四成黄金来自这种石头！中国团队破解造山型金矿成矿密码

探索宇宙奥秘 · 理性思考

黄金价格常年高位震荡，但找到它的源头却越来越难。全球约三分之一的黄金产自造山型金矿，这种与板块碰撞密切相关的矿床构成了人类黄金资源的压舱石。"巨量金从哪来"这一根本问题长期悬而未决。

中国科学院新疆生态与地理研究所的研究团队近期取得关键突破。他们聚焦新疆南天山的萨瓦亚尔顿超大型金矿，通过解析黄铁矿的微观结构演化，首次量化揭示了成岩期与热液期黄铁矿在金富集过程中的不同角色。研究发现，特定类型的环带黄铁矿贡献了该矿近四成的黄金储量。相关成果发表于《美国地质学会会刊》。

传统观点认为，造山型金矿的金主要来源于后期热液活动。但此次研究揭示了更早的富集阶段。

研究团队发现，成岩期形成的草莓状黄铁矿(Py0)平均含金4.62ppm，同时富集砷、钴、镍、钒、钨等元素。这种在沉积成岩阶段形成的特殊结构黄铁矿，通过碳质吸附机制像海绵一样固定了微量金。这些早期捕获的金并未散失，而是为后期成矿提供了重要的物质基础。

这一发现改变了人们对金元素迁移路径的认知。金并非只在后期热液中突然富集，而是在成岩阶段就已开始预富集。这为理解造山型金矿的"物源"问题提供了新的关键证据。

金矿形成需要富集机制。研究团队利用原位高精度微米级微量元素与同位素分析技术，解析了热液期黄铁矿的环带结构。

数据显示，在构造变形过程中，热液系统发生了相分离。这种物理化学条件的剧变促使金从流体中大量沉淀。具体来看，热液期环带黄铁矿(Py2)的微量元素与硫同位素呈现规律性变化，清晰记录了流体不混溶导致的金沉淀过程。

该技术手段达到了微米级空间分辨率，能够在单颗黄铁矿内部追踪元素迁移轨迹。这种"地质显微镜"式的研究方法，让科学家首次定量看清了金成矿的微观机制。

研究首次对不同阶段黄铁矿的金贡献量进行了估算。结果显示，热液期环带黄铁矿(Py2)对萨瓦亚尔顿金矿的资源贡献率最高，约占38%。这意味着该矿近四成的黄金存储于这种特定结构的矿物中。

相比之下，成岩期草莓状黄铁矿虽然提前富集了金，但贡献比例相对较低。这一量化数据为评估矿床经济价值提供了新的矿物学指标。找矿人员可以通过识别黄铁矿的特定结构类型，快速判断矿化潜力。

萨瓦亚尔顿金矿位于中亚造山带东段，这一区域是全球仅次于西澳Yilgarn克拉通的第二大金富集区。中国新疆境内分布着众多类似矿床，但成矿机制的模糊长期制约着找矿效率。

基于上述发现，研究团队建立了萨瓦亚尔顿金矿的成矿模型。该模型明确了成岩期预富集与热液期主成矿的两阶段机制。

更重要的是，研究提出了直观的找矿标志：成岩期黄铁矿与石英-硫化物网脉的共生组合。这一组合可作为圈定金矿靶区的可靠依据，特别适用于中亚造山带广袤的覆盖区。

中国在该领域的研究正快速推进。除了中科院新疆生地所此次的突破，国内多个团队在西天山、阿尔泰等成矿带开展了系统的同位素年代学和矿床学研究。第三次新疆综合科学考察项目的实施，为这类基础地质研究提供了关键数据支撑。

当前，中国黄金资源对外依存度仍处高位。萨瓦亚尔顿这类超大型金矿的成矿机制破解，不仅具有理论价值，更直接关系国家资源安全。通过识别黄铁矿的微观结构特征，找矿人员有望将勘探成功率提升一个台阶。