黄铁矿标型特征对胶东三山岛金矿深部矿化的启示

doi:10.11872/j.issn.1005-2518.2019.05.637

黄金科学技术 ›› 2019, Vol. 27 ›› Issue (5): 637-647.doi: 10.11872/j.issn.1005-2518.2019.05.637

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黄铁矿标型特征对胶东三山岛金矿深部矿化的启示

陈玉民¹(),张华锋²,张聪颖²,胡换龙³,王昭坤¹,曾庆栋³,范宏瑞³()

1. 山东黄金集团有限公司，山东济南　250014
2. 中国地质大学（北京），北京　100083
3. 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，北京 100029

收稿日期:2019-08-22 修回日期:2019-10-02 出版日期:2019-10-31 发布日期:2019-11-07
通讯作者: 范宏瑞 E-mail:chenym@sd-gold.com;fanhr@mail.iggcas.ac.cn
作者简介:陈玉民（1962-），男，山东淄博人，研究员，从事地质与采矿工程研究工作。chenym@sd-gold.com
基金资助:
国家自然科学基金项目“胶西北巨量金堆积成矿系统时空结构与演化”(41672094)

Pyrite Typomorphic Characteristics：Implication for Deep Gold Mineralization in the Sanshandao Gold Deposit，Jiaodong Peninsula

Yumin CHEN¹(),Huafeng ZHANG²,Congying ZHANG²,Huanlong HU³,Zhaokun WANG¹,Qingdong ZENG³,Hongrui FAN³()

1. Shandong Gold Group Co. , Ltd. ，Jinan 250014，Shandong，China
2. China University of Geosciences(Beijing)，Beijing 100083，China
3. Key Laboratory of Mineral Resources，Institute of Geology and Geophysics，Chinese Academy of Sciences，Beijing 100029，China

Received:2019-08-22 Revised:2019-10-02 Online:2019-10-31 Published:2019-11-07
Contact: Hongrui FAN E-mail:chenym@sd-gold.com;fanhr@mail.iggcas.ac.cn

摘要/Abstract

摘要：

黄铁矿成因矿物学研究能够为深部成矿潜力评价提供重要信息。三山岛金矿超深钻孔（ZK96-6,2 735.70 m）揭露该矿床的矿化现象沿着三山岛断裂仍然可以延伸到深部（-2 613~-2 684 m）。为此，针对三山岛金矿深部钻孔岩芯矿化体（-2 613~-2 684 m）开展了黄铁矿成因矿物学研究，以探讨深部黄铁矿标型特征及其对深部成矿的指示意义。对不同阶段黄铁矿的形态标型进行细致观察，利用电子探针和等离子质谱仪对其进行主量和微量元素分析，利用热电仪对其进行热电性分析。研究结果表明：深部矿化体中石英—黄铁矿阶段脉体中的黄铁矿粒度相比其他阶段的黄铁矿更加粗大，指示成矿流体沉淀黄铁矿时处于强过饱和条件，成矿流体中的还原性硫在形成黄铁矿的过程中大量消耗并导致金硫络合物失稳而沉淀。深部金矿体（-2 613~-2 684 m）黄铁矿微量元素含量在（Au+Bi+Cu+Pb+Zn）-（As+Sb+Ba+Ag+Hg）-（Ti+Cr+Co+Ni）三角投图中的位置指示该处矿体属于矿化中部，暗示深部仍有矿化潜力。黄铁矿热电性分析结果显示，P型黄铁矿出现率（P%）与金品位呈正相关关系，指示金和P型黄铁矿共生，该特征可作为深部金矿找矿的依据，同时也暗示着三山岛金矿的深部仍有巨大的找矿潜力。

关键词: 黄铁矿标型, 黄铁矿微量元素, 黄铁矿热电性, 深部金矿体, 三山岛金矿, 胶东半岛

Abstract:

