西秦岭马泉金矿床载金矿物地球化学特征和对金成矿作用的启示

摘要

马泉金矿床是位于西秦岭造山带的中型细脉浸染型金矿床，有关其金富集机制尚未明确。本文基于野外地质调查与室内矿相学研究，将成矿作用划分为3个阶段：Ⅰ.石英-黄铁矿（Py1）阶段，Py1以星点状、微细脉状产于粉砂质板岩和石英脉中，呈自形—半自形粒状结构，粒径为50～800μm,具成分均一、包裹体稀少、低As-Au特征；Ⅱ.石英-黄铁矿（Py2）-多金属硫化物阶段，Py2呈浸染状-团块状，粒径为20～400μm,半自形-它形，多孔结构，无环带，与毒砂、黄铜矿共生，毒砂（Apy）较自形，粒径为20～600μm,菱形切面长柱-针状晶，含磁黄铁矿/碲银矿包裹体；Ⅲ.石英-碳酸盐阶段。Ⅱ阶段金以可见金（毒砂裂隙中银金矿包体）和不可见金（黄铁矿/毒砂晶格内纳米级Au⁰包裹体或Au⁺晶格金）形式赋存。Py2主量元素显示Fe-As/S-As负相关、As-Au正相关，指示As-Au可能通过类质同象置换进入黄铁矿晶格；原位微量元素分析揭示Au以固溶体形式存在，而Co-Ni-Ag-Pb-Zn-Cu主要为硫化物包裹体。Py1相较Py2具低Au-As、高Co-Ni-Cu-Ag-Pb特征，其Ag/Co<0.1与Py2的Ag/Co升高且As/Sb>20共同排除低温热液成因。毒砂温度计指示成矿温度为（405±60）℃、硫逸度lgf（S₂）=-8.32±2.17,载金硫化物微量元素特征指示流体沸腾引发的H₂S/CO₂气相迁移促使金-硫络合物失稳。马泉金矿床载金矿物中金的沉淀是流体沸腾主导的物理化学作用、富砷流体环境下的晶格置换（Au⁺）和纳米金捕获（Au⁰）三者协同耦合作用的结果，综合矿床地质特征，本文认为马泉金矿床属于造山型金矿床。

关键词

造山型金矿床 / 西秦岭造山带 / 马泉金矿床 / 金沉淀机制