貴州貞豐水銀洞金礦床礦石礦相學特征

王崇予

（新疆維吾爾自治區有色地質勘查局地質礦產勘查研究院 烏魯木齊 830000）

1 礦石類型

根據容礦巖石的不同礦石類型可以分為：碳酸鹽巖型、硅化角礫巖型、鈣質砂巖-粉砂巖型、泥巖型等。

⑴碳酸鹽巖型：有多個碳酸鹽巖夾層發育在上二疊統龍潭組中，碳酸鹽巖成分復雜，主要以硅化白云石化生物碎屑灰巖或硅化白云石化生物屑砂屑灰巖，通過對手標本觀察，礦石新鮮面呈深灰色-黑色，具有厚層-塊狀構造以及紋層狀構造。在幾乎所有的灰巖當中都可以觀察到生物化石碎屑，甚至完整的生物化石。該類礦石所在礦層的平均厚度為1.68 m。礦石平均品位較高，金屬量比重占76.08%，礦石量約占礦床總礦石量的85%左右。

由于富金礦石主要以碳酸鹽巖型礦石為主，進一步將碳酸鹽巖型礦石分為4類：生物碎屑灰巖型、硅質碳酸鹽巖型、硅質凝灰質碳酸鹽巖型和凝灰質生物碎屑灰巖型。

⑵硅化角礫巖型：普遍分布在構造蝕變體（Sbt）中。主要為角礫狀強硅化灰巖、強硅化灰巖、硅質巖和角礫狀黏土巖。通過對手標本觀察，此類礦石新鮮面呈灰黃色-深灰色，具有中-厚層狀構造及角礫狀構造。硅質成分主要是玉髓和自生石英。該類礦石所在礦層的平均厚度約為3.05m，礦石平均品位較低，金屬量比重占18.23%，礦石量約占礦床總礦石量14%。

⑶鈣質細砂巖-粉砂巖型：該類礦石主要產于龍潭組一段中的小礦體，以細砂巖和粉砂巖為主，通過觀察手標本，礦石新鮮面呈灰-深灰色，具有薄-厚層狀構造，該類礦石所在礦層的平均厚度約為2.14m，平均品位低，金屬量比重占5.70%，此類型礦石規模較小，礦石量約占礦床總礦石量1%。

⑷泥質巖型：以粉砂質泥巖、碳質泥巖及粘土巖為主，通過手標本觀察，該類礦石新鮮面呈深灰-黑色，具有薄層狀構造。由于該類礦石所在礦層厚度薄，礦石品位低且變化系數大，所以目前不是水銀洞金礦的主要礦石。

2 礦石物質成分

2.1 礦石礦物組成

通過礦石顯微礦相學特征研究，水銀洞金礦床的礦石礦物以黃鐵礦、毒砂為主，以及零星可見的輝銻礦、辰砂、雄（雌）黃。脈石礦物主要是石英、白云石、方解石、螢石，同時還可以看到少量高嶺石、伊利石、絹云母、海綠石、有機碳等。根據形成階段可以分為兩類：一類是由沉積成巖階段形成的礦物；另一類為成巖期后隨熱液作用形成的礦物。

黃鐵礦：作為主要的金屬礦物，黃鐵礦具有多形態的特點，具有自形-半自形-他形粒狀結構、莓球狀結構、球狀結構。礦石中黃鐵礦呈浸染狀、條帶狀、透鏡狀分布。根據鏡下觀察黃鐵礦的晶形、粒徑以及化學測試分析，可將黃鐵礦的形成分為兩個階段：沉積成巖階段的黃鐵礦粒度大，主要以自形立方體或五角十二面體產出，粒徑0.2～0.7mm不等；熱液成礦階段的黃鐵礦又可分為兩類：一類為細粒黃鐵礦，主要以半自形-他形粒狀結構產出，粒徑1～5μm不等，呈浸染狀分布；另一類為環帶狀黃鐵礦，主要以半自形-他形粒狀、球狀結構產出，粒徑5～50μm不等，此類黃鐵礦主要是在沉積期黃鐵礦邊緣生長出2～3個環帶。

