胶东西岭金矿床地质特征与金的赋存状态

2022-02-16 09:10孙之夫胡跃亮张子衿马盛钧王俊洁曾庆栋范宏瑞吴金检
地质与勘探 2022年1期
关键词:西岭胶东黄铁矿

孙之夫,冯 涛,胡跃亮,柏 瑞,张子衿,马盛钧,贾 飞,王俊洁,曾庆栋,俞 炳,范宏瑞,吴金检

(1.山东黄金地质矿产勘查有限公司,山东莱州 261400;2.中国科学院地质与地球物理研究所,矿产资源研究重点实验室,北京 100029;3.中国科学院地质与地球物理研究所,岩石圈演化国家重点实验室,北京 100029;4.中国科学院地球科学研究院,北京 100029;5.中国科学院大学地球与行星科学学院,北京 100049)

0 引言

西岭金矿床(破碎蚀变岩型)是山东黄金近来新发现的一超大型金矿床,探明的金资源量高达475 吨,平均品位4.56 g/t①,其位于著名三山岛金矿床(超大型)的东侧,属于三山岛金矿床向深部NE向延伸的矿体(刘祥朋等,2017a)。前人对三山岛金矿床的地质特征、成矿流体性质及来源、金成矿时代、矿床成因和成矿模式等进行了大量的研究(Fan et al.,2003;姜晓辉等,2011;Hu et al.,2013;Li et al.,2013;Wen et al.,2016;Xu et al.,2016;林祖苇等,2019;Peng et al.,2021),取得了三山岛金矿床成矿时代为早白垩世,成矿流体属于中温、中低盐度的H2O-NaCl-CO2± CH4热液体系,形成于与华北克拉通破坏有关的构造背景等诸多一致的认识(Fan et al.,2003;姜晓辉等,2011;Hu et al.,2013)。经过多年的大规模开采,目前三山岛金矿床的保有金资源储量不断减少,亟需进行深部及外围找矿的突破。受益于山东黄金在该金成矿有利区段进行了大力度的投资和勘查工作,最终在三山岛金矿床的东侧深部成功探获了又一个超大型的西岭金矿床。然而,目前对于西岭金矿床的研究工作仍然十分薄弱,尤其是缺乏对西岭金矿床金的赋存状态的系统研究,这一不足极大制约了对西岭金矿床的深入认识,直接影响了西岭金矿床金的选冶技术和矿床开发,严重滞后了对胶东金矿集区开展金矿深部找矿工作的进度。本文在系统阐述西岭金矿床地质特征的基础上,通过光学显微镜、扫描电镜和电子探针等手段,深入研究了西岭金矿床金的赋存状态。

1 区域地质背景

胶东金矿集区位于华北克拉通东南缘(图1),与辽东金矿集区隔渤海相望,西以郯庐断裂带为界,东南与苏鲁超高压变质带相连,由前寒武纪变质基底和超高压变质带组成。中生代构造-岩浆活动在这一矿集区强烈发育,早白垩世(~120 Ma)岩浆热液型金矿在这一矿集区集中产出,是我国目前规模最大的金矿集区(>5000吨,Deng et al.,2020;李衣鑫等,2020)。胶东金矿集区自西向东依次可划分为招远-莱州、蓬莱-栖霞和牟平-乳山三大金成矿带(陈光远等,1989)。

图1 胶东金矿集区地质及三大金成矿带分布图(据Fan et al.,2003修改)Fig.1 Geological sketch map of the Jiaodong gold-concentration district showing the distribution of three major gold metallogenic belts(modified from Fan et al.,2003)1-第四系;2-苏鲁超高压变质岩;3-元古代变质岩;4-太古代变质岩;5-早白垩世火山岩;6-早白垩世花岗岩;7-早白垩世花岗闪长 岩;8-晚侏罗世花岗岩类;9-晚三叠世花岗岩类;10-主要断裂;11-蚀变岩型金矿;12-石英脉型金矿1-Quaternary;2-Sulu UHP metamorphic rock;3-Proterozoic metamorphic rock;4-Archean metamorphic rock;5-Early Cretaceous volcanic rock;6-Early Cretaceous granite;7-Early Cretaceous granodiorite;8-Late Jurassic granitoid;9-Late Triassic granitoid;10-major fault;11-altered-rock type Au deposit;12-quartz-vein type Au deposit

