贵州三都苗龙金-锑矿床金赋存状态初步探讨

采用电子探针和扫描电镜分析,通过对贵州苗龙卡林型金-锑矿床矿石中不同成矿阶段载金矿物的Au、As、S、Fe和Sb等元素含量及其分布规律的详细研究,确定了含砷环带黄铁矿和毒砂是最重要的载金矿物。成岩期黄铁矿S、Fe含量与理论值接近,成矿期早阶段黄铁矿和主阶段S1亚阶段环带黄铁矿核心S含量与理论值接近,Fe含量具弱亏损的特点;环带黄铁矿外环S、Fe具有弱亏损的特点。沉积成岩期黄铁矿为草莓状,不含As和Sb,金含量低,平均为59×10-6;热液成矿期早阶段黄铁矿颗粒较粗(≥100μm),其As、Sb和Au含量较低,As、Au平均分别为0.205%和275×10-6;热液成矿期主阶段S1亚阶段环带黄铁矿粒度较细(50μm,10~20μm为主),外环As和Au含量高,外环As含量为0.1961%~7.897%,平均为1.4668%;Au含量为40×10-6~905×10-6,平均为429×10-6;Sb含量为0.01%~0.035%,平均为0.0233%。S2亚阶段毒砂具有富硫亏砷等低温热液毒砂特征,Au含量为230×10-6~1400×10-6,平均为643×10-6;Sb含量为0.019%~0.50%,平均为0.087%。晚阶段辉锑矿Au含量较低,平均为237×10-6。Au含量从成岩沉积期一成矿早阶段一成矿主阶段一晚阶段呈低或不含→低→高→低的特点分布。金可能以类质同象形式(固溶体形式)存在于毒砂和黄铁矿晶格中。     

黔西南普安泥堡大型金矿床黄铁矿与毒砂标型特征及金的赋存状态

通过系统的显微镜鉴定及扫描电镜观察,将黔西南普安泥堡金矿床中的黄铁矿按形貌特征划分为6种类型,即立方体状、草莓状、细粒状、粗粒状、环带状及长条状黄铁矿。黄铁矿电子探针分析结果表明,主要载金矿物为含砷黄铁矿(环带状黄铁矿、细粒状黄铁矿)和毒砂。环带状黄铁矿核部和环带形成于不同的成岩、成矿阶段,其核部贫Au、As,富Fe、S,属成岩期的产物;环带富Au、As,贫Fe、S,形成于主成矿期。黄铁矿环带中Au与As具有正对应关系,在一定的楔形空间呈正相关,高Au含量往往与中等As含量(2%~6%)相对应;而As与S呈明显负相关,说明富砷环带是As取代S而进入黄铁矿晶格所致。细粒状黄铁矿具有高Au、As,低Fe、S的特点,类似于环带状黄铁矿环带部位的特征,推测富As环带与细粒状黄铁矿同属主成矿阶段的产物。毒砂常穿插或沿含砷黄铁矿边缘分布,表明其形成晚于热液期含砷黄铁矿。因此,泥堡金矿床中载金矿物的结晶顺序大致为:贫砷沉积成因黄铁矿(核部)→富砷黄铁矿环带和细粒状黄铁矿→毒砂。电子探针点分析和面波普扫描显示,Au在载金矿物含砷黄铁矿和毒砂中具有不均匀分布的特征,根据Au的溶解度极限(Au/As 0.02)和lgw(As)—lgw(Au)图解,推测Au主要以"不可见"固溶体(Au~(+1))形式赋存于含砷黄铁矿和毒砂中,极少量可能为纳米级自然金(Au~0)。     

