金矿床中金与黄铁矿和毒砂的关系
甘肃礼县金山金矿床矿石组构及成因类型的研究
2021年 12月下 世界有色金属55矿产资源M ineral resources甘肃礼县金山金矿床矿石组构及成因类型的研究陈博通（甘肃省有色金属地质勘查局白银矿产勘查院，甘肃 白银 ７３０９００）摘 要：金山金矿矿石组构的系统研究主要依据野外钻孔编录工作和室内镜下系统鉴定。
矿床的矿石构造相对简单，主要有浸染状、斑点状及脉状构造。
矿石结构较为复杂，以结晶作用形成的结构和交代结构为主，其次为压力作用形成的结构、固溶体分离结构和沉积作用形成的结构。
结合前人研究成果，作者划分出四个成矿期次：沉积成岩期、变质富集期、热液成矿期和表生期。
最终，作初步确定该矿床为构造－岩浆活动控制的中低温热液交代型金矿床。
关键词：金山；金矿；矿石组构；成矿期次；成因中图分类号：Ｐ６１８．２ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００２－５０６５（２０２１）２４－００５５－３Study on ore fabric and genetic types of Jinshan gold deposit in Lixian County, Gansu ProvinceCHEN Bo-tong（Ｂａｉｙｉｎ Ｍｉｎｅｒａｌ Ｅｘｐｌｏｒａｔｉｏｎ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｇａｎｓｕ Ｎｏｎｆｅｒｒｏｕｓ Ｍｅｔａｌ Ｇｅｏｌｏｇｉｃａｌ Ｅｘｐｌｏｒａｔｉｏｎ Ｂｕｒｅａｕ， Ｂａｉｙｉｎ ７３０９００，Ｃｈｉｎａ）Abstract: Ｔｈｅ ｓｙｓｔｅｍａｔｉｃ ｓｔｕｄｙ ｏｆ ｏｒｅ ｆａｂｒｉｃ ｉｎ Ｊｉｎｓｈａｎ ｇｏｌｄ ｍｉｎｅ ｉｓ ｍａｉｎｌｙ ｂａｓｅｄ ｏｎ ｆｉｅｌｄ ｂｏｒｅｈｏｌｅ ｌｏｇｇｉｎｇ ａｎｄ ｉｎｄｏｏｒ ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｉｃ ｓｙｓｔｅｍａｔｉｃ ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ． Ｔｈｅ ｏｒｅ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ｏｆ ｔｈｅ ｄｅｐｏｓｉｔ ｉｓ ｒｅｌａｔｉｖｅｌｙ ｓｉｍｐｌｅ， ｍａｉｎｌｙ ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ ｄｉｓｓｅｍｉｎａｔｅｄ， ｓｐｏｔｔｅｄ ａｎｄ ｖｅｉｎ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓ． Ｔｈｅ ｏｒｅ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ｉｓ ｒｅｌａｔｉｖｅｌｙ ｃｏｍｐｌｅｘ， ｍａｉｎｌｙ ｆｏｒｍｅｄ ｂｙ ｃｒｙｓｔａｌｌｉｚａｔｉｏｎ ａｎｄ ｍｅｔａｓｏｍａｔｉｓｍ， ｆｏｌｌｏｗｅｄ ｂｙ ｐｒｅｓｓｕｒｅ， ｓｏｌｉｄ ｓｏｌｕｔｉｏｎ ｓｅｐａｒａｔｉｏｎ ａｎｄ ｓｅｄｉｍｅｎｔａｔｉｏｎ． Ｃｏｍｂｉｎｅｄ ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｐｒｅｖｉｏｕｓ ｒｅｓｅａｒｃｈ ｒｅｓｕｌｔｓ， ｔｈｅ ａｕｔｈｏｒ ｃａｎ ｂｅ ｄｉｖｉｄｅｄ ｉｎｔｏ ｆｏｕｒ ｍｅｔａｌｌｏｇｅｎｉｃ ｓｔａｇｅｓ： ｓｅｄｉｍｅｎｔａｒｙ ｄｉａｇｅｎｅｓｉｓ， ｍｅｔａｍｏｒｐｈｉｃ ｅｎｒｉｃｈｍｅｎｔ， ｈｙｄｒｏｔｈｅｒｍａｌ ｍｉｎｅｒａｌｉｚａｔｉｏｎ ａｎｄ ｓｕｐｅｒｇｅｎｅ． Ｆｉｎａｌｌｙ， ｉｔ ｉｓ ｐｒｅｌｉｍｉｎａｒｉｌｙ ｄｅｔｅｒｍｉｎｅｄ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｄｅｐｏｓｉｔ ｉｓ ａ ｍｅｄｉｕｍ ｌｏｗ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｈｙｄｒｏｔｈｅｒｍａｌ ｍｅｔａｓｏｍａｔｉｃ ｇｏｌｄ ｄｅｐｏｓｉｔ ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ ｂｙ ｔｅｃｔｏｎｉｃ ｍａｇｍａｔｉｃ ａｃｔｉｖｉｔｙ．