毒砂：主要與黃鐵礦共生，含量較少，約占1%，結晶程度較高，主要以自形粒狀結構（菱面體、矛狀、針狀）產出，顆粒細小，大部分粒徑小于50μm，只有極少數毒砂粒徑呈0.2～0.4mm之間，只能通過鏡下觀察。

雄(雌)黃:主要呈半自形-自形粒狀結構產于斷裂破碎帶中，主要可見于石英脈當中，粒徑0.2～0.5 mm。含量很少，少于1%。

輝銻礦：是礦石中較少的礦物，結晶程度較好，主要呈自形-半自形針狀結構，以脈（網脈）狀、浸染狀構造產于構造蝕變體（Sbt）中。正交偏光鏡下觀察聚片雙晶明顯。其含量少于1%。

辰砂：通過鏡下觀察，其主要產于構造蝕變體當中，多呈自形-半自形粒狀結構，粒徑粗大，常與雄（雌）黃共生，其含量極少。

白云石：由于礦石普遍具有強烈的白云石化，所以白云石的產出主要是由于方解石被白云石交代。以自形-半自形粒狀結構（菱面體）產出。晶體顆粒細小，粒徑10～50μm不等。

石英：根據鏡下觀察石英晶形、粒徑以及化學測試分析，石英的形成也可以分為兩個階段：沉積成巖階段石英顆粒細小，主要呈半自形-他形粒狀結構產出；熱液成礦階段石英主要以細脈狀穿插沉積階段的碳酸鹽巖和石英，或交代生物碎屑，粒徑0.05～0.2 mm不等。

方解石：根據鏡下觀察方解石晶形、粒徑以及化學測試分析，方解石的形成也可以分為兩個階段：沉積成巖階段方解石顆粒細小，粒徑10～30μm不等，主要為泥晶質方解石，呈半自形-他形粒狀結構產出；熱液成礦階段方解石顆粒較大，粒徑0.05～0.2mm不等。主要交代其他礦物，呈交代假象結構的黃鐵礦，就是方解石交代自形粒狀黃鐵礦形成的。

螢石：礦石中極少見到螢石，主要見于構造蝕變體（Sbt）中。鏡下觀察螢石呈自形-半自形粒狀結構產出，交代變質圍巖。手標本觀察在裂隙中有呈晶簇狀生長的螢石。

2.2 礦石化學成分

水銀洞金礦有益組分主要為Au，其次為Ag、Sb、Cu、Zn、Pb等，有害組分有As、Tl、Hg元素，除As在礦石中的平均含量達到0.40%，在選冶過程中需要采取高溫預氧化選礦工藝，剩余有害組分含量極少，符合國家環保標準，不會對環境造成影響。

