山东金翅岭金矿蚀变特征与元素迁移规律

doi:10.19657/j.geoscience.1000-8527.2019.05.10

现代地质 ›› 2019, Vol. 33 ›› Issue (05): 1036-1045.DOI: 10.19657/j.geoscience.1000-8527.2019.05.10

山东金翅岭金矿蚀变特征与元素迁移规律

高建伟¹(), 滕超¹, 赵国春²(), 刘文卿¹, 周毅¹

1.自然资源实物地质资料中心,河北燕郊 065201
2.中国地质大学(北京)地球科学与资源学院,北京 100083

收稿日期:2019-02-24 修回日期:2019-06-11 出版日期:2019-10-26 发布日期:2019-10-28
通讯作者: 赵国春
作者简介:赵国春,男,副教授,1963年出生,构造地质学专业,主要从事构造地质学、岩石大地构造等方面的研究工作。Email: gczhao@cugb.edu.cn。
高建伟,男,工程师,1986年出生,矿物学、岩石学、矿床学专业,主要从事构造地质学、矿床学及实物地质资料开发利用方面的研究。Email: cugbgjw@163.com。
基金资助:
国家重点研发计划专题项目(2016YFC0600108-4);加拿大西部岩浆-成矿事件研究项目(中地调研合同[2017]第263号)

The Alteration Characteristics and Element Migration Law of the Jinchiling Gold Deposit, Shandong Province

GAO Jianwei¹(), TENG Chao¹, ZHAO Guochun²(), LIU Wenqing¹, ZHOU Yi¹

1. Cores and Samples Center of Natural Resources, CGS, Yanjiao, Hebei 065201,China
2. School of Earth Sciences and Resources, China University of Geosciences, Beijing 100083,China

Received:2019-02-24 Revised:2019-06-11 Online:2019-10-26 Published:2019-10-28
Contact: ZHAO Guochun

摘要/Abstract

摘要：

胶东地区是中国最重要的金矿集区,区内众多大型-超大型金矿床集中产出,已探明金矿资源量占全国近三分之一。其中石英脉型金矿是区内重要的矿床类型,山东金翅岭金矿就是这一类型的代表之一。通过详细的野外地质观测与室内研究,查明了该金矿床蚀变类型及矿物组合特征,系统采集不同蚀变类型的岩石样品,进行岩石元素地球化学分析,运用质量平衡计算法总结了热液蚀变过程中的元素迁移规律。该矿床原岩为二长花岗岩,含矿热液沿断裂上涌,与围岩发生了强烈的蚀变作用,蚀变类型主要为钾长石化、绢英岩化和黄铁绢英岩化;蚀变过程中的物质交换改变了流体的成分及酸碱度等,流体向蚀变岩提供了大量的SiO₂;同时,绢英岩化阶段和黄铁绢英岩化阶段,围岩向流体提供了大量的K、Na,促使流体中的Au活化,引起热液中的AuH₃SiO₄稳定性降低,造成AuH₃SiO₄分解,流体中的Fe²⁺、Fe³⁺被消耗,形成黄铁矿,导致Au大量沉淀。

关键词: 热液蚀变, 质量平衡, 金翅岭金矿, 胶东

Abstract:

Jiaodong area,the most important gold province in China,is an area with concentration occurrence of large and super large gold deposits,the proved reserves in Jiaodong Peninsula account for nearly 1/3 of the country. Among them, the quartz vein type gold deposit is an important type of deposits in the area, and the Jinchiling gold deposit in Shandong is the representative of this type. Based on the detailed geologic observations in the field and indoor research, this paper found out the alteration type and mineral combination characteristics of the gold deposit, collected rock samples of different alteration types, conducted geochemical analysis of rock elements, and summarized the migration law of elements during hydrothermal alteration by using mass balance method. The surrounding rock of the deposit is granite, and the ore-bearing hydrothermal fluid surges along the fault, which has a strong alteration effect on the surrounding rock. This paper argues that the alteration types are mainly potash-alteration, silicification-sericitization and pyritization silicification-sericitization. The material exchange in the alteration process changes the composition of the fluid and so on. The fluid provides a large amount of SiO₂ to the altered rock. At the same time, the surrounding rock of the alteration process provides a large amount of K and Na to the fluid, which promotes the activation of Au in the fluid, causing the stability of AuH₃SiO₄ in the hydrothermal fluid to decrease, and causing the decomposition of AuH₃SiO₄, and then the Fe²⁺ and Fe³⁺ are consumed to form pyrite, resulting in gold mineralization.

