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贵州西南部格塘沉积物中多阶段黄铁矿的化学和硫同位素分析

期刊:Ore Geology ReviewsDOI:10.1016/j.oregeorev.2018.05.020

这篇文档属于类型a,即报告了一项原创性研究。以下是针对该研究的学术报告:


主要作者及研究机构

本研究的主要作者包括Xinlu Hu、Yongjun Gong、Guoping Zeng、Zhenjie Zhang、Jian Wang和Shuzhen Yao。他们分别来自中国地质大学(武汉)地球资源学院、中国地质大学(武汉)矿物勘探教育国家示范中心、中国地质大学(北京)地球科学与资源学院以及教育部构造与油气资源重点实验室。该研究发表在Ore Geology Reviews期刊上,于2018年5月30日在线发布。

学术背景

该研究聚焦于中国贵州省西南部的革塘沉积岩型浸染状金矿床(Getang sediment-hosted disseminated gold deposit, SHDG)。SHDG矿床(也称为卡林型金矿床)是全球重要的金矿类型,尤其在中国的云南-贵州-广西“金三角”地区分布广泛。革塘矿床是该地区的典型代表,但其成因机制尚不明确。研究旨在通过分析矿床中黄铁矿(pyrite)的形态、化学组成及硫同位素特征,揭示金矿化的物质来源及成矿过程,从而为理解类似矿床的成因提供科学依据。

研究流程

研究分为以下几个主要步骤:

  1. 样品采集与制备
    研究团队从革塘矿床的Kesa、Longkou、Erlongkou和Getang矿块中采集了未氧化的矿石样品,并制备了52个抛光薄片。这些样品代表了矿床的不同矿化阶段。通过反射光显微镜和背散射电子成像(BSE)技术,对黄铁矿的形态和结构进行了详细观察。

  2. 黄铁矿的化学组成分析
    使用电子探针显微分析仪(EMP)和激光剥蚀电感耦合等离子体质谱仪(LA-ICP-MS)对黄铁矿的主要和微量元素进行了测定。EMP分析用于测定Fe、S等主要元素,而LA-ICP-MS则用于检测As、Co、Ni、Cu、Zn、Pb、Mo等微量元素。此外,还使用激光剥蚀多接收器电感耦合等离子体质谱仪(LA-MC-ICP-MS)对黄铁矿的硫同位素组成进行了原位分析。

  3. 数据处理与分析
    通过对比不同世代黄铁矿的化学组成和硫同位素特征,研究团队确定了黄铁矿的形成阶段及其物质来源。结合重力与磁力勘探数据,进一步推测了成矿流体的来源。

主要结果

  1. 黄铁矿的世代划分
    研究将革塘矿床中的黄铁矿划分为四个世代:成岩期黄铁矿(Py0)、早期矿化阶段黄铁矿(Py1)、中期矿化阶段黄铁矿(Py2)和晚期矿化阶段黄铁矿(Py3)。Py0具有典型的草莓状结构,Py1与毒砂共生,Py2以浸染状形式存在于主矿化阶段,Py3则以针状或柱状集合体形式出现。

  2. 化学组成特征

    • Py0富含As、Co、Ni、Cu、Zn、Pb和Mo,其δ34S值为-38.4‰至-4.0‰,表明硫来源于沉积和成岩过程中细菌对海相硫酸盐的还原。
    • Py1的δ34S值为+3.8‰至+17.7‰,表明硫来源于海相硫酸盐的完全热化学还原。
    • Py2和Py3的δ34S值分别为+1.9‰至+8.4‰和+5.3‰至+6.4‰,表明硫主要来源于深部岩浆系统。
  3. 金的分布与赋存状态
    Py2中金的含量最高(0.06–16.28 ppm),表明其形成于主矿化阶段。大部分金以Au+的形式赋存于黄铁矿晶格中,少量以纳米级自然金(Au0)的形式存在。

结论

研究表明,革塘矿床的金和成矿流体主要来源于深部岩浆热液系统。尽管贵州西南部缺乏出露的岩浆岩,但重力与磁力勘探数据表明该地区可能存在隐伏的岩浆侵入体。研究结果为理解SHDG矿床的成因提供了新的视角,并支持了岩浆热液成矿模型。

研究亮点

  1. 重要发现

    • 揭示了革塘矿床中黄铁矿的世代划分及其化学与硫同位素特征。
    • 确定了金主要以Au+的形式赋存于黄铁矿中,少量以纳米级自然金形式存在。
    • 提出了深部岩浆热液系统是成矿物质的主要来源。
  2. 方法创新

    • 采用LA-ICP-MS和LA-MC-ICP-MS技术对黄铁矿进行原位化学与硫同位素分析,提高了数据的精确性和可靠性。
    • 结合重力与磁力勘探数据,为成矿流体的来源提供了有力证据。

其他有价值的内容

研究还指出,革塘矿床的特征在贵州西南部的其他SHDG矿床中具有代表性,因此其研究成果可为该地区类似矿床的勘探与开发提供重要参考。


以上是对该研究的全面报告,涵盖了其背景、方法、结果、结论及价值。

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