3 礦石組構

3.1 礦石構造

通過野外實地觀察以及巖石標本鑒定的綜合研究，研究區內礦石構造主要有：浸染狀構造、紋層狀構造、脈（網脈）狀構造、晶洞狀構造、生物遺跡構造、角礫狀構造等。

浸染狀構造：主要金屬礦物（黃鐵礦、毒砂）呈星散浸染狀或稠密浸染狀分布于礦石中。黃鐵礦多呈自形-半自形粒狀或粒狀集合體或細脈狀。

紋層狀構造：主要為草莓狀黃鐵礦呈兩向延長的為層狀，主要發育在圍巖當中。

脈（網脈）狀構造：熱液成礦期大量脈石礦物（方解石、石英、高嶺石）以及金屬礦物（黃鐵礦、雄（雌）黃）充填巖石的節理裂隙，形成脈（網脈）狀構造。

晶洞狀構造：水銀洞金礦床中，由于熱液蝕變作用，導致方解石被溶蝕從而形成了孔洞，后期石英、螢石、黃鐵礦等礦物生長自形-半自形的礦物集合體，同時留有部分空洞。

生物遺跡構造：在沉積成巖階段形成的生物化石，在熱液蝕變過程中，生物化石再次被黃鐵礦、石英、方解石、白云石等礦物交代或充填。

角礫狀構造：在次級斷裂和層間滑脫帶多出現這種構造，角礫主要為不純碳酸鹽巖和黃鐵礦、石英、方解石等脈石礦物膠結充填角礫之間的孔隙。

3.2 礦石結構

水銀洞金礦床的礦石結構較為多樣化，通過顯微鏡對礦石光片及薄片的鑒定，礦石結構主要有：結晶作用下的自形-半自形晶粒結構、他形粒狀結構、聚片雙晶結構、包含晶結構；沉積作用下的草莓狀結構；交代作用下的環帶結構、交代殘余結構、膠狀結構、假象結構、骸晶結構；變質作用下的壓碎結構。

自形-半自形晶粒結構：鏡下觀察到最多的結構類型，礦區主要金屬礦物黃鐵礦呈自形-半自形晶粒結構(立方體、五角十二面體)，毒砂呈自形-半自形晶粒結構(菱面體、矛狀、針狀)。

他形粒狀結構：黃鐵礦顆粒不具有自己的結晶外形而呈不規則形狀，鏡下他形粒狀黃鐵礦較少。

聚片雙晶結構：在鏡下主要是表現為輝銻礦具有此類結構，雙晶紋呈紡錘狀并發生彎曲，正交偏光鏡下具有較明顯的波狀消光現象。

包含晶結構：粗大礦物晶體中包含有另一種分布無規律的細小它形晶體。主要表現在毒砂包含在黃鐵礦之中。兩種組分結晶時間大致相同，而大晶體稍晚。

草莓狀結構：主要見沉積成巖期黃鐵礦具有草莓結構，主要由圓形或橢圓形或五角十二面體黃鐵礦組成莓球，莓球大小不一，0.05～0.3mm不等，每一個莓球都由數千個更小的黃鐵礦晶體組成，晶體大小均小于1μm，黃鐵礦晶體間常充填碳質和硫化物的混合物。

環帶結構：沉積成巖期黃鐵礦自形晶體在熱液成礦期繼續生長，形成1～5個生長環帶，環帶邊緣黃鐵礦含砷，水銀洞金礦的金主要賦存在含砷黃鐵礦環帶邊緣。

交代殘余結構：此類結構在鏡下觀察中有較多發現，交代作用強烈，被交代的礦物僅殘余下一些破布狀、島嶼狀的殘余體，接觸界線極不規則。主要表現為毒砂強烈交代黃鐵礦，黃鐵礦呈破布狀的殘余體。

膠狀結構：在鏡下觀察主要是膠狀黃鐵礦與有機質膠粒形成的多種組合形態。

假象結構：白云石、石英、方解石、黃鐵礦完全交代生物碎屑，并保留了生物碎屑原有的形態特征。

骸晶結構：此類結構在鏡下極為少見，后期礦液沿早形成的自形晶礦物晶體裂隙溶蝕交代，但仍保留被交代礦物的結晶外形，通過鏡下觀察可以看到，黃鐵礦被毒砂從內部交代，同時也有毒砂被黃鐵礦從內部交代的情況。

壓碎結構：此類結構在鏡下觀察較少，主要表現為黃鐵礦、毒砂在應力作用下產生裂紋和碎裂。

4 礦石礦相學特征的成因意義

水銀洞金礦床的金屬礦物主要為黃鐵礦、毒砂，以及零星可見的輝銻礦、辰砂、雄（雌）黃；脈石礦物主要是石英、白云石、方解石、螢石，同時還可以看到少量高嶺石、伊利石、絹云母、海綠石、有機碳等；礦石構造主要有：浸染狀構造、紋層狀構造、脈（網脈）狀構造、晶洞狀構造、生物遺跡構造、角礫狀構造等；礦石結構主要有：結晶作用下的自形-半自形-他形粒狀結構、聚片雙晶結構、包含晶結構；沉積作用下的草莓狀結構；交代作用下的環帶結構、交代殘余結構、膠狀結構、假象結構、骸晶結構；變質作用下的壓碎結構。