盆系的浅变质沉积岩系为金成矿作用提供了流体和物质来源。
（6）EMPA和LA-ICP-MS研究表明沉积型黄铁矿提供了丰富的金等成矿元素；成矿主阶段As和Au元素的富集可能与硫化作用有关，且为Au~(3+)替代Fe~(2+)、AsS~(3-)替代S2~(2-)的双交代机制；成矿晚阶段流体富含Sb元素，金从黄铁矿和/或毒砂的晶格中释放出来，形成了游离自然金，表明此阶段温度和/或压力较低。
（7）与典型造山型和卡林型金矿床对比表明阳山金矿带是一个以广泛的浸染型矿化为主的造山型金矿带。
The Yangshan gold belt is structurally located within the Mian-Lue suture zonein the West Qinling orogen. The gold belt is an ideal area to study the origin of golddeposits in the composite orogen. The source of huge amounts of gold and itsaccumulation mechanism are the critical scientific issues that need to be resolved. Thefollowing conclusions could be made after studying the geology and geochemistry ofore-forming processes in the Yangshan gold belt.
(1) Disseminated mineralization is commonly developed in all the rock types andthrough the sedimentary-metamorphism-mineralization stages; the vein-stylemineralization is less common than the disseminated style, and is usually developednear the fault belt, but could be found in all the mineralization stages. There arevarious wall-rock alteration types, with widespread development and compositeoverprinting and zoning structure.
(2) Five pyrite stages, two arsenopyrite stages, one stibnite stage are recognizedin the thesis. Gold is mainly disseminated in the pyrite and arsenopyrite in the phylliteand acidic dykes. Minor irregular free gold is developed in the late ore stagequartz-calcite vein.
(3) Pyrite and arsenopyrite have complete lattice structure without obviousdislocation or deformation or independent gold mineral inclusions. Gold substitutesfor Fe in the pyrite and arsenopyrite structures, leading to the increase of interplanarspacing of pyrite and the minor change of interplanar spacing of arsenopyrite.
(4) The Thin the late ore stage is271.3~288.3℃, and thesalinity is3.17wt%NaCl, with pressure of2.877kbar. The phase diagrams show that the pH is3~5, andthe fS2is10~(-10.4), and the fO2is10~(-36.3)~10~(-34.2). The oxygen isotope indicates ametamorphic fluid origin, which is similar to the orogenic gold deposits.
(5) The comprehensive study of S-Pb-Sr-O isotopes shows that the Bikou Groupand the Devonian strata provide fluid and metal source for the mineralization.
(6) The EMPA and LA-ICP-MS research shows that the diagenetic pyriteprovides fertile gold resource for the mineralization. The As and Au enrichment in the main ore stage could be related to sulfidation between the ore fluids and the rocks,and reflects a coupled substitution mechanism in which Au~(3+)substitutes for Fe~(2+)andAsS~(3-)substitutes for the S2~(2-)dianion. The late ore stage fluid is enriched in Sb andgold is liberated from the pyrite and/or arsenopyrite structure and forms free gold,indicating the drop in temperature and/or pressure in the late ore stage.
(7) Compared with the typical orogenic gold deposits and the Carlin-type golddeposits, the Yangshan gold belt is a orogenic gold belt with disseminatedmineralization.