Key words: hydrothermal alteration, mass balance, Jinchiling gold deposit, Jiaodong

中图分类号:

P618.51

高建伟, 滕超, 赵国春, 刘文卿, 周毅. 山东金翅岭金矿蚀变特征与元素迁移规律[J]. 现代地质, 2019, 33(05): 1036-1045.

GAO Jianwei, TENG Chao, ZHAO Guochun, LIU Wenqing, ZHOU Yi. The Alteration Characteristics and Element Migration Law of the Jinchiling Gold Deposit, Shandong Province[J]. Geoscience, 2019, 33(05): 1036-1045.

图/表 10

参考文献 31

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成分	二长花岗岩				钾长石化花岗岩					绢英岩				黄铁绢英岩
成分	JC16-1	JC23-13	均值		JC23-3	JC23-4	JC18-12	均值		JC16-5	JC18-10	均值		JC18-3	JC18-7	均值
SiO₂	72.91	70.28	71.60	73.41		74.23	73.54	73.73	73.88		72.24	73.06	67.02		79.28	73.15
TiO₂	0.154	0.252	0.203	0.138		0.028	0.076	0.081	0.078		0.170	0.124	0.110		0.078	0.094
Al₂O₃	14.79	16.38	15.58	13.98		14.21	14.08	14.09	13.84		14.70	14.27	10.92		7.39	9.16
Fe₂O₃	0.39	0.32	0.36	0.40		0.19	0.29	0.29	0.29		0.44	0.37	7.32		4.75	6.04
FeO	1.00	1.44	1.22	0.87		0.41	0.46	0.58	0.44		0.76	0.60	1.40		0.95	1.18
MgO	0.27	0.70	0.48	0.28		0.21	0.11	0.20	0.23		0.23	0.23	0.45		0.24	0.35
CaO	1.82	3.12	2.47	1.03		0.87	0.94	0.95	1.32		1.67	1.50	0.23		0.21	0.22
Na₂O	4.41	5.71	5.06	4.03		4.14	3.64	3.94	3.00		4.11	3.56	0.078		0.052	0.065
K₂O	3.69	1.02	2.36	4.41		4.54	5.97	4.97	5.04		4.13	4.56	2.42		2.26	2.34
MnO	0.031	0.039	0.035	0.029		0.024	0.030	0.028	0.039		0.034	0.037	0.014		0.015	0.015
P₂O₅	0.036	0.081	0.059	0.030		0.007	0.007	0.015	0.006		0.034	0.020	0.044		0.044	0.044
S									0.21		0.21	0.21	5.81		3.86	4.84
烧失量	0.23	0.28	0.26	1.13		0.82	0.61	0.85	1.64		1.15	1.40	5.01		3.81	4.41

