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  • CN 62-1112/TF 
  • ISSN 1005-2518 
  • 创刊于1988年
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黄金科学技术, 2018, 26(5): 559-569 doi: 10.11872/j.issn.1005-2518.2018.05.559

水/岩相互作用对焦家金矿金成色的影响

胡换龙,1,2, 范宏瑞,1,2

1 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

2 中国科学院大学地球科学学院,北京 100049

The Effect of Water/Rock Interaction for the Gold Fineness of Jiaojia Gold Deposit

HU Huanlong,1,2, FAN Hongrui,1,2

1 Key Laboratory of Mineral Resources, Institute of Geology and Geophysics,Chinese Academy of Sciences,Beijing 100029, China

2 College of Earth Science,University of Chinese Academy of Sciences,Beijing 100049, China

收稿日期: 2018-08-16   修回日期: 2018-09-28  

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

Received: 2018-08-16   Revised: 2018-09-28  

作者简介 About authors

胡换龙(1992-),男,广西桂林人,博士研究生,从事成矿过程水/岩相互作用研究工作 , E-mail:cughhl@163.com

范宏瑞(1963-),男,安徽巢湖人,研究员,从事成矿流体研究工作 , E-mail:fanhr@mail.iggcas.ac.cn

摘要

金成色对于金矿研究是一个重要的参数,其受到成矿流体的pH值和Na/(Na+K)等因素的影响。成矿过程的水/岩相互作用过程往往控制着这些物理化学参数。焦家金矿以强烈的水/岩相互作用为特征,并且由于其Ⅰ号矿体和Ⅲ号矿体的围岩不同,导致水/岩相互作用存在差异。本文研究聚焦于焦家金矿Ⅰ号矿体和Ⅲ号矿体不同的水/岩相互作用对金成色的影响。通过镜下矿石矿物组合显微观察确定出产于Ⅰ号矿体和Ⅲ号矿体中多金属硫化物阶段(第Ⅲ成矿阶段)的银金矿,并利用电子探针分析第Ⅲ成矿阶段银金矿以及进行围岩蚀变矿物对平衡热力学计算,对影响金成色的pH和Na/(Na+K)进行探究后认为:(1)焦家金矿Ⅰ号矿体和Ⅲ号矿体中第Ⅲ成矿阶段银金矿金成色相近;(2)水/岩相互作用过程中,成矿流体受黄铁绢英岩和钾长石化花岗岩缓冲后导致pH和Na/(Na+K)发生一定的变化,但这2种变化对金成色的影响不大。

关键词: 金成色 ; 水/岩相互作用 ; pH值 ; Na/(Na+K) ; 平衡相图

Abstract

The gold fineness is a very important parameter for the gold deposit research and it is affected by many factors such as pH value and Na/(Na+K) of the ore-forming fluid.The water/rock interaction between ore-forming fluid and wall rock usually controls those important physico-chemical parameters.Jiaojia gold deposit is characterized by the intense water/rock interaction.No.Ⅰand No.Ⅲ orebodies in the Jiaojia gold deposit have different water/rock interaction due to different wall rocks.The study in this paper mainly focuses on the gold fineness comparison of the stage Ⅲ mineralization(quartz-polymetallic sulfide stage) between No.Ⅰand No.Ⅲ orebodies.The stage Ⅲ gold in two orebodies has been distinguished under the microscope.They were analyzed by the EPMA and the gold fineness was calculated according to analysis results.The mineral equilibrium phase image was calculated to estimate the variation tendency of pH value and Na/(Na+K) of the ore-forming fluid. Two points could been known according to this study:(1)The gold fineness in the stage III mineralization between No.Ⅰ and No.Ⅲ is similar;(2)pH value and Na/(Na+K) could be different when the ore-forming fluid was buffered by the pyrite-sericite-quartz alterated rock and K-feldsparation rock,but this difference has a little effect on the gold fineness.

