西秦岭西和县大桥金矿成因研究——黄铁矿矿物化学和Nano-SIMS原位微区硫同位素组成新证据摘要
大桥金矿是我国西秦岭地区最具代表性的超大型金矿床之一,但其矿床成因类型却始终未有定论。黄铁矿是大桥金矿的主要载金矿物之一,它的矿物化学及硫同位素组成对矿床成因具有重要的指示意义。本次研究采用电子探针(EPMA)和纳米级二次离子质谱技术(Nano-SIMS)对载金黄铁矿开展精细矿物学分析。岩相学观察和背散射电子图像分析发现大桥金矿中黄铁矿的形态主要有草莓状、自形、半自形—他形和环带状。其中,环带黄铁矿发育典型的核—边二元结构,记录了与成矿有关的两期次热液活动。电子探针成分分析结果表明除草莓状黄铁矿外,自形、半自形—他形及环带黄铁矿均具有Co/Ni值大于1、ΔFe和ΔS值小于1等典型热液成因黄铁矿的成分特征,特别是它们的(Fe+S)及As含量与岩浆热液成因的造山型金矿床中的黄铁矿基本一致。Au—As相关性分析和Nano-SIMS元素面扫描图像显示大桥金矿中金的赋存状态很可能为纳米金,其富集机制与早期形成的黄铁矿和成矿流体的相互作用密切相关。Nano-SIMS原位微区硫同位素结果表明草莓状黄铁矿具有极负的δ34SV-CDT值(-20.6‰~-25.5‰),其形成可能与细菌还原海水硫酸盐过程有关。环带黄铁矿中核部δ34SV-CDT值变化范围在+0.8‰~+2.8‰,显示出幔源岩浆硫的同位素特征,而黄铁矿边部的δ34SV-CDT值变化范围在+8.0‰~+17.7‰,与西秦岭地区出露的岩浆岩同位素组成基本一致,暗示了其同样来源于岩浆热液,但不排除有地层硫等其他硫源混入的可能性。两期岩浆热液在硫同位素组成上的差异性或与母岩浆性质不同有关。综上,大桥金矿应属于与岩浆热液有关的造山型金矿床。
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