成分	二长花岗岩				钾长石化花岗岩					绢英岩				黄铁绢英岩
成分	JC16-1	JC23-13	均值		JC23-3	JC23-4	JC18-12	均值		JC16-5	JC18-10	均值		JC18-3	JC18-7	均值
SiO₂	72.91	70.28	71.60	73.41		74.23	73.54	73.73	73.88		72.24	73.06	67.02		79.28	73.15
TiO₂	0.154	0.252	0.203	0.138		0.028	0.076	0.081	0.078		0.170	0.124	0.110		0.078	0.094
Al₂O₃	14.79	16.38	15.58	13.98		14.21	14.08	14.09	13.84		14.70	14.27	10.92		7.39	9.16
Fe₂O₃	0.39	0.32	0.36	0.40		0.19	0.29	0.29	0.29		0.44	0.37	7.32		4.75	6.04
FeO	1.00	1.44	1.22	0.87		0.41	0.46	0.58	0.44		0.76	0.60	1.40		0.95	1.18
MgO	0.27	0.70	0.48	0.28		0.21	0.11	0.20	0.23		0.23	0.23	0.45		0.24	0.35
CaO	1.82	3.12	2.47	1.03		0.87	0.94	0.95	1.32		1.67	1.50	0.23		0.21	0.22
Na₂O	4.41	5.71	5.06	4.03		4.14	3.64	3.94	3.00		4.11	3.56	0.078		0.052	0.065
K₂O	3.69	1.02	2.36	4.41		4.54	5.97	4.97	5.04		4.13	4.56	2.42		2.26	2.34
MnO	0.031	0.039	0.035	0.029		0.024	0.030	0.028	0.039		0.034	0.037	0.014		0.015	0.015
P₂O₅	0.036	0.081	0.059	0.030		0.007	0.007	0.015	0.006		0.034	0.020	0.044		0.044	0.044
S									0.21		0.21	0.21	5.81		3.86	4.84
烧失量	0.23	0.28	0.26	1.13		0.82	0.61	0.85	1.64		1.15	1.40	5.01		3.81	4.41

成分	二长花岗岩				钾长石化花岗岩					绢英岩				黄铁绢英岩
成分	JC16-1	JC23-13	均值		JC23-3	JC23-4	JC18-12	均值		JC16-5	JC18-10	均值		JC18-3	JC18-7	均值
Cr	2.81	6.29	4.55	2.07		4.45	3.24	3.25	2.27		2.27	2.27	6.79		5.95	6.37
Ni	1.84	6.52	4.18	1.83		3.62	2.25	2.57	1.34		1.38	1.36	3.28		2.57	2.93
Co	0.96	4.64	2.80	1.36		0.57	0.40	0.78	0.54		0.80	0.67	2.13		3.24	2.69
Rb	60.1	9.4	34.8	99.4		94.1	120	105	107		74.8	90.9	124		72.8	98.4
Cs	0.88	0.77	0.83	0.73		0.53	0.90	0.72	0.86		0.90	0.88	1.21		0.72	0.97
W	0.17	0.16	0.17	0.48		0.17	0.28	0.31	0.84		0.77	0.81	2.57		1.19	1.88
Cu	3.0	4.0	3.5	9.0		26	9.0	14.7	10		5.0	7.5	28		14	21.0
Zn	36	50	43	46		18	42	35	36		41	39	89		360	225
Mo	0.95	0.52	0.74	1.12		0.50	1.30	0.97	0.67		0.23	0.45	1.23		0.59	0.91
As	0.47	0.35	0.41	1.05		0.91	1.66	1.21	1.33		0.90	1.12	31.7		16.9	24.3
Pb	35	39	37	44		44	72	53	84		39	61.5	85		110	97.5
Sb	0.28	0.18	0.23	0.076		0.063	0.16	0.10	0.24		0.078	0.16	0.52		0.63	0.58
Bi	0.04	0.36	0.20	0.072		0.072	0.055	0.066	0.036		0.021	0.029	0.12		0.40	0.26
Hg	0.008 1	0.024 0	0.016 0	0.029 0		0.014 0	0.009 9	0.018 0	0.099 0		0.027 0	0.063 0	0.006 5		0.032 0	0.019 0
Sr	686	635	661	393		320	290	334	352		488	420	42.6		27.6	35.1
Ba	1 740	259	1 000	2 300		450	1 150	1 300	1 440		1 850	1 645	272		192	232
V	7.28	26.2	16.7	6.70		4.52	5.74	5.65	6.48		8.69	7.59	14.3		10.4	12.4
Nb	5.09	3.27	4.18	3.17		1.92	4.68	3.26	4.68		5.40	5.04	2.07		1.43	1.75
Ta	0.21	0.26	0.24	0.18		0.14	0.36	0.23	0.44		0.19	0.32	0.10		0.059	0.08
Zr	122	76.1	99.1	116		44.6	47.1	69.2	62		106	84.0	54.2		37.8	46.0
Hf	3.82	2.04	2.93	3.67		1.92	2.41	2.67	2.89		3.47	3.18	1.58		1.18	1.38
B	1.8	1.4	1.6	2.9		2.4	2.2	2.5	5.0		2.6	3.8	14.5		12	13.3
Ga	18.1	18.9	18.5	14.8		17.4	19.7	17.3	18.0		17.7	17.9	18.0		11.7	14.9
Au	0.004 3	0.001 6	0.003 0	0.013 0		0.005 2	0.007 6	0.009 0	0.003 5		0.023 0	0.013 0	2.43		1.38	1.91
Ag	0.035	0.037	0.036	0.059		0.068	0.12	0.082	0.086		0.037	0.062	16.9		9.58	13.2
U	0.86	0.20	0.53	0.64		1.66	4.26	2.19	0.72		0.82	0.77	0.54		0.50	0.52
Th	4.52	0.46	2.49	5.01		1.28	1.70	2.66	2.5		3.5	3.02	1.48		1.12	1.30
La	16.6	6.78	11.7	28.0		2.14	1.60	10.6	5.82		12.0	8.91	3.09		5.84	4.47
Y	3.47	4.54	4.01	2.58		1.84	1.79	2.07	2.27		3.05	2.66	0.85		1.23	1.04