Keywords: Ｊｉｎｓｈａｎ； ｇｏｌｄ ｍｉｎｅ； Ｏｒｅ ｆａｂｒｉｃ； Ｍｅｔａｌｌｏｇｅｎｉｃ ｓｔａｇｅ； ｏｒｉｇｉｎ收稿日期：２０２１－１２作者简介：陈博通，男，生于１９８８年，汉族，甘肃白银人，本科，助理工程师，研究方向：地质灾害防治与固体矿产勘查实践。
金矿床中共生组合及主要金属矿物特征
参考 文 献 『 １ １ 栾世伟等． 金矿床地质及找矿方向【 Ｍ 】 ． 成都： 四川科学技 术 出版社， 机械混入为主的元素， 其中 Ｃ ｏ、 Ｎ ｉ替换 Ｆ ｅ、 Ａ ｓ、 ｓ ｅ、 Ｔ ｅ、 １ ９ ８ ７ ． Ｓ ｂ、 Ｂ ｉ取代 Ｓ 而进入 晶格，也有 部分 Ａ ｕ、 Ａ ｇ、 Ｃ １ １ 、 Ｐ ｂ、 ２ １ 陈光 远 等． 成 因矿 物 学 与找矿 矿 物 学［ Ｍ】 ． 重庆： 重庆 出版 社 ， １ ９ ８ ７ ． Ｚ ｎ在黄铁矿晶格 中占据 Ｆ ｅ的位置。其中 Ｃ ｒ、 Ｎ ｉ、 Ｖ、 Ｐ ｔ、 『
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２ ６・
科 技 论 坛
金矿床 中共 生组合及主要 金属矿物特征
宋伟全 尤佳顺
ｆ 黑龙 江省 齐 齐哈 尔矿 产 勘 查 开发 总 院 ， 黑 龙 江 齐 齐哈 尔 １ ６ １ ０ ０ 察研究其 形状 、 习性 、 大小、 集合体特点， 提取找矿信 息。通过 对金矿物的形 态特征相 关资料 的收集研 究。 总结 了金矿床 中金矿物、 黄铁矿 、 方铅矿、 闪锌矿 、 黄铜矿 、 辰砂等金属矿物的产状 ， 形状、 习性 、 大小 、 集合体特点。金 与这些矿物 紧密 共生的特点 ， 尤其是金与石英、 黄铁矿 等矿物 密切共生的特点 ， 从 中提取 出金矿床成 因信息以及判定金矿化程度。 关键 词 ： 金矿 ； 金属 矿 物 ； 形 态特 征 Ｔ ｉ等 是反映 矿质来源 和矿 床成 因的有 效指示 元素 ， Ａ ｓ、 Ｓ ｂ、 自然界金矿物约有 ６ ０种， 均为不透明矿物， 但具工业意义的却为 Ｂ ｉ 、 Ｓ ｅ、 Ｔ ｅ 和 Ｓ 挥发 性元 素是 Ａ ｕ 迁移 矿化 的搬运 剂 ， 而 数有限， 金矿床 中具工业意义 的金属矿物有 自然金 、 银金矿 、 碲金矿 、 Ａ Ｉ １ 、 Ａ ｇ、 Ｃ Ｕ、 Ｐ ｂ、 Ｚ ｎ等是矿化强弱的直接标志。 锑金矿 、 铂金矿 、 黑铋金矿、 铜金矿、 金铜矿 、 硒金银矿等。 黄铜矿 、 黝铜矿 、 方铅矿和闪锌矿多在黄铁矿中呈微细包裹体， 引 ２金 矿物 的 共生 组 合 起黄铁矿中 Ｃ １ １ 、 Ｐ ｂ、 Ｚ ｎ含量高， 在与岩浆热液和火山 次火山热 自然金主要产于砂金矿及热液成 因的含金石英脉。与黄铁矿密 液有关的金矿中具专属性， 并且黄铁矿 中 Ｃ ｕ＋ Ｐ ｂ ＋Ｚ ｎ含量与其 切共生 ， 以及磁铁矿 、 毒砂 、 闪锌矿 、 方铅矿 、 辉钼矿、 白钨矿等 。 中的 Ａ ｕ、 Ａ ｇ含量呈正相关。黄铁矿的特征元素比值可作 为判断 银金矿和金银矿主要产于中 一 低 温热液矿脉氧化带 ，或产于与 成矿物质来源 的重要标志。 热液石英脉有关 的脉体 ， 与辉银矿 、 淡 红银矿 、 深红银矿 、 方铅矿 、 辉 ３ ． ２方 铅 矿 铜矿 、 辉锑矿 、 自然金、 银、 辰砂 、 石髓共生。 方铅矿属中低温矿物， 在金矿床成矿中晚期产 出， 可指示局部金矿 特别是在太古宙的热液金矿 碲金矿主要在 中 一低温热液矿脉中与 自然金 、银金矿 和碲化物 化或富金矿化地段。方铅矿在前寒武纪， 组合 ， 也与黄铁矿、 方铅矿 、 闪锌矿 、 黝铜矿成组合 。 中含量极少 。