吳晉超，申俊峰,*，申玉科，李國(guó)武，張華鋒，杜佰松，何澤宇，徐渴鑫

(1.中國(guó)地質(zhì)大學(xué)(北京)地球科學(xué)與資源學(xué)院，北京 100083；2.中國(guó)地質(zhì)科學(xué)院地質(zhì)力學(xué)研究所，北京 100081)

膠東是中國(guó)最重要的金礦集中區(qū)。目前，共發(fā)現(xiàn)超大-特大型金礦7處，大型金礦8處，中小型金礦近200余處(范宏瑞等，2005；衛(wèi)青等，2018)，已探明金儲(chǔ)量已超過4 500 t，產(chǎn)量占國(guó)內(nèi)黃金的1/4以上(宋英昕等，2017；毛先成等，2019)。膠東從西到東依次分布招遠(yuǎn)-萊州、棲霞-蓬萊、牟平-乳山3條主要的金成礦帶。黑嵐溝金礦田位于中部的棲霞-蓬萊成礦帶北段，由多個(gè)石英脈型金礦床組成，主要包括黑嵐溝金礦、初格莊金礦、齊溝金礦、河西金礦、黑金頂金礦和侯格莊金礦等。礦集區(qū)目前金探明儲(chǔ)量占蓬萊地區(qū)探明儲(chǔ)量的70%以上(孫永深，1999)。除上述金礦床外，還發(fā)現(xiàn)了若干新的礦化點(diǎn),表明黑嵐溝礦集區(qū)金尚有較大的找礦前景。

黃鐵礦是自然界分布最廣的硫化物之一，同時(shí)也是重要的載金礦物，研究區(qū)內(nèi)金在黃鐵礦中的賦存狀態(tài)分為可見金與不可見金，可見金常出現(xiàn)在黃鐵礦顆粒間隙與黃鐵礦裂隙間；不可見金以固溶體和納米顆粒的貴金屬雜質(zhì)形式大量存在于黃鐵礦晶體內(nèi)部(Artur et al.，2014；Mills et al.，2015；Morishita et al.，2018)，是以黃鐵礦標(biāo)型特征對(duì)金礦預(yù)測(cè)具有重要的指示意義(孫岱生等，1987；賈建業(yè)，1996；Zhao et al.，2011；李洪梁等，2019)。在研究區(qū)內(nèi)典型金礦中共采集含黃鐵礦礦石樣品46件，采用新型原位熱電性測(cè)試儀對(duì)主成礦階段的黃鐵礦進(jìn)行原位熱電性測(cè)試，大大降低了非主成礦階段黃鐵礦樣品的影響。

筆者主要依據(jù)黃鐵礦熱電性數(shù)據(jù)的分析結(jié)果，特別是針對(duì)熱電導(dǎo)型在垂向上的變化趨勢(shì)、熱電系數(shù)的離散性變化特點(diǎn)和礦體延伸指數(shù)估算等，整理歸納了黑嵐溝金礦田黃鐵礦熱電性標(biāo)型特征，為深部找礦和成礦潛力評(píng)價(jià)提供最新的證據(jù)。

1 區(qū)域地質(zhì)特征

膠東地區(qū)位于華北克拉通東南緣，西部以郯廬斷裂為界，北部是黃海，東部以青島-榮成斷裂為界，南臨膠萊盆地(圖1)。研究區(qū)構(gòu)造活動(dòng)頻繁，以北東向?yàn)橹?張宗慶，2008；嚴(yán)育通等，2013)。區(qū)內(nèi)巖漿活動(dòng)劇烈，廣泛分布侵入巖。其特殊的地質(zhì)環(huán)境對(duì)金成礦十分有利。

1.1 區(qū)域地層

膠東金礦集中區(qū)出露地層以太古宙膠東群和中生代花崗巖為主，另有中生代早期蘇魯高壓超高壓變質(zhì)巖塊、白堊紀(jì)火山巖、元古宙荊山群和粉子山群，第四系零星分布(陳衍景等，2004；范宏瑞等，2005；Liu et al.，2013)。太古宙膠東群變質(zhì)巖地層是膠東區(qū)域變質(zhì)巖基底的主要組成部分，巖性主要為斜長(zhǎng)角閃巖和變輝綠巖等(毛先成等，2019)；元古代荊山群和粉子山群巖性以片麻巖、斜長(zhǎng)角閃巖和鈣硅酸鹽巖等為主(劉躍等，2014)；中生代早期的蘇魯變質(zhì)巖塊巖性以含榴輝巖花崗質(zhì)片麻巖和中生代花崗巖為主(宋明春等，2013)；第四紀(jì)地層主要由沉積物和玄武巖組成(陳衍景等，2004)。

