沉积黄铁矿微量元素和硫同位素组成对黄金洞金矿床的成因约束

黄金洞大型金矿床位于江南造山带湘东北矿集区,矿体主要赋存于沉积黄铁矿发育的新元古代冷家溪群板岩中,含金石英脉为主要的矿化类型。为进一步约束成矿系统中金和硫的来源,揭示赋矿围岩对成矿贡献,深化矿床成因认识,文章以赋矿围岩冷家溪群板岩为研究对象,对其沉积黄铁矿进行了系统的岩相学、电子探针显微结构、激光剥蚀等离子质谱(LA-ICP-MS)原位微量元素和硫同位素分析。研究结果显示,冷家溪群板岩中的沉积黄铁矿主要呈团块状集合体,单个颗粒多为几百~几千微米。微量元素分析结果表明,沉积黄铁矿w(As)变化范围介于796×10^(-6)~10667×10^(-6),不可见w(Au)多低于1.0×10^(-6)。沉积黄铁矿的原位δ^(34)S值主要介于-10.7‰~-4.7‰,与矿石中的热液黄铁矿(δ^(34)S=-14.2‰~-0.5‰)具有一定相似性。以上分析结果暗示,沉积黄铁矿提供成矿系统中的金的可能性不大,推测黄金洞金矿床Au主要来自深部过程。成矿流体在与围岩相互作用过程中,沉积成因硫加入成矿系统,为解释热液成因黄铁矿硫同位素组成特征提供关键证据。