胶东夏甸金矿床地球化学特征及其地质意义

摘要

为探讨夏甸金矿床不同元素的地球化学成矿行为,本次以夏甸金矿床外围花岗岩、构造碎裂岩和金矿石的主微量和稀土元素地球化学资料为依据,研究其化学成分、微量元素和稀土元素在不同岩矿石中丰减富集变化及成矿过程.在化学成分方面,招平断裂带碎裂岩中具有较高的SiO2、K2 O值,Fe2 O3、Na2 O、CaO降幅较多,反映了成矿阶段存在有普遍的硅化现象和钾化现象和铁质流失现象进入到热液成矿中;矿石化学成分中SiO2、Al2 O3和Fe2 O3具有较大幅度的增升和降低的双重变化特点,尤其是铁、钾、钙增加比例较高,指示与成矿过程中普遍发育的黄铁矿化相一致,矿石中K2 O含量比玲珑花岗岩平均含量高30％,则代表钾化的岩石更有利于金矿的沉淀.夏甸金矿区的围岩中Au元素含量普遍低于正常的玲珑花岗岩,但Ag、W等元素含量则普遍较高,是平均值的3～10倍,断裂带碎裂岩中亲硫(亲铜)元素Ag、Cu、Pb、Zn明显增高,尤其是Ag和Zn分别是玲珑花岗岩的2.79倍和2.09倍,说明亲硫(亲铜)元素与金矿成矿作用关系密切;亲铁元素Cr、Co、Ni、Mo、Au、Sn、W整体上呈递增状况,大离子亲石元素Li、Be、Rb、Zr、Nb、W、Sr、Ba、As大多呈亏损状态.矿石中Au、Ag、W、Cu等具有强烈的富集,其中Au富集了381.40倍,W富集了3961.23倍,Ag富集了254.16倍,Cu富集了116.19倍,而Bi、Mo、As、Pb、Zn等富集度相对稍低,在3～20倍之间.在围岩、破碎蚀变带和金矿石中,皆出现了非常高的W元素富集,展示了招平断裂带具有独特的成矿地球化学行为.夏甸矿区围岩、构造蚀变碎裂岩和金矿石中的ΣREE总量分别为78.82×10-6、27.15×10-6和102.43×10-6,LREE/HREE比值分别为19.3、8.46和12.66,金矿石中具有相对较高的ΣREE、LREE和HREE,说明在成矿过程中外来物质的加入改变了稀土元素的含量和比值,也是区分矿与非矿的重要地球化学标志.矿区围岩、构造蚀变碎裂岩和金矿石的δEu分别为1.88、1.49和0.83,Eu/Sm值分别为1.57、2.05和0.69,Ce/Yb值分别为25.15、5.33和12.86,轻重稀土内部分馏均较小,成矿环境为弱氧化环境,说明夏甸金矿在成矿过程中,稀土元素更多地是反映从流体体系中带入到成矿的过程,使矿石中稀土元素含量相对增加.结合光片鉴定结果,在金成矿过程中,先期形成的黄铁矿多呈碎粒状,裂纹十分发育,黄铜矿呈他形粒状充填于黄铁矿裂纹中与金共生,说明自然金是与黄铜矿是同期形成的,而晚于黄铁矿的形成时间.