胶东金矿的形成与中生代华北克拉通破坏具有明显的成因联系,但对其成矿过程与成因等仍缺乏深入细致的研究工作。与著名的招远-莱州成矿带金矿显著不同的是,以黑岚沟、大柳行和庄子等中小型石英脉型金矿为代表的蓬莱金矿集区矿石品位富,特别是在部分矿段产有大量肉眼可见明金。到目前为止,对如此高品位金矿化的控制因素以及对金迁移沉淀的启示意义等方面的研究仍然十分薄弱。
研究结果显示,产于石英-黄铁矿脉中的Type-I型Py-I呈自形晶,或碎裂状,贫As和Au,无成分环带,较低的δ34S值(图1、图2)。产于多金属硫化物脉中Type-II型Py-II则具有复杂内部结构,由具有明显界线的贫As-Au的核部Py-IIa和富As-Au的边部Py-IIb组成。Py-IIa显示与Py-II类似的地球化学特征,而Py-IIb则具有高As,高Au含量和较高δ34S值,并含有大量“不可见金”、可见金和As-Te-Ag-Cu-Pb矿物包裹体(图1)。作者认为在成矿晚期有一期异常富As-Au的流体脉冲加入到成矿系统中,其可能在迁移过程中与部分沉积岩发生反应,并提供了部分成矿物质。
虽然胶东黄铁矿一般含As相对较低,且多以可见金矿化为主,但此次研究发现富矿石中大量发育As含量较高的黄铁矿,其不仅与众多可见金颗粒关系密切,而且内部也存在较高“不可见金”含量,作者认为高含量的As对高品位矿石的形成具有重要意义。除了黑岚沟金矿,随着越来越多的含As黄铁矿和毒砂等矿物在三山岛,邓各庄和其他胶东金矿中的发现,说明应进一步关注As元素在胶东金矿化过程中的重要作用以及对矿床成因的启示意义。
图1多金属硫化物脉中含毒砂和方铅矿包裹体的黄铁矿Py-II 背散射图像(A), EMPA面扫描图(B-D), Nano-SIMS面扫描图(E和F)
图2多金属硫化物脉中与自然金关系密切的黄铁矿Py-II 背散射图像(A), EMPA线剖面As含量变化(B)和SIMS 线剖面δ34S同位素变化(C)
Feng K, Fan HR, Hu FF, Yang KF, Liu X, Yi-Ning SG, Cai Y, Jiang P. 2018. Involvement of anomalously As-Au-rich fluids in the mineralization of the Heilan’gou gold deposit, Jiaodong, China: Evidence from trace element mapping and in-situ sulfur isotope composition. Journal of Asian Earth Sciences, 160: 304-321.该研究工作受国家重点研发计划“华北克拉通成矿系统的深部过程与成矿机理”(2016YFC0600105)第一资助。