胶西北新城金矿床硫同位素地球化学

新城金矿床是胶西北金矿集区中典型的破碎带蚀变岩型金矿床,其热液成矿作用可划分为四个阶段:黄铁矿-石英-绢云母阶段(I)、石英-黄铁矿阶段(II)、石英-多金属硫化物阶段(III)和石英-方解石阶段(IV),其中金主要赋存于II和III阶段的黄铁矿内。该矿床赋矿围岩为郭家岭岩体,岩性为石英二长岩和二长花岗岩,主要为胶东群变质基底经部分熔融形成。胶东群变粒岩硫同位素较为均一(δ34S值介于6.9‰~9.4‰,均值为8.0‰);郭家岭岩体的δ34S值介于6.0‰~16.0‰,均值为8.6‰,反映了其硫同位素组成总体上继承了变粒岩的硫同位素特征;长英质脉岩的δ34S值变化范围为0.8‰~8.5‰(均值为6.7‰),其中4件样品的δ34S值变化范围为7.4‰~8.5‰,反映了其硫主要源自于郭家岭岩体,变粒岩可能提供了部分硫源;而其中1件样品的δ34S值仅为0.8‰,符合岩浆硫来源特征,表明深部岩浆可能也提供了部分硫源。新城金矿床矿石中硫化物δ34S值变化范围较大(4.3‰~10.6‰,均值为8.3‰),表明矿石硫可能源于郭家岭岩体、变粒岩和长英质脉岩,最终主要来源于胶东群变质基底。I阶段黄铁矿颗粒较小(5~600μm),晶形主要为立方体,反映其处于温度较高(300~350℃)、成矿流体的过饱和度较低、低氧逸度和硫逸度、冷却快速、物质供应不足的成矿环境;黄铁矿δ34S值变化范围为8.4‰~10.6‰,均值为9.7‰,反映了矿石硫可能源自于δ34S值较高的郭家岭岩体和变粒岩。II和III阶段黄铁矿粒径变化较大(3μm~2.5mm),晶形主要为五角十二面体,反映其处于中-低温度(200~300℃)、成矿流体过饱和度高、高氧逸度和硫逸度、缓慢冷却同时物质供应充分的成矿环境。其中,II阶段黄铁矿δ34S值变化范围为7.7‰~9.7‰,均值为8.7‰,表明矿石硫源除郭家岭岩体和变粒岩外,δ34S值较低的长英质脉岩可能也提供了部分硫源。III阶段硫化物δ34S值变化范围较大(4.3‰~9.4‰,均值为7.1‰),闪锌矿-方铅矿硫同位素热力学平衡温度范围为180~282℃,氧逸度约为10-37.3~10-36.8,反映了矿石硫源自于郭家岭岩体、变粒岩和长英质脉岩,硫化物δ34S值变化范围较大可能是硫同位素分馏达到平衡的结果。IV阶段黄铁矿粒径最小(1~5μm),为晶形完好、表面光滑的立方体晶形,表明其处于较低温度(200℃),成矿流体的过饱和度较低、氧逸度和硫逸度较低、物质供应不足的成矿环境。     

Metallogenic age and fluid evolution of the Kangshan Au-polymetallic deposit in the southern margin of the North China Craton: Constraints from monazite U-Pb age,and in-situ trace elements and S isotopes of pyriteSCIEI北大核心CSCD

