江南造山带万古金矿床含金硫化物组构与金沉淀机制

万古金矿床位于江南造山带中部,赋存于新元古界冷家溪群浅变质岩系中,受NNE-NE向长沙-平江断裂带和近EW向九岭-清水韧性剪切带联合控制,金资源量约85t.其主要矿石类型为毒砂-黄铁绢英岩型和石英-硫化物脉型,其次为构造角砾岩型.毒砂和黄铁矿为该矿床主要的载金矿物,分布广泛.金成矿作用可分为四个阶段,Ⅰ为乳白色石英-绢云母-白钨矿阶段;Ⅱ为烟灰色石英-绢云母-毒砂-黄铁矿-金阶段;Ⅲ为烟灰色石英-绢云母-黄铁矿-毒砂-多金属硫化物-金阶段;Ⅳ为乳白色石英-方解石阶段.其中,Ⅱ、Ⅲ为成矿主阶段.根据成矿主阶段毒砂电子探针分析结果,Ⅱ阶段毒砂中As的含量在42.19％～44.84％之间,均值为43.42％(n=56),Ⅲ阶段毒砂中As的含量在40.08％～43.36％之间,均值为42.08％(n=19).通过毒砂温度计相图估算出Ⅱ、Ⅲ阶段的形成温度和硫逸度分别为364±21℃、319±22℃和10-9.7～10-7、10-11.5～10-8.6.电子探针数据揭示的载金毒砂和黄铁矿中不可见金含量分别为0.01％～0.66％和0.01％～0.11％.黄铁矿Au-As元素投点分布于金溶解度曲线两侧,说明其内金主要以纳米级颗粒和固溶体金或晶格金的形式赋存;其中Ⅱ阶段黄铁矿纳米级金颗粒占比为73.33％,多于Ⅲ阶段黄铁矿(67.80％).以上数据说明在水岩反应过程中,围岩中的含铁矿物与成矿流体中的H2S发生反应,生成毒砂和黄铁矿.伴随着强烈的水岩反应,成矿温度和硫逸度降低,成矿Ⅱ阶段至Ⅲ阶段主要载金硫化物由毒砂转变为黄铁矿,强烈的硫化作用导致金-硫络合物失稳并释放金,金以置换的方式进入硫化物晶格或以显微-超显微金颗粒的形式沉淀,形成含金硫化物;即硫化作用是导致万古矿床不可见金沉淀的主导机制.