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胶东牟平-乳山成矿带载金黄铁矿元素组成特征及其地质意义
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作者 程南南 马毓民 +4 位作者 亢怡萱 侯泉林 石梦岩 潘结南 李剑斌 《矿床地质》 北大核心 2025年第1期159-182,共24页
牟平-乳山成矿带是胶东地区重要的石英脉型金矿成矿带,矿体主要赋存于晚侏罗世昆嵛山花岗岩体内,严格受次级剪切带的控制。黄铁矿作为牟平-乳山成矿带内主要的载金矿物,精细分析其元素组成特征可以查明金的赋存状态,也可为探讨成矿流体... 牟平-乳山成矿带是胶东地区重要的石英脉型金矿成矿带,矿体主要赋存于晚侏罗世昆嵛山花岗岩体内,严格受次级剪切带的控制。黄铁矿作为牟平-乳山成矿带内主要的载金矿物,精细分析其元素组成特征可以查明金的赋存状态,也可为探讨成矿流体性质、成矿环境以及矿床成因提供重要信息。文章选取胶东东部牟平-乳山成矿带内的乳山、邓格庄、英格庄金矿,在野外地质调查基础上,通过显微岩相学观察、SEM、EPMA以及LA-ICP-MS等实验分析方法,揭示了黄铁矿的主量、微量元素含量及Au的赋存特征,探讨了该成矿带上金矿床的成因机制。实验及分析结果表明,乳山、邓格庄、英格庄金矿中载金黄铁矿均呈现亏Fe、亏S的特征。显微观察与Au-As含量图解显示牟平-乳山成矿带中Au主要有2种赋存形式:一类是与黄铁矿密切相关的可见独立金矿物,另一类是赋存于矿物晶格或晶格缺陷中的以固溶体金(Au+)和纳米金(Au^(0))形式存在的不可见金。黄铁矿激光剥蚀曲线以及微量元素相关性图解表明邓格庄、英格庄金矿Cu、Zn、Pb、Bi与Au的富集没有明显的正相关关系,而乳山金矿中Au与Cu、Zn、Pb、Bi呈正相关关系,可能是该金矿中Te含量较高而导致。乳山金矿、邓格庄金矿及英格庄金矿黄铁矿的Co/Ni比值均大于1,表明黄铁矿为热液成因。通过对黄铁矿Co/Ni比值投图、Co-Ni-As投图、S、Fe含量相关性以及δS、δFe特征投图,结果表明,乳山金矿、邓格庄金矿及英格庄金矿均为岩浆热液型金矿床,结合前人流体包裹体以及黄铁矿的δ^(34)S研究,笔者认为牟平-乳山成矿带的金矿床是与浅部脆性变形相关的岩浆热液型金矿床。 展开更多
关键词 黄铁矿 微量元素 EPMA LA-ICP-MS 牟平-乳山成矿带 胶东地区
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华北克拉通南缘槐树坪金矿床成矿机制:来自黄铁矿原位微区分析的制约
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作者 程南南 马毓民 +4 位作者 侯泉林 石梦岩 潘结南 亢怡萱 李剑斌 《岩石学报》 北大核心 2025年第4期1406-1423,共18页
华北克拉通南缘小秦岭-(崤山)-熊耳山-(外方山)矿集区是我国中部地区重要的金-多金属成矿带。熊耳山地区槐树坪金矿床的矿体赋存于中元古界熊耳群火山岩地层中,受马超营断裂及其次级断裂构造的控制。本研究在基于野外地质调查及岩相、... 华北克拉通南缘小秦岭-(崤山)-熊耳山-(外方山)矿集区是我国中部地区重要的金-多金属成矿带。熊耳山地区槐树坪金矿床的矿体赋存于中元古界熊耳群火山岩地层中,受马超营断裂及其次级断裂构造的控制。本研究在基于野外地质调查及岩相、矿相学观察的基础上,借助扫描电子显微镜(SEM)、电子探针(EPMA)以及激光电感耦合等离子体质谱(LA-ICP-MS)等实验分析方法,对槐树坪金矿床中金的赋存状态及元素组成特征,黄铁矿的主、微量元素含量特征进行研究,从而探讨矿床成因以及金的成矿机制。实验及分析结果表明,槐树坪金矿Au主要有可见金和不可见金两种赋存形式,可见金主要以自然金(平均Au含量为97.374%)的形式存在,其次为银金矿(平均Au含量为80.019%);而不可见金则以固溶体金和纳米级金的形式赋存于黄铁矿中。