Keywords: gold fineness ; water/rock interaction ; pH value ; Na/(Na+K) ; equilibrium phase diagram

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本文引用格式

胡换龙, 范宏瑞. 水/岩相互作用对焦家金矿金成色的影响. 黄金科学技术[J], 2018, 26(5): 559-569 doi:10.11872/j.issn.1005-2518.2018.05.559

HU Huanlong, FAN Hongrui. The Effect of Water/Rock Interaction for the Gold Fineness of Jiaojia Gold Deposit. Gold Science and Technology[J], 2018, 26(5): 559-569 doi:10.11872/j.issn.1005-2518.2018.05.559

金矿床中金银矿物是主要的工业矿物,对于金的研究,其成色是极其重要的参数。金的成色不仅影响着金矿床中金的品位,还影响着金的冶炼工艺。因此,关注并研究影响金矿床中金成色的因素是必不可少的工作。金银矿物中金的含量一般用金成色来表示,即金的千分含量Au/(Au+Ag)×1 000。另外,对于金银矿物的命名,习惯将金含量大于80%的矿物称为自然金,金含量为50%~80%的称为银金矿,金含量为20%~50%的称为金银矿,金含量小于20%的称为自然银[1]

影响金银矿物中金成色的因素较多,包括矿床成因、成矿时代、温度、成矿深度、压力、组分浓度、成矿流体pH值、Na/(Na+K)和Eh值等[1,2,3]。对于不同类型矿床,金成色和Au/Ag存在较大差别。浅成低温热液型金—银—明矾石—石英矿床(如美国Red Mountain、秘鲁Julcani和菲律宾Lepanto等)金银矿物中金成色在400~990之间,矿石中Au/Ag在0.002~0.100之间[4,5,6];浅成低温热液型金—银—冰长石—石英矿床(如美国Comstock、墨西哥Guanajuato、日本Kushikino和俄罗斯Ametistovoe等)金银矿物中金成色在0~750之间,矿石中Au/Ag在0.0001~1.0000之间[7,8];矽卡岩型金铜矿(如西班牙Ortosa、加拿大Nickel Plate、俄罗斯Sinyukha和美国Mclaren)金银矿物中金成色在600~990之间,矿石中Au/Ag在0.1~10.0之间[9,10];斑岩型铜金矿(如美国Bingham、菲律宾Kingking、印度尼西亚Grasberg和俄罗斯Ryabinovoe等)金银矿物中金成色在630~990之间,矿石中Au/Ag在0.001~0.400之间[11,12];造山型金矿(如加拿大Porcupine、美国Monther Lode、印度Kolar和澳大利亚Konstantinov)金银矿物中金成色在700~1 000之间,矿石中Au/Ag在1~10之间[12,13,14,15]。与变质作用有关的沉积变质型及成岩改造—变质热液型金矿床和热水淋滤型金矿床,金成色较高,前者均大于900,少数在800以上,极个别小于600;后者大于900,多数在950以上[2]。对以上不同类型矿床金银矿物中金成色进行统计,其变化的范围各有特征。Pal’Yanova等[16]运用热力学模拟方法,考虑以往研究中没能涉及的Ag、Au在成矿流体中以络合物形式迁移的因素[17,18,19,20],对不同性质的流体进行银金矿物金成色计算得出,金成色变化范围较大的原因是受近中性、中高盐度的成矿流体控制,如斑岩型矿床和矽卡岩型矿床。Liang等[21]通过热力学模拟得到,当温度越高、成矿流体中Cl/S越高以及pH值越低时,金成色就越高。