方铅矿的微形貌， 如含 Ａ ｕ 方铅矿 的｛ Ｏ Ｏ ｌ ｝ 晶面常具弯 锑金矿在碳酸盐与金 、 银、 黝铜矿 、 辉锑矿 、 硫锑铅矿 、 硫铜锑矿 、 曲现象， 可作为金矿床的找矿标志。 反射率 降低 、 单位晶胞棱长加长和 车轮矿 、 毒砂 、 黄铁矿 、 黄铜矿 、 闪锌矿共生组合 ； 产于含金石英脉中 热 电系数 的高负值是含 Ａ １ １方铅矿的标志。含 Ａ ｕ方铅矿富含微 锑金矿与与 自然锑 、 毒砂 、 黄铁矿 、 黄铜矿 、 辉锑矿共生。 量 元素 Ａ ｇ、 Ｃ ｕ、 Ｓ ｂ、 Ｂ ｉ 、 Ｃ ｄ、 Ａ ｓ、 Ｓ ｅ、 Ｔ ｅ、 Ｍ Ｏ、 Ｇ ｅ、 ｎ等 。 层控型方铅矿含少量 Ａ ｇ和大量 Ｓ ｂ， Ｍ Ｏ、 Ｇ ｅ、 Ｉ ｎ含 铂金矿在铜镍硫化物矿床中 ， 与 自然金连生 ， 在砂矿中可见到。 Ｉ 黑铋金矿产于高温含金石英脉中。与白钨矿 、 石英 、 磷灰石 以及 量较高， Ｓ ｂ／ Ａ ｇ值可达 ６ —７ ； 沉积 热液叠加改造型金矿床由于后 其他一些含铋矿物共生。 期热液作用使方铅矿 中 Ｓ ｂ含量降低， Ａ ｇ、 Ｃ ｕ、 Ｂ ｉ、 Ｃ ｄ含量 铜金矿和金铜矿产于蛇纹岩中。而不常见的硒金银矿则产于铀 略有增加， Ｓ ｂ ／ Ａ ｇ值为 ３ ～５ ； 与岩浆活动有关的热液型金矿床中的 方 铅 矿 以 富 Ａ ｇ、 Ｓ ｂ、 Ｃ ｕ、 Ｂ ｉ 、 ｃ ｄ、 Ｓ ｅ、 Ｔ ｅ 为 特 征 ， 矿床 的碳酸盐脉中， 与硒银矿、 硒铅矿 ， 自然金等共生。 ３金矿床中最常见 的金属矿物特征 Ｓ ｂ ／ Ａ ｇ值为 １ ２ ；与火 山 次火山岩有关的斑岩型及热液型金矿 常见 的金属矿物有黄铁矿 、 毒砂 、 磁黄铁矿 、 方铅矿 、 闪锌 矿 、 黄 床 中的方铅矿， 以微量元素含量低 、 少或不含 Ｂ ｉ为特征。方铅矿硬
金矿床中金与黄铁矿和毒砂的关系(卢焕章,朱笑青,王中刚)
加拿大Hemlo变质金矿的矿物共生组合
(Tomkind et al.,2006; Lu et al.,2002)
毒砂的稳定区, 化学成分和相关系
(Morey et al., 2008)
结论
• 1.在卡林型金矿金主要以不可见金和可见金存在 于黄铁矿、毒砂等硫化物中，在含Au和As的蚀变 环带(Py2) 中有微细粒金存在。 • 2.在与火成岩有关的矽卡岩型金矿中， 金以可见 金存在， 但在硫化物中含有不可见金。 • 3在变质岩型金矿中，金除了以自然金产出外，在 毒砂、 黄铁矿、辉锑矿和雄黄中均见有不可见金。 • 4.在浊积岩型金矿中，金以可见金存在， 但在毒 砂、黄铁矿、 辉锑矿等硫化物中含有不可见金。 • 5在造山带的太古代绿岩带金矿中，金主要以自 然金产出，但在毒砂和黄铁矿中存在不可见金， 后期的热液作用可使不可见金从毒砂和黄铁矿中 溶出来，在黄铁矿的高As蚀变带或其裂隙中产出 自然金。
金矿床中环带状黄铁矿和毒砂(Zacharis et al., 2004)
a. Py2黄铁矿的结构; 中间为贫As 和Au的原生黄铁矿; 边上为高As和Au的环 b. Py1位于黄铁矿的中心, 边上的环为Py2; C.细粒的毒砂(Apy;白色)位于Py2当中或散布在其附近; d. Py1和Py2晶体; 箭头示EPMA分析的位置
美国7个卡林型金矿床的Au-As的SIMS和
EMPA分析结果(Reich et al., 2005)
世界上卡林金矿的Au,As分析结果
(Reich et al., 2005)
卡林型(Carlin)和浅成热液(Epithermal)金矿Au和As 的SIMS, EMPA和LA-ICP-MS的分析结果(Reich et al.,
黄铁矿(Py2), 毒砂和自然金的演化过程示意图(据Morey
金矿床中毒砂标型特征及金的赋存状态——以湖南金矿床为例
关键词 ： 金矿床 ； 毒砂 ； 标型特征 ； 纳米金 ； 湖南
湖南 金矿 床 中 ， 砷 的金 矿资 源储量 大 ， 含 分布 广 ， 类 型较 多 ，是 该省 金 矿 资源 的一 个极 重要 组 成部 分 ． 含 砷金矿 床金 的储量 占全省 储量 的 ６ ．％ ，占全省 脉 ８２