区内出露的地层主要为新太古界胶东群,以斜长角闪岩、斜长片麻岩和黑云变粒岩为主,属角闪岩相-麻粒岩相变质岩,其原岩为一套超基性、基性到中酸性火山岩和碎屑沉积岩(杨敏之和吕古贤,1996)。此外,局部可见古元古界荆山群和粉子山群角度不整合于新太古界胶东群之上,属角闪岩相变质岩,其原岩为一套富镁碳酸盐岩建造和超基性、基性到中酸性火山岩(陈光远等,1993)。新元古界蓬莱群以变质石英砂岩夹变质粉砂岩为主(初航等,2011)。

区内岩浆侵入活动强烈,中生代侵入岩大面积发育,主要包括玲珑岩体、郭家岭岩体和艾山岩体等。玲珑岩体岩性以黑云母花岗岩为主,呈NE向侵位于前寒武纪变质基底中,带状分布于焦家断裂和招平断裂带之间,锆石U-Pb年龄为165~150 Ma(苗来成等,1998;Wang et al.,1998;Ma et al.,2013)。郭家岭岩体岩性以花岗闪长岩为主,呈近EW向侵位于玲珑岩体和胶东群中,锆石U-Pb年龄为130~125 Ma(Wang et al.,1998;陈广俊等,2014)。艾山岩体岩性以二长花岗岩和正长花岗岩为主,呈近NE向侵位于郭家岭岩体中,锆石U-Pb年龄为118~113 Ma(Goss et al.,2010)。此外,区内还发育大量伟晶岩、闪长岩、闪长玢岩、煌斑岩、辉绿岩等脉岩。其中,玲珑岩体和郭家岭岩体是胶东金矿集区内主要的容矿地质体,众多早白垩世金矿床赋存在该两者岩体中(杨立强等,2014;范宏瑞等,2016;Deng et al.,2020)。

区内构造格架主要包括EW、NE-NNE和NW向构造系统。其中,金成矿作用主要受控于NE-NNE 向断裂构造体系。EW向构造为古老基底褶皱和其伴生的断裂构造体系,两者共同组合而成东西向褶断带,其在中新生代构造活动异常强烈,伴随有大规模岩浆侵入和火山活动的特点(邓军等,2010;Deng et al.,2019)。NE-NNE向断裂带是郯庐断裂的次级断裂系统(Goldfarb et al.,2001),以~35 km近等间距平行分布于胶东金矿集区,自西向东发育有三山岛断裂、焦家断裂、招平断裂、栖霞断裂和牟乳断裂及其次级断裂,区内众多金矿床的定位产出严格受控于这些NE-NNE向断裂(杨立强等,2014;范宏瑞等,2016;Deng et al.,2020)。NW向断裂规模较小,一般切穿早期NE向断裂,形成于主成矿期金成矿作用之后的挤压事件(邓军等,1996,2010),对金矿起破坏作用。

2 矿床地质特征

西岭金矿床位于胶东半岛西北部,莱州市区以北约25 km,经纬度坐标为东经119°57′03″-119°59′42″,北纬37°23′46″-37°25′00″。

2.1 地层

区内出露地层较为简单,以第四系覆盖为主,另有古元古界荆山群禄格庄组呈残留体零星出露(图2)。禄格庄组岩性为黑云片岩、大理岩和变粒岩等变质岩,属高角闪岩相变质,厚度为数十米至百余米,其原岩为富铝的碎屑岩(刘祥朋等,2017a)。

图2 西岭金矿床地质简图(据刘祥朋等,2017b)Fig.2 Geological sketch map of the Xiling gold deposit (modified from Liu et al.2017b)1-第四系;2-元古代变质岩;3-太古代变质岩;4-早白垩世郭家岭花岗闪长岩;5-晚侏罗世玲珑二长花岗岩;6-金矿体;7-断裂;8-海水1-Quaternary;2-Proterozoic metamorphic rock;3-Archean metamorphic rock;4-Early Cretaceous Guojialing granodiorite;5-Late Jurassic Linglong monzonitic granite;6-gold orebody;7-fault;8-seawater