前人对影响金成色的因素研究相对较多,但具体到某一个地质体或者矿床内部时,影响因素往往是同时出现的,尤其是在成矿流体与围岩相互作用过程中金成色是如何受各种影响因素控制有待进一步探讨。如胶东金矿,很多时候主成矿流体与不同性质的围岩相互作用,导致成矿流体中pH值和Na/(Na+K)比值发生变化,但成矿温度变化不大[22,23,24]。这种矿床尺度内存在不同水/岩相互作用的现象有利于探讨不同控制因素对金成色的影响。焦家金矿具有以上所涉及的特点,该矿的矿体包含两类:第一类为呈浸染状构造产出的黄铁绢英岩(Ⅰ号矿体),第二类则分布于钾长石化花岗岩带内,呈脉状产出(Ⅲ号矿体)。与这两类矿体密切相关的蚀变成因硅酸盐矿物不同,因而在水/岩相互作用过程中这些蚀变矿物对pH值和Na/(Na+K)比值影响不同,从而可能对金的成色产生影响。因此,焦家金矿Ⅰ号矿体和Ⅲ号矿体为探讨水/岩相互作用过程中不同围岩对金成色的影响提供了一个较为有利的研究对象。

1 区域地质概况

胶东半岛位于华北克拉通东南缘,主要由胶北地块和苏鲁超高压变质带两部分组成。其西侧以郯庐断裂带为界,断裂以东则为胶北地块。胶北地块分为胶北隆起和胶莱盆地两部分,苏鲁超高压变质带则位于胶北地块东南方位(图1)。胶东半岛是一个主要由前寒武纪基底岩石和超高压变质岩块组成、中生代构造—岩浆作用发育的内生热液金矿矿集区。

图1

图1   胶东金矿区域地质图(据范宏瑞等[25]修改)

1.第四系;2.早白垩世花岗闪长岩;3.早白垩世花岗岩;4.早白垩世火山岩;5.晚三叠世花岗岩类;6.晚侏罗世花岗岩类;7.元古宙岩石;8.太古代岩石;9.超高压变质岩;10.主要断裂;11.焦家式金矿(图例中3种符号由大到小依次代表特大型金矿、大型金矿、中小型金矿或者金矿化点);12.玲珑式金矿(图例中3种符号由大到小依次代表大型金矿、中型金矿、小型金矿或者金矿化点)

Fig.1   Regional geological map of Jiaodong gold province(modified according to Fan,et al[25])


胶北地块区域上出露地层有太古宙胶东群,该群由黑云母变粒岩、黑云母片麻岩、长英质变粒岩和斜长角闪岩等高级变质岩组成;古元古界荆山群、古—中元古界粉子山群和新元古界蓬莱群等在区域上均有出露。

区域构造主要发育NNE-NE和EW向构造带(图1)。控制中国东部的大型近SN向、切割地壳深达地幔的郯庐断裂作为一级断裂。胶东半岛主要的NNE-NE向断裂带从西向东依次为三山岛断裂带、焦家断裂带、招平断裂带、金牛山断裂带和米山断裂带,这5个断裂带作为二级断裂带,在此基础上发育相应的三级或四级断裂带。一般二级断裂带控制着区域上大型、超大型金矿床的产出,三级及次一级断裂控制着中小型金矿床的产出(图1)。

胶东半岛岩浆岩除太古宙TTG以外,大部分形成于中生代,包括:(1)晚三叠世同碰撞花岗岩(225~205 Ma);(2)晚侏罗世壳源深熔钙碱性花岗岩(160~140 Ma),在胶东地区分布最为广泛,出露岩体呈EW向展布,横跨胶北隆起和苏鲁地体,包括玲珑岩体和部分昆嵛山杂岩体等;(3)早白垩世早期壳幔混源高钾钙碱性花岗岩(130~126 Ma),主要出露在三山岛、上庄、北截、丛家和郭家岭地区,统称为郭家岭花岗闪长岩体,典型特征是钾长石斑晶粗大;(4)早白垩世晚期壳幔混源碱性花岗岩(120~100 Ma)。