小秦岭-熊耳山金矿集区位于华北克拉通南缘,发育众多伴生铅锌银等金属的金矿,成为揭示克拉通破坏型金矿成因的天然实验室。产于小秦岭-熊耳山金矿集区内的康山金多金属矿床受控于北东向的中生代脆性断裂,赋存于新太古代变质岩和中元古代火山岩中。成矿过程可分为4个热液阶段:石英±黄铁矿阶段、石英-黄铁矿-黄铜矿-自然金阶段、多金属硫化物-自然金-石英-铁白云石阶段、石英-方解石±萤石阶段。本文获得康山金多金属矿床金成矿阶段热液独居石LA-ICP-MS U-Pb年龄为131.7±4.6Ma,与晚中生代华北克拉通破坏有关的岩浆热液成矿作用时代一致。本次研究开展的各阶段黄铁矿原位微量元素单点和扫面分析,发现第2阶段Au与Co、Ni、As呈正相关关系,且有明显的振荡环带,Cu、Ag、Sb、Pb、Bi这几种元素从黄铁矿颗粒的核部向边缘含量逐渐降低,且黄铁矿颗粒中出现富含这些元素的矿物包裹体,说明该阶段发生流体沸腾作用;而第3阶段黄铁矿中各微量元素含量为所有阶段中最低,黄铁矿无振荡环带且裂隙中有富含各微量元素的硫化物充填,说明各种元素在该阶段均得到充分卸载,且成矿流体的化学性质较稳定。结合前人关于该矿床各阶段流体包裹体分析结果,表明流体沸腾是Au的主要沉淀机制,而流体混合是Pb、Zn、Ag的主要沉淀机制。黄铁矿中微量元素含量指示,从第1阶段到第3阶段流体温度依次降低;第2和第3阶段流体fO2比第1阶段高且后两者相差不大。根据黄铁矿Co、Ni含量及比值的计算,认为第1和第2阶段黄铁矿为岩浆热液成因,第3阶段黄铁矿受围岩物质影响。黄铁矿原位S同位素分析得到第1至第3阶段黄铁矿δ34S分别为+6.6‰-+8.9‰、+5.0‰-+7.2‰和+6.0‰-+8.7‰,均与区域花岗岩类的S同位素值类似。综上所述,本文得出康山金多金属矿床形成于早白垩世与华北克拉通破坏有关的岩浆热液成矿作用。     

西秦岭温泉斑岩钼矿床岩浆-热液演化

西秦岭北缘广泛出露印支期中酸性侵入岩和相关的斑岩-矽卡岩矿床。温泉矿床位于该矿带东段,是其内已探明规模最大的斑岩钼矿床。温泉矿床发育多阶段热液脉体,黄铁矿作为其中的贯通性金属硫化物,其化学组成蕴含着岩浆-热液演化及金属沉淀过程等诸多信息,对于斑岩系统模型的厘定具有重要意义。温泉矿床热液脉体时序为:钾长石-黑云母-石英脉(A脉)、石英-黄铜矿脉、石英-辉钼矿脉(B脉)和石英-绢云母-黄铁矿脉(D脉)。A脉是斑岩系统岩浆-热液演化的最早期脉体,主要矿物组合为钾长石+黑云母+石英+黄铁矿±磁铁矿±磷灰石±黄铜矿,代表了引起早期基性岩浆矿物被蚀变为黑云母的流体通道;B脉与钾长石化蚀变关系密切,围岩中斜长石斑晶大量被蚀变为钾长石;石英-辉钼矿脉切割所有早期黑云母化-钾化蚀变阶段的石英-硫化物网脉,并形成于所有斑岩侵位之后,少量黄铁矿和黄铜矿共生于辉钼矿裂隙及边部;D脉是斑岩系统岩浆-热液成矿作用的最晚期事件,其主要被黄铁矿和石英及少量黄铜矿填充,发育晚期的绢英岩化和泥化蚀变,长石多发生破坏性蚀变。四个阶段石英网脉中黄铁矿电子探针分析显示,A脉的黄铁矿中Cu、Mo和Au含量均较低,有少量的金属硫化物(黄铁矿+黄铜矿)沉淀,但通常不能形成规模矿体;石英-黄铜矿脉的黄铁矿中Cu含量明显较高,且多与高品位Cu矿体的空间产出位置相一致,可能是斑岩系统伴随钾化蚀变作用主要的铜沉淀阶段;B脉的黄铁矿中Mo含量明显较高,与高品位钼矿体空间产出关系密切,可能代表了斑岩系统钼成矿作用的主要阶段;D脉的黄铁矿中Au含量明显升高,可能代表了金在斑岩系统岩浆-热液成矿作用的最晚期事件中的沉淀。     