EPMA结果显示黄铁矿S、Fe平均含量分别为53.717%和45.951%,S、Fe原子个数比大于2(nS/nFe>2),表明黄铁矿属于Fe亏损型。LA-ICP-MS分析结果表明,黄铁矿中Cu、Sb、Pb、Bi等元素主要以包裹体的形式存在。黄铁矿Co/Ni比值(1.37~395,平均57.2)大于1、Au/Ag比值(0.012~6,平均为0.832)大于0.5,黄铁矿δS-δFe和Co-Ni-As投图结果均显示槐树坪金矿属于岩浆热液型金矿床。黄铁矿As/Sb比值表明其在沸腾环境中沉淀。结合前人对熊耳山地区金矿床的流体包裹体、同位素以及成矿时代等的研究,本文认为流体沸腾是造成槐树坪金矿Au沉淀的主要机制。 展开更多
关键词 黄铁矿 金矿物 成矿机制 LA-ICP-MS 槐树坪金矿
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载金黄铁矿晶体塑性变形与不可见金迁移——富集的关系
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作者 石梦岩 亢怡萱 +4 位作者 侯泉林 程南南 马毓民 宋延斌 刘玉洁 《地质科学》 北大核心 2025年第4期1215-1226,共12页
剪切带型金矿是一种重要的金矿类型,其成矿机制是目前的研究热点。黄铁矿作为剪切带型金矿中最重要的载金矿物,揭示其构造变形与不可见金元素迁移—富集之间的关系,对深入理解剪切带型金矿中Au富集机制具有重要意义。本研究对乳山金矿... 剪切带型金矿是一种重要的金矿类型,其成矿机制是目前的研究热点。黄铁矿作为剪切带型金矿中最重要的载金矿物,揭示其构造变形与不可见金元素迁移—富集之间的关系,对深入理解剪切带型金矿中Au富集机制具有重要意义。本研究对乳山金矿中的黄铁矿进行显微—超显微结构观测和微区原位微量元素分析,结果表明:1)乳山金矿的黄铁矿中“不可见金”赋存形式主要为纳米金(Au^(0)),少量为晶格金(Au^(+));2)黄铁矿均发生了不同程度的晶体塑性变形,且Au元素在低角度边界/位错壁等位置发生富集。同时,显微观测显示低角度边界并未与外部连通,排除外界流体对Au元素迁移的影响。本研究认为乳山金矿黄铁矿中“不可见金”的迁移机制是位错—杂质对扩散,黄铁矿在应力作用下发生塑性变形,在位错/缺陷滑移、蠕变过程中,黄铁矿晶格缺陷位置的“杂质(Au)”被夹带着一起迁移,最终导致Au元素在黄铁矿低角度边界发生聚集。本研究显示,构造应力引发的晶格结构变化和/或化学键调整对单矿物晶体尺度的元素迁移可能具有重要影响。 展开更多
关键词 剪切带型金矿 黄铁矿 晶体塑性变形 位错迁移 不可见金迁移—富集
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剪切带型金矿黄铁矿晶体塑性变形与不可见金富集关系:以胶东三山岛和乳山金矿为例
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作者 石梦岩 亢怡萱 +3 位作者 侯泉林 程南南 马毓民 宋延斌 《岩石学报》 北大核心 2025年第9期2912-2931,共20页
深入理解构造变形与金富集的耦合关系,是阐明剪切带型金矿成因机制的关键前提。黄铁矿是剪切带型金矿中重要的载金矿物,其赋存的金不仅包括裂隙金、晶隙金和包裹体金等可见金,还包含以晶格金(Au+)或纳米金(Au 0)形式存在的不可见金。后... 深入理解构造变形与金富集的耦合关系,是阐明剪切带型金矿成因机制的关键前提。黄铁矿是剪切带型金矿中重要的载金矿物,其赋存的金不仅包括裂隙金、晶隙金和包裹体金等可见金,还包含以晶格金(Au+)或纳米金(Au 0)形式存在的不可见金。后者虽难以通过常规手段观测,但同样是重要的黄金资源。研究发现,黄铁矿晶体塑性变形位置常具有较高的不可见金含量,然而晶体塑性变形如何导致不可见金的迁移-富集目前尚不清楚,这也制约了对剪切带型金矿中Au元素富集机制的理解。