胶东金矿划分为三大成矿带,由西向东依次为招远—莱州成矿带、蓬莱—栖霞成矿带和牟平—乳山成矿带[25](图1)。本次所研究的焦家金矿位于招远—莱州成矿带。

2 矿区地质及矿体特征

焦家金矿位于焦家—新城断裂带上。矿区内出露太古宙变辉长岩;构造以走向NE、倾向NW的焦家—新城断裂为主,其旁侧发育有次级断裂——望儿山断裂;岩浆岩发育有晚侏罗世玲珑黑云母二长花岗岩和早白垩世郭家岭花岗闪长岩。焦家金矿发育在玲珑花岗岩与变辉长岩接触带靠玲珑岩体一侧,亦即断裂下盘(图2,3)。

图2

图2   焦家金矿矿区地质图[26]

1.第四系;2.太古宙变辉长岩;3.晚侏罗世玲珑花岗岩;4.早白垩世郭家岭花岗闪长岩;5.蚀变带;6.断裂;7.矿床浅部位置;8.矿床深部位置

Fig.2   Geologic map of Jiaojia gold field[26]


图3

图3   焦家金矿112线矿体剖面图[27]

1.第四系;2.玲珑黑云母花岗岩;3.变辉长岩;4.辉绿玢岩;5.闪长玢岩;6.黄铁绢英岩化碎裂岩;7.黄铁绢英岩化花岗质碎裂岩;8.绢英岩化花岗质碎裂岩;9.绢英岩化变辉长质碎裂岩;10.绢英岩化变辉长岩;11.钾长石化花岗岩;12.矿体及编号;13.断裂

Fig.3   Cross-section diagram of orebodies of the line 112 in Jiaojia gold deposit[27]


焦家金矿床围岩蚀变非常发育,并具有明显的分带性,从断裂带往两侧(主要是下盘)玲珑花岗岩依次发育有黄铁绢英岩(包括碎裂岩和花岗质碎裂岩)、绢英岩化碎裂岩(下文简称绢英岩)和钾长石化花岗岩(图3)。矿体为蚀变岩或产于蚀变带内。按矿体产状主要分为两类:(1)与主裂面平行的Ⅰ号矿体,呈层状、似层状和透镜状赋存于焦家断裂下盘蚀变的玲珑岩体内(图3),主要为细脉浸染状构造产出的黄铁绢英岩,浅部矿体金平均品位约为7×10-6,深部矿体金平均品位约为2×10-6[27];(2)与主裂面倾向相反的Ⅲ号矿体,产于钾长石化带内,为石英—黄铁矿脉脉状矿化(图3)。Ⅰ号矿体和Ⅲ号矿体分布在不同的围岩蚀变带内,但二者在空间上间隔几米至几十米,越往深部间隔距离越小,并且在二者之间能观察到未被圈为矿体的黄铁矿脉。基础地质现象观察显示,Ⅰ号矿体和Ⅲ号矿体仅存在赋存围岩和矿体产状差异,二者在空间上具有密切联系,属于同一个构造体系的不同部位。

3 样品测试与热力s学计算

3.1 样品描述

本次研究在焦家金矿井下约-600 m 标高坑道内对围岩蚀变分带及矿化特征进行观察采样。从北西倾向主裂面往下盘方向依次为断层泥、灰黑色黄铁绢英岩、灰白色绢英岩和浅肉红色钾长石化花岗岩[图4和图5(a)~5(c)]。在黄铁绢英岩中穿切有细黄铁矿脉,为细脉浸染状构造[图5(d)],达到金可开采品位被圈为矿体,即Ⅰ号矿体;绢英岩整体上由绢云母和石英组成,偶尔能见到少量黄铁矿和残余钾长石,无矿化现象;钾长石化花岗岩中发育有与主裂面倾向相反、陡立的少量石英—黄铁矿脉[图5(e),(f)],其中的金达到可开采品位被圈为矿体,即Ⅲ号矿体,其中钾长石发生弱绢云母化而呈现出浅肉红色微带灰绿色[图5(f)]。

图4

图4   焦家金矿~-600 m井下采矿巷道蚀变分带—矿化素描剖面图

1.玲珑花岗岩;2.断裂带;3.断层泥;4.黄铁绢英岩化带;5.绢英岩化带;6.钾长石化带;7.石英—黄铁矿网脉;8.蚀变带分界线

Fig.4   Sketch section diagram of alteration and mineralization in the ~ -600 m tunnel of Jiaojia gold deposit


