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.煙臺黃金職業學院，山東 煙臺 265304；2.招金礦業股份有限公司，山東 煙臺 264000）

華仁民等（2002）根據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系，以及火山作用與斑巖-熱液成礦作用的密切聯系，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者的關注。本文中，筆者對悅洋銀多金屬礦床的礦石礦物進行鏡下觀察及電子探針能譜分析，試圖從礦物學的角度對該礦床的成因類型進行探討。

1 礦石特征及銀的賦存狀態

1.1 礦石類型及研究方法

本次研究在野外觀察礦石的結構構造、礦物組成的基礎上，進行礦石采樣，室內切制光薄片，應用礦相顯微鏡對礦石礦物及脈石礦物進行鑒定和分析。然后用電子探針對光片上的目標礦物進行元素組成和微觀結構的分析。電子探針分析（EMPAEDS）在福州大學紫金礦業學院的電子探針分析儀上進行的。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構。

（2）輝銀礦：常呈他形粒狀,粒度多在2μm ～20μm 之間，常獨立分布在石英粒間。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時間較長，后期與輝銀礦近于同時產出。

（3）金銀礦（或銀金礦）：常呈不規則粒狀，粒度多在1μm ～30μm 之間，金銀礦晚于脈石英巖內的石英及黃鐵礦、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，并與其構成交紋狀的不混溶結構，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。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 其它金屬礦物產出、嵌布特征

（1）自然金：常呈不規則粒狀、片狀、橢圓體包裹于方鉛礦，閃鋅礦、黃銅礦、黃鐵礦中，粒度細小，大多小于1μm，大者達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、結晶持續時間最長的金屬礦物。依據黃鐵礦的形態，及與其它礦物的共生關系及其能譜分析，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構，0.01mm～0.2mm，不含方鉛礦微粒等其它包體，也沒有環帶結構，常在硅化強烈的地方分布，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-半自形結構，與多金屬硫化物共生，并可見具有環帶結構。內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，表明其屬于同一個礦化階段，但從礦物的微觀結構可以看出，這一階段中黃銅礦的結晶晚于其它硫化物。

第四階段：這一階段的黃鐵礦與金銀礦物密切共生，呈自形-半自形結構，結晶較早，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 礦石的結構和構造

礦石礦物以半自形、自形粒狀結構、他形粒狀、交代殘余結構為主，另有溶蝕交結，乳滴狀結構。礦石構造以浸染狀、脈狀、細脈狀構造為主，其次有網脈狀和角礫狀構造，富礦石中常見團塊狀構造。

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較好的對應關系，并具有一定的規律性[2,3]。

成礦前：長石、石英等礦物發生明顯的破碎，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脈狀，又常以鱗片狀集合體出現。

成礦期：石英呈自形-半自形、板片狀結構。冰長石呈規則的菱形自形晶，具有淺粉紅色色散，少部分冰長石在后期構造作用中發生輕微破碎，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。中國科學院礦床地質研究所曾對悅洋礦區的部分鉆孔及地表工程進行取樣、室內分析及流體包裹體研究。根據石英包裹體特征、礦物溶蝕、交代現象及電子探針顯微結構分析，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，黃銅礦呈網脈狀、浸染狀，充填早期硅化粒間裂隙。黃銅礦還以出溶結構出現，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）將淺成低溫熱液礦床劃分為明礬石-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熱液礦床的特征。現把悅洋銀多金屬礦的礦化信息總結如下。

2.1 成礦環境分析

成礦早期，大量閃鋅礦中黃銅礦呈乳滴狀出現，這是在高溫環境中發生固溶體分離形成的產物，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境特征，根據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10.61%，后期鐵含量逐漸降低。由于在高溫環境下鐵具有以類質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 成礦物質及流體來源

在悅洋礦區內，特別是銅礦體內，具有黃銅礦、黃鐵礦、金銀礦與鎢錫鉍礦化共存的現象。金、銅、銀屬于殼幔混源花崗巖類成礦系列，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來源復雜，具有多源性，來源于多期次花崗巖體以及老變質巖體的貢獻。

3 結論

本文通過對悅洋銀多金屬礦床地質特征、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，并從礦物學的角度初步探討了礦床的成因類型，主要結論如下：

（1）悅洋銀多金屬礦床中銀的賦存狀態主要有自然銀、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較明顯的時空分帶。

（2）硅化和黃鐵礦化是成礦物質的主要載體，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系。

（3）礦石礦物中高溫型閃鋅礦－黃銅礦固溶體分離結構，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歷了中高溫熱液成礦階段，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熱液礦床類型，是在低溫、低壓、低鹽度、近還原、偏堿性的環境中疊加早期礦化的產物。