1.2 區(qū)域構(gòu)造

膠東金礦集中區(qū)地質(zhì)歷史時(shí)期發(fā)生了2次重要的構(gòu)造事件：其一是華北克拉通與楊子板塊的碰撞造山運(yùn)動(dòng)；其二是古太平洋板塊俯沖與亞歐大陸板塊的地質(zhì)作用(胡受悉等，1993；陳衍景等，2004；丁正江等，2015)。也有學(xué)者指出，膠東成礦更源于郯廬斷裂等新華夏構(gòu)造的作用(呂古賢，2017)。

研究區(qū)內(nèi)控礦斷裂構(gòu)造的成生與郯廬斷裂的活動(dòng)關(guān)系密切，區(qū)內(nèi)金礦主要受控于北東和北北東走向的斷裂構(gòu)造，其次為晚期北西向斷裂構(gòu)造(衛(wèi)青等，2018)。招平斷裂、三山島斷裂和焦家斷裂等是主要的控礦構(gòu)造(杜長(zhǎng)學(xué)等，1991；李洪杰等，2010；丁正江等，2015：呂承訓(xùn)等，2017)。

1.3 區(qū)域巖漿巖

膠東金礦集中區(qū)巖漿巖分布廣泛，整體具有以下特點(diǎn)：西部出露巖體侵入年齡大都較老，早期為基性-超基性，后期偏中酸性，呈近東西向分布；東部出露巖體年齡相對(duì)較新，巖性以花崗質(zhì)為主，表現(xiàn)為北東向展布(丁正江等，2015；呂承訓(xùn)等，2017)?；◢忣悗r體主要包括中生代玲瓏花崗巖、偉德山花崗巖和早白堊世郭家?guī)X花崗巖等。另外，該區(qū)域還分布大量中生代侵入的中基性、中酸性巖脈(范宏瑞等，2005；衛(wèi)清等，2018)。

圖1 膠東區(qū)域地質(zhì)圖(據(jù)陳衍景等，2004；呂承訓(xùn)等，2017；Feng et al.,2018修改)Fig.1 Regional geological map of Jiaodong (Revised according to Chen et al.,2004;Lü et al.,2017;Feng et al.,2018)

2 礦床地質(zhì)特征

黑嵐溝金礦田位于棲霞-蓬萊金成礦帶之中北部，區(qū)域內(nèi)構(gòu)造較為發(fā)育。

2.1 礦區(qū)地層

礦區(qū)內(nèi)地層較發(fā)育(圖2)，從老到新主要由太古宙地層膠東群、古元古代粉子山群、震旦紀(jì)蓬萊群、白堊紀(jì)青山群和新生代第四系組成(侯明蘭等，2004；Yan et al.，2014；藍(lán)信杰等，2019)。太古宙膠東群主要巖性以斜長(zhǎng)角閃巖和黑云變粒巖為主，多以規(guī)模較小的弧島狀、扁豆?fàn)畹葰埩趔w形式分布于中生代花崗巖體中(陳光遠(yuǎn)等，1987；原顯順，2019)。第四紀(jì)地層主要由沖積物、洪積物和殘坡積物等組成，分布于山前洼地、河流兩側(cè)及匯水盆地(于昌明，1999；葛平江等，2007；李洪奎等，2018)。其中太古宙膠東群可能為該區(qū)域金的礦源層(藍(lán)信杰等，2019)。

2.2 礦區(qū)構(gòu)造

礦區(qū)斷裂構(gòu)造發(fā)育，根據(jù)實(shí)測(cè)31組控制礦體產(chǎn)出的斷裂構(gòu)造產(chǎn)狀，繪制玫瑰花圖(圖3)。控礦斷裂以北東、北北東走向?yàn)橹鳎贁?shù)為北北西近350°走向。這些斷裂控制著黑嵐溝金礦田范圍內(nèi)的礦脈、蝕變帶及礦體的分布、產(chǎn)狀和規(guī)模(侯明蘭等，2006；Yan et al.,2014；申玉科等，2018；藍(lán)信杰等，2019；劉洋等，2020)。

