黔东南金井金矿床地质特征及金的赋存状态研究.pdf

第 卷 第 期 年 月资源环境与工程 .收稿日期:改回日期:责任编辑:孙腾第一作者:陈学峥()女 工程师 硕士 矿产普查与勘探专业 从事矿产勘查工作 :陈学峥周力江满容等.黔东南金井金矿床地质特征及金的赋存状态研究.资源环境与工程():.():.黔东南金井金矿床地质特征及金的赋存状态研究陈学峥 周 力 江满容 刘安璐 刘文浩(.江苏省地质调查研究院江苏 南京 .中国地质大学(武汉)资源学院湖北 武汉.中国地质大学(武汉)逸夫博物馆湖北 武汉)摘 要:金井金矿床是黔东南下达金井金矿田的一个代表性金矿床 在野外地质观察基础上 介绍金井金矿床矿石特征 并运用显微观察和电子探针分析 研究该矿床金的赋存状态 金井金矿床属于贫硫化物石英脉型金矿 矿体以含金石英脉形式产出于金井背斜两翼层间滑动带中 主要矿石矿物为(含银)自然金 其热液成矿期可以划分为石英自然金阶段、石英毒砂自然金阶段和石英多金属硫化物自然金阶段 个成矿阶段 金可以划分为可见金和不可见金 可见金主要为自然金 成色高 以裂隙金、包裹金、粒间金的形式赋存于石英、黄铁矿、毒砂、黄铜矿、方铅矿和闪锌矿中 不可见金则以纳米金和固溶体金两种形式赋存于黄铁矿等硫化物中 研究成果可为深入研究矿床成因和提高矿石选冶技术提供依据关键词:金 赋存状态 矿石特征 金井金矿床 黔东南中图分类号:.文献标识码:文章编号:():./.黔东南地区是重要的金矿集中分布区区内金矿床(点)众多勘查、开采历史悠久 自 年以来贵州、湖南、广西等地的地勘单位相继于该区进行过地质找矿工作进入 世纪 年代后黔东南地区找金采金热潮兴起已发现的 余处金矿床(点)均得到不同程度的开发 随着勘查、开采程度的不断提高黔东南地区金矿床(点)已达 多个部分金矿床实际开采出来的黄金储量远超预期同时多位学者对黔东南地区的金矿特征、矿石质量、矿床成因、成矿规律等进行过深入研究 不断涌现的新矿床(点)和巨大的探采对比误差无不昭示着黔东南地区良好的找矿前景金井金矿床是黔东南地区一个较为典型的贫硫化物石英脉型金矿床位于天柱县下达金井金矿田内区内先后有多个单位开展过地质工作积累了较为丰富的地质资料 前人对该矿床的研究主要集中于矿床地质特征、控矿因素、成矿时代、找矿思路等方面 对于矿床微观尺度的成矿特征尚缺少清晰认识 本文在野外地质观察基础上详细介绍了金井金矿床矿石特征并运用显微观察和电子探针分析研究该矿床金的赋存状态以期为深入研究矿床成因和提高矿石选冶技术提供依据 地质概况黔东南地区处于扬子板块与华夏板块的接合部位雪峰山构造带的西南段 区域上金矿床(点)分布受青白口系下江群浅变质碎屑岩、向褶皱断裂系统、向基底断裂构造以及推测的隐伏断裂和隐伏岩体的控制 成群成带集中分布 金井金矿床即位于磨山下达金矿带的下达金井金矿田内(图)矿区地层主要出露青白口系下江群番召组二段顶部及清水江组一段底部 番召组二段顶部岩性为深灰色青灰色薄中厚层状变余凝灰岩底部夹粉砂质板岩和变余细砂岩清水江组一段底部岩性为青灰色深灰色厚中厚层状变余凝灰岩底部夹多层条带图 下达金井金矿田地质简图(据陶平修改)状绢云母板岩 区内番召组和清水江组地层中常见同生条带状黄铁矿矿区构造主要表现为褶皱和断裂(图)金井背斜是矿区主要褶皱构造轴向 北西翼倾向 南东翼倾向 背斜轴部和两翼的层间滑动带是矿区(含金)石英脉的赋存空间为容矿构造 矿区存在、和 向 组断裂其中 向断裂 是本区的主要导矿构造 矿床地质特征.矿体特征矿体以含金石英脉的形式产出于金井背斜两翼层间滑动带中 区内共有石英脉 余条脉体呈单脉或复脉产出其中含金石英脉为、等 条(图)下面以、号脉为例介绍含金石英脉特征图 金井金矿区地质略图 资源环境与工程 年 图 金井金矿床 勘探线剖面图(据杨冲等修改)号脉发现较早于清朝时期已有开采由老硐 控制 脉体呈似层状产出于金井背斜南东翼倾向 倾角为 脉体走向长 倾向延深 厚.