滇黔桂“金三角”卡林型金矿含砷黄铁矿和毒砂的矿物学研究

滇黔桂"金三角"卡林型金矿不同矿床亚类的典型矿床硫化物显微镜下观察和电子探针显微分析(EP-MA)表明,含砷黄铁矿和毒砂是主要的载金矿物.载金黄铁矿主要以环带状含砷黄铁矿、细粒自形含砷黄铁矿为主.环带状黄铁矿核部贫As、Au,富S、Fe,而环带则相反,且Au与As具有正相关关系.核部贫As的黄铁矿成因复杂,既有成矿早阶段的热液成因,又有受热液蚀变交代的沉积成因.核部和环带是不同成矿阶段的产物.元素的相关关系表明环带中As主要取代S的位置.多环带的特点还表明,热液活动是脉动式的,含矿流体化学成分也是在不断变化的.不论是核部还是环带,均有Au含量高出检出限的测点,但环带是主要的载金部位.细粒含砷黄铁矿为均质结构,具有高As、Au,低S、Fe的特点,类似环带状黄铁矿的环带特征,推测与富砷环带是同期热液活动形成的.毒砂-黄铁矿集合体中的黄铁矿分为环带结构和均质结构2种,并分别具有上述2种黄铁矿的特点.载金毒砂可以细分为3个世代,具均质结构,热液成因.各世代毒砂Au含量均有高出检出限的测点,同时Au、As、S、Fe的含量变化不大,均为主成矿阶段的产物.载金矿物的结晶顺序为:贫砷的沉积成因或早阶段热液成因黄铁矿→富砷的细粒黄铁矿颗粒和富砷黄铁矿环带→毒砂.黄铁矿和毒砂中的Au在EPMA微束的分辨率下均显示分布是不均匀的,环带状黄铁矿中Au元素图出现的均匀结构可能为一种假象,说明金主要以"不可见"的纳米级超显微包裹金形式存在,少量为"不可见"晶格金和微米级显微"可见金".整个滇黔桂"金三角"卡林型金矿不同亚类矿床之间的载金矿物特征和金的赋存状态没有本质区别,说明它们具有相同的成矿作用过程和成矿背景.     

泥堡金矿床载金含砷黄铁矿的微量元素LA-ICP-MS原位测定及其对矿床成因的指示意义

泥堡金矿床为黔西南地区新近发现的又一个重要的卡林型金矿床,显微镜下观察和电子探针分析显示,含砷黄铁矿是其主要的载金矿物。在详细的野外调研和室内观察的基础上,将该矿床中的载金含砷黄铁矿分为3种类型,即环带状含砷黄铁矿(PyⅠ)、胶状含砷黄铁矿(PyⅡ)和生物结构状含砷黄铁矿(PyⅢ)。电子探针和LA-ICP-MS原位主微量元素测定结果显示,PyⅠ明显存在继承核和增生环带,内核富S、Fe,贫Au、As、Ag、Cu等中低温成矿元素,为沉积成因或成矿前热液成因黄铁矿;增生环带则相对贫S、Fe,富Au、As、Ag、Cu等中低温成矿元素,为主成矿期热液成因黄铁矿。PyⅡ和PyⅢ均为均质结构,具有富Au、As、Ag、Cu等中低温成矿元素及贫S、Fe的特点,类似PyⅠ的增生环带,应与PyⅠ的增生环带为同一成因类型,可能是同期形成的。毒砂中普遍富As,而贫Au、Ag、Hg、Cu等元素,应为成矿热液晚期的结晶产物。综合分析认为,泥堡金矿床载金矿物的结晶顺序为:贫砷的沉积成因或早阶段热液成因黄铁矿(PyⅠ内核)→含砷黄铁矿颗粒+含砷黄铁矿环带(PyⅠ增生环带)→毒砂。矿床中Au、Ag、As、Cu等成矿物质主要来自于燕山晚期的岩浆热液系统。     