北東、北北東向控礦斷裂構(gòu)造近于平行排列，具等間距分布特點(diǎn)(圖2)，規(guī)模大小不一，寬幾米到幾十米，延伸幾米至十幾千米，走向?yàn)?0°～30°，南東傾向，傾角為40°～65°，裂隙被石英脈充填?？氐V斷裂構(gòu)造帶內(nèi)發(fā)育大量碎裂巖、構(gòu)造透鏡體，可見斜沖擦痕和不連續(xù)的斷層泥等，反映該組斷裂構(gòu)造的多期次性活動(dòng)。

北西向斷裂構(gòu)造基本為張扭性斷裂，規(guī)模較大的可以延伸幾千米，總體走向北西310°～350°，傾向南西，傾角為55°～88°；成礦前及成礦期的北西向斷裂構(gòu)造不發(fā)育，大都為成礦后形成，斷裂破碎帶由碎裂狀花崗巖組成，錯(cuò)斷成礦期蝕變帶或金礦體。

圖2 膠東黑嵐溝金礦田地質(zhì)簡(jiǎn)圖(據(jù)Yan et al.,2014修改)Fig.2 Geological map of Heilangou gold field,Jiaodong (Revised according to Yan et al.,2014)

圖3 膠東黑嵐溝金礦田含礦斷裂構(gòu)造走向玫瑰花圖Fig.3 Rose diagram of ore bearing fault structure strike in Heilangou gold field,Jiaodong

2.3 礦區(qū)巖漿巖

黑嵐溝金礦田巖漿巖發(fā)育燕山早期玲瓏二長(zhǎng)花崗巖系列及郭家?guī)X型花崗閃長(zhǎng)巖系列。另外，有燕山晚期中基性、中酸性脈巖。其中，玲瓏花崗巖和郭家?guī)X花崗巖來源于下地殼部分熔融(蔣少涌等，2009)。

礦區(qū)內(nèi)脈巖主要有煌斑巖、閃長(zhǎng)巖、閃長(zhǎng)玢巖、偉晶巖等脈巖(圖4a、圖4b、圖4d)，規(guī)模相對(duì)較小，主要穿插于玲瓏型花崗巖和郭家?guī)X花崗閃長(zhǎng)巖體內(nèi)(圖4b)。局部含Au石英脈沿煌斑巖脈兩側(cè)發(fā)育(圖4d)，寬度在1～10 cm，多處呈閃長(zhǎng)玢巖脈或煌斑巖脈錯(cuò)斷礦脈的現(xiàn)象(圖4a、圖4c)。根據(jù)圖4中幾種巖漿巖與礦脈之間的穿切關(guān)系，表明由早到晚依次是玲瓏花崗巖體、郭家?guī)X花崗閃長(zhǎng)巖、淺色細(xì)晶巖脈、偉晶巖脈、礦體、煌斑巖脈、閃長(zhǎng)巖脈、閃長(zhǎng)玢巖脈等。其中，煌斑巖大致有2期，成礦前和成礦后的煌斑巖脈均有發(fā)育。

a.閃長(zhǎng)玢巖切煌斑巖、礦體；b.細(xì)晶巖沿裂隙填充花崗閃長(zhǎng)巖，后被偉晶巖脈切穿；c.煌斑巖切花崗巖和偉晶巖；d.石英脈沿著煌斑巖生長(zhǎng)，出現(xiàn)烘烤邊，圍巖褪色圖4 膠東黑嵐溝金礦田礦脈和脈巖穿切關(guān)系圖Fig.4 Cross cutting relationship between vein and vein rock in Heilangou gold field,Jiaodong

3 樣品采集及測(cè)試方法

黃鐵礦的熱電性研究是金礦深部預(yù)測(cè)及判別礦床成因類型的重要手段之一(孫岱生等，1987)。通過黃鐵礦的熱電性研究，提取黑嵐溝金礦田的深部找礦信息，取樣至關(guān)重要，原則上，為保證數(shù)據(jù)的全面性和準(zhǔn)確性，取樣要涉及礦田內(nèi)典型金礦床和樣品的垂向分布。

