福建悅洋銀多金屬礦床礦石特征及礦床成因淺析

王新彥，李紹紹

（1.煙臺黃金職業(yè)學(xué)院，山東 煙臺 265304；2.招金礦業(yè)股份有限公司，山東 煙臺 264000）

華仁民等（2002）根據(jù)中國東部燕山晚期火山-侵入活動與金、銅等金屬成礦作用的關(guān)系，以及火山作用與斑巖-熱液成礦作用的密切聯(lián)系，提出了“斑巖-淺成熱液金（銅）成礦體系”[1]。悅洋銀多金屬礦床就是紫金山斑巖-熱液成礦體系的一部分，該礦床的成因問題及控礦因素受到了很多學(xué)者的關(guān)注。本文中，筆者對悅洋銀多金屬礦床的礦石礦物進(jìn)行鏡下觀察及電子探針能譜分析，試圖從礦物學(xué)的角度對該礦床的成因類型進(jìn)行探討。

1 礦石特征及銀的賦存狀態(tài)

1.1 礦石類型及研究方法

本次研究在野外觀察礦石的結(jié)構(gòu)構(gòu)造、礦物組成的基礎(chǔ)上，進(jìn)行礦石采樣，室內(nèi)切制光薄片，應(yīng)用礦相顯微鏡對礦石礦物及脈石礦物進(jìn)行鑒定和分析。然后用電子探針對光片上的目標(biāo)礦物進(jìn)行元素組成和微觀結(jié)構(gòu)的分析。電子探針分析（EMPAEDS）在福州大學(xué)紫金礦業(yè)學(xué)院的電子探針分析儀上進(jìn)行的。電子探針分析工作條件是：通過樣品的電流為0.1nA、電壓為20.0kV。

1.2 礦石礦物

1.2.1 銀礦物種類及嵌布特征

悅洋銀多金屬礦床的銀礦物種類比較簡單，賦銀的礦物有自然銀、銀金礦、金銀礦、輝銀礦、含銅輝銀礦、硫鉍銀礦及方鉛礦。

（1）自然銀：主要呈不規(guī)則粒狀、片狀分布于石英粒間或黃鐵礦等硫化物中，粒度多在5μm ～20μm 之間，自然銀常與輝銀礦共生，或包裹輝銀礦呈包含結(jié)構(gòu)。

（2）輝銀礦：常呈他形粒狀,粒度多在2μm ～20μm 之間，常獨(dú)立分布在石英粒間。通過電子探針能譜分析，可見部分輝銀礦含有銅，并交代較早形成的輝銀礦，其旁側(cè)可見輝銀礦與黃銅礦共生，推測這一階段中黃銅礦的形成持續(xù)時間較長，后期與輝銀礦近于同時產(chǎn)出。

（3）金銀礦（或銀金礦）：常呈不規(guī)則粒狀，粒度多在1μm ～30μm 之間，金銀礦晚于脈石英巖內(nèi)的石英及黃鐵礦、閃鋅礦、黃銅礦、方鉛礦形成，與輝銀礦近于同時生成，屬較晚期產(chǎn)物。

（4）硫鉍銀礦：呈他形粒狀集合體，灰白色，粒度大多小于10μm，在能譜分析中可見硫鉍銀礦與方鉛礦緊密共生，并與其構(gòu)成交紋狀的不混溶結(jié)構(gòu)，主要沿方鉛礦的解理分布，少部分在方鉛礦中以包體的形式出現(xiàn)。其形成晚于方鉛礦和閃鋅礦，屬于更低溫度下形成的。

（5）方鉛礦：呈他形粒狀，粒度0.01mm ～0.5mm，常沿早期黃鐵礦的粒間、裂隙充填，微粒方鉛礦常呈包體分布于成礦期的黃鐵礦中。方鉛礦包裹有銀，能譜半定量分析方鉛礦銀含量在0.04%～1.77%之間。

1.2.2 其它金屬礦物產(chǎn)出、嵌布特征

（1）自然金：常呈不規(guī)則粒狀、片狀、橢圓體包裹于方鉛礦，閃鋅礦、黃銅礦、黃鐵礦中，粒度細(xì)小，大多小于1μm，大者達(dá)4μm～10μm。

（2）黃銅礦：多呈他形、半自形粒狀，粒度變化在0.005mm ～0.7mm 之間，主要呈浸染狀分布在脈石英粒間，或呈乳滴狀在閃鋅礦中出溶。

（3）黃鐵礦：是悅洋銀多金屬礦床含量最多、分布最廣、結(jié)晶持續(xù)時間最長的金屬礦物。依據(jù)黃鐵礦的形態(tài)，及與其它礦物的共生關(guān)系及其能譜分析，大致將黃鐵礦劃分為四個階段：