桂西北明山卡林型金矿床热液矿物的显微组构与化学成分特征及其对成矿作用的指示

桂西北明山金矿是滇黔桂地区代表性的卡林型金矿之一,矿体受平行于区域性断裂右江断裂的北西西向次级断层控制,赋存于二叠系灰岩之上的中三叠统钙质细砂岩、碳钙质泥质粉砂质岩中。地质、岩相学特征和阴极发光、背散射电子影像、电子探针等分析研究表明,明山金矿发育了3个成矿阶段的热液矿物组合,不同热液矿物普遍具有多世代的特点。热液矿物中见有波状消光、带状消光、毕姆纹、压溶劈理、位错滑移等韧性剪切带粒内应变特征,坑道中也见有黄铁矿石英脉发生韧性变形、又被后期石英脉切断的现象,说明矿床经历了多次的脆-韧性变形。不同矿化期（阶段）的黄铁矿中Au和As的含量表明:沉积期黄铁矿Au、As的含量较低;成岩期黄铁矿中Au的含量高但As含量不高;而成矿期3个阶段的热液黄铁矿中都含较高的As和Au;热液黄铁矿核部包裹的交代残余黄铁矿Au、As含量较高,但变化范围较大,可能是变质成因。紧邻矿体的围岩中成岩黄铁矿从中心向外Au和As的含量逐渐降低,说明其中的As和Au在后来的构造和（或）热液事件中发生了活化迁移,越靠近颗粒边缘元素的活化迁移越强,这表明成矿物质来自于围岩。根据这些事实,推断明山矿区可能在成岩期发生了金的预富集,变形变质早期富含有机质的变质流体活动又使As发生了富集,主变质期流体的广泛渗透交代、活化出先存含金富砷黄铁矿中的Au和As,形成成矿流体。当成矿流体遇到富含活性铁的炭钙质泥质粉砂岩时,形成黄铁矿的同时发生Au的沉淀。     

滇西南墨江金厂金镍矿床金、镍赋存状态及成矿过程探讨

墨江金厂金镍矿床位于滇西南哀牢山造山带中段,是西南三江地区一个独特的金镍共生矿床。笔者通过野外地矿物主要为针镍矿、辉砷镍矿、锑硫镍矿、黄铁矿等。依据矿(化)脉切割关系、矿石结构构造及矿物共生组合,墨江金厂金镍矿床成岩-成矿期共发育4个世代黄铁矿。沉积变质期以草莓状黄铁矿和胶状黄铁矿为主,热液成矿期可划分为:早阶段石英-针镍矿-辉砷镍矿-锑硫镍矿-黄铁矿;主阶段石英-黄铁矿-毒砂-硫锑铜银矿-自然金;晚阶段方解石-石英-黄铁矿。对矿区赋金镍贯通性矿物黄铁矿进行详细的电子探针分析,结果显示4个世代黄铁矿微量元素有所差异。其中热液主阶段黄铁矿中含有Au、As、Sb、Pb、Zn、Cu、Co、Ni和Te,显示其流体成分复杂。不同阶段黄铁矿Ni含量不同,沉积变质期黄铁矿中Ni含量较低,为0.00%~0.82%,平均0.26%;热液早阶段黄铁矿中Ni含量最高,为0.43%~3.15%,平均1.38%;热液主阶段黄铁矿中Ni含量降低,为0.00%~0.99%,平均0.22%;热液晚阶段黄铁矿中Ni含量最低,为0.00%~0.09%,平均0.03%。研究结果表明墨江金厂金镍矿床中主要含金矿物和含镍矿物形成于热液期,含金矿物形成晚于含镍矿物。Ni在热液流体中的迁移能力与流体温度正相关,温度越高,Ni进入黄铁矿晶格的能力越强。基于上述金、镍成矿过程研究成果,并对比国内外热液镍矿床的地质-地球化学特征,推断墨江金厂金镍矿床是一个受岩浆热液改造的中-低温热液金镍矿床。     