在當(dāng)前礦山開采條件下，在黑嵐溝金礦田(包括黑嵐溝金礦、初格莊金礦、齊溝金礦、河西金礦和侯格莊等金礦)采集樣品共計(jì)57件；通過實(shí)驗(yàn)室鏡下觀察熱電測(cè)試樣片與光薄片(圖5)，挑選出不同成礦階段(絹英巖化階段、黃鐵礦石英階段、石英黃鐵礦階段、多金屬硫化物階段和碳酸鹽階段)的黃鐵礦樣品共計(jì)46件。

黃鐵礦熱電性測(cè)試方法采用改進(jìn)后的黃鐵礦薄片原位測(cè)試法，相比傳統(tǒng)顆粒測(cè)試黃鐵礦熱電性的方法，其優(yōu)點(diǎn)是提高了測(cè)試目標(biāo)的精確度，測(cè)試樣片中礦物顆?？梢酝ㄟ^鏡下觀察劃分出不同成礦階段，更精準(zhǔn)地對(duì)黃鐵礦進(jìn)行熱電性測(cè)試(吳晉超等，2019)。

絹英巖化階段(圖5a、圖5b)：主要礦物為石英、黃鐵礦和絹云母。該階段礦化為最早期的礦化，礦化程度極弱或無礦化；黃鐵礦石英階段(圖5c、圖5d)：主要礦物為石英、黃鐵礦，黃鐵礦含量相對(duì)較少，礦化程度相對(duì)較弱；石英黃鐵礦階段(圖5e、圖5f)：主要礦物為石英、黃鐵礦，黃鐵礦含量相對(duì)上一階段較多，礦化程度更高；多金屬硫化物階段(圖5g、圖5h)：該階段主要礦物為黃鐵礦、石英、方鉛礦、閃鋅礦和黃銅礦，礦化程度較強(qiáng)。

黃鐵礦多呈自形-半自形粒狀結(jié)構(gòu)、浸染狀構(gòu)造，部分聚集呈脈狀，閃鋅礦中出融黃銅礦；碳酸鹽階段(圖5i)：晚期礦化階段，碳酸鹽細(xì)脈廣泛產(chǎn)出，黃鐵礦為自形半自形，還可見聚形，主要呈團(tuán)塊狀產(chǎn)出。

黃鐵礦樣品的熱電性測(cè)試在中國(guó)地質(zhì)大學(xué)(北京)地球科學(xué)與資源學(xué)院礦物標(biāo)型實(shí)驗(yàn)室完成。先在顯微鏡下觀察每件熱電測(cè)試樣片，劃分不同成礦階段的黃鐵礦顆粒，分別測(cè)試目標(biāo)階段的黃鐵礦熱電性。使用的測(cè)試儀器是改良版的BHTE-08熱電系數(shù)測(cè)試儀，設(shè)置冷端溫度和熱端溫度分別為30 ℃和90 ℃，將活化溫度控制為60±1 ℃。每個(gè)熱電測(cè)試樣品選取主成礦階段的黃鐵礦進(jìn)行測(cè)試，每個(gè)樣品測(cè)試不少于50個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)。

4 黃鐵礦熱電性測(cè)試結(jié)果與討論

通過黃鐵礦薄片原位測(cè)試法測(cè)得46件樣品的主成礦階段黃鐵礦的熱電性數(shù)據(jù)(表1)。由測(cè)試數(shù)據(jù)可以得出研究區(qū)內(nèi)所有黃鐵礦樣品的熱電性P型率較高，為66%～100%，主要集中在90%～100%，黑嵐溝礦集區(qū)黃鐵礦樣品的P型率數(shù)值整體較高。通過每個(gè)樣品測(cè)試得到共計(jì)2 211個(gè)數(shù)據(jù)，繪制黑嵐溝黃鐵礦樣品熱電系數(shù)頻數(shù)分布直方圖(圖6)，結(jié)合表1和圖6可得出，P型黃鐵礦熱電系數(shù)在3.4～340.1μV· ℃-1，集中于200～350 μV· ℃-1，熱電系數(shù)整體偏高。46件黃鐵礦樣品中有24件樣品的P型率為100%，剩余22件樣品中的N型黃鐵礦熱電系數(shù)在-329.5～-1.7 μV· ℃-1內(nèi)，集中于-150～-20 μV· ℃-1。同時(shí)統(tǒng)計(jì)不同成礦階段黃鐵礦熱電性特征，得出表2，得出黃鐵礦石英階段和石英黃鐵礦階段的熱電性特征差異不大；多金屬硫化物階段黃鐵礦本次研究測(cè)試得到的熱電導(dǎo)型都顯示P型，該階段P型黃鐵礦的熱電系數(shù)特征與前2個(gè)主成礦階段的黃鐵礦熱電系數(shù)數(shù)值差異較??；絹英巖化階段和碳酸鹽化階段礦化程度極低或無礦化，黃鐵礦熱電性系數(shù)差異與主成礦階段差異不大，P型導(dǎo)型率相對(duì)較低。