图5

图5   焦家金矿蚀变—矿化特征及样品

(a),(d)以断层泥作为标志的断层面及下盘黄铁绢英岩矿体;(b),(e)黄铁绢英岩和绢英岩的分界及绢英岩样品;(c),(f)钾长石化花岗岩及穿切其中的黄铁矿脉,钾长石发生弱绢云母化图中A,B,C对应图(a),(b),(c)

Fig.5   Alteration and mineralization characteristic of Jiaojia gold mine and its sample


3.2 显微观察

6为所采矿石样品中矿石矿物组合显微镜下特征。在黄铁绢英岩中,黄铁矿呈细脉状或浸染状分布[图6(a)、6(b)],黄铁矿细脉被黄铜矿细脉体穿切[图6(a)];少量硫锑铜矿穿切在黄铁矿脉体中[图6(c)],未观察到黄铜矿与硫锑铜矿的穿切关系;此外,银金矿与黄铜矿密切共生并穿切黄铁矿[图6(d)]。在钾长石化花岗岩中,对穿切在其中的少量石英—黄铁矿脉体中的矿石矿物组合进行显微观察发现,黄铁矿脉被黄铜矿细脉体穿切[图6(e)、6(f)],银金矿与黄铜矿密切共生并穿切在黄铁矿之内[图6(f)]。

图6

图6   焦家金矿矿石矿物显微镜下特征

(a)~(d)穿切黄铁绢英岩的黄铁矿脉,黄铁矿被黄铜矿脉穿切;(e)~(f)为穿切钾长石化花岗岩黄铁矿脉,黄铁矿被黄铜矿脉穿切

Py-黄铁矿;Cpy-黄铜矿;Au-Ag-银金矿;Tet-硫锑铜矿

Fig.6   Texture characteristics of ore minerals in Jiaojia gold deposit


胶东金矿成矿阶段主要划分为4个阶段[25,28,29,30],分别为少量黄铁矿—石英阶段(Ⅰ)、石英—金—黄铁矿阶段(Ⅱ)、石英—金—多金属硫化物阶段(Ⅲ)和石英—碳酸盐阶段(Ⅳ)。按照该成矿阶段划分,本文所研究的成矿阶段为第Ⅱ阶段和第Ⅲ阶段,所研究的银金矿则为多金属硫化物阶段(第Ⅲ阶段)沉淀的银金矿。

3.3 电子探针分析

本研究分别对黄铁绢英岩和钾长石化花岗岩中第Ⅲ阶段银金矿进行电子探针成分分析。该实验是在中国科学院地质与地球物理研究所电子探针与扫描电镜实验室进行,采用的仪器是日本JEOL系列电子探针(JXA-8100),测试分析元素有As、Se、Fe、S、Co、Pb、Ni、Bi、Cu、Ag、Zn、Sb、Te和Au。测试分析数据如表1所示。通过计算银金矿中金成色,产于黄铁绢英岩中第Ⅲ阶段银金矿中金成色为817~857,平均为833;产于钾长石化花岗岩中第Ⅲ阶段银金矿中金成色为813~838,平均为827。通过对比,这2种银金矿中金成色接近。