桂西北百勇金矿、百蓬金矿粗粒黄铁矿和毒砂的矿物学特征

桂西北百勇金矿和百蓬金矿为小型卡林型金矿床,与同一地区的明山、金牙金矿对比,最大特点是载金矿物黄铁矿和毒砂晶体颗粒粗大,黄铁矿最大者直径可达10～15 mm,毒砂最大直径在15 mm左右。百勇金矿电子探针结果显示黄铁矿表现为高As(0.63%～2.35%)、低S、Fe的特征,As与S呈负相关关系,与一般的卡林型金矿类似,但含砷黄铁矿为均质结构,未形成明显的元素分带,表明百勇金矿粗粒黄铁矿是在比较稳定的热液流体环境下形成。百蓬金矿含砷黄铁矿具有环带结构,核部低砷,环带高砷(2.309%),且环带宽大(100～200μm),不同于明山金矿黄铁矿形成细小密集的环带(5μm左右),表明百蓬金矿黄铁矿的形成环境可能处于百勇金矿与明山金矿之间,暗示热液活动周期比较长,且补给充足,从而形成粗大的环带。电子探针分析结果表明,百勇金矿和百蓬金矿中的Au是以固溶体(Au+)的形式存在于含砷黄铁矿和毒砂中,且成矿流体中的Au呈不饱和状态。由于含砷黄铁矿的生长环境较为稳定,流体充足,导致黄铁矿表面空位以及晶格缺陷较少,金没有足够的空间进入。另外,地层中存在大量的铁白云石为成黄铁矿的形成提供了大量的Fe,进一步减小了黄铁矿形成过程中形成空位以及晶格缺陷的可能,最终使得黄铁矿中金含量很少。同时,含砷黄铁矿中As的含量普遍低于典型卡林型金矿的含砷黄铁矿,导致Au进入黄铁矿缺乏"催化剂",从而导致百勇金矿和百蓬金矿品位较低,暗示粗粒黄铁矿和毒砂对形成卡林型金矿不太有利。     

黔西南架底金矿床载金黄铁矿的矿物学特征及金的赋存规律研究

黔西南地区是中国卡林型金矿的主要产地之一,架底金矿作为黔西南地区近年来在玄武岩中新发现的卡林型金矿床,其金的赋存状态一直备受关注。前人研究表明,含砷黄铁矿是架底金矿的主要载金矿物,然而对架底金矿载金黄铁矿以及金的赋存规律一直缺乏深入的研究。文章结合野外实际调研以及室内显微岩相观察研究,首先对矿区黄铁矿进行了期次的划分;然后利用电子探针微区成分分析方法对不同期次的黄铁矿进行研究,结果显示:架底金矿的黄铁矿中,S、As具有明显的负相关性,Au、As存在一定的相关关系,成矿前黄铁矿与成矿期、成矿后的黄铁矿核部具高S、Fe,低As、Au等相似的特征,成矿期黄铁矿的环带具高As、Au的特征,与成矿后的环带(高As不含Au)相比较具明显差异,两者属于不同的热液事件。据此判断矿区载金黄铁矿的结晶顺序为:草莓状低砷无环带黄铁矿→含砷环带黄铁矿(含金)以及均质无环带的细粒黄铁矿→高砷环带黄铁矿(不含金)。这一结论对架底金矿找矿勘查工作具有一定的指示意义。     

藏南查拉普金矿床载金矿物特征与金的赋存状态

黄铁矿和毒砂是卡林型和造山型金矿床重要的载金矿物。文章通过电子探针(EPMA)分析研究了藏南查拉普金矿床不同类型黄铁矿和毒砂中Au、As、S、Fe等元素的含量变化和分布规律,发现不同阶段的黄铁矿具有不同的结构特征和元素组成特点。沉积成岩期黄铁矿(Py1)主要呈草莓状、胶状,常构成环带状黄铁矿的核心,其中金的含量最高,显示了金在沉积成岩期的大量富集。热液期早阶段黄铁矿(Py2)主要呈自形-半自形的立方体,与Py1元素(S、Fe、As)组成相近,显示了一定的继承演化关系。热液期主阶段黄铁矿(Py3)与毒砂共生,多呈自形-半自形的五角十二面体、立方体,常包裹早期的黄铁矿形成环带结构。Py3中As的含量明显升高,其增加量近似等于S的减少量,说明As主要进入黄铁矿晶格替代了S的位置。各个阶段的黄铁矿和毒砂中Au的分布在EPMA微束的分辨率下均显示是不均匀的,Au在Py1和大部分Py2中主要以纳米级自然金(Au0)的形式存在;而在Py3中主要以(Au+)的形式存在,少部分以纳米级自然金(Au0)形式存在。Py1的结构及元素组成与典型卡林型金矿和造山型金矿沉积成岩期黄铁矿的特点相似,而Py3的大量发育则符合卡林型金矿的特征。     