2.2 构造

区内构造以断裂构造为主,规模最大的为NE向F1断裂(三山岛断裂),次为NWW向F2、F3和F4断裂(图2)。西岭金矿床位于F1断裂的北东段,F1断裂叠加在中生代花岗岩和新太古界胶东群变质基底的接触带上,地表出露长达12 km,宽为20~400 m,具舒缓波状特征,总体走向35°左右,倾向南东,倾角在不同标高表现出明显的变化。在-600 m标高以上倾角相对较缓,为~42°;在-600~-1000 m标高区段倾角逐渐变陡,最陡达80°;在-1000 m标高以下倾角稳定集中在30°~50°。F1断裂是区内主要的控矿和容矿断裂(刘诗鹏等,2019;杜利明等,2021),具有多期次活动的特点,该断裂受控于区域右行剪切应力场,在成矿期的右行张扭运动所造成的引张启开部位是有利的赋矿部位,赋存了金矿床(Ⅰ号蚀变带)。F2 断裂,走向290°,倾向NE,局部反倾,倾角80°~90°,位于新立金矿北部,目前主要由5个钻孔工程控制。钻孔工程控制延深达270 m,推测长度~300 m。F2断裂与区内F3断裂特征基本一致(赵海军等,2009),向北西延伸入莱州湾。F3断裂,走向290°~300°,延深大于600 m,向北西延伸入莱州湾,倾向NE,倾角大于80°。该断裂至少存在两期活动(刘诗鹏等,2019),早期具张性特征,大量基性脉岩充填侵入;晚期发生左行平移,使早期侵入的煌斑岩等脉岩破碎,并将其左行水平错开,可见煌斑岩中含有黄铁绢英岩的捕虏体或角砾等构造特点,属于成矿后活动较强的断裂,对区内矿体起破坏作用。F4断裂,走向295°,倾向NE,局部反倾,倾角84°~88°,该断裂由1∶5000高精度磁测结果推断和水文钻孔揭露共同控制(刘诗鹏等,2019)。F4断裂宽0.2~5.0 m,推测长度大于400 m,向北西延伸入莱州湾。

2.3 岩浆岩

区内岩浆岩主要由钻孔工程揭露,地表鲜有出露。钻孔工程揭露的岩浆岩主要有新太古代中细粒变辉长岩和中生代晚侏罗世黑云母二长花岗岩及早白垩世似斑状花岗闪长岩。新太古代中细粒变辉长岩主要分布在矿区西南侧、三山岛断裂带上盘,呈岩基状大面积侵入。岩石呈灰绿-深绿色,粒状变晶结构,普遍发育片麻状、条纹-条带状构造。晚侏罗世黑云母二长花岗岩主要分布在三山岛断裂两侧。岩石呈浅肉红色,花岗结构,块状构造。早白垩世似斑状花岗闪长岩主要分布在三山岛断裂带的下盘。岩石为浅肉红色,似斑状结构,块状构造。区内脉岩众多,均为成矿后的脉岩,主要有煌斑岩和辉绿玢岩,个别钻孔可见少量闪长玢岩。煌斑岩多沿NE向断裂在蚀变带中呈脉状产出,长度40~340 m,厚度多为1~10 m,少数大于10 m。辉绿玢岩主要沿NWW向张扭性断裂充填。石英闪长玢岩分布于中粒黑云二长花岗岩中,切割断裂蚀变带。

2.4 矿体特征

西岭金矿床为典型的破碎蚀变岩型金矿床(图3、图4、图5a~b),在西岭金矿探矿权范围内共核实210个矿体①,其中Ⅰ-1和Ⅰ-2为主矿体(图4),次要矿体为Ⅱ-1、Ⅱ-2和Ⅱ-3,其它均为零散矿体。工程控制走向最大长度为2357 m,倾向最大斜深为1510 m,矿体规模大,呈层状产出,矿体以脉状和大脉状为主。主矿体Ⅰ-1和Ⅰ-2地质特征描述如下,部分矿体的主要地质特征详见表1。