表1   银金矿电子探针成分分析

Table 1  Composition of electrum by the EPMA

样品及编号AsSeFeSCoPbNiBiCuAgZnSbTeAu总量金成色
黄铁绢英岩16JJ05-1003.5434.14000.0030.022.67915.1080.02600.04574.1299.684830
16JJ05-200.02714.0219.46200.1340.0030.2116.6999.1051.05800.01842.969103.705825
16JJ05-30.02203.0123.67900001.6815.0020.02300.05679.396102.87841
16JJ05-4001.4661.93000.00101.47113.8770.2440083.959102.948857
16JJ05-50.0470.0058.24310.94400.14700.107014.7670.01300.10368.993103.369821
16JJ05-60.00809.51413.0910000015.1980.07400.12366.955104.963817
16JJ05-70.02906.6898.7060000.1930.70513.9511.3070072.455104.035837
钾长石化花岗岩16JJ15-100.0076.7789.9720000.352016.0190.0300.07469.65102.882813
16JJ15-20.05806.4228.7260000.001016.3130.0200.04574.302105.887831
16JJ11-1003.7495.36900.6150.0080.059015.1820.00500.01678.747103.75838
16JJ11-2002.913.92103.34600.3110.00816.12100075.995102.612825

金成色计算方法:Au/(Au+Ag)×1000,其中Au、Ag代表重量百分含量

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3.4 矿物对平衡热力学计算

以往研究认为胶东金矿是同一构造背景下短时限内成矿流体发生大规模成矿作用的结果[25,31,32,33],胶东蚀变岩型、石英脉型金矿床流体包裹体显微测温结果表明,其成矿流体性质和演化规律具有相同特征。胶东金矿在主成矿阶段(Ⅱ、Ⅲ阶段)成矿温度一般在260~320 ℃之间[24,29,34],集中在300 ℃附近,这里选取300 ℃作为热力学计算温度。成矿压力70~250 MPa[25,33],由于压力对平衡常数的影响较小,这里近似选取50 MPa。

矿物对平衡热力学计算及相关化学反应式参照前人[22]计算方法,温度300 ℃和压力50 MPa条件下平衡常数来自Johnson(1992)数据库[35](表2)。通过计算得到如图7所示矿物对平衡相图。图7中Ⅰ、Ⅲ分别对应I号矿体和Ⅲ号矿体中第Ⅲ阶段成矿流体理论计算可能具有的log(K+/H+),二者对应值不同表明:第Ⅲ阶段成矿流体受钾长石化带和(黄铁)绢英岩化带缓冲后具有不同的K+浓度和pH值。由于钾长石向绢云母转变过程[表2化学反应式(3)]会释放出K+消耗H+,故受钾长石缓冲的第Ⅲ阶段成矿流体中相对富K+。在(黄铁)绢英岩化带中,绢云母没有进一步转变为高岭石,所以第Ⅲ阶段成矿流体H+没有被消耗,故而相对钾长石化带中更富H+。胶东金矿成矿流体中富含CO2[28,36],对成矿流体的pH值有一定缓冲作用,所以理论计算定性推测以钾长石化花岗岩作为缓冲的成矿流体pH值略高于以黄铁绢英岩所缓冲的成矿流体。由于没有含Na矿物的生成,认为成矿流体中Na+浓度几乎不变,故以钾长石化花岗岩作为缓冲的成矿流体中Na/(Na+K)比值与黄铁绢英岩中存在一定差异。

表2   矿物对平衡热力学计算化学反应式及平衡常数

Table 2  Chemical reaction equations and their equilibrium constant for the

编号化学反应式logK
(1)Na(AlSi3)O8+K+=K(AlSi3)O8+Na+0.995
(2)3Na(AlSi3)O8+2H++K+=KAl2(AlSi3)O10(OH)2+6SiO2+3Na+10.563
(3)3K(AlSi3)O8+2H+=KAl2(AlSi3)O10(OH)2+6SiO2+2K+7.578
(4)2KAl2(AlSi3)O10(OH)2_+2H++3H2O=3Al2Si2O5(OH)4+2K+3.462
(5)Na++KAl2(AlSi3)O10(OH)2=NaAl2(AlSi3)O10(OH)2+K+-1.604
(6)3Na(AlSi3)O8+2H+=NaAl2(AlSi3)O10(OH)2+6SiO2+2Na+8.959
(7)2NaAl2(AlSi3)O10(OH)2+2H++3H2O=3Al2Si2O5(OH)4+2Na+6.670