滇西老王寨金矿床黄铁矿形貌特征与化学组成

老王寨金矿床是三江特提斯成矿域中已探明规模最大的造山型金矿床,黄铁矿是其最主要的载金矿物,依据矿(化)脉切割关系、矿石结构构造及矿物共生组合,该矿床成岩-成矿期共发育5个世代黄铁矿。沉积-成岩期草莓状黄铁矿含Pb、Zn、Mn、Co、Ni和Bi。热液金成矿期可划分为:Ⅰ石英-绢云母-黄铁矿、Ⅱ石英-多金属硫化物、Ⅲ方解石-石英-毒砂-黄铁矿和Ⅳ方解石-石英-辉锑矿-黄铁矿四个阶段,其黄铁矿分别以粗粒他形、立方体、五角十二面体和立方体为主,总体继承了沉积-成岩期黄铁矿含Pb、Zn、Mn、Co、Ni和Bi的特征,Au、As、Sb和Cu也有不同程度富集,显示成矿流体成分复杂。Ⅲ阶段为金的主成矿阶段,以发育五角十二面体黄铁矿为特征,富集Au、As、Sb、Pb、Zn、Cu、Co、Ni和Bi,其中,Au与As构成 [Au, As]^2-和[Au(As, S₃)]^2-等络合物以类质同象的形式替代[S²]^2-而进入到黄铁矿中,两者呈正相关,成矿系统处于中-低温、流体过饱和度(硫逸度)高,且缓慢冷却,矿质来源充足的环境。     

西南天山阿沙哇义金矿载金矿物地球化学特征及地质意义

阿沙哇义金矿床是中国新疆西南天山目前探明的第二大金矿，是中亚造山带南缘"亚洲金腰带"的重要组成部位。野外构造调查表明，研究区在古生代期间经历了由挤压变形发展为走滑伸展两次构造作用，成矿发生在挤压变形到走滑伸展转换时期。运用矿相学、电子探针、扫描电镜及S同位素等方法确定矿床载金矿物、金的赋存状态、成矿物质来源等，结果表明:阿沙哇义金矿载金矿物主要为含砷黄铁矿、部分毒砂。含砷黄铁矿分为沉积成岩期（Py1）、成矿早期（Py2）、成矿期（Py3）；Py2、Py3富As、Te，亏S、Fe，S、As呈明显负相关；Co/Ni比值显示黄铁矿属沉积-热液成因。Au以纳米级"可见"自然金（Au0）形式存在于含砷黄铁矿中。黄铁矿、辉锑矿δ34S为9.5‰~16.3‰，显示成矿流体中硫为海相硫酸盐热化学还原产物，成矿物质来自赋矿地层。矿床属典型的中浅成造山型金矿，矿床埋藏较浅，矿区深部具有很好的找矿潜力。      

Mineralogy and geochemistry of gold-bearing arsenian pyrite from the Shuiyindong Carlin-type gold deposit, Guizhou, China: implications for gold depositional processes

