廣東省德慶縣某金礦礦石特征及金賦存狀態

馮進喜

(廣東省地質局第五地質大隊)

1 礦區地質特征

某金礦位于粵西隆起北東緣、吳川—四會斷裂帶北西側、廣寧—羅定斷裂變質帶中段、河臺金礦田南緣部位，是構造活動劇烈地段，屬河臺韌性剪切帶南段[1]。該礦區地層出露廣泛，主要有震旦系、寒武系、奧陶系和第四系等(圖1)。震旦系、寒武系巖性均為一套砂泥質碎屑巖，且均為礦床的礦源層。震旦系地層由于受區域變質及多期構造影響，原巖變質較深，巖性復雜，普遍具有混合巖化、糜棱巖化，原巖結構大部分已被改變。奧陶紀地層主要為一套淺變質綠片巖相絹云母片巖、千枚巖、變質砂巖、變質粉砂巖、糜棱巖等。第四紀地層主要分布于礦區低緩的村莊邊及河邊，主要為腐殖土、粉砂質黏土、砂、砂礫、礫石層。

圖1 礦區地質特征

礦區巖漿巖以花崗質巖石為主，巖性主要有中粒黑云母混合花崗巖和中粒黑云母二長混合花崗巖，此外還分布有少量偉晶巖脈、石英脈、閃長玢巖脈(圖1)，分布于1#糜棱巖帶以北，22#糜棱巖帶北西側，明顯受構造變質帶控制。根據目前取得的地質資料，認為該類花崗質巖石為韌性剪切帶花崗巖化作用階段的次生花崗巖，成因類型屬變質交代—重熔型(廣寧系列)[1]。

礦區位于粵桂隆起區廣寧—羅定褶斷帶內，經歷了多期的構造運動、巖漿活動、變質作用，褶皺強烈，斷裂發育(圖1)。區內構造呈NE向展布，褶皺主要有鐵坑塘背斜、京村倒轉向斜。區內斷裂發育，活動期次多、規模大、數量多，主要有早期韌性剪切帶和后期脆性斷裂，已查明有NNE向、NE—NEE向、NW向3組，其中，以NE—NEE向斷裂最為發育。這3組斷裂對區內金礦化及金異常的分布起控制作用[1]。

圖2 礦區前案區段70#線地質剖面

2 樣品采集及測試分析方法

3 礦石特征

3.1 礦石化學多元素分析及金的物相分析

對礦石樣品進行按比例混合縮分配制后的混合樣品進行了化學多元素分析及金的物相分析，結果見表1。

表1 礦石樣品化學多元素分析結果 %

注：Ag、Au含量單位為g/t。

根據《巖金礦地質勘查規范》(DZ/T 0205—2002)[4]，礦區礦石Au含量約為5.26 g/t，達到了巖金礦床平均品位的工業指標，同時通過對共生及伴生組分含量進行分析，所有樣品中尚無元素達到綜合利用要求，因此該礦床礦石無元素可供綜合回收利用[4-5]。礦石中Au以自然金為主，占有率為78.46%;少量黑鉍金礦，占有率為20.33%;微量Jonassonite(一種罕見的金和鉍的硫化物，目前未見對應的中文名稱)占有率為1.21%，金的賦存礦物相對簡單[5-6]。

3.2 礦石礦物特征

礦石構造主要為定向構造、條帶狀構造、浸染狀構造、蜂窩狀構造、角礫狀構造、網脈狀構造、塊狀構造，與金密切相關的主要有條帶狀構造、浸染狀構造、角礫狀構造、塊狀構造(圖3)。

圖3 礦石典型構造特征

礦石結構復雜多樣，主要有自形—半自形粒狀結構、他形粒狀結構、樹枝狀結構、變余糜棱結構、糜棱結構、超糜棱結構、碎裂結構、鑲嵌結構、包含結構、交代結構等(圖4)。

圖4 礦石典型結構特征

礦石經過巖石薄片鏡下觀察和MLA礦物自動定量檢測系統測定，發現礦石礦物簡單，金屬礦物主要為自然金、黑鉍金、Jonassonite、磁黃鐵礦、黃鐵礦，其次為黃銅礦，非金屬礦物主要為石英、長石、白云母、絹云母、綠泥石等，微量礦物有錫石、方鉛礦、閃鋅礦、鈮鐵礦、獨居石、磷釔礦、銳鈦礦、褐鐵礦、赤鐵礦、鈦鐵礦、鋯石、螢石、磷灰石、綠簾石、角閃石、榍石、金紅石、重晶石、石榴子石等。石英多發生變質動態重結晶，長石發生次生蝕變，主要為黏土化、絹云母化[5]。