（1）岩相学观察表明金矿化样式简单，微细浸染状矿化分布广泛，发育于各种岩/矿石中，贯穿于沉积－变质－成矿全过程；脉状－细脉状矿化分布局限，多产于断裂带附近，发育于热液成矿过程中；而围岩蚀变类型多、范围广、叠加明显、分带结构复杂。
（2）矿相学研究厘定出五个世代黄铁矿、两个世代毒砂、一个世代辉锑矿,金主要呈微细浸染状分布于千枚岩和酸性岩脉中的黄铁矿及毒砂内，热液成矿晚阶段石英－方解石脉中可见少量不规则状的自然金。
（3）载金矿物晶体结构研究发现含金黄铁矿和毒砂晶格结构完整、无明显位错和变形，也未见独立金矿物；热液成矿主阶段，金主要以晶格金的形式置换黄铁矿和毒砂中的铁，导致黄铁矿面网间距变大，而毒砂面网间距变化较小。
（4）流体包裹体和流体物理化学条件分析结果反映成矿晚阶段均一温度为271.3~288.3℃，流体盐度为3.17wt%NaCl，流体密度为0.976g/cm3，流体压力为2.877kbar；成矿流体pH值为3~5，硫逸度（fS2）约为10~(-10.4)，氧逸度（fO2）为10~(-36.3)~10~(-34.2)，δ~(18)OV-SMOW值与造山型金矿一致，表明成矿流体主要来源于变质流体。
（5）S-Pb-Sr-O同位素的联合研究表明碧口群和泥盆系的浅变质沉积岩系为金成矿作用提供了流体和物质来源。
（6）EMPA和LA-ICP-MS研究表明沉积型黄铁矿提供了丰富的金等成矿元素；成矿主阶段As和Au元素的富集可能与硫化作用有关，且为Au~(3+)替代Fe~(2+)、AsS~(3-)替代S2~(2-)的双交代机制；成矿晚阶段流体富含Sb元素，金从黄铁矿和/或毒砂的晶格中释放出来，形成了游离自然金，表明此阶段温度和/或压力较低。
（7）与典型造山型和卡林型金矿床对比表明阳山金矿带是一个以广泛的浸染型矿化为主的造山型金矿带。
The Yangshan gold belt is structurally located within the Mian-Lue suture zonein the West Qinling orogen. The gold belt is an ideal area to study the origin of golddeposits in the composite orogen. The source of huge amounts of gold and itsaccumulation mechanism are the critical scientific issues that need to be resolved. Thefollowing conclusions could be made after studying the geology and geochemistry ofore-forming processes in the Yangshan gold belt.
(1) Disseminated mineralization is commonly developed in all the rock types andthrough the sedimentary-metamorphism-mineralization stages; the vein-stylemineralization is less common than the disseminated style, and is usually developednear the fault belt, but could be found in all the mineralization stages. There arevarious wall-rock alteration types, with widespread development and compositeoverprinting and zoning structure.
(2) Five pyrite stages, two arsenopyrite stages, one stibnite stage are recognizedin the thesis. Gold is mainly disseminated in the pyrite and arsenopyrite in the phylliteand acidic dykes. Minor irregular free gold is developed in the late ore stagequartz-calcite vein.
(3) Pyrite and arsenopyrite have complete lattice structure without obviousdislocation or deformation or independent gold mineral inclusions. Gold substitutesfor Fe in the pyrite and arsenopyrite structures, leading to the increase of interplanarspacing of pyrite and the minor change of interplanar spacing of arsenopyrite.
(4) The Thin the late ore stage is271.3~288.3℃, and thesalinity is3.17wt%NaCl, with pressure of2.877kbar. The phase diagrams show that the pH is3~5, andthe fS2is10~(-10.4), and the fO2is10~(-36.3)~10~(-34.2). The oxygen isotope indicates ametamorphic fluid origin, which is similar to the orogenic gold deposits.
(5) The comprehensive study of S-Pb-Sr-O isotopes shows that the Bikou Groupand the Devonian strata provide fluid and metal source for the mineralization.
(6) The EMPA and LA-ICP-MS research shows that the diagenetic pyriteprovides fertile gold resource for the mineralization. The As and Au enrichment in the main ore stage could be related to sulfidation between the ore fluids and the rocks,and reflects a coupled substitution mechanism in which Au~(3+)substitutes for Fe~(2+)andAsS~(3-)substitutes for the S2~(2-)dianion. The late ore stage fluid is enriched in Sb andgold is liberated from the pyrite and/or arsenopyrite structure and forms free gold,indicating the drop in temperature and/or pressure in the late ore stage.
(7) Compared with the typical orogenic gold deposits and the Carlin-type golddeposits, the Yangshan gold belt is a orogenic gold belt with disseminatedmineralization.
引文
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