福建悦洋银多金属矿床矿石特征及矿床成因浅析

王新彦，李绍绍

（1.烟台黄金职业学院，山东 烟台 265304；2.招金矿业股份有限公司，山东 烟台 264000）

华仁民等（2002）根据中国东部燕山晚期火山-侵入活动与金、铜等金属成矿作用的关系，以及火山作用与斑岩-热液成矿作用的密切联系，提出了“斑岩-浅成热液金（铜）成矿体系”[1]。悦洋银多金属矿床就是紫金山斑岩-热液成矿体系的一部分，该矿床的成因问题及控矿因素受到了很多学者的关注。本文中，笔者对悦洋银多金属矿床的矿石矿物进行镜下观察及电子探针能谱分析，试图从矿物学的角度对该矿床的成因类型进行探讨。

1 矿石特征及银的赋存状态

1.1 矿石类型及研究方法

本次研究在野外观察矿石的结构构造、矿物组成的基础上，进行矿石采样，室内切制光薄片，应用矿相显微镜对矿石矿物及脉石矿物进行鉴定和分析。然后用电子探针对光片上的目标矿物进行元素组成和微观结构的分析。电子探针分析（EMPAEDS）在福州大学紫金矿业学院的电子探针分析仪上进行的。电子探针分析工作条件是：通过样品的电流为0.1nA、电压为20.0kV。

1.2 矿石矿物

1.2.1 银矿物种类及嵌布特征

悦洋银多金属矿床的银矿物种类比较简单，赋银的矿物有自然银、银金矿、金银矿、辉银矿、含铜辉银矿、硫铋银矿及方铅矿。

（1）自然银：主要呈不规则粒状、片状分布于石英粒间或黄铁矿等硫化物中，粒度多在5μm ～20μm 之间，自然银常与辉银矿共生，或包裹辉银矿呈包含结构。

（2）辉银矿：常呈他形粒状,粒度多在2μm ～20μm 之间，常独立分布在石英粒间。通过电子探针能谱分析，可见部分辉银矿含有铜，并交代较早形成的辉银矿，其旁侧可见辉银矿与黄铜矿共生，推测这一阶段中黄铜矿的形成持续时间较长，后期与辉银矿近于同时产出。

（3）金银矿（或银金矿）：常呈不规则粒状，粒度多在1μm ～30μm 之间，金银矿晚于脉石英岩内的石英及黄铁矿、闪锌矿、黄铜矿、方铅矿形成，与辉银矿近于同时生成，属较晚期产物。

（4）硫铋银矿：呈他形粒状集合体，灰白色，粒度大多小于10μm，在能谱分析中可见硫铋银矿与方铅矿紧密共生，并与其构成交纹状的不混溶结构，主要沿方铅矿的解理分布，少部分在方铅矿中以包体的形式出现。其形成晚于方铅矿和闪锌矿，属于更低温度下形成的。

（5）方铅矿：呈他形粒状，粒度0.01mm ～0.5mm，常沿早期黄铁矿的粒间、裂隙充填，微粒方铅矿常呈包体分布于成矿期的黄铁矿中。方铅矿包裹有银，能谱半定量分析方铅矿银含量在0.04%～1.77%之间。

1.2.2 其它金属矿物产出、嵌布特征

（1）自然金：常呈不规则粒状、片状、椭圆体包裹于方铅矿，闪锌矿、黄铜矿、黄铁矿中，粒度细小，大多小于1μm，大者达4μm～10μm。

（2）黄铜矿：多呈他形、半自形粒状，粒度变化在0.005mm ～0.7mm 之间，主要呈浸染状分布在脉石英粒间，或呈乳滴状在闪锌矿中出溶。

（3）黄铁矿：是悦洋银多金属矿床含量最多、分布最广、结晶持续时间最长的金属矿物。依据黄铁矿的形态，及与其它矿物的共生关系及其能谱分析，大致将黄铁矿划分为四个阶段：

第一阶段：成矿前的黄铁矿多呈立方体自形结构，0.01mm～0.2mm，不含方铅矿微粒等其它包体，也没有环带结构，常在硅化强烈的地方分布，边缘被溶蚀呈浑圆状。

第二阶段：黄铁矿多呈他形粒状，被黄铜矿其沿粒间裂隙交代。

第三阶段：黄铁矿呈自形-半自形结构，与多金属硫化物共生，并可见具有环带结构。内带的黄铁矿中几乎不含铜，所含的方铅矿包体中含有银；外带的黄铁矿中含有铜，在光片的其它视野中，可以见到黄铜矿、方铅矿、闪锌矿与黄铁矿等硫化物沿同一硅化脉出现，表明其属于同一个矿化阶段，但从矿物的微观结构可以看出，这一阶段中黄铜矿的结晶晚于其它硫化物。

第四阶段：这一阶段的黄铁矿与金银矿物密切共生，呈自形-半自形结构，结晶较早，被金银矿沿其与石英粒间充填。

（4）闪锌矿：呈他形粒状，粒度0.01mm～0.5mm，与方铅矿、黄铜矿、黄铁矿、金银矿物共生，多具有0.0008mm 以下的乳滴状黄铜矿，与黄铜矿、方铅矿几乎同时形成。