中 图分 类 号 ：６ ８ ５ ； ５ ８ ２ Ｐ １． １Ｐ ７ ．
文献 标 识 码 ： Ａ
金 矿床 中毒 砂标 型 特 征及 金 的赋 存 状态
— —
以湖南金矿床为例
陈明辉 高利Leabharlann 军 杨 洪超 鲍振裹 包觉敏 ， ， ， ，
（．湖 南省有 色地 质勘查 局 二 四五 队， １ 湖南 吉首 ４ ６０ ； １０ ７
９．５ ４ ０ ％．毒砂的生成期有早 、 ２期 ．化学 成分 为富 ｓ亏 Ａ 型 ， 晚 ｓ 并以富含微量元素 Ｓ （ｅ 、 ｉＣ 而贫 Ｍ ｂ Ｓ ）Ｎ 、 ｏ ｎ及晶胞参数 ａ 值 ｏ
增大等为标型特征 ．大多数含 Ａ ｕ毒砂 均含有相 当数量 的 “ 不可见金 ” ，即使利用电子探针也难 以发现 ． 初步认 为毒砂中的
毗连 ，形成毒砂 一 金和毒砂 一 黄铁矿 一 金组合 。 其二 为晚期 热液 期形成 的毒 砂 ， 于构 造岩 及石英 脉 中 ， 产 呈
浸 染状 、 脉状 或 团块 状集 合 出现 ， 形成 毒 砂 一黄铁矿 一
指 与前 寒武 系 浅变质 岩 系有关 的金 矿床 ，也是 含 砷 的
收稿 日期 ：０ ６—１ ２ ； 回 日期 ：０ ６—１ ２０ １— ９ 修 ２０ ２—２ ． 兰英 编 辑 ４李
金 矿 床 ３ 主要类 型 ， ２ 矿 床常见 于 前寒 武系 ， 种 前 类 后
金矿床中金与黄铁矿和毒砂的关系
金矿床中金与黄铁矿和毒砂的关系卢焕章;朱笑青;单强;王中刚【摘要】卡林型金矿中的金,以肉眼,甚至在显微镜下都看不到,因而称之为“不可见金”.经过金的物相分析,发现Au与毒砂、黄铁矿有关.进一步的问题是:Au在毒砂、黄铁矿中呈何状态分布,是呈微细的独立矿物?还是类质同象?是以化学键进入毒砂、黄铁矿的晶格?还是吸附在其表面?进一步的研究表明,世界上其他类型金矿,如浊积岩型金矿、造山带内太古代绿岩带金矿、变质金矿、与火成岩有关的金矿,甚至含金的块状硫化物矿床,其中的金除了以自然金(可见金)产出外,在黄铁矿、毒砂、辉锑矿、雄黄等硫化物中还含有不可见金.从不可见金到可见金,需经过热液蚀变作用,在高As条件下,温度和硫逸度的升高,可溶出不可见金,在温度下降和还原条件下,Au以可见金形式存在于蚀变环带中.这种从不可见金到可见金的转换过程,反映了Au、As、S以及Fe等元素的地球化学特征.金矿中的黄铁矿和毒砂具有相似的结构,包括在其原始生长的晶体中含有不可见金,并且在稍后的成矿阶段内形成赋存有可见金的蚀变环带.蚀变环带以As含量高为特征,并且,后期的可见金是沿裂隙或毒砂与黄铁矿的粒间分布.可见金是热液活化了矿物内的不可见金而形成的.%This study investigates the microstructures,geochemistry,and hydrothermal evolution of gold-bearing pyrite and arsenopyrite from Carlin type (both in the USA and China),turbidite hosted gold deposits of China,intrusion related gold deposits,epithermal gold deposits and six orogenic gold deposits in the Archean Eastern Goldfields Province,Western Australia.Scanning electron microscope (SEM),EPMA,and LA-ICP-MS analyses show that the gold-bearing pyrite and arsenopyrite possess a number of similar textural features,including the occurrence of invisiblegold within initial phases of growth,and