郭 媛 提云生 姜敬敬
（河北省保定地质工程勘查院，河北 保定 071051）
【摘 要】黄铁矿是金厂峪金矿主要的载金矿物，通过野外调查取样、显微镜观察和电子探针分析对其进行研究。根据金厂峪矿床野外产出的地质特征、矿脉间的穿插关系以及矿物共生组合特征，将矿床的成矿阶段划分为钠长石—石英阶段、石英—硫化物阶段、石英大脉和石英—碳酸盐四个阶段，并逐步分析各个阶段黄铁矿的特征。自然金产出于钠长石—石英阶段、石英—硫化物阶段的它形晶黄铁矿颗粒中。通过黄铁矿的化学成分分析，其矿床成因为岩浆热液型金矿床，成矿深度为中深部。
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关键词 金厂峪；成矿阶段；黄铁矿；自然金
Characteristics of Pyrit in Jinchanyu Gold Deposit of Eastern Hebei Province
GUO Yuan TI Yun-sheng JIANG Jing-jing
(Baoding Geology Engineering Exploration Institude Hebei Province, Baoding Hebei 071051, China)
【Abstract】Pyrite is the main gold bearing minerals of Jinchanyu, Through field investigation and sampling, microscope and EPMA analysis of its research. According to the geological features, field output vein penetration relationship and mineral paragenesis characteristics, will be divided into four stages of mineralization of the ore deposit is albite-quartz stage, quartz-sulfide stage, quartz vein and quartz- carbonate stage, each stage characteristic and gradually analysis of pyrite. Native gold production for albite-quartz stage, quartz-sulfide stage of the anhedral crystal pyrite particles. Through the analysis of the chemical composition of pyrite, genesis of the deposit belongs to magmatic hydrothermal type, metallogenic depth is medium-deep.
【Key words】Jinchanyu; Stage of mineralization; Pyrite; Native gold
作者简介：郭媛（1986—），女，河北保定人，硕士，河北省保定地质工程勘查院，助理工程师，现从事矿产地质技术工作。
金厂峪金矿床是冀东地区知名的大型金矿床，该矿床主要载金矿物为黄铁矿，是金的主要携带者和富集者。本文主要研究不同阶段产出的黄铁矿的结构构造特征及化学成分特征，指出何种类型的黄铁矿易于携带和富集金，对寻找金矿具有指示作用。
1 区域地质概况
金厂峪金矿床位于华北地台燕山沉降带马兰峪-山海关隆起的核部中段，即燕山弧形构造带由东西转向北东的拐弯处的南缘[1]。区内出露地层为太古界八道河群王厂组。主要区域变质岩为斜长角闪岩、斜长角闪片麻岩和变粒岩。矿区构造分为断裂构造和褶皱构造。断裂构造呈北北东向展布，主要控矿构造为北北东向韧性剪切带。褶皱构造主要有金厂峪复背斜及崔家堡子复向斜，断裂构造破坏了褶皱构造[2]。区内岩浆岩较发育，主要为太古宙和中生代两个时期的岩浆活动。矿区西部和西北部有燕山期青山口和贾家山花岗岩的出露，其中青山口岩体与成矿有关[3]。岩性从早到晚主要为闪长岩、石英闪长岩、二长花岗岩、碱长花岗岩。
2 成矿阶段
根据野外地质调查、室内显微镜下观察及电子探针分析研究将成矿阶段划分为钠长石—石英阶段、石英—硫化物阶段、白色石英脉阶段和石英—碳酸盐四个阶段[4]。