Arsenian pyrite in the Shuiyindong Carlin-type gold deposit in Guizhou, China, is the major host for gold with 300 to 4,000 ppm Au and 0.65 to 14.1 wt.% As. Electron miroprobe data show a negative correlation of As and S in arsenian pyrite, which is consistent with the substitution of As for S in the pyrite structure. The relatively homogeneous distribution of gold in arsenian pyrite and a positive correlation of As and Au, with Au/As ratios below the solubility limit of gold in arsenian pyrite, suggest that invisible gold is likely present as Au¹⁺ in a structurally bound Au complex in arsenian pyrite. Geochemical modeling using the laser ablation-inductively coupled plasma mass spectrometry (LA-ICP-MS) analysis of fluid inclusions for the major ore forming stage shows that the dominant Au species were Au(HS)₂⁻ (77%) and AuHS_(aq)⁰ (23%). Gold-hydroxyl and Gold-chloride complexes were negligible. The ore fluid was undersaturated with respect to native Au, with a saturation index of −3.8. The predominant As species was H₃AsO₃⁰ _(aq). Pyrite in the Shuiyindong deposit shows chemical zonation with rims richer in As and Au than cores, reflecting the chemical evolution of the ore-bearing fluids. The early ore fluids had relatively high activities of As and Au, to deposit unzoned and zoned arsenian pyrite that host most gold in the deposit. The ore fluids then became depleted in Au and As and formed As-poor pyrite overgrowth rims on gold-bearing arsenian pyrite. Arsenopyrite overgrowth aggregates on arsenian pyrite indicate a late fluid with relatively high activity of As. The lack of evidence of boiling and the low iron content of fluid inclusions in quartz, suggest that iron in arsenian pyrite was most likely derived from dissolution of ferroan minerals in the host rocks, with sulfidation of the dissolved iron by H₂S-rich ore fluids being the most important mechanism of gold deposition in the Shuiyindong Carlin-type deposit.     

滇东南底圩金矿床矿物学与地球化学研究

位于右江盆地南部的滇东南底圩金矿床是近年来新发现的一处金矿床,为理清其成因,对不同类型矿石和赋矿围岩进行了主、微量元素及硫化物的硫同位素分析。结果表明,相较于赋矿围岩,矿石中明显富集Au、As、Sb、Hg、Tl、S、K、C元素,应为热液带入;而Si、Mg、Fe、Zr和Th在矿石和围岩中变化不大,Fe主要来源于赋矿围岩。对矿床中的主要金属硫化物黄铁矿和毒砂进行的矿物学和硫同位素分析表明,载金矿物主要为含砷黄铁矿和毒砂,金可能主要以Au+的形式赋存在含砷黄铁矿和毒砂之中;含金硫化物具有较高的硫同位素组成(5.93‰~11.99‰),表明成矿所需的S主要为地壳来源。结合前人对于右江盆地南部相似金矿的研究,认为印支期造山作用使沉积物脱水形成的变质流体交代玄武岩,容矿岩石的硫化物化作用是底圩金矿床形成最重要的成矿作用之一。     