平均厚.金品位为./平均为./该含金石英脉与背斜北西翼的 脉体相对应为同一条含金石英脉 号脉为新发现的矿脉主要由平硐、控制控制标高介于 脉体呈似层状赋存于金井背斜北西翼走向 倾向 倾角为 矿体走向长 倾向延深约 厚.平均厚.金品位为./平均为./经对比可以发现该脉体与背斜南东翼 号脉为同一含金石英脉.矿石特征.矿石组构金井金矿床的矿石中金属硫化物含量较少占比约 属于贫硫化物石英脉型金矿床 矿石中矿物组成简单主要金属矿物为(含银)自然金和与金共生的毒砂、黄铁矿、方铅矿、黄铜矿和闪锌矿等硫化物非金属矿物则主要为石英少量为方解石、白云母、绿泥石等矿石结构主要有自形半自形粒状、尖角状交代、脉状穿插、交代残余等结构 矿石构造较为简单主要有块状、脉状和条带状构造.成矿阶段根据野外观察及镜下鉴定结果确定金井金矿床的矿化过程仅存在热液成矿期依据矿物组合及穿插关系(图)又可进一步划分为 个成矿阶段(图).阶段乳白色石英被 阶段石英毒砂胶结.阶段石英多金属硫化物充填于 和 阶段脉体中图 各阶段脉体穿插关系 第 阶段为石英自然金阶段()该阶段形成厚大的石英脉体石英呈白色、乳白色致密块状(图 图)硫化物极少含少量自然金 自然金颗粒粗大但分布不均匀可构成贫矿体是金矿化的先导阶段第 阶段为石英毒砂自然金阶段()该阶段表现为石英毒砂脉充填于 阶段石英大脉两侧与围岩接触部位或者充填于其内部裂隙中局部可见 阶段乳白色石英被 阶段石英毒砂胶结(图 图 )该阶段毒砂常呈自形半自形粒状自然第 期陈学峥等:黔东南金井金矿床地质特征及金的赋存状态研究图 矿物生成顺序 .石英中的明金.石英中的裂隙金.毒砂粒间金.方铅矿中的包裹金.毒砂呈自形半自形粒状结构.黄铜矿、方铅矿、闪锌矿交代黄铁矿形成交代残余结构.自然金呈尖角状交代方铅矿、黄铜矿.晚阶段黄铜矿呈细脉状穿切闪锌矿.闪锌矿呈尖角状交代方铅矿.石英.自然金.毒砂.黄铁矿.黄铜矿.闪锌矿.方铅矿图 金矿物和主要硫化物显微特征 金赋存于石英或者毒砂中是主要的金矿化阶段第 阶段为石英多金属硫化物自然金阶段()该阶段是金的重要富集阶段硫化物相对大量出现种类增多出现毒砂、黄铁矿、方铅矿、闪锌矿、黄铜矿石英则呈烟灰色 自然金与硫化物紧密共生呈裂隙金、粒间金、包裹金形式产出(图 )但该阶段分布局限主要与 阶段叠加构成矿化的局部富集地段.主成矿阶段硫化物特征毒砂:主要形成于 阶段呈星散状、脉状、团块状分布于石英脉两壁及内部裂隙中以自形半自形粒状结构为主(图)粒径大小悬殊介于.资源环境与工程 年 毒砂是含量最多的硫化物可以分为 个世代早世代者结晶程度较好颗粒较大晚世代者较为破碎粒径相对较小黄铁矿:主要生成于 阶段呈他形与其他硫化物共生少数呈自形半自形粒状散布于石英中含量较少 其晶出时间较早常见被方铅矿、黄铜矿交代(图)方铅矿:主要生成于 阶段呈他形不规则状分布于石英裂隙中与黄铜矿、闪锌矿和自然金密切共生是重要的载金矿物可指示矿石的高品位 其晶出时间相对较早晚于黄铁矿早于其他硫化物(图、)闪锌矿:主要生成于 阶段呈他形不规则状与方铅矿、黄铜矿共生是次要的载金矿物含量少于方铅矿 其晶出时间晚于黄铁矿略晚于方铅矿早于黄铜矿和自然金常可见被黄铜矿和自然金交代(图、)黄铜矿:主要生成于 阶段呈他形不规则状与其他硫化物共生是重要的载金矿物含量与闪锌矿相当 其晶出时间较晚常见呈尖角状交代方铅矿和闪锌矿(图、)样品采集、测试方法及分析结果.光薄片鉴定采集矿区围岩和不同类型矿石标本制成光片 件、探针片 件 矿石的矿相学观察在中国地质大学(武汉)资源学院岩矿鉴定实验室完成使用仪器为日本 光学显微镜和美国 数码显微摄像系统.电子探针分析对 件探针片进行了电子探针微区定量分析测试矿物为主成矿阶段的黄铁矿、毒砂、金矿物以及围岩清水江组变余凝灰岩中的条带状黄铁矿 测试工作在武汉理工大学材料研究与测试中心完成电子探针仪器型号为 金井金矿床黄铁矿电子探针分析结果见表 矿石中热液黄铁矿的 个测点中有 个测点的金含量大于检出限分别为.