内蒙古西山湾羊场银多金属矿床银的赋存形式及成矿机理

西山湾羊场银多金属矿床位于华北克拉通北缘中西段。矿区出露有较大面积的古生代二长花岗岩和英云闪长岩,中生代早白垩世白女羊盘组火山岩沿二长花岗岩与英云闪长岩之接触带的北东向张性裂隙喷发,银矿体呈透镜状或似层状产出于下白垩统白女羊盘组及其与侵入岩的接触带,铅锌矿体主要产于侵入岩及其与火山岩的接触带,断裂构造控矿明显。本文在野外地质调查的基础上,结合室内显微镜下观察和电子探针分析手段,对银的赋存形式和分布情况进行了研究,对银、铅锌的地球化学迁移模式、沉淀机制及其成矿过程进行了探讨。研究结果表明,该矿床中银的存在形式主要为可见银,其次为不可见银。可见银主要为显微包体银(1~10μm)和独立银矿物(> 50μm),不可见银主要为类质同象银和超显微包体银(<1μm)。显微包体银多被黄铁矿、石英、钾长石和重晶石等包裹;独立银矿物主要为辉银矿,其次为硒银矿,还有少量自然银、螺状硫银矿和深红银矿(淡红银矿)等,多分布于石英粒间及裂隙中;类质同象银主要赋存于蓝辉铜矿、雅硫铜矿等二元铜硫化物中;超显微包体银主要包裹于与银矿化相关的方铅矿、闪锌矿和黄铁矿中。根据矿(化)脉体之间的穿切关系、矿石结构构造及矿物共生组合,成矿作用过程可划分为热液期和表生期。热液期是主要的成矿期,包括石英-黄铁矿阶段、石英-多金属硫化物阶段和石英-碳酸盐阶段,其中石英-多金属硫化物阶段为主成矿阶段,铅锌矿化形成于该阶段早期,银矿化形成于该阶段晚期。富含Fe、Cu、Zn、Pb、Ag、S和Se等多种元素的成矿热液,在早期高温条件下金属离子以氯络合物的形式搬运,随着成矿热液温度降低以及其它物理化学环境的变化,氯络合物不稳定而解离,未发生沉淀的金属离子转变为以硫氢络合物的形式继续运移。成矿热液向上运移过程中,随着温度的持续降低,铁、锌、铜和铅等金属离子的硫氢络合物溶解度降低而发生分解,形成黄铁矿、闪锌矿、黄铜矿和方铅矿等金属硫化物,Ag+部分置换Cu+以类质同象形式赋存于二元铜硫化物中,部分银以超显微包体形式被先期形成的矿物黄铁矿、闪锌矿和方铅矿等硫化物所包裹。因Fe2+、Zn2+、Cu+、Pb2+等离子的依次沉淀,致使[Ag(HS)2]-不稳定而分解,生成辉银矿,并且Ag+与流体中的Se2-结合形成少量硒银矿,被包裹于重晶石和石英之中,而溶液中过饱和的银则沉淀为自然银。表生条件下,原载体矿物中的银以及离散银经淋滤作用随黄铁矿的褐铁矿化而得以再次富集。

中印度洋Edmond热液区黄铁矿中银的赋存状态和富集机制研究:来自矿物学的证据

随着对海底热液多金属硫化物矿床的研究越来越深入,贵金属金(Au)和银(Ag)的赋存形式和沉淀机制被科学家广泛关注。相比于Au,前人对大洋中脊热液区中Ag的产出状态和富集机制研究相对较少。中印度洋Edmond热液区Ag平均含量为47×10^(-6),明显高于洋中脊环境产出的多金属硫化物中的平均Ag含量(2.78×10^(-6))。通过光学显微镜和扫描电镜对Edmond热液区硫化物样品进行了详细的观察,确定了该热液区矿物组合、分期以及自然银的赋存形式,并初步探讨了自然银的沉淀机制。Edmond热液区硫化物主要为闪锌矿,其次是黄铁矿、黄铜矿和白铁矿,此外还观察到针钠铁矾、重晶石、硬石膏以及自然银等矿物。根据矿物结构和共生组合,Edmond热液区硫化物成矿过程大致可以分为3个阶段:阶段Ⅰ的主要矿物组合为一期黄铁矿(Py1)、重晶石、硬石膏等;阶段Ⅱ主要矿物为白铁矿;阶段Ⅲ则有二期黄铁矿(Py2)、黄铜矿、粗粒闪锌矿、等轴古巴矿等矿物结晶。自然银主要以细小颗粒的形式存在于Py1的边缘或者内部包体之中。Ag在Edmond热液区的主要迁移形式为AgCl_(2)^(-),高温热液与海水混合作用导致的温度和Cl^(-)浓度降低以及pH值的升高是导致自然银沉淀的主要影响因素。