表1 西岭金矿床部分矿体地质特征表Table 1 Geological characteristics of some representative orebodies in the Xiling gold deposit

图3 西岭金矿床I号(I-1和I-2)金矿体纵投影图Fig.3 Longitudinal projection of No.I (I-1 and I-2) gold orebodies in the Xiling gold deposit

图4 西岭金矿床主要金矿体联合剖面图Fig.4 Joint cross sections of the main gold orebodies in the Xiling gold deposit1-金矿体及编号;2-勘探线1-gold orebody and number;2-exploration line

Ⅰ-1矿体发育在F1断裂(三山岛断裂)主裂面以下,距主裂面0~27 m范围内,赋存于黄铁绢英岩化碎裂蚀变岩带内。矿体整体呈似层状产出,局部具膨胀夹缩、分支复合和尖灭再现的现象。矿体无明显的断层错动或脉岩穿插,后期构造活动对Ⅰ-1矿体影响小。Ⅰ-1矿体为主要矿体之一,金矿石量占西岭金矿床总量32.03%。矿体由84个钻孔工程控制,赋存标高为-722~-2201 m,走向最大长度2357 m,倾向最大斜深1245 m。矿体产状与主裂面基本一致,呈舒缓波状,总体走向22°左右,倾向SE,倾角20°~59°。矿体厚度为0.59~52.44 m,平均厚度为8.85 m,平均品位为4.22×10-6。

Ⅰ-2矿体发育在Ⅰ-1矿体下盘,距Ⅰ-1矿体底板4~88 m范围内,赋存于黄铁绢英岩化碎裂蚀变岩带内。矿体整体呈似层状产出,局部具膨胀夹缩、分支复合和尖灭再现的现象。矿体无明显的断层错动或脉岩穿插,后期构造活动对矿体影响小。Ⅰ-2矿体是主要矿体之一,金矿石量占西岭金矿总量37.72%。矿体由88个钻孔工程控制,赋存标高为-910~-2213 m,走向长度1943 m,倾向最大斜深1510 m。矿体产状与主裂面基本一致,呈舒缓波状,总体走向19°左右,倾向SE,倾角24°~69°。矿体厚度为0.59~59.52 m,平均厚度为10.20 m,平均品位为3.89×10-6。

2.5 围岩蚀变

围岩蚀变作用在西岭金矿强烈发育,钾化、绢英岩化、硅化、绢云母化、绿泥石化和碳酸盐化等均是西岭金矿主要的蚀变类型(图5c~d)。钾化是成矿早期的热液蚀变,主要分布在整个破碎蚀变带内,但受到后期的绢英岩化等热液蚀变的改造,仅在绢英岩化较弱的破碎带边部清晰可见。钾化是高温热液钾质交代作用,斜长石经钾质交代作用形成钾长石,以蚀变带下盘的中粒黑云二长花岗岩具明显的钾化为特征。绢英岩化是西岭金矿广泛发育的主要的蚀变作用,主要分布在蚀变带的中心,它构成蚀变岩带的基本骨架。在热液作用下,黑云母蚀变成绢云母,斜长石和钾长石先后被细粒石英和绢云母所取代形成蚀变产物以绢云母和石英为主的矿物组合。硅化、绢云母化和绿泥石化往往叠加分布,是区内重要的热液蚀变类型,与金成矿有着密切的时空联系。碳酸盐化是破碎蚀变带内普遍存在的一种热液蚀变作用,标志金银矿化的尾声,同时也标志各期次热液活动的结束。碳酸盐化形成各类碳酸盐矿物(方解石、铁白云石、菱铁矿),伴有少量石英出现,常呈细脉状或网脉状穿插于岩石之中。

