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甘肃文县阳山金矿带地处川陕甘―金三角‖,属西秦岭造山带南亚带。矿区北邻华北地台南缘,西接松潘—甘孜褶皱系、南靠扬子地台北缘。镶嵌于碧口微板块、秦岭微板块以及松潘—甘孜褶皱系之间,处于数个板块夹持地带。该矿于1997年被武警黄金部队第十二支队首次发现,截止到2008年底,矿区已发现矿脉96条,已控制的储量达318吨,远景规模可达500余吨。阳山金矿不仅规模大,而且矿床类型也非常独特。赋矿地层为中泥盆统三河口组的富有机质的粉砂质千枚岩、钙质千枚岩和硅质灰岩组合。矿体分布严格受分支断裂构造控制。矿区可见零星中酸性岩浆岩脉出露,大规模岩浆岩体不发育。金主要以“不可见金”形式存在于微细浸染状的黄铁矿和毒砂之中,仅见少量明金。阳山金矿不仅有巨大的经济价值,而且具有重要的科学研究意义,鉴于此,有学者建议将其命名为―阳山型‖金矿。本文在野外调查和采样的基础上,采用电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)、近红外光谱、色谱等技术,运用稳定同位素示踪、微量元素地球化学方法,结合实验地球化学手段,对阳山金矿中有机质与金矿床成因关系进行了初步研究。研究表明,区内未氧化的富碳质千枚岩金含量均很低,介于3.4~45ng/g;而大多达到工业开采品位的矿石氧化程度高;全岩总有机碳(TOC)含量与金含量无相关性,表明矿区沉积岩中碳质不是矿石中的载金介质。样品氯仿直接抽提可溶性有机碳(氯仿沥青A)分析结果显示:可溶性有机碳含量介于35.65×10-6~79.85×10-6,平均值为54.48×10-6,表明样品中可溶性有机碳含量很低,矿区沉积岩中碳质主要以不溶性有机碳(如干酪根,常说的―死碳‖)存在,碳质的成熟度较高。这指示有机质在沉积岩形成以后,经过了较高程度的热变质改造。矿石中碳酸盐碳同位素组成均值为δ13C=-5.30‰,可能是后期较强烈的热变质作用导致的脱碳酸盐反应使碳同位素发生分馏的结果。矿石微量元素分析结果表明,砷与金有很高的相关性(r=0.910),说明含砷矿物(如毒砂、含砷黄铁矿等)是阳山金矿主要载金矿物。全岩样品中S/C比和稀土元素地球化学特征表明:阳山金矿形成环境具有静海相还原性沉积特征。从矿石样品中提取的有机质对金的吸附实验研究证明:有机质对金具有极强的吸附性能,由此可以推断碳质在矿区沉积岩形成初期,对金起到了预富集作用,形成含金异常的富碳质母岩。硫化物对碳质吸附金的解吸实验证实,S2-对碳质所吸附金有较高的解吸率。根据文献和本文研究结果推断,成矿流体中的硫可能一部分来自岩浆活动。根据本论文研究结果,结合前人对阳山金矿的相关研究,我们对碳质在阳山金矿成矿中的作用形成如下认识:(1)碳质在沉积岩在形成初期,对沉积环境中的金有预富集作用,形成含金异常的源岩(母岩),为金矿的形成,奠定了物质基础;(2)后期成矿流体对富碳质沉积岩(源岩)金的―萃取‖,是最终达到金矿进一步富集成矿的重要环节。(3)被“萃取”的成矿热液在构造有利部位,当物理化学条件发生改变时,富含金的矿液流体发生沉淀,进而形成矿体。综上,从有机质参在金矿床中作用的角度,我们对阳山金矿提出了如下的成因模式:最初,富有机质泥沙在静海相环境下,从海水中预富集金;碳质主要通过络合、吸附等物理化学过程对金进行预富集;然后,随着早期成岩作用,形成富碳质含金源岩;在构造运动和岩浆活动引起热液变质作用下,成矿流体对富碳质沉积源岩中的金进行萃取,金从源岩的碳质中释放出来;载金流体以断层裂隙系统为运移通道,在构造有利部位(如背斜转折端),当物理化学条件(温度、压力、pH、逸度等)发生变化时,金从流体中卸载,被沉淀下来,富集成矿。