礦石礦化蝕變發育，主要為硅化、黃鐵礦化、絹云母化、綠泥石化、方解石化(圖5)。其中，硅化和黃鐵礦化與成礦關系密切，硅化主要發生于巖石裂隙中，硅質流體沿著巖石裂隙進入巖石，充填巖石裂隙，交代周圍礦物發生硅化蝕變;黃鐵礦也沿著巖石裂隙充填，形成包裹大量原巖殘留體的黃鐵礦脈。礦石中的黃鐵礦主要呈他形粒狀結構和半自形—自形粒狀結構2種形式，其中，以他形粒狀結構為主，該結構的黃鐵礦形態受構造裂隙的剩余空間控制，呈不規則狀;半自形—自形粒狀的黃鐵礦多產于石英脈中，根據脈體的交代和穿插現象，可知他形粒狀的黃鐵礦形成時間較早。

圖5 礦石硅化和黃鐵礦化蝕變特征

4 金賦存狀態特征

礦石中的有益金屬礦物主要為金，金的物相分析結果表明，金以自然金為主，少量黑鉍金礦，微量Jonassonite，褐鐵礦、黃鐵礦、磁黃鐵礦、絹云母、石英則為金的主要載體。

4.1 自然金

礦區自然金主要有3種嵌布形式：其一，金粒以微細粒狀包裹體存在，多見包含于黃鐵礦中(圖6(a));其二，金粒與石英緊密共生，嵌布于石英與其他礦物的縫隙中，且主要位于石英一側(圖6(b)、圖6(c));其三，礦石中金與鉍礦物固熔體分離，可見與自然鉍或者三方碲鉍礦呈共邊結構，兩者緊密共生，一同嵌布于石英中或石英與磁黃鐵礦之間的縫隙中(圖6(d))。

4.2 黑鉍金礦

礦石中的黑鉍金礦一般呈微細粒狀或與其他鉍礦物形成致密共生體包裹于石英顆粒中(圖7)。化學成分能譜檢測結果表明，黑鉍金礦中Au與Bi的含量分別為66.32%、33.68%。

4.3 Jonassonite

Jonassonite為一種罕見的金與鉍的硫化物[5-6]，本礦床中其化學成分為Au 13.77%，Bi 76.16%，S 10.07%。礦石中可見Jonassonite與自然鉍和輝鉍礦緊密共生，呈粒狀嵌布于石英邊緣縫隙中或與磁黃鐵礦和菱鐵礦連生(圖8)。

圖7 礦石中黑鉍金礦賦存狀態

圖8 礦石中Jonassonite賦存狀態

5 討 論

根據對礦床礦石結構、構造、礦物組成以及礦化蝕變的分析，該礦床的礦石類型屬構造蝕變巖型。早期在高溫高壓以及剪切應力作用下形成了河臺韌性構造帶，根據糜棱巖帶切穿印支—海西期混合花崗巖的特征，可知糜棱巖帶形成時間晚于印支期。糜棱巖帶的形成伴隨有成礦流體的運移和富集，但量較少，不足以成礦，韌性剪切帶在后期構造應力的擠壓下，為后期脆性斷層提供了有利的構造應力釋放空間，致使后期的脆性斷裂疊加于早期的糜棱巖帶上，脆性斷裂中的空隙為成礦流體的運移和儲存提供了空間，使得深部及圍巖中的成礦流體沿著脆性斷裂帶運移，并交代斷裂中原巖發生硅化、黃鐵礦化、綠泥石化等，在此過程中由于成礦流體壓力、溫度、成分等發生變化，致使成礦物質結晶成礦[1-2,5]。該礦床的礦石特征與河臺金礦很相似，且形成于相同的地質環境中，兩者具有相似的成礦模式[7]。

礦區金的載體主要為硫化物和硅質流體，表明成礦流體為還原性的硅質低溫熱液流體。礦區自然

金多位于石英與磁黃鐵礦、方解石等其余礦物顆粒的間隙中，說明自然金的形成時間普遍稍晚于石英、磁黃鐵礦及方解石等，同時又可見大量微粒金包含于黃鐵礦中，說明金的形成時間和環境與黃鐵礦的結晶溫壓環境一致。

礦區金與鉍關系密切，鉍含量的高低在一定程度上指示了金含量的多少，可作為該礦床找金的指示性元素[7]。自然金與鉍礦物呈固溶體分離結構，自然金與自然鉍、輝鉍礦、三方碲鉍礦呈共邊結構，以及黑鉍金礦的存在以及與三方碲鉍礦的連生關系，都可充分說明金與鉍關系密切。在溫度高于自然鉍(270.4 ℃)或鉍-碲化物(413 ℃)熔點的熱液中，自然鉍或鉍-碲化物以熔融狀態與熱液共生，并吸附熱液中的金，當溫度降至Au-Bi、Au-Bi-Te的固溶體分離溫度(241，234 ℃)時，成礦流體的相分離引起CO2、H2S等組分大量逸出，可導致熱液流體系fs2降低，此時熔融狀態的黑鉍金礦分解為自然金、自然鉍[8-11]。Jonnassonite的存在再次證明礦區金與鉍關系密切，同時也在一定程度上說明金與硫也有關系，很可能金除了與鉍呈固溶體的狀態遷移外，還以硫鉍絡合物為載體進行遷移[8-11]。