豫西陆院沟金矿黄铁矿拉曼光谱特征及其对多期成矿的指示意义

豫西陆院沟金矿是熊耳山地区重要的破碎蚀变岩型金矿，黄铁矿是其主要的载金矿物，对黄铁矿主量元素、微量元素、同位素等进行测试能够分析金矿的成矿过程，常规的测试手段主要有电子探针、激光剥蚀电感耦合等离子质谱等方法，但这些方法具有测试时间长、成本高的缺点。不同温压条件下形成的黄铁矿其光谱特征不同，对黄铁矿进行激光拉曼测试，分析其拉曼特征位移峰及半高宽（FWHM）的变化可判断黄铁矿形成的温度和压力，进一步可推测金矿的成矿过程，该方法相比于传统的分析测试方法具有经济、高效的优势。通过对陆院沟金矿不同标高430~670 m的黄铁矿样品进行拉曼光谱分析发现其379 cm-1附近的特征拉曼位移A_g自标高430~500 m呈现不断增大的趋势，自标高500~580 m呈现不断减小的趋势，自标高580~670 m又呈现不断增大的趋势。A_g拉曼位移一般随着成矿压力的增大而增大，推断控矿断裂存在两期构造活动，第一期构造活动破碎带达到标高500 m左右，第二期构造活动是在第一期的基础上继续向上发展，达到标高约670 m的范围。379 cm-1处特征峰半高宽可指示黄铁矿晶体的结晶度和有序度，一般特征峰半高宽越宽其结晶度、有序度越差，黄铁矿结晶沉淀温度越高。从标高430 m至标高500 m，载金黄铁矿在379 cm-1附近峰的半高宽从7.94逐渐增大到12.81，自标高500 m至标高670 m，其半高宽从12.81逐渐减小到8.81。推测与两期构造相对应，存在两期热液活动。通过对标高430 m处的黄铁矿进行电子探针扫面分析，发现确实存在两期热液活动，第一期热液中As元素含量较低，第二期热液As元素含量较高。对标高430 m处第二期热液形成的黄铁矿进行拉曼光谱测试，其A_g为381.86，指示了较低的结晶沉淀压力；半高宽为12.80，指示了较高的黄铁矿结晶沉淀温度。上述事实证实了推测的地质过程。