The study of genetic mineralogy of pyrite could provide the important information for the estimation of deep mineralization potential.The deep drilling （ZK96-6，2 735.70 m） at the Sanshandao gold deposit uncovered that the mineralization could still extend to the depth （-2 613 m to -2 684 m） along the Sanshandao fault zone.Therefore，this study will focus on the genetic mineralogy of pyrite from the deep drill of Sanshandao gold deposit （-2 613 m to -2 684 m），exploring the indicators of typomorphic characteristics of deep pyrite for the deep mineralization.The detailed observation was given to the geometry typomorphic characteristics of different stages of pyrites.The contents of the major and trace elements of different stages of pyrites were analyzed by electronic probe and ICP-MS，respectively.The thermoelectrometry apparatus was operated in order to explore the thermoelectric characters of all stages of pyrites.The pyrite of quartz-gold-pyrite stage in deep gold orebody shows larger grain size than pyrite in other stages, which indicates that ore-forming fluids in this stage attained the supersaturation condition and amounts of pyrite precipitated.A lot of reduced sulfur could be fixed into pyrite，which led to the destability of Au-S complexes and gold precipitation.Selected trace elements contents of pyrite in deep gold orebody （-2 613 m to -2 684 m） were drawn in the （Au+Bi+Cu+Pb+Zn）-（As+Sb+Ba+Ag+Hg）-（Ti+Cr+Co+Ni） triangle discrimination diagram，which indicates gold orebody in this location belongs to the middle part of the whole orebody and the depth still has the gold mineralization potential.The occurrence rate of P-type pyrite and the gold grade show positive correlation，which indicates that the coprecipitation of P-type pyrite and gold.This relationship could be used as the criterion for the deep prospecting of gold and also indicate the enormous potential of gold mineralization in the depth of Sanshandao gold deposit.

Key words: pyrite typomorphy, pyrite trace element, thermoelectric character of pyrite, deep gold orebody, Sanshandao gold deposit, Jiaodong Peninsula

中图分类号:

P618.51

陈玉民, 张华锋, 张聪颖, 胡换龙, 王昭坤, 曾庆栋, 范宏瑞. 黄铁矿标型特征对胶东三山岛金矿深部矿化的启示[J]. 黄金科学技术, 2019, 27(5): 637-647.

Yumin CHEN, Huafeng ZHANG, Congying ZHANG, Huanlong HU, Zhaokun WANG, Qingdong ZENG, Hongrui FAN. Pyrite Typomorphic Characteristics：Implication for Deep Gold Mineralization in the Sanshandao Gold Deposit，Jiaodong Peninsula[J]. Gold Science and Technology, 2019, 27(5): 637-647.

图/表 12

图1

图2

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表1

表2

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图6

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图8

参考文献 20

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成矿阶段	矿石颜色	发育程度	黄铁矿分布状态	共生矿物	黄铁矿形态	粒径大小/mm	Au含量/（×10^-6）
黄铁绢英岩阶段	灰白色	强烈发育	呈星点状、细脉状、角砾状、带状	绢云母、黄铁矿	立方体自形晶	0.05~2.00	0.4~1.4
石英—金—黄铁矿阶段	灰白色	中等发育	呈星点状、细脉状、角砾状、带状	黄铁矿、石英	椭圆他形晶、角砾状晶体、立方体自形晶	0.02~3.00	1.3~18.0
石英—金—多金属硫化物阶段	烟灰色	发育	碎裂状	黄铁矿、方铅矿、硫铋铅矿	碎裂状立方体	0.01~0.20	1.8~3.4
黄铁矿—碳酸盐阶段	白色	发育	黄铁矿较少，呈星点状	碳酸盐、石英、少量黄铁矿	立方体	0.05~0.50	0.05~0.10