和.黄铁矿主元素成分稳定().平均为.().平均为./原子计数比为.围岩中条带状黄铁矿的 个测点中有 个测点的金含量大于检出限分别为.和.().平均为.().平均为./原子计数比为.金井金矿区金矿物电子探针分析结果见表 矿区金矿物成分以、为主().平均为.().平均为.金的赋存状态.可见金通过镜下显微观察发现矿石中可见金主要以肉眼可见的明金赋存于石英脉中(图)或者以显微金的形式赋存于石英和硫化物中 矿石中明金多以粒状、细脉状、不规则状集合体的形式赋存于石英脉裂隙表 黄铁矿电子探针分析结果 产状测点序号成分/分子式与金共生的热液黄铁矿围岩中的条带状黄铁矿.理论成分.注:表示低于检测限未检出第 期陈学峥等:黔东南金井金矿床地质特征及金的赋存状态研究表 金矿物电子探针分析结果 样号产状成分/成色金矿物名称包裹金.含银自然金包裹金.自然金包裹金.自然金包裹金.自然金粒间金.自然金裂隙金.自然金裂隙金.自然金裂隙金.自然金裂隙金.自然金包裹金.含银自然金包裹金.自然金包裹金.自然金中金矿物颗粒大小在.个别可达 及以上 显微金则呈粒状、细脉状、蠕虫状、不规则状其粒度大小主要集中于 主要载体矿物为石英、方铅矿、黄铜矿和毒砂次为闪锌矿(图 、)根据金矿物与载金矿物之间的嵌布关系可知金矿物主要以裂隙金(图)、粒间金(图)和包裹金(图)的形式存在 裂隙金主要赋存于石英裂隙中金矿物颗粒较大常呈肉眼可见的明金 粒间金主要赋存于方铅矿、黄铜矿、毒砂等矿物晶体间颗粒大小一般介于几微米到上百微米 包裹金则主要赋存于石英、方铅矿、黄铜矿、闪锌矿等矿物颗粒内部金矿物粒度相对较小一般为几微米到几十微米电子探针分析结果(表)显示研究区金矿物成分以、为主属于自然金自然银系列矿物其中 含量为.含量为.根据张振儒的分类方案本矿床的金矿物种类 主 要 为 自 然 金 少 数 为 含 银 自 然 金 采 用的计算方法金的成色变化于 之间平均为 金成色较高 王冰生统计了国内金矿床金成色后得出金的成色与成矿温度成正相关 因此金井金矿床较高的金成色表明矿床形成时成矿温度较高.不可见金矿区两种类型的黄铁矿共有 个电子探针含金测点和 个不含金测点证明矿区存在不可见金的同时亦说明其分布具有不均匀性不可见金通常具有 种存在形式其一为超显微包裹的纳米金(又称胶体金)其二为类质同象金(又称固溶体金、晶格金)不同类型的金矿床其黄铁矿中固溶体金()的溶解度(单位为)存在一个极限值 .和 .研究表明该极限值可以用 的溶解度关系式.或者.表达当 在黄铁矿中的含量低于上述 关系式时以固溶体金的形式存在反之则会形成超显微包裹的纳米金 金井金矿床黄铁矿电子探针分析结果显示矿区共有 个、均检测出的测点其中 个测点的 含量高于上述 关系式另 个测点 含量则低于上述 关系式 因此初步认为矿区黄铁矿中的不可见金以纳米金和固溶体金 种形式存在 结论()金井金矿床属于贫硫化物石英脉型金矿矿体以含金石英脉的形式产出于金井背斜两翼层间滑动带中矿石的矿物组成简单主要矿石矿物为(含银)自然金与金共生的金属硫化物主要为毒砂、黄铁矿、方铅矿、黄铜矿和闪锌矿等()金井金矿床热液成矿期可以划分为石英自然金阶段、石英毒砂自然金阶段和石英多金属硫化物自然金阶段 个成矿阶段()矿区的金可以分为可见金和不可见金可见金主要为自然金成色高赋存形式主要为裂隙金、包裹金和粒间金载金矿物为石英、黄铁矿、毒砂、黄铜矿、方铅矿和闪锌矿不可见金则存在纳米金和固溶体金 种形式主要赋存于黄铁矿等硫化物中参考文献:杨光忠石睿.试谈黔东南天锦黎地区石英脉型金矿的成矿作用过程.贵州地质():.刘安璐.黔东南地区金矿成矿规律与成矿预测.武汉:中国地质大学(武汉).程元璐.黔东南天柱锦屏地区金矿石质量评定方法探讨.黄金():.资源环境与工程 年 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