1.3 矿石的结构和构造

矿石矿物以半自形、自形粒状结构、他形粒状、交代残余结构为主，另有溶蚀交结，乳滴状结构。矿石构造以浸染状、脉状、细脉状构造为主，其次有网脉状和角砾状构造，富矿石中常见团块状构造。

1.4 脉石矿物及其嵌布特征

悦洋银多金属矿床的脉石矿物与金属矿物呈现较好的对应关系，并具有一定的规律性[2,3]。

成矿前：长石、石英等矿物发生明显的破碎，石英的波状消光明显。绢云母沿石英、长石裂隙充填交代呈细脉状，又常以鳞片状集合体出现。

成矿期：石英呈自形-半自形、板片状结构。冰长石呈规则的菱形自形晶，具有浅粉红色色散，少部分冰长石在后期构造作用中发生轻微破碎，在脉石英中可见几条冰长石石英脉延伸至围岩中。成矿期的绢云母呈鳞片状集合体分布，绿泥石常与绢云母相伴生。

成矿后期：成矿后期的构造作用较弱，在早期石英粒间或裂隙中形成玉髓、方解石等脉石矿物。

1.5 矿化分带

根据对悦洋银多金属矿床矿石矿物的观察分析，可以看出黄铁矿的产出大致贯穿了整个成矿过程。银的硫化矿物形成时间大致在多金属硫化物形成的晚期阶段，自然金银矿物形成的时间更晚一些。中国科学院矿床地质研究所曾对悦洋矿区的部分钻孔及地表工程进行取样、室内分析及流体包裹体研究。根据石英包裹体特征、矿物溶蚀、交代现象及电子探针显微结构分析，大致将成矿过程分为以下几个阶段：

1.5.1 成矿前硅化阶段

矿化主要以黄铁矿为主，黄铁矿多呈立方体自形晶，在硅化强烈的地方分布，脉石矿物主要是石英、绢云母。

1.5.2 黄铜矿-黄铁矿阶段

这个阶段主要金属矿为黄铁矿和黄铜矿，黄铜矿呈网脉状、浸染状，充填早期硅化粒间裂隙。黄铜矿还以出溶结构出现，呈乳滴状分布于闪锌矿中，黄铜矿出溶温度在350℃以上，表明这一矿化阶段温度较高。

1.5.3 自然金银矿物形成阶段

这一阶段的硫化物较少，主要金属矿物为自然银，少量硫化物黄铁矿、黄铜矿、辉银矿等，自然银、金等矿物常沿早期黄铁矿、石英等粒间充填。

2 矿床成因浅析

Heald 等（1987）将浅成低温热液矿床划分为明矾石-高岭石型（酸性硫酸盐型）和冰长石-绢云母型两种类型，即高硫化型和低硫化型。很多学者将悦洋银多金属矿床确定为低硫化型浅成热液矿床，但其很多矿化信息并不符合低硫化型浅成低温热液矿床的特征。现把悦洋银多金属矿的矿化信息总结如下。

2.1 成矿环境分析

成矿早期，大量闪锌矿中黄铜矿呈乳滴状出现，这是在高温环境中发生固溶体分离形成的产物，其溶离温度在350℃以上。此外，闪锌矿中铁与镉的含量可以反映其矿化阶段的温度环境特征，根据Fe 的含量换算出矿物中FeS 的百分含量，并做出FeS和Gd 的含量变化曲线（图1）。在早期矿化阶段，闪锌矿中FeS的含量较高，可达10.61%，后期铁含量逐渐降低。由于在高温环境下铁具有以类质同象置换闪锌矿中锌的能力，而镉常常富集于热液晚期低温的闪锌矿中，反映出悦洋银多金属矿床在整个矿化过程中温度是逐渐降低的。

图1 悦洋银多金属矿床闪锌矿中FeS 与Gd 含量变化曲线

2.2 成矿物质及流体来源

在悦洋矿区内，特别是铜矿体内，具有黄铜矿、黄铁矿、金银矿与钨锡铋矿化共存的现象。金、铜、银属于壳幔混源花岗岩类成矿系列，钨、锡、钼、铋等元素属于壳源花岗岩系列，矿床出现二者叠加的成矿金属元素组合表明悦洋银多金属矿床的成矿物质来源复杂，具有多源性，来源于多期次花岗岩体以及老变质岩体的贡献。

3 结论

本文通过对悦洋银多金属矿床地质特征、矿石特征的观察和分析，初步了解了矿石矿物的主要特征及矿化分带，并从矿物学的角度初步探讨了矿床的成因类型，主要结论如下：

（1）悦洋银多金属矿床中银的赋存状态主要有自然银、金银矿、辉银矿、硫铋银矿和方铅矿。矿化阶段和蚀变类型都呈现较明显的时空分带。

（2）硅化和黄铁矿化是成矿物质的主要载体，贯穿成矿始终，与各个矿化阶段主元素的形成具有密切的联系。

（3）矿石矿物中高温型闪锌矿－黄铜矿固溶体分离结构，早期闪锌矿中Fe 的高含量及黄铁矿-黄铜矿阶段伴生少量钨、锡、钼等中高温矿化，表明悦洋银多金属矿床早期经历了中高温热液成矿阶段，以铜矿化为主，后期以金银矿化为主的多金属矿化属于低硫化型浅成低温热液矿床类型，是在低温、低压、低盐度、近还原、偏碱性的环境中叠加早期矿化的产物。