本研究利用偏光显微镜、扫描电子显微镜(SEM)、电子背散射衍射(EBSD)和激光剥蚀电感耦合等离子质谱(LA-ICP-MS)对胶东三山岛金矿和乳山金矿中的黄铁矿进行了微观变形特征观察和原位微区微量元素空间分布规律分析,结果表明:(1)三山岛金矿黄铁矿中的不可见金主要以晶格金形式赋存,而乳山金矿黄铁矿中的不可见金既有晶格金,也有纳米金。(2)两个金矿的黄铁矿均发生了不同程度的晶体塑性变形,且Au元素在晶内低角度边界等塑性变形位置发生富集。同时显微观测未见所研究的低角度边界与晶体外部连通现象,因此认为这些不可见金的迁移-再分配主要由无外部流体参与的晶内扩散作用主导,即黄铁矿结晶过程中捕获的Au元素以缺陷(点缺陷或位错)方式占据晶格位置,成为黄铁矿晶体中的“杂质”,使晶体偏离完美晶格形态并处于高能状态。在构造剪切应力作用下,载金黄铁矿内部的点缺陷/位错密度进一步增大,同时降低了点缺陷/位错移动所需的活化能,进而启动位错滑移/蠕变机制。位错滑移/蠕变作用使黄铁矿发生晶体塑性变形以调节构造剪切应力引发的应变能,同时移动的位错又夹带大量“杂质金”(晶格金或纳米金)一起运动,最终促使Au元素迁移并聚集在低角度边界(位错壁)位置。这一过程促进了黄铁矿晶体内部原本分散的不可见金元素的聚集,这可能为后续形成可见金或高品位金矿体提供了重要的“预富集储库”。由构造剪切应力引发的晶格结构变化和/或化学键调整这一构造应力化学过程,是黄铁矿晶体塑性变形促进不可见金迁移-富集的关键。 展开更多
关键词 剪切带型金矿 黄铁矿 晶体塑性变形 位错移动 不可见金富集
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敦煌构造带南部含石墨大理岩成因及其大地构造意义
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作者 石梦岩 侯泉林 +1 位作者 程南南 亢怡萱 《地质科学》 CAS CSCD 北大核心 2024年第4期925-939,共15页
敦煌构造带位于中亚造山带南缘,关于其构造属性存在“前寒武纪稳定地块”和“显生宙造山带”两种不同观点。这一争议限制了对中亚造山带南缘增生扩展过程以及中亚构造域和特提斯构造域之间相互作用的理解。本文对敦煌构造带南部红柳峡... 敦煌构造带位于中亚造山带南缘,关于其构造属性存在“前寒武纪稳定地块”和“显生宙造山带”两种不同观点。这一争议限制了对中亚造山带南缘增生扩展过程以及中亚构造域和特提斯构造域之间相互作用的理解。本文对敦煌构造带南部红柳峡变质杂岩出露的含石墨大理岩进行构造地质学、显微岩相学、地球化学和石墨拉曼光谱学研究。红柳峡河谷含石墨大理岩与角闪岩(具有海山玄武岩地球化学亲缘性)构造叠置或裹杂角闪岩岩块,富含橄榄石、角闪石等镁铁质矿物及其蛇纹石化产物,全岩稀土元素(REE)含量远低于后太古宙澳大利亚平均页岩(PAAS),表明原岩沉积时缺少陆源碎屑供给但有较多基性火成岩碎屑加入,推测其原岩是形成于洋底海山或洋岛之上的碳酸盐岩帽。干洪沟含石墨大理岩以夹层或透镜体形式产于云母石英片岩中,大理岩中含有石英、白云母等陆源碎屑,缺乏基性火山物质,PAAS标准化REE配分模式具有明显的Ce负异常,且全岩Y/Ho比值接近PAAS,表明原岩沉积于近岸相对氧化水体环境且受陆源碎屑影响较大,推测其原岩可能是形成于增生楔斜坡盆地相的碳酸盐岩。石墨拉曼温度计揭示两类大理岩分别记录了552℃~577℃和431℃~476℃(T^(1):Rahl温度计)或534℃~539℃和472℃~503℃(T_(2):Beyssac温度计)的变质温度,暗示它们经历了不同级别的变质作用。以上结果表明,红柳峡变质杂岩中大理岩之原岩形成于海山(或洋岛)和增生楔斜坡盆地等不同构造环境,并在俯冲带经历俯冲-变质-折返-混杂等过程,是俯冲带增生杂岩的重要组分,佐证了敦煌构造带的属性为造山带而非前寒武纪地块。 展开更多
关键词 敦煌构造带 含石墨大理岩 原岩 构造环境
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