later-stage visible gold associated with alteration rims.The alteration rims are characterized by a higher-than-average atomic mass (mainly owing to arsenic enrichment) and are preferentially located along fractures and grain boundaries in the pyrite and arsenopyrite.These observations suggest that visible gold formation is associated with hydrothermal alteration of preexisting pyrite and arsenopyrite.Textural observations and LA-ICP-MS data suggest that some invisible gold was remobilized from early-formed pyrite and arsenopyrite to form visible gold during the development of these alteration rims and fractures.Based on sulfide stability relations,the authors hold that the development of arsenopyrite alteration rims associated with late-stage visible gold formation was related to an increase in temperature (maximum increase from 310℃ to 415℃) and up to six orders of magnitude increase in sulfur fugacity.It is suggested that the transform from invisible to visible gold depends on the fluid conditions and chemistry.【期刊名称】《矿床地质》【年(卷),期】2013(032)004【总页数】20页(P823-842)【关键词】地球化学;不可见金;可见金;黄铁矿;毒砂;热液;蚀变环带【作者】卢焕章;朱笑青;单强;王中刚【作者单位】University of Quebec at Chicoutimi,Quebec G7H 2B1,Canada;中国科学院地球化学研究所,贵州贵阳 550002;中国科学院地球化学研究所,贵州贵阳 550002;中国科学院广州地球化学研究所,广东广州 510640;中国科学院地球化学研究所,贵州贵阳 550002【正文语种】中文【中图分类】P618.51毒砂和黄铁矿中Au 含量的研究始于毒砂和黄铁矿的相图研究,后来扩大至辉锑矿、雄黄、雌黄、硫和金等的相图以及Au 在这些矿物中的溶解度的研究。
云南省富宁县者桑金矿床载金矿物黄铁矿_毒砂_闪锌矿标型特征浅析
基金项目：国家自然科学基金重点项目（４０７７２０６０）；教育部高校博士点基金（２００９５１２２１２００２０）；成都理工大学中青年骨干教师培养计划云南省富宁县者桑金矿床载金矿物黄铁矿－毒砂－闪锌矿标型特征浅析代鸿章１，陈翠华１，顾雪祥２，李葆华１，董树义１（１．成都理工大学地球科学学院，四川成都６１００５９；２．中国地质大学（北京）地质过程与矿产资源国家重点实验室，北京１０００８３） 云南省富宁县者桑金矿是处在滇、黔、桂“金三角”构造带中典型的微细浸染型金矿床。
冯建川等（１９９２）；国家辉等（２００１）；吴赵全等（２００７）；王臣兴（２００８）对本区金矿床地质特征进行了研究，彭秀红等（２００９）通过矿物流体包裹体研究，对者桑金矿床的成矿流体性质及来源，成矿物理化学条件有了一定认识。
