白云母短波红外光谱和黄铁矿地球化学特征在脉状金矿床中的勘查指示:以胶东赵家金矿床为例

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单位有色金属成矿预测与地质环境监测教育部重点实验室(中南大学);中南大学地球科学与信息物理学院;山东黄金地质矿产勘查有限公司;Department of Geological Sciences,University of Saskatchewan;山东理工大学资源与环境工程学院;
来源大地构造与成矿学
摘要
脉状金矿床在全球金矿资源中占据重要地位,探索新的勘查方法对于隐伏脉状金矿床的发现至关重要。近年来,矿物光谱测试和原位微区分析技术的快速发展极大地推动了蚀变矿物地球化学勘查在斑岩型和矽卡岩型矿床中的应用,但其在脉状金矿床中的研究仍需进一步加强。赵家金矿床位于胶东金矿集区焦家成矿带南段,其矿体以石英脉形式赋存于新太古代胶东群变质岩中,成矿过程可分为三个阶段:石英–钾长石阶段(I)、石英–多金属硫化物–自然金阶段(II,主成矿阶段)以及石英–方解石阶段(III)。系统的短波红外(SWIR)光谱分析与岩相学观察表明,赵家金矿床主成矿阶段白云母族矿物较为发育,主要包括蒙脱石、白云母、伊利石、钠云母和多硅白云母。白云母族矿物的Al-OH吸收特征波长(Pos2200)和伊利石结晶度(IC)展现出显著的示矿特征,在矿体位置分别表现为向长波长(Pos2200>2214 nm)和高值(IC>1.5)的明显偏移。此外,主成矿阶段黄铁矿微量元素也表现出一定的示矿特性,近矿端As(中值2.60μg/g)和Bi(中值0.920μg/g)含量显著高于远矿端蚀变岩中黄铁矿的对应元素含量(As:中值1.94μg/g; Bi:中值0.66μg/g),而Ni(矿体:中值99.8μg/g;远矿端:中值132μg/g)和Se(矿体:中值1.79μg/g;远矿端:中值3.18μg/g)含量则相对较低。白云母族矿物的光谱特征与黄铁矿微量元素的空间变化可能受到相分离过程中pH和f O2升高以及温度降低的共同影响,这也是赵家金矿床金沉淀的关键机制。本研究表明,白云母族矿物的SWIR光谱特征与黄铁矿微量元素地球化学特征在隐伏脉状金矿床勘探中具有重要的应用潜力,为脉状金矿床的成矿机制研究和勘查方法开发提供了新的视角。

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