表1 黑嵐溝礦集區(qū)黃鐵礦熱電性測(cè)試結(jié)果表Tab.1 Test results of pyroelectricity of pyrite in Heilangou gold field

續(xù)表1

表2 黑嵐溝金礦田成礦階段黃鐵礦熱電性特征表Tab.2 Thermoelectric characteristics of pyrite in the mineralization stage of Heilangou gold field

圖6 黑嵐溝金礦田黃鐵礦熱電系數(shù)頻數(shù)直方圖Fig.6 Frequency histogram of thermoelectric coefficient of pyrite in Heilangou gold field

4.1 黃鐵礦P型率

黃鐵礦的熱電性研究對(duì)于金礦深部預(yù)測(cè)有著重要的意義，是一種較為實(shí)用且可靠的研究方法(孫岱生等，1987)。當(dāng)金礦中某位置黃鐵礦的熱電性P型黃鐵礦較多時(shí)，一般可以指示該點(diǎn)金成礦可能較好(李勝榮等，1994)；同時(shí)，金礦中的黃鐵礦的熱電性導(dǎo)型在垂向上的分布規(guī)律對(duì)金礦找礦預(yù)測(cè)也有著重要的意義。一般情況下，礦體頂部或上部黃鐵礦熱電導(dǎo)型以P型為主，不含或極少N型，隨著深度的不斷增加，P型黃鐵礦的占比逐漸減少，到達(dá)礦體底部時(shí)，黃鐵礦的熱電導(dǎo)型以N型黃鐵礦為主，少量或者不含P型黃鐵礦(邵偉等，1990；李勝榮等，1993；申俊峰等，2013；劉華南等，2018；高永偉等，2019)。

黑嵐溝金礦田采集到的46件黃鐵礦樣品分布于-170～-616 m，且同一深度的取樣數(shù)量并不唯一，整理46件樣品，其中有22件樣品從河西金礦的4個(gè)中段取得，綜合整理得到不同深部下河西金礦和黑嵐溝金礦黃鐵礦的熱電導(dǎo)型P型率(表3、表4)。以表3的熱電導(dǎo)型P型率繪制河西金礦不同深度黃鐵礦熱電性P型率平均值垂向分布圖(圖7)，河西金礦采集樣品缺少-390～-510 m的樣品，圖7中以虛線過渡表示，但從圖中可以整體看出，-390～-590 m內(nèi)，黃鐵礦的熱電性P型率垂向上隨著深度有一定的升降變化，但整體上都保持著一個(gè)較高的P型率數(shù)值。由此可以推測(cè)河西金礦在該研究的區(qū)間仍然可能處于礦體的頂部或者上部，下部金礦可能還具有較好的成礦潛力。

表3 河西金礦不同深度黃鐵礦熱電性P型率表Tab.3 Pyroelectric p-type ratios of pyrite in different depths of Hexi Gold Mine

圖7 河西金礦不同深度黃鐵礦熱電性P型率平均值垂向分布圖Fig.7 Vertical distribution of pyroelectric P-type rate of pyrite in different depths of Hexi Gold Mine

以表4的熱電導(dǎo)型P型率繪制黑嵐溝金礦田不同深度黃鐵礦熱電性P型率平均值垂向分布圖(圖8)。通過圖8可以看出，黑嵐溝金礦田從-170～-616m的黃鐵礦P型率較高，范圍為86%～100%，雖然P型率在這個(gè)區(qū)間隨著深度有一定的變化趨勢(shì)，但研究區(qū)內(nèi)不同深度黃鐵礦P型率基本都在90%以上，保持著一個(gè)較高的數(shù)值。由此可以推測(cè)出本次的這個(gè)研究區(qū)間可能還處于金礦體的上部，下部成礦潛力較大。通過黃鐵礦熱電性導(dǎo)型在垂向上的分布情況比較，河西金礦與黑嵐溝金礦田的深部礦體預(yù)測(cè)結(jié)果也相對(duì)應(yīng)。