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图7

图7   矿物对平衡相图

Fig.7   Minerals equilibrium phase image


Ⅰ和Ⅲ指示Ⅰ号矿体和Ⅲ号矿体第Ⅲ成矿阶段成矿流体受围岩缓冲后可能具有的log(K+/H+)范围

4 讨论

通过井下矿化特征观察和室内矿石矿物组合显微观察、银金矿电子探针成分分析以及矿物对平衡热力学计算,从水/岩相互作用对金成色的影响作进一步讨论。

矿石矿物组合显微观察结果表明,黄铁绢英岩(Ⅰ号矿体)中黄铁矿脉矿石矿物组合与钾长石化花岗岩中黄铁矿脉(Ⅲ号矿体)矿石矿物组合相同,且具有从石英—黄铁矿阶段到石英—金—多金属硫化物阶段演化的特征,黄铜矿与银金矿密切共生。结合Ⅰ号矿体和Ⅲ号矿体在空间上存在密切联系,在不同围岩中的第Ⅲ阶段成矿流体具有一致特征。这种一致特征暗示Ⅰ号矿体和Ⅲ号矿体中石英—金—多金属硫化物阶段沉淀银金矿时氧逸度相同、沉淀温度相近且成矿压力相近。银金矿电子探针分析表明,Ⅰ号矿体中与黄铜矿密切共生的银金矿金成色为817~857,平均为833,Ⅲ号矿体中银金矿金成色为813~838,平均为827,二者基本一致。矿物对平衡热力学计算表明,石英—金—多金属硫化物阶段成矿流体pH值在钾长石化花岗岩中略高,以钾长石化花岗岩缓冲的成矿流体中Na/(Na+K)比值与黄铁绢英岩中的存在一定差异。以往研究表明,成矿流体的pH值越低、Na/(Na+K)比值越高(即越贫K),金成色越高[2,21]。依据热力学计算预测条件,如果成矿流体中pH值、Na/(Na+K)比值对金成色影响较大,那么这2个参数略微变化可使得金成色发生较大变化。但是,电子探针分析结果表明,2种银金矿金成色相近,表明pH值和Na/(Na+K)比值综合变化在焦家金矿成矿环境下不是影响金成色变化的主控因素。另外,温度是一个非常重要的控制因素,温度越高,金成色就越高[2,21]。本文所选取的2种银金矿同属于第Ⅲ成矿阶段,成矿温度相近,因此对2类银金矿金成色的控制作用相近。对于压力影响,本文对同等深度两类银金矿金成色进行测试分析,得出压力对两类银金矿金成色的控制作用也相近。

数据分析结果没有达到99.5%的置信区间,且含有少量的Fe、S,这是由于银金矿颗粒太小,分析时无法避免外围黄铁矿和黄铜矿的干扰,导致分析结果中除Ag、Au本身之外还检测到Fe、S、Cu,故使得组成高于101.5%。另一方面,金成色是一个相对重量比值概念,根据电子探针分析数据进行计算得到的结果经比值处理后,仍然具有重要参考意义。成矿流体中Cl/S比值也是影响金成色的一个因素。鉴于本文选取的两类银金矿同为第Ⅲ成矿阶段沉淀的银金矿,成矿流体在不同蚀变带具有一致演化特征,显微观察也未发现其他含Cl矿物沉淀,故认为第Ⅲ阶段成矿流体中Cl/S比值在2种银金矿沉淀时近似相等。另外,沉淀这两类银金矿的成矿流体同属于第Ⅲ成矿阶段,且二者空间距离较为接近,故成矿流体中金属元素成分较为均一。

综合以上观察、测试、计算结果和讨论,本文认为:

(1)焦家金矿Ⅰ号矿体和Ⅲ号矿体中多金属硫化物阶段银金矿金成色相近;

(2)在水/岩相互作用过程中,成矿流体受黄铁绢英岩和钾长石化花岗岩缓冲,导致pH值和Na/(Na+K)比值发生一定的变化,但这2种变化对金成色的影响不大。

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