Taupo火山带地处新西兰北岛,位于太平洋板块向澳大利亚板块俯冲的岛弧环境,因此火山带内发广泛育岛弧岩浆活动和裂谷型热泉喷发,是金、银、铜、铁等多金属矿床重要集中区。当携带了大量金属元素的地球深部热液流体从地表裂隙中喷发出来时,由于气压骤减和环境中自然水的冷却混合作用,各种矿物按 其结晶点依次从流体中结晶出来。高温条件主要形成硫酸盐和硫化物沉淀,而在低温条件下则主要形成硅酸盐沉淀。本文以新西兰Taupo火山带西部Erua盆地中热液沉积型黄铁矿为研究对象,运用野外典型地质剖面观察与分析、岩相学、矿物学、显微构造学、地球化学和同位素地球化学等方法,对赋存于Erua盆地热液沉积物和砾岩中的黄铁矿进行了系统研究,在Erua盆地地质环境与热液矿化作用、多阶段黄铁矿成因和金在黄铁矿中沉淀富集作用等地质科学问题等方面取得了以下主要新认识和新成果。Erua盆地中黄铁矿见于区域内热液沉积物和沉积岩中,热液沉积物呈烟囱结构穿切沉积岩层,说明热液改造晚于沉积岩成岩作用。在Retaruke河域,岩层剖面出露良好,发育水平层理,砾岩、砂岩、粉砂岩与泥岩交替出现,呈现出海进与海退交替的沉积环境。岩石矿化作用明显,在河床中沉淀了厚层钛磁铁矿矿砂,后期石英和方解石脉交错叠加,使得区域内沉积岩经历强烈的热液蚀变改造。砾岩具有典型的粗粒碎屑结构,块状构造,岩石孔隙发育,并被后期侵染状、网脉状黄铁矿充填。热液沉积物主要为硅酸盐沉积,发育分层结构,矿物结晶程度低,多呈隐晶质产出,显示其低温成因。黄铁矿是热液沉积物中唯一的金属矿物,主要呈侵染状分散于基质或呈条带状分布于沉积分层边界处和方解石脉体周围。热液沉积物和砾岩中共发育三期黄铁矿,第一期黄铁矿(Py1)形成于成岩过程中,以草莓状特征为主,是低温条件、硫酸盐供给充足的开放环境下微生物硫酸盐沉降作用的结果,其δ34S值为负值,在-39.8‰到-3.3‰之间变化。第二期黄铁矿(Py2)以粗粒集合体特征为主,主要分布于热液沉积物的方解石脉体周围,受后期碳酸盐流体侵入影响明显。Py2形成于逐渐封闭、系统逐渐缺氧的环境,在微生物对硫酸盐反复的氧化和还原作用下,重34S逐步进入黄铁矿中,从而使得Py2具有较高的δ34S值,在+6.8‰到+72.2‰之间变化。第三期黄铁矿(Py3)分布较少,主要位于第一期和第二期黄铁矿的核部,呈草莓状或细粒集合体产出。由于早期黄铁矿的封闭生长,为Py3提供了封闭环境,阻碍了硫酸盐对流和循环,因而在微生物反复的氧化和还原作用下,重34S逐步进入黄铁矿中,使得Py3具有异常高的δ34S值,在+70.3‰到+100.0‰之间变化。从第一期黄铁矿到第三期黄铁矿的生长过程揭示了系统环境从开放到逐渐封闭过程的转化。这种转化过程一方面是热泉喷口附近硫磺的沉淀作用逐渐阻碍了硫酸盐循环对流的结果,另一方面也受热液沉积物和黄铁矿自身的封闭生长作用,逐渐形成局部的封闭环境的影响。在微生物活动影响下,在封闭环境下有限硫酸盐在微生物作用下被反复氧化和还原可产生高达100.0‰的34S分馏,这可作为黄铁矿具有复杂且髙异常δ34S值的解释。金在三类黄铁矿中均为不可见构造包裹金,以Au1+置换Fe2+的方式赋存在黄铁矿中。黄铁矿整体含金量在20~120 ppm,品位较低。由于黄铁矿贫砷,使得黄铁矿缺少晶格空位来吸附金离子,导致黄铁矿中的金含量较低。总体来讲,通过对Erua盆地热液沉积型黄铁矿的研究,我们确定了该热液沉积矿床富含多种贵金属,黄铁矿发育多阶段生长也为金的富集提供了条件。结合研究区岛弧特征的地质背景,广泛的热液活动使得该区域成为矿产资源勘察的理想目标区。