朝阳小塔子沟金矿床中黄铁矿的标型特征

本文从黄铁矿形态、成分和热电性等方面研究了小塔子沟金矿床黄铁矿的标型特征。得出小塔子沟金矿中富矿（矿体）黄铁矿标型特征是：晶体形态复杂且种类多，以立方体、五角十二面体或其聚形晶为主；高Ａｓ，低Ｃｏ，Ｎｉ，Ａｓ／（Ｃｏ＋Ｎｉ）＞１．５；导电类型４种都有且以Ｐ型和Ｎ－Ｐ型为主，Ｖｎｐ＞－１０ｍｖ，α＞－９０μｖ／℃。贫矿（围岩）黄铁矿的标型是：晶形单一为立方体；低Ａｓ；高Ｃｏ，Ｎｉ值；Ａｓ／（Ｃｏ＋Ｎｉ）＜１；导电类型以Ｎ型为主，Ｖｎｐ＜－１０ｍ，α＜－９０μｖ／℃。同时其标型在垂直方向上和水平方向上具有分带性。研究表明，黄铁矿标型可以作为评价地质体含矿性、区别矿体与围岩、判断矿体剥蚀程度以及预测金矿床深部找矿远景的指示标志。     

韧性剪切带中的香炉碗子金矿床成因和黄铁矿找矿矿物学研究

香炉碗子金矿床产于韧性剪切带内,具有多期成矿的特点。矿床成因属浅成低温热液—蚀变岩型金矿床。黄铁矿形成于两个成矿阶段。早期黄铁矿含金量较少,其晶体形态主要为{hko}、{hko}+{100}。晚期黄铁矿以富含金为特征,主要为它形晶,呈细脉浸染状产出。黄铁矿的热电性特征可作为金矿的找矿标志。利用成矿阶段形成的黄铁矿所求出的产矿系数可以圈定矿体。其产矿系数<4010×10~(-2)者为工业矿体。     

新疆南天山阿沙哇义金矿床的成因与找矿启示:来自流体和硫化物成分的限定

阿沙哇义金矿位于中国新疆南天山造山带,属于著名的中亚南天山锑-汞-金成矿带的东延部分。该矿床严格受断裂所控制,以浸染状黄铁矿化、毒砂化为特征。矿化可分为三个阶段:早期无矿或贫矿石英阶段,中期石英多金属硫化物阶段,晚期石英-碳酸盐阶段。其中,中期是主要成矿阶段。成矿流体气相成分以H_2O为主,摩尔含量为75%～93%,其次为CO_2,摩尔含量为6%～25%,其余为CH_4、C_2H_6、H_2S、N_2和Ar;液相成分阳离子以Na~+为主,含少量K~+、Ca~(2+)离子,阴离子以Cl~-为主,SO~(2-)次之;矿石的Au含量与其流体的CO_2含量呈反相关,与K~+含量呈正相关。硫化物成分分析结果表明:(1)围岩地层和矿石中的黄铁矿和毒砂是重要的载金矿物,黄铁矿Au含量为0～0. 09%,平均值0. 03%;毒砂Au含量为0～0. 28%,平均值0. 07%;(2)黄铁矿和毒砂Au含量与其自形程度没有明显的相关性;(3)环带状黄铁矿较均质结构黄铁矿具有更高的Au含量;(4)岩体中的黄铁矿几乎不含Au。在成矿构造环境、成矿流体特征及演化、金矿富集机制、成矿温压条件等方面,该矿床与世界上大多数造山型金矿显示出一致性,成矿类型应属于剥蚀程度较浅的造山型金矿。断层阀作用控制的断层愈合-破裂导致的流体不混溶作用是本区金富集、沉淀的最重要机制,但流体混合机制对金的富集沉淀也发挥了作用。黄铁矿、毒砂发育及较多的含炭物质三者共存是本区寻找富矿的关键标志。     