样品编号	元素含量
样品编号	Se	As	Ge	S	Pb	Bi	Mo	Fe
z2966-3-1	0.002	0	0	53.305	0.071	0.017	0.055	46.118
z2966-3-2	0.018	0.014	0	53.440	0.179	0	0.047	45.613
z2966-7-1	0	0.028	0	53.131	0.167	0	0.058	45.994
z2966-7-2	0	0.056	0	53.350	0.139	0	0.051	46.361
z2966-7-3	0	0.010	0	53 .775	0.065	0	0.065	46.134
z2966-16-1	0	0.047	0	53.556	0.040	0	0.054	46.349
z2966-16-2	0	0.061	0	52.511	0.137	0.020	0.054	46.674
z2966-28-1	0	0.088	0	53.067	0.104	0.054	0.045	46.519
z2966-28-2	0	0.021	0.022	52.540	0.006	0	0.066	46.681
z2966-28-3	0	0.034	0	53.574	0	0	0.063	46.882
样品编号	元素含量
样品编号	Co	Ag	Zn	Cu	Ni	Au	总量
z2966-3-1	0.054	0	0.013	0	0.01	0	99.645
z2966-3-2	0.048	0	0	0.008	0	0	99.367
z2966-7-1	0.049	0	0	0	0.016	0	99.443
z2966-7-2	0.091	0	0	0	0	0.048	100.096
z2966-7-3	0.081	0	0.011	0	0	0	100.141
z2966-16-1	0.045	0.022	0	0	0	0	100.113
z2966-16-2	0.073	0.008	0.018	0.020	0	0.011	99.587
z2966-28-1	0.064	0.014	0	0.015	0	0	99.970
z2966-28-2	0.026	0	0.046	0	0	0.033	99.441
z2966-28-3	0.080	0	0.0080	0	0.004	0.049	100.694

样品编号	元素含量
样品编号	Li	Be	Sc	V	Cr	Co	Ni	Cu	Zn	Ga	Rb	Sr	Y	Nb	Mo
Z96-6-4	2.010	0.208	3.09	1.54	4.40	112	38.6	34.4	27.3	11.2	43.5	75.1	0.758	14.70	3.750
Z96-6-9	0.752	0.321	3.06	2.09	1.83	20.2	27.0	151	380	3.73	14.3	44.8	1.75	1.05	0.729
Z96-6-11	0.384	0.132	6.09	2.45	0.13	13.2	17.7	80.4	56.8	3.48	14.0	44.2	1.24	1.03	0.141
Z96-6-14	0.247	0.114	0.77	1.14	3.45	19.9	19.5	52.8	23.0	2.84	10.2	25.3	2.86	1.06	0.468
Z96-6-18	0.482	0.022	1.60	0.71	1.95	13.9	10.8	156	28.6	1.79	5.95	22.9	1.23	0.46	0.575
Z96-6-25	0.591	0.097	2.27	1.53	4.72	38.6	13.4	268	24.3	2.65	11.4	57.5	2.02	1.15	0.306
样品编号	元素含量
样品编号	Cd	In	Sb	Cs	Ba	La	Ce	Pr	Nd	Sm	Eu	Gd	Tb	Dy	Ho
Z96-6-4	0.051	0.014	1.42	0.36	375	8.3	14.3	1.65	6.4	0.96	0.196	0.75	0.076	0.243	0.031
Z96-6-9	1.00	0.480	1.85	0.123	518	25.3	42.4	4.86	19.0	3.16	0.715	2.41	0.249	0.692	0.065
Z96-6-11	0.125	0.090	0.729	0.087	604	21.8	36.2	4.06	14.6	2.29	0.616	1.66	0.174	0.530	0.052
Z96-6-14	0.053	0.028	0.788	0.075	95.1	28.8	47.7	5.13	18.4	2.78	0.554	2.11	0.275	1.180	0.161
Z96-6-18	0.09	0.087	1.55	0.046	194	41.6	69.0	7.41	26.3	3.74	0.843	2.81	0.270	0.726	0.069
Z96-6-25	0.062	0.036	0.572	0.088	156	41.3	68.2	7.09	24.4	3.19	0.560	2.50	0.242	0.762	0.096
样品编号	元素含量
样品编号	Er	Tm	Yb	Lu	Ta	W	Re	Tl	Pb	Bi	Th	U	Zr	Hf
Z96-6-4	0.091	0.009	0.087	0.007	0.642	1.09	0.008	0.358	1 742	58.3	1.78	0.54	5.25	0.183
Z96-6-9	0.189	0.018	0.133	0.018	0.087	0.689	0.003	0.234	5 348	203	3.94	1.98	9.47	0.368
Z96-6-11	0.146	0.012	0.064	0.007	0.234	0.752	<0.002	0.124	936	75.9	3.25	1.76	6.31	0.339
Z96-6-14	0.391	0.044	0.224	0.023	0.052	1.80	0.007	0.093	698	56	9.78	14.2	3.46	0.136
Z96-6-18	0.181	0.006	0.055	0.008	0.154	0.385	0.007	0.055	763	72.1	2.38	0.26	2.44	0.089
Z96-6-25	0.299	0.026	0.175	0.017	0.123	0.761	0.007	0.082	463	24	7.15	0.57	6.48	0.303