但尚未见对与该区矿床成因密切相关的载金矿物标型特征进行研究的文献资料。
本文作者通过对者桑金矿床重要载金矿物黄铁矿、毒砂及闪锌矿等标型特征的研究，初步分析了各矿物的载金标型及形成条件，并将在进一步研究工作中对金的赋存状态及在不同矿物中的差异性富集机理进行深入详细的阐述。
１ 黄铁矿标型特征黄铁矿含量占矿区金属矿物的７５％以上。
含金黄铁矿中Ａｕ含量可达１０００×１０－６～３４００×１０－６，黄铁矿含金性由优到差表现为细粒破碎黄铁矿、细粒自形黄铁矿、粗粒破碎黄铁矿、粗粒自形黄铁矿、草莓状黄铁矿和胶状黄铁矿。
含金黄铁矿反射色较深，多为暗黄色，浅绿黄色，不含金黄铁矿多为黄白色，显强金属光泽（Ｇｒｅｇ Ｂ．Ａｒｅ－ｈａｒｔ，ｅｔ ａｌ．，１９９３）。
维氏硬度（ＨＶ）测试数值表明，含金性好（或较好）的黄铁矿硬度（平均１０５５ｋｇ／ｍｍ２）相比不含金（含金性差）黄铁矿硬度（平均１２０４ｋｇ／ｍｍ２）低，这可能是由于含金黄铁矿含Ａｓ较高，晶体结构常发生线状位移及存在较多的包裹体等因素，而使其硬度降低（宋焕斌，１９８９）。
金矿床中毒砂标型特征及金的赋存状态
毒砂在金矿床中分布极广 , 各种类型金矿床中都与金共生 , 特别常见于前寒武纪和古生 代金矿 。而且金与毒砂的共生关系比金与黄铁矿的共生关系更显密切 [1 ] , 尤以含 Au石英脉 型和微细浸染型金矿床为甚 。虽然矿床中含丰富黄铁矿 , 但实际上不含 Au; 而大多数含毒 砂的矿床则都含 Au, 且毒砂 Au含量普遍高于黄铁矿 Au含量的 2～5倍或更高 (表 1) , 如 : 加拿大 、希腊和南非 , 9处热液型金矿中毒砂的不可见 Au含量平均为 10 ×10 - 6 ～1 630 × 10 - 6 , 比黄铁矿中 Au含量高 1个数量级以上 [ 2 ] 。金在毒砂中的分布率相当高 , 大多在 60% ～90%范围内 。表明毒砂不仅是金的重要载体矿物 , 而且也是金矿床最佳标型矿物 , 它的出
晶 形 粗粒结晶 (1)
Au /10 - 2 011
细粒结晶 (1)
0113
粗 粒 (3)
0109
细 粒 (3)
0116
3 毒砂成分及标型
311 主要成分 电子探针分析结果 (表 4) 看出 , 同一矿床不同产状形态的毒砂成分比较稳定 , Fe、 S、
Au的重量百分比和原子数百分比变化都在一定的区间 , 其成分 ( Fe A s0177 S1122 ～ FeA S0199 S1103 ) 明显地偏离理论毒砂的成分 ( Fe A s1 + 2 S1 - x ≤ | 0113 | ) , 表现出含 Au毒砂明显富硫 贫砷特点 , 具有低温热液毒砂的矿物特征 , 可作为化学成分标型 。而不含 Au毒砂 (如湖南 高家坳 ) 则表现出贫硫富砷特点 。
收稿日期 : 2002208203 作者简介 : 鲍振襄 (1933～) , 男 , 湖北襄樊市人 , 高级工程师 , 长期从事金属 、非金属矿产地质普查与勘探 , 金属矿
黔东八克金矿床毒砂和黄铁矿微量元素地球化学研究(郑杰,余大龙,杨忠琴,《矿物学报》2010.1)
2. 49
2. 63
14. 5
9. 17
0. 487
2. 85
1. 85
0. 077
0. 5250. 375源自0. 292. 498
1. 644
0. 049
0. 436
0. 272
0. 252
2. 51
1. 621
0. 064
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0. 202
1. 68
1. 1
0. 033
0. 239
体、立方体。采样位置如图 1 和表 1 所示。将样 品清洗干净，粉碎到 200 目以下，试验步骤参照文 献［3］。样品测试由中国科学院地球化学研究所 矿床地球化学重点实验室用 LA-ICP-MS 分析法 完成。
表 1 八克金矿采样位置特征表 Table 1. Characteristics of sample positions of Bake gold deposit
