剪切带型金矿黄铁矿晶体塑性变形与不可见金富集关系:以胶东三山岛和乳山金矿为例

查看详情 浏览次数:1
单位河南理工大学资源环境学院;中国科学院大学地球与行星科学学院;河南省地质矿产勘查开发局第一地质矿产调查院;
来源岩石学报
出版年2025
期号09
摘要
深入理解构造变形与金富集的耦合关系,是阐明剪切带型金矿成因机制的关键前提。黄铁矿是剪切带型金矿中重要的载金矿物,其赋存的金不仅包括裂隙金、晶隙金和包裹体金等可见金,还包含以晶格金(Au+)或纳米金(Au0)形式存在的不可见金。后者虽难以通过常规手段观测,但同样是重要的黄金资源。研究发现,黄铁矿晶体塑性变形位置常具有较高的不可见金含量,然而晶体塑性变形如何导致不可见金的迁移-富集目前尚不清楚,这也制约了对剪切带型金矿中Au元素富集机制的理解。本研究利用偏光显微镜、扫描电子显微镜(SEM)、电子背散射衍射(EBSD)和激光剥蚀电感耦合等离子质谱(LA-ICP-MS)对胶东三山岛金矿和乳山金矿中的黄铁矿进行了微观变形特征观察和原位微区微量元素空间分布规律分析,结果表明:(1)三山岛金矿黄铁矿中的不可见金主要以晶格金形式赋存,而乳山金矿黄铁矿中的不可见金既有晶格金,也有纳米金。(2)两个金矿的黄铁矿均发生了不同程度的晶体塑性变形,且Au元素在晶内低角度边界等塑性变形位置发生富集。同时显微观测未见所研究的低角度边界与晶体外部连通现象,因此认为这些不可见金的迁移-再分配主要由无外部流体参与的晶内扩散作用主导,即黄铁矿结晶过程中捕获的Au元素以缺陷(点缺陷或位错)方式占据晶格位置,成为黄铁矿晶体中的“杂质”,使晶体偏离完美晶格形态并处于高能状态。在构造剪切应力作用下,载金黄铁矿内部的点缺陷/位错密度进一步增大,同时降低了点缺陷/位错移动所需的活化能,进而启动位错滑移/蠕变机制。位错滑移/蠕变作用使黄铁矿发生晶体塑性变形以调节构造剪切应力引发的应变能,同时移动的位错又夹带大量“杂质金”(晶格金或纳米金)一起运动,最终促使Au元素迁移并聚集在低角度边界(位错壁)位置。这一过程促进了黄铁矿晶体内部原本分散的不可见金元素的聚集,这可能为后续形成可见金或高品位金矿体提供了重要的“预富集储库”。由构造剪切应力引发的晶格结构变化和/或化学键调整这一构造应力化学过程,是黄铁矿晶体塑性变形促进不可见金迁移-富集的关键。

@ 2023 版权所有 中国地质图书馆 (中国地质调查局地学文献中心)

京ICP备 05064591号 京公网安备11010802017129号

建议浏览器: 火狐、谷歌、微软 Edge、不支持 IE