鄂東南某微細粒浸染型金礦床礦石特征及礦床成因初探

王培培，戴進玲，夏 斌

（中國冶金地質總局中南局，湖北 武漢 430080）

1 區域地質背景

研究區位于揚子準地臺（Ⅰ級）、下揚子臺坪區（Ⅱ級）、大冶臺褶帶（Ⅲ級）東北部的太子廟臺褶束（Ⅳ級）。該Ⅳ級構造單元地層發育齊全，構造復雜，燕山期中酸性侵入巖發育，與巖漿作用有關的銅、鐵、金、鎢鉬礦產資源豐富，是長江中下游成礦帶的重要組成部分。

2 礦區地質概況

礦區位于鄂東南大冶市殷祖巖體東南緣外圍，屬靈鄉巖體北段﹣殷祖巖體CuAuAgPbZn異常區帶[1]。殷祖復式背斜南翼之次級褶皺蛤蟆伏向斜的北翼，于銅錄山—張海NNE向壓扭性斷裂帶與近東西向銀山斷裂構造帶交匯部位。

（1）地層：區內出露地層有志留系砂質頁巖、粉砂巖、泥巖，石炭系灰巖、白云質灰巖、白云巖，二疊系質灰巖夾燧石條帶，三疊系灰巖和第四系。與成礦關系密切的為志留系地層。

（2）礦區構造：礦區位于殷祖復式背斜南翼次級褶皺蛤蟆伏向斜北翼張海倒轉背斜內，礦區主要構造線呈北東東向。礦區主要構造受中晚三疊世印支期南北向擠壓、對沖及侏羅紀的燕山期力偶作用所形成的扭動構造變形控制，形成區內北東東向復褶皺及北東、北北東向斷裂構造。區內褶皺構造有蛤蟆伏倒轉向斜、張海倒轉背斜；斷裂構造比較復雜。

3 礦體特征

按邊界品位1.00g/t，最低工業品位2.50g/t圈定礦體，從南到北、自西向東主要圈定了三個金礦體群（Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ），共計22個子礦體。礦體多傾向南東或南南東。走向長80m～500m，傾向延伸40m～668m。最大真厚度1.95m～26.68m。

3.1 礦石化學成分、礦物組成及礦物嵌布特征

3.1.1 礦石化學成分

化學分析結果表明，礦石含金2.89×10-6，含砷0.33%、硫3.17%、碳1.73%。其他元素主要為硅、鋁、鐵、碳、鉀、鎂、鈉、鈣（表1）。

表1 礦石化學成分表（%）

3.1.2礦石主要礦物組成

X衍射分析、透反射偏光顯微鏡分析表明，礦石中金屬礦物主要為黃鐵礦，另有少量毒砂、方鉛礦、閃鋅礦、黃銅礦、孔雀石、赤鐵礦（褐鐵礦）及微量的自然金、自然銀。

3.1.3礦物的賦存狀態及粒度特性

（1）金屬礦物的賦存狀態及粒度特性。金屬礦物類型比較簡單，可見金屬礦物主要以黃鐵礦為主，可見極少量的方鉛礦、毒砂。自然金的成色比較高，最大粒徑只有0.012mm，其他粒徑均在0.006mm以下。黃鐵礦粒度非常細，少量重結晶的黃鐵礦具有粒度相對比較粗的特征，黃鐵礦粒度最粗顆粒也只有0.12mm，并且結晶比較好。方鉛礦主要以團塊狀為主。黃鐵礦具有多期形成的特征，早期黃鐵礦以粉塵狀為主，晚期重結晶比較明顯，可見次生加大。

（2）非金屬礦物的賦存狀態及粒度特性。非金屬礦物的礦物含量及其粒度分布見表2。

表2 非金屬礦物的礦物含量及其粒度分布（%）

樣品中的非金屬礦物，主要為石英、絹云母。其中石英為原巖碎屑礦物和蝕變礦物兩種。絹云母為原巖中的泥質組分經低級變質形成的變質礦物。碎屑石英全部保留了細砂質和粉砂質的形態，在賦礦巖石中成團塊狀、條帶狀分布。和蝕變有關的石英在賦礦巖石中成脈狀分布，顆粒相對比較粗，全部粒徑在0.1mm以上。石英脈的貫入，對和它接觸的絹云母沒有發生影響，所以，可以認為石英脈的形成溫度也比較低。礦石中的主要透明礦物組合，反映出成礦作用和低溫熱液有關。

3.1.4 主要礦物的嵌布特征

（1）金屬礦物。

a、黃鐵礦：礦石中黃鐵礦含量約占5.7%。黃鐵礦多呈它形粒狀、粉塵狀分布。具有三種不同的結構：

第一種為粉塵狀黃鐵礦集合體，具同沉積結構，顆粒細小，一般粒徑在0.005mm以下，在含礦巖石中呈團塊狀和星散狀分布，黃鐵礦富集形成紋理構造，主要分布于泥質組分中，是典型的與沉積物同時形成的結構特征。

第二種為重結晶黃鐵礦，明顯具有重結晶的結構特征，可見顆粒狀黃鐵礦的邊緣，有一個同成分的次生加大邊，指示了黃鐵礦的低溫重結晶形成的特征。重結晶黃鐵礦是在原來粉塵狀黃鐵礦的基礎上，經過低溫熱液作用富集形成。