表4 黑嵐溝金礦田不同深度黃鐵礦熱電性P型率表Tab.4 Pyroelectric p-type ratios of pyrite in different depths in Heilangou gold field

4.2 黃鐵礦熱電系數(shù)

依據(jù)前人的研究認(rèn)為，黃鐵礦熱電性的熱電系數(shù)離散范圍是指示金礦礦化強(qiáng)弱的重要依據(jù)，這里的熱電系數(shù)離散范圍指的是熱電系數(shù)的變化區(qū)間，當(dāng)熱電系數(shù)的離散范圍較大時(shí)，一般可以指示金礦的礦化較強(qiáng)，同時(shí)礦體的規(guī)模也可能較大，金礦的礦石品位可能較高(陳光遠(yuǎn)等，1989；李勝榮等，1996；李青等；2013)。

圖8 黑嵐溝金礦田不同深度黃鐵礦熱電性P型率平均值垂向分布圖Fig.8 Vertical distribution of pyroelectric p-type ratio of pyrite in different depths in Heilangou gold field

通過表1中各個(gè)金礦的黃鐵礦熱電系數(shù)范圍，整理得出黑嵐溝金礦田典型金礦床黃鐵礦熱電系數(shù)離散范圍圖(圖9)。從圖9可以明顯看出，黑嵐溝金礦田中，初格莊、侯各莊、黑嵐溝、河西和齊溝金礦中黃鐵礦熱電系數(shù)的離散范圍都較大，初格莊金礦中黃鐵礦熱電系數(shù)的離散范圍為-287.1～336.1 μV· ℃-1；侯各莊金礦中黃鐵礦熱電系數(shù)的離散范圍為-208.8～338.4 μV· ℃-1，黑嵐溝金礦中黃鐵礦熱電系數(shù)的離散范圍為-112.8～339.6 μV· ℃-1；河西金礦中黃鐵礦熱電系數(shù)的離散范圍為-329.5～340.1 μV· ℃-1；齊溝金礦中黃鐵礦熱電系數(shù)的離散范圍為-253.8～333.3 μV· ℃-1。說明研究區(qū)內(nèi)黃鐵礦熱電系數(shù)離散范圍整體較大，表明黑嵐溝金礦田金礦化可能較強(qiáng)，深部礦體的規(guī)模可能相對(duì)較大，同時(shí)金的品位可能也較高，其深部可能具有較好的成礦潛力。

圖9 黑嵐溝金礦田各金礦黃鐵礦熱電系數(shù)離散范圍圖Fig.9 Discrete range of thermoelectric coefficient of pyrite in Heilangou gold field

4.3 礦體延伸指數(shù)

礦體的延伸指數(shù)是指礦體被采探位置相對(duì)于整個(gè)礦體總延伸的百分比(邵偉等，1990)。黃鐵礦的熱電系數(shù)(α)通過下面的公式(1)計(jì)算得出黃鐵礦的補(bǔ)償熱電參數(shù)(Xnp)，黃鐵礦的補(bǔ)償熱電參數(shù)(Xnp)可以通過式(2)計(jì)算出礦體的延伸指數(shù)(γ)(楊國(guó)杰等，1992；侯滿堂，2000；張嶼等，2010)：

Xnp=(2fⅠ+fⅡ)-(fⅢ+2fⅣ)

(1)

γ=50-Xnp/4

(2)

式中的fx是指熱電系數(shù)在一定范圍內(nèi)的數(shù)據(jù)點(diǎn)所占樣品總數(shù)據(jù)點(diǎn)的百分比；fⅠ是指熱電系數(shù)范圍高于400 μV· ℃-1的百分比；fⅡ是指熱電系數(shù)范圍在200～400 μV· ℃-1的百分比；fⅢ是指熱電系數(shù)范圍在-200～0 μV· ℃-1的百分比；fⅣ是指熱電系數(shù)范圍為小于-200 μV· ℃-1的部分的百分比。根據(jù)上述2個(gè)公式計(jì)算出黑嵐溝金礦田典型金礦床黃鐵礦樣品指示的延伸指數(shù)(γ)，結(jié)果見表5。

