柴北缘青山造山型金-铅矿床成矿机制:矿石和黄铁矿组成约束

青山金铅矿床位于柴北缘滩间山矿集区内,是全球罕见的金-铅共/伴生的造山型矿床。矿体主要赋存于古元古代达肯大坂群片岩中,受到北西西向断裂控制,发育蚀变岩和石英脉两种矿石类型,矿石中硫化物较为发育,常见黄铁矿、褐铁矿、方铅矿、黄铜矿、闪锌矿等。黄铁矿作为该矿床的主要载金矿物,其地球化学特征可以指示金赋存状态,揭示成矿流体性质和矿床成因。为此,选取ZK2103和ZK3701钻孔中不同深度空间的矿石和围岩样品,分别进行成矿元素全岩测试和黄铁矿的电子探针分析工作。矿石和围岩稀土元素配分模式曲线都为右倾型,呈现明显的Eu负异常,未见Ce异常,说明成矿流体为变质流体且不含海水。矿石相对富集Au、Ag、Cu、Pb、Zn、As、Co、Bi、Sb、W、Ni、Sr、Cd、V元素,而Sn、Mo、Cr元素含量则相对偏低。矿石和围岩中黄铁矿的S/Fe值小于2.0,表现出亏S和富Fe的特征;黄铁矿的Au/Ag值均大于0.5,Co-Ni图解结果指示黄铁矿为热液成因。金主要以纳米粒子形式赋存,少量以固溶体形式存在。金在流体中以Au(HS)-2的形式运移,流体混合作用破坏了Au(HS)-2的稳定性,致使金的沉淀。高硫的成矿流体可以运移部分的铜、铅、锌。在金沉淀后,成矿流体温度和压力降低,致使铅开始沉淀。但由于该流体运移铅、锌的能力有限,青山金铅矿床铅矿体的规模较小。硫-铅同位素结果显示成矿物质来源于围岩,区域上金龙沟矿区和青龙沟矿区围岩中铅锌含量较低,所以未形成铅矿体。