图5 西岭金矿床矿石、围岩蚀变和不同成矿阶段特征Fig.5 Characteristics of ores,wall rock alterations,and different ore-forming stages in the Xiling gold deposita~b-破碎蚀变岩型矿石;c-郭家岭岩体钾化蚀变;d-玲珑岩体硅化蚀变;e-石英-黄铁矿-绢英岩(I)阶段;f-石英-黄铁矿(II)阶段;g-灰石英-多金属硫化物(III)阶段;h-石英-碳酸盐(IV)阶段a~b-fractured altered rock type ore;c-potassic alteration of the Guojialing pluton;d-silicification of Linglong pluton;e-quartz-pyrite-sericitolite stage(stage I);f-quartz-pyrite stage(stage II);g-grey quartz-polymetallic sulfide stage(stage III);h-quartz-carbonate stage(stage IV)

2.6 矿石组构

黄铁矿在西岭金矿大量产出。此外,方铅矿、闪锌矿、黄铜矿、毒砂、磁黄铁矿和磁铁矿等金属矿物在西岭金矿也较为发育(图6)。石英是西岭金矿最主要的脉石矿物,绢云母和绿泥石普遍发育,此外,还含少量的方解石、白云石和萤石。

图6 西岭金矿床矿物组合特征Fig.6 Characteristics of mineral assemblages from the Xiling gold deposita-粗粒自形黄铁矿;b-黄铁矿和方铅矿共生;c-黄铜矿和闪锌矿呈固溶体分离结构;d-金以包体金的形式赋存在黄铜矿中;e~l-大量 金颗粒赋存在黄铁矿中;Au-自然金;Ccp-黄铜矿;Gn-方铅矿;Py-黄铁矿;Qtz-石英;Sp-闪锌矿a-coarse-grained euhedral pyrite;b-pyrite is intergrown with galena;c-exsolution texture of chalcopyrite-sphalerite solid solution;d-gold inclusion in chalcopyrite;e~l-many gold grains in pyrite;Au-native gold;Ccp-chalcopyrite;Gn-galena;Py-pyrite;Qtz-quartz;Sp-sphalerite

粒状变晶结构在西岭金矿最为普遍发育,主要由石英、长石和方解石等粒状矿物紧密排列而成。碎裂结构也较为常见,黄铁矿呈压碎粒状分布于细粒石英与绢云母之间。交代结构常见早期金属硫化物矿物被晚期金属硫化物矿物交代或晚期金属硫化物矿物穿插交代早期矿物,如毒砂交代黄铁矿,石英被黄铜矿穿插交代。固溶体分离结构常见闪锌矿中分布有出溶作用形成的黄铜矿,构成乳滴状结构。

矿石构造以浸染状构造为主,具体表现为黄铁矿、黄铜矿、方铅矿和闪锌矿等金属硫化物,呈致密或稀疏的不均匀星散状分布在于以长石和石英为主的脉石矿物中。网脉状和细脉状构造在西岭金矿也较为常见,其中网脉状构造常见黄铁矿、黄铜矿、方铅矿和闪锌矿等多金属硫化物呈细脉状沿着黄铁绢英岩的网状裂隙充填灌入;细脉状构造常见多金属硫化物呈细脉状分布于黄铁绢英岩、石英脉和蚀变围岩中。此外,矿石被破碎成角砾,被石英或各种金属硫化物所胶结,该角砾状构造也是西岭金矿重要的矿石类型。

2.7 成矿阶段

西岭金矿床不同成矿阶段的矿物组合差异性明显,常见晚期矿脉切穿早期矿脉。根据上述特征,可将西岭金矿划分为4个成矿阶段(图5e~h)。I石英-黄铁矿-绢英岩阶段,为成矿作用的早期,含金较少,主要以石英和绢云母为主,以及含少量黄铁矿,黄铁矿以不规则粒状或粗粒自形晶分布于热液交代作用而成的绢英岩/黄铁绢英岩中。II石英-黄铁矿阶段,为成矿作用的中期,形成较多的黄铁矿和毒砂,明显富含金,这个阶段形成的黄铁矿以细粒它形为特征,交代或充填早期(I阶段)粗粒自形黄铁矿,金矿物主要以包体金形式赋存在石英和黄铁矿中,少量赋存在黄铁矿和毒砂的晶隙/裂隙中。III灰石英-多金属硫化物阶段,为成矿作用的中晚期,明显富含金,黄铁矿、黄铜矿、方铅矿、闪锌矿、砷黝铜矿和银黝铜矿等多金属硫化物在这个阶段广泛发育,多为细粒常呈细脉状和浸染状分布,矿物间充填交代作用强烈,金矿物主要以裂隙金和晶隙金形式赋存在黄铁矿、方铅矿和石英的裂隙/晶隙中。Ⅳ石英-碳酸盐阶段,是成矿作用的晚期,含金极少,石英、方解石、菱铁矿和少量萤石多呈细脉状穿插于矿石之中,无明显金矿化。