成分	二长花岗岩				钾长石化花岗岩					绢英岩				黄铁绢英岩
成分	JC16-1	JC23-13	均值		JC23-3	JC23-4	JC18-12	均值		JC16-5	JC18-10	均值		JC18-3	JC18-7	均值
Cr	2.81	6.29	4.55	2.07		4.45	3.24	3.25	2.27		2.27	2.27	6.79		5.95	6.37
Ni	1.84	6.52	4.18	1.83		3.62	2.25	2.57	1.34		1.38	1.36	3.28		2.57	2.93
Co	0.96	4.64	2.80	1.36		0.57	0.40	0.78	0.54		0.80	0.67	2.13		3.24	2.69
Rb	60.1	9.4	34.8	99.4		94.1	120	105	107		74.8	90.9	124		72.8	98.4
Cs	0.88	0.77	0.83	0.73		0.53	0.90	0.72	0.86		0.90	0.88	1.21		0.72	0.97
W	0.17	0.16	0.17	0.48		0.17	0.28	0.31	0.84		0.77	0.81	2.57		1.19	1.88
Cu	3.0	4.0	3.5	9.0		26	9.0	14.7	10		5.0	7.5	28		14	21.0
Zn	36	50	43	46		18	42	35	36		41	39	89		360	225
Mo	0.95	0.52	0.74	1.12		0.50	1.30	0.97	0.67		0.23	0.45	1.23		0.59	0.91
As	0.47	0.35	0.41	1.05		0.91	1.66	1.21	1.33		0.90	1.12	31.7		16.9	24.3
Pb	35	39	37	44		44	72	53	84		39	61.5	85		110	97.5
Sb	0.28	0.18	0.23	0.076		0.063	0.16	0.10	0.24		0.078	0.16	0.52		0.63	0.58
Bi	0.04	0.36	0.20	0.072		0.072	0.055	0.066	0.036		0.021	0.029	0.12		0.40	0.26
Hg	0.008 1	0.024 0	0.016 0	0.029 0		0.014 0	0.009 9	0.018 0	0.099 0		0.027 0	0.063 0	0.006 5		0.032 0	0.019 0
Sr	686	635	661	393		320	290	334	352		488	420	42.6		27.6	35.1
Ba	1 740	259	1 000	2 300		450	1 150	1 300	1 440		1 850	1 645	272		192	232
V	7.28	26.2	16.7	6.70		4.52	5.74	5.65	6.48		8.69	7.59	14.3		10.4	12.4
Nb	5.09	3.27	4.18	3.17		1.92	4.68	3.26	4.68		5.40	5.04	2.07		1.43	1.75
Ta	0.21	0.26	0.24	0.18		0.14	0.36	0.23	0.44		0.19	0.32	0.10		0.059	0.08
Zr	122	76.1	99.1	116		44.6	47.1	69.2	62		106	84.0	54.2		37.8	46.0
Hf	3.82	2.04	2.93	3.67		1.92	2.41	2.67	2.89		3.47	3.18	1.58		1.18	1.38
B	1.8	1.4	1.6	2.9		2.4	2.2	2.5	5.0		2.6	3.8	14.5		12	13.3
Ga	18.1	18.9	18.5	14.8		17.4	19.7	17.3	18.0		17.7	17.9	18.0		11.7	14.9
Au	0.004 3	0.001 6	0.003 0	0.013 0		0.005 2	0.007 6	0.009 0	0.003 5		0.023 0	0.013 0	2.43		1.38	1.91
Ag	0.035	0.037	0.036	0.059		0.068	0.12	0.082	0.086		0.037	0.062	16.9		9.58	13.2
U	0.86	0.20	0.53	0.64		1.66	4.26	2.19	0.72		0.82	0.77	0.54		0.50	0.52
Th	4.52	0.46	2.49	5.01		1.28	1.70	2.66	2.5		3.5	3.02	1.48		1.12	1.30
La	16.6	6.78	11.7	28.0		2.14	1.60	10.6	5.82		12.0	8.91	3.09		5.84	4.47
Y	3.47	4.54	4.01	2.58		1.84	1.79	2.07	2.27		3.05	2.66	0.85		1.23	1.04