第一階段：成礦前的黃鐵礦多呈立方體自形結(jié)構(gòu)，0.01mm～0.2mm，不含方鉛礦微粒等其它包體，也沒有環(huán)帶結(jié)構(gòu)，常在硅化強(qiáng)烈的地方分布，邊緣被溶蝕呈渾圓狀。

第二階段：黃鐵礦多呈他形粒狀，被黃銅礦其沿粒間裂隙交代。

第三階段：黃鐵礦呈自形-半自形結(jié)構(gòu)，與多金屬硫化物共生，并可見具有環(huán)帶結(jié)構(gòu)。內(nèi)帶的黃鐵礦中幾乎不含銅，所含的方鉛礦包體中含有銀；外帶的黃鐵礦中含有銅，在光片的其它視野中，可以見到黃銅礦、方鉛礦、閃鋅礦與黃鐵礦等硫化物沿同一硅化脈出現(xiàn)，表明其屬于同一個礦化階段，但從礦物的微觀結(jié)構(gòu)可以看出，這一階段中黃銅礦的結(jié)晶晚于其它硫化物。

第四階段：這一階段的黃鐵礦與金銀礦物密切共生，呈自形-半自形結(jié)構(gòu)，結(jié)晶較早，被金銀礦沿其與石英粒間充填。

（4）閃鋅礦：呈他形粒狀，粒度0.01mm～0.5mm，與方鉛礦、黃銅礦、黃鐵礦、金銀礦物共生，多具有0.0008mm 以下的乳滴狀黃銅礦，與黃銅礦、方鉛礦幾乎同時形成。

1.3 礦石的結(jié)構(gòu)和構(gòu)造

礦石礦物以半自形、自形粒狀結(jié)構(gòu)、他形粒狀、交代殘余結(jié)構(gòu)為主，另有溶蝕交結(jié)，乳滴狀結(jié)構(gòu)。礦石構(gòu)造以浸染狀、脈狀、細(xì)脈狀構(gòu)造為主，其次有網(wǎng)脈狀和角礫狀構(gòu)造，富礦石中常見團(tuán)塊狀構(gòu)造。

1.4 脈石礦物及其嵌布特征

悅洋銀多金屬礦床的脈石礦物與金屬礦物呈現(xiàn)較好的對應(yīng)關(guān)系，并具有一定的規(guī)律性[2,3]。

成礦前：長石、石英等礦物發(fā)生明顯的破碎，石英的波狀消光明顯。絹云母沿石英、長石裂隙充填交代呈細(xì)脈狀，又常以鱗片狀集合體出現(xiàn)。

成礦期：石英呈自形-半自形、板片狀結(jié)構(gòu)。冰長石呈規(guī)則的菱形自形晶，具有淺粉紅色色散，少部分冰長石在后期構(gòu)造作用中發(fā)生輕微破碎，在脈石英中可見幾條冰長石石英脈延伸至圍巖中。成礦期的絹云母呈鱗片狀集合體分布，綠泥石常與絹云母相伴生。

成礦后期：成礦后期的構(gòu)造作用較弱，在早期石英粒間或裂隙中形成玉髓、方解石等脈石礦物。

1.5 礦化分帶

根據(jù)對悅洋銀多金屬礦床礦石礦物的觀察分析，可以看出黃鐵礦的產(chǎn)出大致貫穿了整個成礦過程。銀的硫化礦物形成時間大致在多金屬硫化物形成的晚期階段，自然金銀礦物形成的時間更晚一些。中國科學(xué)院礦床地質(zhì)研究所曾對悅洋礦區(qū)的部分鉆孔及地表工程進(jìn)行取樣、室內(nèi)分析及流體包裹體研究。根據(jù)石英包裹體特征、礦物溶蝕、交代現(xiàn)象及電子探針顯微結(jié)構(gòu)分析，大致將成礦過程分為以下幾個階段：