胶东焦家金成矿带2420~3206 m垂深金矿物和黄铁矿微量元素特征

在胶东莱州吴一村地区完成的3266.06 m深钻,是目前焦家金成矿带最深见矿钻孔,研究钻孔揭露的深部矿石中金矿物及黄铁矿微量元素特征,对探讨深部成矿作用演化具有重要意义。笔者采取深钻中2420~3206 m垂深的岩（矿）芯样品进行了详细的岩相学和矿相学研究,结合扫描电镜和电子探针微区分析,研究了矿石中金矿物的赋存状态和成分。对不同成矿阶段形成的黄铁矿进行了LA-ICPMS微量元素分析。研究结果表明,深部矿石中载金矿物主要为黄铁矿,其次为石英、黄铜矿、方铅矿,可见金主要以自然金和银金矿的形式存在,以晶隙金和裂隙金为主,其次为包体金。与浅部金矿床比较,深部金的成色较高。黄铁矿分为6种类型,第Ⅰ成矿阶段形成富Co型黄铁矿Py1,第Ⅱ成矿阶段形成富Ni型黄铁矿Py2a和Py2b,第Ⅲ成矿阶段形成富Au、As型黄铁矿Py3a和富Au、Ag、Pb、Bi型黄铁矿Py3b,第Ⅳ成矿阶段形成贫微量元素黄铁矿Py4。其中,Py1和Py2a发生强烈破碎,裂隙表面对热液中的Au络合物产生吸附作用,对金沉淀富集起重要作用。黄铁矿中Co、Ni、As等微量元素主要以类质同象形式赋存,而Au、Ag、Cu、Pb、Zn、Bi等主要以纳米级、微米级矿物包体形式赋存。Pb+Bi、Cu+Pb+Zn、Te+Bi与Au+Ag呈明显正相关,而Au与As相关性较差。黄铁矿中Co、Ni含量较低,而Au+Ag+As或Au+Ag+Pb+Bi+Cu含量较高指示成矿有利。另外,黄铁矿中Co、Ni含量较高,并且破碎强烈,成矿相关元素含量较高也指示成矿有利。     

甘肃岷县寨上特大型金矿次显微金的赋存状态研究

寨上金矿是一微细浸染型超大型金矿床。通过光学显微镜、人工重砂、电子探针、扫描电镜等显微测试手段对寨上矿区主要载金矿物进行分析测试得出：黄铁矿、白钨矿是最主要的载金矿物之一,石英、褐铁矿、辉铜矿是次要的载金矿物．方解石、菱铁矿、重晶石等不含金。由于受检测手段所限,在含金黄铁矿、白钨矿、石英等矿物中未发现独立金颗粒,所以寨上金矿次显微金呈微包裹体形式存在于载金矿物中或呈类质同象替代的原子形式存在。通过研究主要载金矿物黄铁矿中Au、As的关系得出：Au与As呈正相关关系;从具有增生环带结构黄铁矿的内核向增生体S、Fe呈对数下降趋势,Au、As呈对数上升趋势。对比沉积期、热液期形成的黄铁矿主量、微量元素得出S、Fe变化不大,微量As呈线性递增,而Au呈线性递减。     

Multi-stage pyrite and hydrothermal mineral assemblage of the Hatu gold district (west Junggar,Xinjiang, NW China): Implications for metallogenic evolution

The Hatu, Qi-III, and Qi-V gold deposits in the Hatu–Baobei volcanic–sedimentary basin (west Junggar, Xinjiang) represent the proximal, middle, and distal parts of the Hatu gold district, respectively. Orebodies of these deposits mainly consist of Au-bearing quartz veins and altered host rocks with disseminated sulfide minerals. Six types of pyrite in these mines are studied here to illustrate ore-formation processes. Sedimentary pyrite, including framboidal and fine-grained pyrite, occurs in mudstone-bearing sedimentary rocks or altered volcanic–sedimentary rocks. Framboidal pyrite formed during redox changes in sedimentary layers. Hydrothermal pyrite contains five subgroups, from Py1 to Py5. Porous Py1 formed prior to gold mineralization, and is overgrown by Py2 that contains inclusions of sulfide minerals and native gold. Coarser Py3 coexists with arsenopyrite and native gold, and contains the greatest As concentrations. Gold and antimony are also preferentially concentrated in arsenian Py2 and Py3. The Au–As-deficient Py4 and Py5 formed during the post-ore process. There is a negative correlation between the As and S contents in Py1, Py2, and Py3, implying the substitution of sulfur by arsenic. Gold precipitated under relatively reducing condition in framboid- and graphite-bearing tuffaceous rocks. Cesium, Rb, Sr, La, Ce, Au, As, Sb, Cu, and Pb are concentrated in altered host rocks. The Au-bearing quartz veins and disseminated sulfide mineral orebodies were formed via a co-genetic hydrothermal fluid and formed during different stages. The variation of fO₂ during fluid/rock interactions, and crystallization of arsenian pyrite were major factors that controlled gold precipitation.