2.8 矿床成因

前人对胶东西北部金矿床的C-H-O-S-Pb-He-Ar-Sr等多元同位素综合研究表明,该地区金矿床成矿流体为壳-幔混合来源,幔源流体对于金成矿起了重要作用(Mao et al.,2008;Zhang et al.,2008;Deng et al.,2015;Wen et al.,2016);成矿物质可能来源于两部分,主要由幔源流体从地幔中携带上来大量的成矿物质,改造活化的前寒武变质基底可能也提供了部分成矿物质(Zhai and Santosh,2013;Feng et al.,2021)。前人将三山岛断裂上盘的三山岛金矿成矿年龄限定为~120 Ma(Zhang et al.,2003;Hu et al.,2013),而西岭金矿床位于三山岛金矿床的东侧深部,这表明西岭金矿床成矿时代可能也为~120 Ma。这一成矿时代对应于古太平洋板块向欧亚大陆板块俯冲-滞留-后撤的构造体制转折背景下(Zhu et al.,2015),表明其形成于华北克拉通破坏机制下伸展构造背景,而非典型造山型金矿的碰撞造山构造背景。因此,西岭金矿床矿床成因应当归类于中温岩浆热液充填-交代作用而形成的蚀变岩型金矿床。

3 样品采集及测试方法

3.1 光薄片鉴定及扫描电镜观察

对西岭金矿16个深钻孔开展了细致观察,选取有代表性的样品制成42件探针片和19件薄片,进行详细的光学显微镜下观察和背散射扫描电镜观察,对金矿物和其他金属矿物进行照片采集和统计分析工作。相关研究工作均在中国科学院地质与地球物理研究所矿产资源研究院重点实验室进行,光学显微镜下观察和背散射扫描电镜观察分别使用德国ZEISS AXIO Scope.A HAL 100型显微镜和荷兰Phenom XL型扫描电镜观察完成。

3.2 电子探针分析

在发现的366粒金矿物中,随机选择20粒具有代表性的金矿物进行电子探针微区定量分析。测试工作在华北有色地质勘查局燕郊中心实验室电子探针分析实验室(JXA-8230)完成。测试工作采用仪器电压20 kV、电流1×10-8A、束斑大小1 μm、环境温度20℃~25℃、湿度45%~55%。检测依据为GB/T15074-2008标准,采用ZAF法校正,检测元素包含Au、Ag、Cu、Cr、Fe、Ni、Te和S。测试结果详见表2。

表2 西岭金矿床金矿物化学成分表Table 2 Chemical compositions of gold minerals in the Xiling gold deposit

4 金的赋存状态讨论

4.1 金矿物赋存状态

利用光学显微镜和背散射扫描电镜对采自西岭金矿的探针片进行了详细的观察,共发现有366粒金矿物,金矿物主要有晶隙金、裂隙金和包体金三种赋存状态(图6d~l,表3)。晶隙金表现为金矿物沿着一种或多种伴生矿物(如黄铁矿、石英、黄铜矿、方铅矿、闪锌矿)颗粒充填。裂隙金表现为金矿物常常以线状充填在黄铁矿裂隙中。包体金表现为金矿物常常以粒状被包裹于黄铁矿和石英中。其中,晶隙金占72.95%、包体金占17.49%、裂隙金占9.56%。金的主要载体矿物为黄铁矿,次为石英、黄铜矿和方铅矿等。晶隙金主要位于黄铁矿内,占总量的57.38%,次为黄铁矿与石英等脉石矿物之间。

