胶东三山岛金矿床黄铁矿As富集机制及其对金成矿作用的指示

胶东是中国最大的金矿集区,其金矿成因目前还存在较大争议.作为最重要的载金矿物,黄铁矿显微结构及元素-同位素组成能够很好地示踪成矿物质来源和成矿过程.利用SEM、EPMA和LA-ICP-MS微区原位分析方法对胶东代表性蚀变岩型金矿—三山岛金矿的黄铁矿开展详细的BSE显微结构以及As含量和S同位素耦合关系研究,发现矿区至少存在3种不同结构和As含量的黄铁矿:①含金石英-黄铁矿细脉中具交代残余结构的低As黄铁矿(Py-1),在BSE图像中显示暗色的核部(Py-1a)和亮色的边部(Py-1b),Py-1a和Py-1b的w(As)分别为48×10-6～524×10-6和183×10-6～1134×10-6,δ34S值分别为10.4‰～10.8‰和11.6‰～11.9‰;②含金石英-黄铁矿细脉中具韵律环带结构的高As黄铁矿(Py-2),在BSE图像中显示富含矿物包裹体并多孔的核部(Py-2a)以及很少含矿物包裹体的"干净"边部(Py-2b),Py-2a和Py-2b的w(As)分别为0.14％～0.31％和0.47％～0.97％;③含金石英-多金属硫化物细脉中具核边结构且As含量变化大的黄铁矿(Py-3),其核部Py-3a富含黄铜矿、闪锌矿等矿物包裹体并贫As,w(As)仅为1×10-6～10×10-6,δ34S值为4.2％～5.8‰,边部Py-3b几乎不含矿物包裹体但富As,w(As)为8877×10-6～17839×10-6,δ34S值为7.7％～10.1‰.上述黄铁矿中,从Py-1a到Py-1b,w(As)和δ34S值缓慢升高,可能主要受水岩相互作用的控制;Py-2具韵律环带且核部多孔、多矿物包裹体,指示了较为剧烈的流体沸腾作用;Py-3a和Py-3b具有截然不同的w(As)和δ34S值,指示了外来富As流体的加入.这些过程有利于As和Au的进一步富集,多种形式的富As和Au机制表明胶东金矿存在复杂的矿化过程和物质来源,特别是流体在迁移过程中萃取围岩中的成矿物质不可忽视.