钠长石—石英阶段以石英脉和肉红色钠长石脉为主，为早期金矿化阶段。石英—硫化物阶段为主要的成矿阶段，黄铁矿呈粉末状，以细粒自形晶、半自形晶、它形晶多种形态共存。该阶段石英呈烟灰色，金属硫化物矿物明显增多。石英大脉阶段未形成较大型的工业矿体，该阶段黄铁矿、黄铜矿等金属硫化物减少，石英、绿泥石、绢云母等脉石矿物增多，围岩蚀变强烈。石英—碳酸盐阶段没有矿化和蚀变，石英小脉体及碳酸盐石英脉沿成矿期最后一期裂隙贯入，多斜切前几期石英脉。四个阶段中，石英大脉阶段和石英—碳酸盐阶段的矿化差，钠长石—石英阶段矿化一般，石英—硫化物阶段的矿化最好。
3 黄铁矿的矿物特征
黄铁矿在四个成矿阶段均有分布，在石英-硫化物阶段分布最广，钠长石-石英阶段和石英大脉阶段次之，石英-碳酸盐阶段最少。黄铁矿多分布于石英、钠长石脉中。晶型为自形、半自形、它形，在前两个阶段多为半自形晶和它形晶，后两个阶段自形晶较多，结晶较好。自形、半自形晶的黄铁矿中不含自然金，它形晶中可见自然金。单颗粒粒度在0.05mm~0.6mm之间。在显微镜下观察黄铁矿表面粗糙，具有麻点、有裂纹。镜下鉴定特征为浅黄色，高硬度，高反射率，均质性，不易磨光。自然金多产在烟灰色石英脉里的它形晶黄铁矿颗粒中。在黄铁矿与钠长石粒间，也见有自然金产出。
4 黄铁矿的化学特征
由黄铁矿电子探针分析结果（表1）可知，四个阶段铁的含量分别为46.18%-46.9%、46.03%-46.79%、46.47%-46.97%、46.6%-46.99%。硫的含量分别为52.01%-53.82%、52.1%-53.16%、52.21%-52.93%、52.42%-53.09%。铁的平均含量为46.54%；硫的平均含量为52.68%。硫的含量低于理论值（53.45%），表现亏硫的特征，其形成推测与热液作用有关[5]。S在钠长石-石英阶段含量最高，在石英-硫化物阶段含量最低，而As在石英-硫化物阶段含量最高。随着成矿作用进行硫的含量逐渐减少，硫在第二阶段含量下降，大量金属硫化物的生成消耗了成矿流体中的硫。由图2看出As和S有反相关性。郭福褀（1988）认为成矿流体中硫元素匮乏，硫逸度降低，温度下降，黄铁矿中As元素替代S元素进入晶格，使其晶胞参数增大，化学键联结能力减弱，晶格错位导致晶格缺陷，从而有利于金的赋存[6]。在石英大脉阶段金属硫化物逐渐减少，流体中对硫的消耗也减少，相应黄铁矿中含硫量增多。王奎仁（1989）研究了黄铁矿的Co/Ni比值特征，沉积型矿床远小于1，变质热液型接近1，岩浆热液型1-5，火山热液型5以上[7]。该矿床Co/Ni比值为1.45，属于岩浆热液型矿床。在热液型矿床中黄铁矿含硒量一般为20×10-6～50×10-6，硫、硒比值为1×104～2.67×104。陈海燕（2010）认为黄铁矿w(Fe)/w(S+As)比值与其形成的深度有关[8]，本区黄铁矿脉中黄铁矿w(Fe)/w(S+As)值为0.860～0.900，平均为0.881，表明本矿床产出深度为中深部。
5 结论
（1）将本区成矿阶段划分为钠长石—石英阶段、石英—硫化物阶段、白色石英脉阶段和石英—碳酸盐四个阶段。
（2）黄铁矿在石英-硫化物阶段分布最广。晶型为自形、半自形、它形，多为半自形晶和它形晶。自形、半自形晶的黄铁矿中不含自然金，它形晶中可见自然金。自然金多产在烟灰色石英脉里的它形晶黄铁矿颗粒中，在黄铁矿与钠长石粒间，也见有自然金产出。
（3）根据黄铁矿的化学成分特征可知，黄铁矿呈亏硫特征，Co/Ni比值为1.45，属于岩浆热液型矿床。通过黄铁矿w(Fe)/w(S+As)比值可知其成矿深度为中深部。
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参考文献
［１］张秋生,杨振升,等.冀东金厂峪地区高级变质岩与金矿床[M].北京:地质出版社,1991:376-78.
［２］杨连生,侯印伟,等.河北省金厂峪早太古代绿岩带金矿矿床地质特征和矿床成因研究报告[Z].河北:地矿局测绘大队,1984:30-36.
［３］水兰素,常全明.金厂峪金矿床成矿地质特征及成矿模式[J].黄金,2000,11(21):6-8.
［４］郭媛.冀东金厂峪金矿床矿物学特征及成矿作用研究[D].北京:中国地质大学(北京),2013.
［５］梅建明.浙江遂昌治岭头金矿床黄铁矿的化学成分标型研究[J].现代地质,2000,14(1):51-55.
［６］郭福祺.论金矿床中黄铁矿的某些标型特征与含金性的内在联系[J].陕西地质,1988,6(1):2-6.
［７］王奎仁.地球与宇宙成因矿物学[M].合肥:安徽教育出版社,1989．
［８］陈海燕.胶东金青顶金矿成因矿物学与深部远景研究[D].北京:中国地质大学(北京)，2010.
［责任编辑：汤静］