成分	T_i(原岩-钾化)	T_i(钾化- 绢英岩化)	T_i(绢英岩化- 黄铁绢英岩化)
SiO₂	0.14	-0.02	0.56
TiO₂	-0.56	0.52	0.18
Al₂O₃	0.00	0.00	0.00
Fe₂O₃	-0.09	0.23	24.80
FeO	-0.47	0.02	2.05
MgO	-0.54	0.14	1.34
CaO	-0.58	0.56	-0.77
Na₂O	-0.14	-0.11	-0.97
K₂O	1.34	-0.09	-0.20
MnO	-0.13	0.30	-0.38
P₂O₅	-0.72	0.35	2.43
S	0.00	0.20	34.90
烧失量	2.70	0.61	3.93

山东金翅岭金矿蚀变特征与元素迁移规律

The Alteration Characteristics and Element Migration Law of the Jinchiling Gold Deposit, Shandong Province

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成分	T_i(原岩-钾化)	T_i(钾化- 绢英岩化)	T_i(绢英岩化- 黄铁绢英岩化)
Cr	-0.21	-0.31	3.37
Ni	-0.32	-0.48	2.35
Co	-0.69	-0.15	5.25
Rb	2.33	-0.14	0.69
Cs	-0.03	0.21	0.71
W	1.08	1.56	2.64
Cu	3.63	-0.50	3.36
Zn	-0.09	0.08	8.09
Mo	0.46	-0.54	2.15
As	2.25	-0.09	33.00
Pb	0.59	0.14	1.47
Sb	-0.52	0.58	4.64
Bi	-0.63	-0.58	13.20
Hg	0.22	2.53	-0.52
Sr	-0.44	0.24	-0.87
Ba	0.44	0.25	-0.78
V	-0.63	0.32	1.54
Nb	-0.14	0.53	-0.46
Ta	0.07	0.37	-0.61
Zr	-0.23	0.20	-0.15
Hf	0.01	0.18	-0.32
B	0.73	0.50	4.43
Ga	0.03	0.02	0.30
Au	2.23	0.51	224.00
Ag	1.53	-0.26	336.00
U	3.56	-0.65	0.05
Th	0.18	0.12	-0.33

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