豫西潭头金矿床流体特征、碲化物形成条件及其对金富集过程的制约摘要
潭头金矿床位于华北克拉通南缘的熊耳山地区,发育多种类型碲化物,与金的关系密切。然而,成矿流体特征、碲化物形成条件及其对金富集的控制作用仍未查明。本研究在详细划分成矿阶段的基础上,采用冷热台显微测温、扫描电镜和电子探针等对石英中流体包裹体、碲化物和自然金的化学组成开展详细分析。潭头金矿床可以划分为四个成矿阶段:(1)钾长石-石英阶段;(2)石英-黄铁矿阶段;(3)硫化物-碲化物阶段;(4)石英-碳酸盐阶段。潭头矿床主要发育气液两相包裹体,石英-黄铁矿阶段和硫化物-碲化物阶段的均一温度分别为275~363℃和258~285℃,盐度分别为5.01%~9.32%NaCleqv和5.62%~8.10%NaCleqv,密度分别为0.68~0.84 g/cm3和0.71~0.86 g/cm3,压力分别为5.5~18.3 MPa和4.1~6.5 MPa,对应的成矿深度分别为0.55~1.83 km和0.41~0.65 km。碲化物包括碲金银矿、针碲金银矿、六方碲银矿、粒碲银矿、碲银矿、碲铅矿、灵宝矿、碲镍矿、碲汞矿、自然碲等。通过矿物共生组合和物理化学条件分析,确定石英-黄铁矿阶段的形成条件为:300℃,lgfO2为-36.8~-32.1,pH为3.7~5.7,lgfTe2为-18.0~-10.9,lgfS2为-11.6~-6.8;硫化物-碲化物阶段的形成条件为:250℃,lgfO2为-37.5~-31.8,pH为3.9~5.9,lgfTe2为-12.9~-9.4,lgfS2为-14~-9.5。从石英-黄铁矿阶段到硫化物-碲化物阶段,随着成矿深度变浅,流体的温度和lgfS2降低,lgfTe2升高,盐度、密度、lgfO2和pH基本不变。早阶段(石英-黄铁矿阶段)主要通过水岩反应生成富碲金的黄铁矿,晚阶段(硫化物-碲化物阶段)主要通过流体混合沉淀大量硫化物、碲化物和自然金。碲化物首先形成金属熔体,此后不断萃取流体中的Au元素,最终造成碲化物和金共同富集沉淀。
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