黔东八克金矿位于贵州省锦屏县城南约 14 km 处，是 20 世纪 80 年代至今贵州省采金热点地 区之一，具有良好的金储量远景和重大的经济价 值，同时作为热液型金矿的典型实例，具有相当的 科学研究价值。前人曾就该矿床地质地球化学、 成矿物质来源、成矿流体性质及来源、富金包成因 等方面展开过研究［1，2］。八克金矿床自然金与毒 砂密切共生，黄铁矿化在该区也相当发育，与金的 关系也十分密切。作为一种由成矿流体沉淀而形 成的矿石矿物，毒砂、黄铁矿的稀土元素特征直接 反映了成矿流体所具有的稀土元素特征。国内地 质学者曾就黄铁矿、毒砂这一特征进行过相关探 讨［3-6］。本文也试图通过对该矿区矿体、围岩出现 的毒砂、黄铁矿进行单矿物微量元素分析，进一步 示踪八克金矿床成矿流体的来源与性质。
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“不可见金” (Invisible gold)的定 义
• 关于“不可见金” 的定义, 根据美国地质研 究所1980年出版的由Bates and Jackson eds的”Glossary of Geology” : • Invisible gold is a synonym used in the popular press for Carlin-type gold。
太古代金矿的毒砂和金的分布,发 现毒砂和黄铁矿有一反应边(Morey et al.,
2008)
澳大利亚五个太古代金矿的位置,三个成矿阶段中的 矿物共生组合以及背射电子影象图(Morey et al., 2008)
与火成岩有关的金矿黄铁矿的分析 结果(Zacharis et al., 2004);
黄铁矿(Py2), 毒砂和自然金的演化过程示意图(据Morey
et al., 2008修改)
结论
• 6.从不可见金到可见金需经过一个热液的蚀 变作用，在高As的条件下，升高温度和硫 逸度，溶出不可见金， 在温度下降和还原 条件下以可见金形式存在于蚀变带中。这 种从不可见金到可见金的转换过程，反映 了Au、As、S以及Fe等元素的地球化学特 征。
美国7个卡林型金矿床的Au-As的SIMS和
EMPA分析结果(Reich et al., 2005)
世界上卡林金矿的Au,As分析结果
(Reich et al., 2005)al)金矿Au和As 的SIMS, EMPA和LA-ICP-MS的分析结果(Reich et al.,
中国卡林型金矿Au与毒砂, 黄铁矿之 关系
• 金的粒度微细，一般为显微一次显微级和不可见 金,金矿物成色较高。 • 矿石中常见的金属矿物有黄铁矿、毒砂、辉锑矿、 雄黄、雌黄、辰砂、白铁矿、磁黄铁矿，次为闪 锌矿、方铅矿、硫砷铜矿等；脉石矿物主要有石 英、水云母或绢云母、方解石、（铁）白云石、 重晶石、地开石、伊利石、高岭石、萤石等。 • 滇黔桂接壤区和川西北地区的卡林型金矿金矿物 多为次显微金。 • 卡林型金矿原生矿石中主要载金矿物是含砷黄铁 矿,其次是毒砂,金以“不可见金”和可见金形式赋 存于载金矿物中 。
结论
• 金矿中的黄铁矿和毒砂具有相似的赋存可 见金的蚀变环带，蚀变环带是以高As含量 为特征的，并且后期可见金是沿裂隙或毒 砂和黄铁矿颗粒之间分布。 可见金是热液 活化了矿物中的不可见金而形成的，这可
能是金矿形成的一种机理。
浊积岩型金矿
• 随着研究的进展, 本文把存在于矿物(特别是 黄铁矿和毒砂)晶格中的金称为“不可见 金” 。
卡林型金中金的赋存状态
• 以沉积岩为主要容矿岩石的卡林型金矿， 是目前世界上储量最大的金矿类型之一， 金以“不可见金”或其颗粒极细(纳米级)金 存在,是该类型金矿最重要的特点之一。
• 国内外大量研究已经证实，在卡林型金矿 中,金(92%)主要赋存在含砷黄铁矿和毒砂中。
• CAu = 0.02CAs + 4x10-5
• 式中CAu为Au的浓度,CAs为As的浓度 这表明最大的Au/As克分子比 为0.02. 也就是说如果样品中As的含量为1%,则样品中最大Au含量为 0.02%.这是很高的Au含量.