表5 黑嵐溝金礦田黃鐵礦補(bǔ)償熱電系數(shù)與延伸指數(shù)表Tab.5 Compensated thermoelectric coefficient and elongation index of pyrite in Heilangou gold field

續(xù)表5

通過表5可以看出，黑嵐溝金礦田的研究區(qū)在-170～-616 m內(nèi)礦體的延伸指數(shù)范圍約為25%～40.5%，平均值為30.4%。研究區(qū)間內(nèi)礦體延伸指數(shù)在垂向上無明顯的升降變化，但保持在30.4%左右的數(shù)值，說明現(xiàn)階段研究區(qū)內(nèi)礦體的位置應(yīng)該處于礦體的上部，下部成礦潛力應(yīng)該較大。

4.4 黃鐵礦成礦溫度

黃鐵礦的熱電系數(shù)與其形成溫度具有一定的線性相關(guān)(邵偉等，1990；侯滿堂，2000；李杰等，2016)，戈?duì)柊蛦谭蚓€性方程式如下。

T=3(122.22+α)/5 (P型黃鐵礦)

T=(704.51-α)/1.818 (N型黃鐵礦)

式中：T為黃鐵礦形成溫度；α為黃鐵礦熱電系數(shù)。利用上述線性方程式將不同熱電導(dǎo)型黃鐵礦分別計(jì)算出對(duì)應(yīng)黃鐵礦的形成溫度，整理黑嵐溝金礦田內(nèi)采集的46件黃鐵礦樣品中測(cè)試的2 211個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)，計(jì)算形成溫度后繪制黃鐵礦熱電系數(shù)計(jì)算溫度分布直方圖(圖10)。通過計(jì)算結(jié)果和圖10可知，黑嵐溝金礦田黃鐵礦的形成溫度約在74.7～568.8 ℃，其中P型黃鐵礦的形成溫度在74.4～277.4 ℃；N型導(dǎo)型黃鐵礦的形成溫度在388.5～568.8 ℃ 。從圖7中可以明顯看出P型導(dǎo)型黃鐵礦的形成溫度峰值在240～300 ℃ ；N型導(dǎo)型黃鐵礦的數(shù)量較少，無明顯峰值區(qū)間。計(jì)算結(jié)果在140～300 ℃的數(shù)據(jù)點(diǎn)占總數(shù)據(jù)點(diǎn)的90%以上，顯示黑嵐溝金礦田上部主要為中低溫礦床。

通過對(duì)黑嵐溝金礦田黃鐵礦的熱電性研究可知，區(qū)內(nèi)黃鐵礦的形成溫度集中在140～300 ℃，表明黑嵐溝金礦田內(nèi)主要為中低溫?zé)嵋盒偷V床。通過黃鐵礦熱電導(dǎo)型的垂向分布特征和礦體的延伸指數(shù)兩方面可知，礦田內(nèi)黃鐵礦整體保持近90%以上的P型率和通過計(jì)算得到的30.4%的延伸指數(shù)，表明研究區(qū)間(-170～-616 m)仍然處于礦體頂部或者上部。同時(shí)較大的黃鐵礦熱電系數(shù)離散范圍指示深部礦體的規(guī)?？赡茌^大，金的品位可能較高，推測(cè)黑嵐溝金礦田深部的成礦潛力較大。

圖10 黑嵐溝金礦田黃鐵礦熱電系數(shù)計(jì)算溫度分布直方圖Fig.10 Temperature distribution histogram of pyrite thermoelectric coefficient calculation in Heilangou gold field

5 結(jié)論

(1)黑嵐溝金礦田內(nèi)黃鐵礦的熱電導(dǎo)型P型率基本都在90%以上，同時(shí)熱電系數(shù)主要集中在200～350μV· ℃-1，且離散范圍較大，推測(cè)目前探采部位仍然處于礦床上部或者頂部，且礦體的垂向延伸可能較大。

(2)通過熱電系數(shù)計(jì)算的成礦延伸指數(shù)平均值為30.4%，推測(cè)目前探采部位應(yīng)該處于礦床的上部。

(3)通過黃鐵礦的熱電系數(shù)計(jì)算得出的黃鐵礦形成溫度主要集中在140～300 ℃，表明黑嵐溝金礦田上部主要以中-低溫?zé)嵋盒偷V床為主。