样品编号	标高/m	P型热电系数/（μV/°C）		N型热电系数/（μV/°C）		P型平均出现率/%	粒数/粒	金品位/（×10^-6）
样品编号	标高/m	范围	平均	范围	平均	P型平均出现率/%	粒数/粒	金品位/（×10^-6）
z2966-3	2 613.04	30.6~42.3	36.35	-207.2~-43.9	-130.64	4	50	2.61
z2966-4	2 626.94	19.3~336.9	197.50	-173.6~-14.3	-61.37	82	50	2.55
z2966-5	2 627.74	3.7~354.6	184.05	-101.8~-1.8	-55.02	78	50	1.84
z2966-6	2 628.16	1.7~344.3	214.70	-64.2~-35.6	-49.90	96	50	3.47
z2966-7	2 629.16	15.9~353.5	185.70	-111.1~-5.3	-69.91	82	50	5.56
z2966-8	2 629.47	53.8~352.4	221.36	-10.9~-1.0	-110.43	84	50	5.56
z2966-9	2 630.42	5.2~352.4	173.42	-182.5~-3.5	-79.53	76	50	1.39
z2966-10	2 631.52	5.1~318.1	164.12	-182.0~-31.6	-103.29	58	50	2.70
z2966-11	2 632.76	8.7~333.9	201.48	-116.6~-5.3	-57.16	80	50	3.68
z2966-12	2 633.46	3.5~336.2	148.90	-144.6~-1.8	-54.76	82	50	1.14
z2966-13	2 634.46	1.8~340.8	116.74	-289.0~-8.9	-129.71	58	50	0.86
z2966-14	2 636.36	54.8~294.1	155.25	-1.7~-9.6	-77.25	70	50	1.22
z2966-15	2 637.16	1.7~328.2	176.95	-15.5~-285.2	-75.95	74	50	2.94
z2966-16	2 638.96	12.7~304.0	134.74	-12.6~-216.1	-108.95	66	50	2.53
z2966-17	2 640.26	3.4~336.7	146.48	-10.4~-190.9	-92.38	72	50	18.75
z2966-18	2 640.96	134.9~344.5	250.52	-21.3~-198.2	-112.01	80	50	18.75
z2966-19	2 641.68	13.7~343.4	181.30	-46.2~-96.7	-76.92	90	50	4.69
z2966-20	2 642.68	5.4~353.8	201.10	-3.6~-158.8	-58.50	88	50	16.72
z2966-21	2 644.10	17.7~348.4	159.70	-20.1~-153	-63.92	80	50	1.35
z2966-22	2 644.90	15.8~337.3	175.74	-238.9~-8.9	-79.16	80	50	1.04
z2966-23	2 645.67	1.8~351.7	190.63	-231.5~-25.9	-97.31	82	50	0.44
z2966-24	2 647.36	8.9~324.1	201.18	-339.8~-5.4	-145.90	24	50	4.26
z2966-25	2 652.05	30.7~358.4	208.01	-313.6~-59.1	-163.38	68	50	0.63
z2966-26	2 676.59	24.6~193.0	109.40	-244.8~-7.2	-123.17	24	50	0.10
z2966-27	2 684.77	3.4~289.4	87.00	-211.9~-15.9	-101.64	30	50	0.05
平均值	2 639.62		174.83		-78.50	68	50	4.19

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黄铁矿标型特征对胶东三山岛金矿深部矿化的启示

Pyrite Typomorphic Characteristics：Implication for Deep Gold Mineralization in the Sanshandao Gold Deposit，Jiaodong Peninsula

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