胶东三山岛金矿床黄铁矿原位微区微量元素特征及对矿床成因的指示

胶东地区是我国最大金成矿聚集区,其金矿床的成因长期以来一直存在很大争议,三山岛金矿床是胶东地区最大的金矿床,通过采用LA-ICP-MS分析不同阶段黄铁矿中微量元素组成,可以探讨成矿流体演化及成矿物质来源。根据野外地质特征及岩相学观察,结合SEM结构分析将三山岛金矿床的黄铁矿分为3个阶段,6个亚类,即黄铁绢英岩化带(Py1)中包裹大量绢云母和石英的Py1-a和表面光滑的Py1-b,石英—黄铁矿±菱铁矿脉(Py2)中富含矿物包裹体的Py2-a和与菱铁矿共生且表面光滑的Py2-b,石英—多金属硫化物脉(Py3)中有很多细粒多金属硫化物包裹体的Py3-a和表面光滑的Py3-b。3个阶段黄铁矿晶格中金含量均很低,大部分小于1×10^-6,金主要以可见金形式存在。从早阶段到晚阶段黄铁矿中Au与Ag,Cu,Pb,Sb有较好的正相关性,且含量有逐渐增加的趋势。最早阶段黄铁矿中Co+Ni的含量很高(最高为9268×10^-6),反映了早期黄铁矿可能来源于岩浆岩源区,后期Co/Ni值逐渐降低,暗示了成矿流体温度逐渐降低。结合地质特征和黄铁矿微量元素研究,表明三山岛金矿床成矿物质可能来源于深部岩浆热液储库,通过地震泵机制沿断裂构造多次侵位成矿。     

Interplay of S and As in Mekong Delta sediments during redox oscillations

The cumulative effects of periodic redox cycling on the mobility of As,Fe,and S from alluvial sediment to groundwater were investigated in bioreactor experiments.Two particular sediments from the alluvial floodplain of the Mekong Delta River were investigated:Matrix A(14 m deep)had a higher pyrite concentration than matrix B(7 m deep)sediments.Gypsum was present in matrix B but absent in matrix A.In the reactors,the sediment suspensions were supplemented with As(Ⅲ)and SO_4~(2-),and were subjected to three full-redox cycles entailing phases of nitrogen/CO_2,compressed air sparging,and cellobiose addition.Major differences in As concentration and speciation were observed upon redox cycling.Evidences support the fact that initial sediment composition is the main factor controlling arsenic release and its speciation during the redox cycles.Indeed,a high pyrite content associated with a low SO_4~(2-)content resulted in an increase in dissolved As concentrations,mainly in the form of As(Ⅲ),after anoxic half-cycles;whereas a decrease in As concentrations mainly in the form of As(Ⅴ),was instead observed after oxic half-cycles.In addition,oxic conditions were found to be responsible for pyrite and arsenian pyrite oxidation,increasing the As pool available for mobilization.The same processes seem to occur in sediment with the presence of gypsum,but,in this case,dissolved As were sequestered by biotic or abiotic redox reactions occurring in the Fe—S system,and by specific physico-chemical condition(e.g.pH).The contrasting results obtained for two sediments sampled from the same core show that many complexes and entangled factors are at work,and further refinement is needed to explain the spatial and temporal variability of As release to groundwater of the Mekong River Delta(Vietnam).     

黄铁矿对有机质成烃的催化作用讨论

粘土矿物，碳酸盐，石英等无机矿物对有机质演化的催化作用已被确认，有机质干酪根类型还与黄铁矿含量，形态有关，而其中硫的含量直接影响到干酪根反应的活化能，反应速率，指出黄铁矿也是一种有效的催化剂。鉴于世界原油中有很大一部分产自高硫酪根，深入研究其中的机理是当前石油地球化学中的一项刻不容缓的任务。     

LA-ICP-MS in situ analyses of the pyrites in Dongyang gold deposit,Southeast China: Implications to the gold mineralization

The Dongyang gold deposit is a newly discovered epithermal deposit in Fujian Province, Southeast China, along the Circum-Pacific metallogenic belt. Herewith, the authors present mineralogical, scanning electron microscope, and laser ablation inductively coupled clasma mass spectrometry analysis to reveal the relations between Au and Te, As, S, Fe, etc., and discuss the gold precipitation process. The pyrites in this deposit are Fe-deficient, and are enriched in Te and As. The authors infer that As was mainly in form of As-complexes, and Te-Au-Ag inclusions/solid solution also exsits in the Py I. Along with the depletion of Te and As, they were less active chemically in the Py II, and Au may be incorporated into As-rich and Fe-deficient surface sites by chemisorption onto As-rich growth surfaces. Because of the incorporation of new fluid, Te and As became the most active chemically in the Py III, which was the main elements precipitation stage, and As dominantly substituted for S in the lattice of pyrite, due to the more reducing condition. The authors propose Au was in form of invisible gold, and the incorporation of gold can be considered as post-pyrite event, while the Au-bearing minerals were result of post incorporation of gold in arsenian pyrite.