1.5.1 成礦前硅化階段

礦化主要以黃鐵礦為主，黃鐵礦多呈立方體自形晶，在硅化強(qiáng)烈的地方分布，脈石礦物主要是石英、絹云母。

1.5.2 黃銅礦-黃鐵礦階段

這個階段主要金屬礦為黃鐵礦和黃銅礦，黃銅礦呈網(wǎng)脈狀、浸染狀，充填早期硅化粒間裂隙。黃銅礦還以出溶結(jié)構(gòu)出現(xiàn)，呈乳滴狀分布于閃鋅礦中，黃銅礦出溶溫度在350℃以上，表明這一礦化階段溫度較高。

1.5.3 自然金銀礦物形成階段

這一階段的硫化物較少，主要金屬礦物為自然銀，少量硫化物黃鐵礦、黃銅礦、輝銀礦等，自然銀、金等礦物常沿早期黃鐵礦、石英等粒間充填。

2 礦床成因淺析

Heald 等（1987）將淺成低溫?zé)嵋旱V床劃分為明礬石-高嶺石型（酸性硫酸鹽型）和冰長石-絹云母型兩種類型，即高硫化型和低硫化型。很多學(xué)者將悅洋銀多金屬礦床確定為低硫化型淺成熱液礦床，但其很多礦化信息并不符合低硫化型淺成低溫?zé)嵋旱V床的特征。現(xiàn)把悅洋銀多金屬礦的礦化信息總結(jié)如下。

2.1 成礦環(huán)境分析

成礦早期，大量閃鋅礦中黃銅礦呈乳滴狀出現(xiàn)，這是在高溫環(huán)境中發(fā)生固溶體分離形成的產(chǎn)物，其溶離溫度在350℃以上。此外，閃鋅礦中鐵與鎘的含量可以反映其礦化階段的溫度環(huán)境特征，根據(jù)Fe 的含量換算出礦物中FeS 的百分含量，并做出FeS和Gd 的含量變化曲線（圖1）。在早期礦化階段，閃鋅礦中FeS的含量較高，可達(dá)10.61%，后期鐵含量逐漸降低。由于在高溫環(huán)境下鐵具有以類質(zhì)同象置換閃鋅礦中鋅的能力，而鎘常常富集于熱液晚期低溫的閃鋅礦中，反映出悅洋銀多金屬礦床在整個礦化過程中溫度是逐漸降低的。

圖1 悅洋銀多金屬礦床閃鋅礦中FeS 與Gd 含量變化曲線

2.2 成礦物質(zhì)及流體來源

在悅洋礦區(qū)內(nèi)，特別是銅礦體內(nèi)，具有黃銅礦、黃鐵礦、金銀礦與鎢錫鉍礦化共存的現(xiàn)象。金、銅、銀屬于殼?；煸椿◢弾r類成礦系列，鎢、錫、鉬、鉍等元素屬于殼源花崗巖系列，礦床出現(xiàn)二者疊加的成礦金屬元素組合表明悅洋銀多金屬礦床的成礦物質(zhì)來源復(fù)雜，具有多源性，來源于多期次花崗巖體以及老變質(zhì)巖體的貢獻(xiàn)。

3 結(jié)論

本文通過對悅洋銀多金屬礦床地質(zhì)特征、礦石特征的觀察和分析，初步了解了礦石礦物的主要特征及礦化分帶，并從礦物學(xué)的角度初步探討了礦床的成因類型，主要結(jié)論如下：

（1）悅洋銀多金屬礦床中銀的賦存狀態(tài)主要有自然銀、金銀礦、輝銀礦、硫鉍銀礦和方鉛礦。礦化階段和蝕變類型都呈現(xiàn)較明顯的時空分帶。

（2）硅化和黃鐵礦化是成礦物質(zhì)的主要載體，貫穿成礦始終，與各個礦化階段主元素的形成具有密切的聯(lián)系。

（3）礦石礦物中高溫型閃鋅礦－黃銅礦固溶體分離結(jié)構(gòu)，早期閃鋅礦中Fe 的高含量及黃鐵礦-黃銅礦階段伴生少量鎢、錫、鉬等中高溫礦化，表明悅洋銀多金屬礦床早期經(jīng)歷了中高溫?zé)嵋撼傻V階段，以銅礦化為主，后期以金銀礦化為主的多金屬礦化屬于低硫化型淺成低溫?zé)嵋旱V床類型，是在低溫、低壓、低鹽度、近還原、偏堿性的環(huán)境中疊加早期礦化的產(chǎn)物。