黔西南架底金矿床载金黄铁矿成矿物质来源和成矿机制探讨:来自原位硫同位素的证据

作者：何虎军; 田冲; 张文高; 杨兴科

来源：大地构造与成矿学, 2023, 47(04): 791-800.

DOI：10.16539/j.ddgzyckx.2022.05.017

• 架底金矿床
• 成矿期次
• 原位S同位素
• 成矿物质来源
• 成矿机制

架底金矿床是黔西南玄武岩分布地区较为典型的金矿床之一,该矿床载金黄铁矿普遍具有环带结构,显示出多期次、多来源的特征,对成矿物质来源和矿床成因研究提出挑战。本文基于野外认识和室内显微镜下的观察,将不同形态的黄铁矿划分为三个期次:(1)成矿前的黄铁矿为草莓状黄铁矿,是沉积期黄铁矿的典型代表;(2)成矿期的黄铁矿有两种:一种呈自形-半自形,粒径较大,几十微米到100μm不等,核部有较多的裂隙发育,背散射图像显示核部周围发育有环带,通常呈脉状产出;另一种为均质结构的细粒五角十二面体的黄铁矿,粒径大约都在50μm左右,无环带结构;(3)成矿期后的黄铁矿颗粒较大,多为立方体和不规则状产出,同样也发育有环带结构。在此基础上,利用LA-MC-ICP-MS分析方法对不同期次的黄铁矿进行原位S同位素测试,结果显示:成矿前无环带黄铁矿δ34S的值为-23.47‰～-19.76‰,表现为较大的负值,显示沉积硫的特征;成矿期的环带黄铁矿以及同期均质五角十二面体黄铁矿的δ34S值为-1.39‰～4.45‰;成矿期后的环带黄铁矿δ34S的值为-1.57‰～-0.91‰,两者整体均显示岩浆硫的特征,但属于不同阶段的产物。综合前人研究成果,推测成矿物质主要来源于地幔,有部分地壳物质的混入,可能经历了两个过程,首先是铁白云石与富集CO2的流体反应,释放出Fe2+、Mg2+、Ca2+离子,形成白云石,为之后的硫化、黄铁矿化提供必需的Fe质,随后含H3AsO■、[Au(HS)2]–、富H2S的还原性流体与Fe(2+)反应形成含砷黄铁矿、黄铁矿,金以Au+的形式进入含砷黄铁矿,完成富集。

• 单位
  长安大学; 中国地质科学院地质力学研究所; 西部矿产资源与地质工程教育部重点实验室