第三種為充填裂隙的黃鐵礦，這一類黃鐵礦的粒度一般大于0.1mm，但是含量比較少，充填的裂隙為原來含礦巖石的構造裂隙，黃鐵礦主要以它形為主交代已經充填的透明礦物。

黃鐵礦的粒徑隨著形成時期的不同，粒徑也有比較大的差異。早期黃鐵礦以粉塵狀集合體為主，重結晶和充填裂隙的黃鐵礦粒度相對較粗。樣品中可見到黃鐵礦白鐵礦化現象，這些白鐵礦化的黃鐵礦一般以它形團塊狀為主，具有次生黃鐵礦的結構特征，可見保留的草莓狀構造。

b、自然金。從自然金的反射色看，具有高的成色，反射色以赤黃為主分析樣品中所見的自然金以解離顆粒為主，賦存巖石為泥質巖變質后形成的絹云母千枚巖。

c、毒砂。毒砂以半自形粒狀結構，星散狀構造為主，礦物分布不均勻，其粒徑全部小于0.05mm，礦石中只有局部出現。

d、其他礦物（黃銅礦、方鉛礦）。

其他礦物含量微。礦石中可見到極少量的黃銅礦，而且被銅藍和斑銅礦交代。可見方鉛礦顆粒，呈小團塊狀稀疏分布，有輕微氧化現象。

（2）非金屬礦物。

礦石中主要非金屬礦物為石英、絹云母，少量炭質物、方解石、綠泥石等。

a、石英。石英含量約占70.8%，是礦石中主要脈石礦物。產出形式主要分兩類，一類是以碎屑礦物的形式出現，顆粒粒徑小于0.04mm，屬于粉砂級，石英顆粒之間被泥質成分充填并且絹云母化。原巖成因主要以深海相的泥質成分和細碎屑成分，受濁流的影響，形成了泥質中的砂質包體；另一類為熱液作用形成的石英，在礦石中呈脈狀—網脈狀構造，形成的石英顆粒大多成馬牙狀充填于裂隙中，粒徑一般大于0.1mm。

b、絹云母。絹云母含量22.8%，也是礦物中的主要脈石礦物。全部以粒徑小于0.02mm的顆粒為主，大多數呈隱晶質集合體，定向排列，系由原巖的泥質成分，經變質作用形成的變質礦物。

c、炭質物。炭質物具松散特點，呈黑色粉末狀、土狀、微粒云霧狀，顆粒界線不清，與云母關系密切，多數與云母共生，高炭層炭質物呈薄膜狀覆蓋在云母層中，呈微層理狀構造。炭質物粗細不等。結晶性差，一般只有15μm～20μm。在巖石裂隙面上見有少量石墨片狀晶體。

3.2 礦石結構和構造特征

礦石的結構類型。微細粒結構，礦石中大多數黃鐵礦、毒砂呈粉塵狀或粉塵狀集合體分布。半自形—它形粒狀結構，礦石中大多數黃鐵礦具有半自形—他形晶結構，礦物晶粒界面不完全平直，晶體顆粒不規則地嵌布在脈石中。自形晶結構，少量黃鐵礦呈自形晶粒狀分布于礦石之中。

礦石的構造特征。浸染狀構造，黃鐵礦、毒砂多在巖石中呈星點狀、斑點或稠密浸染狀嵌布。條帶微層理構造，微細粒浸染狀黃鐵礦呈稠密浸染并沿微層理分布，常與脈石微層相間構成明顯的微層理構造。脈狀—網脈狀構造，后期呈脈狀貫入的黃鐵礦脈、石英脈沿巖石裂隙、節理充填交代，并彼此穿插切割，形成脈狀—網脈狀構造。角礫狀構造，部分角礫巖含金，角礫成分為粉砂質頁巖（千枚巖），角礫由巖屑、巖粉，以及硅質、黃鐵礦充填膠結。

4 礦床成因分析

研究區金礦受斷裂裂隙控制明顯，巖石微層理、裂隙、節理是這樣的儲礦構造。礦體主要呈似層狀，與圍巖產狀基本一致。從各時代地層來看，志留系地層含金量最高，尤其是志留系下統新灘組下段。從各類巖礦石來看，金含量最高的是含炭質泥質頁巖。該時代地層為重要礦源層。金含量最低的是石英閃長巖，金的來源與巖體關系不大。該礦區南部有閃長斑巖巖脈，離殷祖巖體較近，巖漿活動帶來的熱液和熱源使金從圍巖（礦源層）萃取出來、活化、轉移，在有利的成礦部位富集形成工業礦床。構造角礫巖中不僅Au平均含量較高，而且As、Sb、W、Ag含量也較高（尤其是Au、Sb、W）。說明金礦化和構造活動及中低溫熱液有著密切聯系。

礦石成分簡單，該礦床礦體與圍巖之間的巖性無較大的差別，只是在黃鐵礦、炭質等礦物含量、巖石的蝕變特征、構造等方面有一定的差別。我們認為該礦床是金含量較高的志留系地層在后期構造活動、巖漿活動以及它們所帶來的熱液共同作用下形成的，屬于層控變質～熱液型金礦床。

5 結語

該礦屬以粉塵狀黃鐵礦、少量毒砂為主要金屬礦物的金礦石，As、C含量較高。金物相以硫化物包裹金為主，占55.00%；裸露及半裸露金占10.33%。黃鐵礦包裹金、自然金其粒度極細，且含量比較低。脈石礦物主要為石英和絹云母分別占70.8%和22.8%，屬含硫絹云母相微細浸染型金礦，金礦床成因屬于層控變質～熱液型金礦床。