• 毒砂+磁黄铁矿+不可见Au 毒砂+黄铁矿(+-磁黄铁矿)+ 可见金
2005). Au呈Auo和Au+1存在.
不可见金
• 进一步的研究表明, 世界上的其它金矿: 如 造山带中浊积岩型金矿和太古代绿岩带金 矿, • 变质金矿, 与火成岩有关的金矿, • 浅成热液金矿， • 甚至在含金的块状硫化物矿床,金除了以自 然金(可见金) 产出外, 在这些矿床的黄铁矿、 毒砂、辉锑矿、 雄黄等硫化物中也含有不 可见金。
金矿床中环带状黄铁矿和毒砂(Zacharis et al., 2004)
a. Py2黄铁矿的结构; 中间为贫As 和Au的原生黄铁矿; 边上为高As和Au的环 b. Py1位于黄铁矿的中心, 边上的环为Py2; C.细粒的毒砂(Apy;白色)位于Py2当中或散布在其附近; d. Py1和Py2晶体; 箭头示EPMA分析的位置
金矿床中金与黄铁矿和毒砂的 关系
卢焕章, 朱笑青, 王中刚 University of Quebec at Chicoutimi, Quebec, G7H 2B1, Canada 中国科学院地球化学研究所, 贵州贵阳,550002,
“不可见金”
• 在卡林型金矿中的金,从肉眼, 甚至从显微镜 下也见不到金的颗粒, 因而称之谓” 不可见 金”。 • 经过金的物相分析, 发现92%Au与毒砂、 黄铁矿有关。 • 进一步的问题是Au在毒砂、黄铁矿中是呈 什么状态分布, 是呈微细的独立矿物? 还是 类质同象? 是以化学键进入毒砂、黄铁矿的 晶格? 还是以化学吸咐在其表面?
金牙金矿毒砂((Apy), 黄铁矿(py)和雄黄(rel)的含金 量柱状图(Zhou and Wang 2003)
美国卡林型金矿的分布(Arehart et al., 1993)
美国卡林型金矿的矿物共生组合和 生成顺序(Arehart et al. 1993)
美国五个卡林型金矿三种黄铁矿中的Au,As含 量及相互关系(Arehart et al., 1993)
加拿大Hemlo变质金矿的矿物共生组合
(Tomkind et al.,2006; Lu et al.,2002)
毒砂的稳定区, 化学成分和相关系
(Morey et al., 2008)
结论
• 1.在卡林型金矿金主要以不可见金和可见金存在 于黄铁矿、毒砂等硫化物中，在含Au和As的蚀变 环带(Py2) 中有微细粒金存在。 • 2.在与火成岩有关的矽卡岩型金矿中， 金以可见 金存在， 但在硫化物中含有不可见金。 • 3在变质岩型金矿中，金除了以自然金产出外，在 毒砂、 黄铁矿、辉锑矿和雄黄中均见有不可见金。 • 4.在浊积岩型金矿中，金以可见金存在， 但在毒 砂、黄铁矿、 辉锑矿等硫化物中含有不可见金。 • 5在造山带的太古代绿岩带金矿中，金主要以自 然金产出，但在毒砂和黄铁矿中存在不可见金， 后期的热液作用可使不可见金从毒砂和黄铁矿中 溶出来，在黄铁矿的高As蚀变带或其裂隙中产出 自然金。
几个重要的反应
• Clark (1960) 发现金和毒砂在一起时会有下列反应:
• 3FeAsS + Au = FeAs2 +2Fe1-xS + As-Au-S(melt)
• 即存在一个As-Au-S熔体. • Reich et al.,(2005) 研究了Au在含As黄铁矿中的溶解度, Au的浓度 (CAu)可用下式表示: