胶东是我国最重要的黄金矿集区，控制储量大于4500吨。前人大量的研究主要集中在脉石矿物的同位素、流体包裹体和地质年代学，而缺乏对主要载金矿物黄铁矿的地球化学和微观结构特征研究。探究黄铁矿中不可见金与自然金的时空关系可以为揭示金矿化过程提供重要信息。黄铁矿中Au和As通常具有相关性，不仅可以约束这两种元素在黄铁矿中的行为，也有助于研究金在流体中的运输和沉淀机制。庄子金矿是产出在古元古代变质岩中的石英脉型金矿，以产明金为特征，矿化形式简单，黄铁矿是主要的矿石矿物，有利于更好地阐明复杂的热液活动过程和金沉淀机制。

显微结构和地球化学分析结果显示庄子金矿发育三种类型的黄铁矿（图1）。Py0，呈不规则形状，包含大量的硅酸盐包体，具有低含量的As (0–0.3 wt.%)、Au和Cu，与早期黄铁绢英岩化蚀变同期。Py1，包裹在Py0外面，发育典型的震荡环带，形成于石英-黄铁矿阶段（阶段I）；Py1中的亮色环带As (0.4–3.9 wt.%)、Au和Cu含量高，而暗色环带As (0–0.4 wt.%)、Au和Cu含量低；NanoSIMS微量元素面扫描显示黄铁矿中Au-As-Cu变化一致（图2），并且亮色环带中Au分布均匀，指示其可能是以固溶体金（Au+）的形式存在于Py1晶体结构中；震荡环带的形成是由于黄铁矿周围压力波动并发生重复的局部流体相分离。Py2，包裹在最外面，与Py1呈不同的晶形，形成于石英-多金属硫化物阶段（阶段II，主要矿化阶段），与毒砂、黄铜矿和自然金共生；Py1和Py2两者界面有明显的溶蚀结构（图1，2），指示Py2是由新的富金热液流体（阶段II）与Py1反应发生假晶溶解-再沉淀的结果。大量的自然金颗粒在阶段II中沉淀，指示由Py2置换Py1造成的再活化金只贡献了部分金矿化，而大量的金是由阶段II富金成矿流体带入。硫同位素分析结果显示，三种类型的黄铁矿具有一致的硫同位素组成，集中在7.1-8.8‰范围内，指示其对应的各期流体具有共同的硫源区。

流体包裹体岩相学和显微测温结果发现阶段II石英中不同类型、不同相比例的原生包裹体共存，并且具有相同的均一温度，表明发生大规模的流体相分离，导致大量的自然金沉淀。主矿化阶段产出的独居石LA-ICPMS U-Pb定年得到成矿年代为119 ± 3 Ma (MSWD=0.7；图3)，与前人所得年龄一致（ca. 120 Ma）。结合宏观和微观尺度的剪切结构，包括石英脉叠层结构、透镜体、片理结构和石英重结晶，指示胶东大规模金矿化事件可能受发生于约120 Ma的短期挤压活动控制，与太平洋板块俯冲方向的突然转变有关。

图1 庄子金矿三种类型黄铁矿BSE图像

图2 庄子金矿黄铁矿EPMA和NanoSIMS元素面扫描图

图3 庄子金矿主成矿期独居石(a)和LA-ICPMS U-Pb年龄图(b, c)

上述研究成果发表在国际矿物学和岩石学期刊《Contributions to Mineralogy and Petrology》(Xing-Hui Li, Hong-Rui Fan（通讯作者）, Kui-Feng Yang, Pete Hollings, Xuan Liu, Fang-Fang Hu, Ya-Chun Cai. 2018. Pyrite textures and compositions from the Zhuangzi Au deposit, southeastern North China Craton: Implication for ore-forming processes. Contributions to Mineralogy and Petrology, , 173(9): 73)。该研究得到科技部国家重点研发计划(2016YFC0600105)和国家自然科学基金项目（41772080）资助。