表3 西岭金矿床金矿物赋存状态统计表Table 3 Statistics of occurrences of gold in the Xiling gold deposit

4.2 金矿物粒度及形态

统计分析发现的366粒金矿物,粗粒金(>0.074 mm)占2.18%,中粒金(0.074~0.037 mm)占8.20%,细粒金(0.037~0.010 mm)占55.19%,微粒金(0.010~0.0001 mm)占34.43%。在西岭金矿中,矿石中金矿物粒度以细粒-微粒(0.037~0.0001 mm)为主,占89.62%(表4)。由于金矿物的粒度大小是准确确定选矿方法和磨矿细度的主要依据(朱炳玉等,2010;杨隆勃等,2013),为最大提高西岭金矿床选冶效益,结合金矿物粒度统计(表4)和磨矿细度试验结果①,磨矿细度达到细粒金(~0.010 mm),就可以经济且高效选出绝大多数的金矿物。西岭金矿石属低硫易选矿石,可采用浮选-氰化工艺选矿,并注意回收有益组分Ag,能获较好的指标。具体选矿方案可采用快速浮选、两次粗选、两次扫选、两次精选顺序返回工艺流程。此外,金矿物粒度的分布与赋存状态往往有一定的关系(表5):粗粒主要为裂隙金和晶隙金;中粒主要为晶隙金;细粒主要为晶隙金,次为包体金;微粒主要为晶隙金,次为包体金。统计分析发现的366粒金矿物,各金矿物形态各异,金矿物形态以各种粒状为主(表6),占74.0%,其次为叶片状(18.9%),以及少量的线状、钩状、枝杈状和哑铃状,占7.1%。

表5 西岭金矿床金矿物粒级与赋存状态关系统计表Table 5 Statistics of relationship between grain sizes of gold mineral and their occurrences in the Xiling gold deposit

表6 西岭金矿床金矿物形态统计表Table 6 Statistics of gold mineral forms in the Xiling gold deposit

4.3 金矿物化学成分

通过对20粒具有代表性的金矿物的电子探针测试分析结果表明金矿物主要以Au和Ag为主,尚含微量的Cu、Cr、Fe、Ni、Te、S等元素。金矿物Au含量为68.48%~83.11%,Ag含量为15.99%~29.52%。矿石中金矿物主要为银金矿(金50%~80%,银20%~50%),含少量自然金(金l00%~80%,银0%~20%)。自然金为金黄色-亮金黄色;银金矿为淡乳黄色,磨光性差。金矿物最高成色为831,最低成色为685。金粒的金成色在500~800之间的占95%,平均成色为739。依据金矿物成色与其成矿温度和深度呈明显正相关关系(张振儒和杨思学,1986;Liu and Beaudoin,2021),西岭金矿金成色研究表明其对应于中温岩浆热液型金矿床。

5 结论

(1)光学显微镜和背散射扫描电镜研究表明西岭金矿床有晶隙金、裂隙金和包体金三种赋存状态,主要以晶隙金的形式赋存在黄铁矿内。载金矿物主要为黄铁矿,次为黄铜矿、方铅矿和石英。

(2)西岭金矿床金矿物粒度较细,以微细粒金(0.037~0.0001 mm)为主,金矿物形态以各种粒状为主。金矿物成分主要以Au和Ag为主,含微量元素。金成色为685~831,以银金矿为主,含少量自然金。西岭金矿金成色研究表明其对应于中温岩浆热液型金矿床。

(3)西岭金矿床成因类型为中温岩浆热液充填-交代蚀变岩型金矿床,形成于早白垩世华北克拉通破坏机制下伸展构造背景。

致谢:感谢山东黄金地质矿产勘查有限公司地质工作人员对本文成稿提供的帮助和支持,感谢审稿人对本文提出的宝贵修改意见。

[注 释]

①山东黄金地质矿产勘查有限公司.2020.山东省莱州市三山岛矿区西岭金矿资源量核实报告(初稿)[R].

[附中文参考文献]

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