贵州水银洞卡林型金矿床首次发现大量次显微_显微可见自然金颗粒
黄金:金属之王
黄金：金属之王吴锁平【摘要】@@ 黄金的用途rn青铜和铁发现之初是被用于生活器皿和武器,而黄金则被用作装饰品和货币.早在4000余年之前中国已将黄金作为货币,这在司马迁的<史记食货志>中有记述:"虞夏之币,金为三品,或黄(即指黄金,笔者注)、或自、或赤.".【期刊名称】《中国金属通报》【年(卷),期】2010(000)041【总页数】4页(P14-17)【作者】吴锁平【作者单位】中植企业集团风险管理委员会【正文语种】中文黄金从古至今一直都是硬通货，其资源的稀缺珍贵、物理化学性质的独特和重要用途使其理所当然地成为金属之王。
在全球性金融危机中，黄金业更是特立独行、发展迅速。
进入新世纪以来，中国黄金业成就辉煌，国内黄金矿业迎来新一轮发展机遇。
青铜和铁发现之初是被用于生活器皿和武器，而黄金则被用作装饰品和货币。
早在4000余年之前中国已将黄金作为货币，这在司马迁的《史记食货志》中有记述：“虞夏之币，金为三品，或黄（即指黄金，笔者注）、或白、或赤。
”。
而古埃及的黄金史更为悠久，其古文献中有一份黄金与二份半白银相等的记载。
作为货币实物，中国发现的最早黄金货币为战国时期楚国的“郢爰”，距今已有2500年历史，有方形和扁圆形两种。
其后先后出土了黄金面具和金缕玉衣等重要黄金文物，秘鲁也曾发掘出一条有近4000年历史的黄金项链。
由于黄金的稀贵和特殊，自古以来人们将其列为五金之首（金银铜铁锡），有“金属之王”的美誉。
正因如此，黄金长期以来都是财富和华贵的象征，广泛应用于金融储备、货币和首饰等。
虽然科技在日新月异、社会在不断变革、人类的观念也在不断更新，黄金的货币作用被逐步削弱（不能用于官方之间的国际清算），但黄金在金融储备、货币、首饰等领域中的应用仍然占主要地位，黄金仍然是国际上可以接受的硬通货。
当代黄金的新用途是工业与高新技术产业，如电子、通讯、宇航、化工、医疗等领域。
这得益于金所特有的物化性质：即极高的抗腐蚀性、良好的导电导热性、其原子核具有较大捕获中子的有效截面、对红外线的反射能力接近100%、在金的合金中可作各种触媒、极好的可加工性、可制成有机金等。
贵州省金矿资源概况及利用现状调查评价
2023年 7月上 世界有色金属1贵州省金矿资源概况及利用现状调查评价罗建均1，吴 波2*（１．贵州省地质矿产勘查开发局１１７地质大队，贵州 贵阳 ５５００１８；２．贵州省地质调查院，贵州 贵阳 ５５０００５）摘 要：贵州省金矿资源较为丰富，区内金矿资源分布相对集中在三个矿集区；矿床类型分为卡林型、红土型和变质碎屑岩中脉型金矿三类，资源储量主要集中在卡林型金矿；单一矿区多，共（伴）生矿区少；矿石以原生矿为主，卡林型金矿石中高品位矿石选冶技术目前较成熟，低品位较难利用；矿山企业以中小型为主，但产能主要来源于大中型矿山；区内金矿总体资源保障形势十分严峻，应进一步加大找矿力度。
关键词：金矿；资源；矿床类型；利用现状；保障能力；贵州省中图分类号：Ｐ６１１；Ｐ５９７ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００２－５０６５（２０２３）１３－００７９－３Survey and Evaluation of the Overview and Utilization Status of Gold Resources in Guizhou ProvinceLUO Jian-jun 1, WU bo 2*（１．Ｔｈｅ １１７ Ｇｅｏｌｏｇｉｃａｌ Ｔｅａｍ，Ｇｕｉｚｈｏｕ Ｂｕｒｅａｕ ｏｆ Ｅｘｐｌｏｒａｔｉｏｎ ａｎｄ Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｏｆ Ｇｅｏｌｏｇｙ ａｎｄ Ｍｉｎｅｒａｌ Ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ，Ｇｕｉｙａｎｇ ５５００１８，Ｃｈｉｎａ；２． Ｇｕｉｚｈｏｕ Ｇｅｏｌｏｇｉｃａｌ Ｓｕｒｖｅｙ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ，Ｇｕｉｙａｎｇ ５５０００５，Ｃｈｉｎａ）Abstract: Ｇｕｉｚｈｏｕ Ｐｒｏｖｉｎｃｅ ｉｓ ｒｉｃｈ ｉｎ ｇｏｌｄ ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ， ａｎｄ ｔｈｅ ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ ｏｆ ｇｏｌｄ ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ ｉｎ ｔｈｅ ａｒｅａ ｉｓ ｒｅｌａｔｉｖｅｌｙ ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｅｄ ｉｎ ｔｈｒｅｅ ｏｒｅ ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ ａｒｅａｓ； Ｔｈｅ ｄｅｐｏｓｉｔ ｔｙｐｅｓ ａｒｅ ｄｉｖｉｄｅｄ ｉｎｔｏ ｔｈｒｅｅ ｔｙｐｅｓ： Ｃａｒｌｉｎ ｔｙｐｅ， ｌａｔｅｒｉｔｅ ｔｙｐｅ ａｎｄ ｍｅｔａｍｏｒｐｈｉｃ ｃｌａｓｔｉｃ ｒｏｃｋ ｍｉｄｖｅｉｎ ｔｙｐｅ ｇｏｌｄ ｄｅｐｏｓｉｔｓ． Ｔｈｅ ｒｅｓｏｕｒｃｅ ｒｅｓｅｒｖｅｓ ａｒｅ ｍａｉｎｌｙ ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｅｄ ｉｎ Ｃａｒｌｉｎ ｔｙｐｅ ｇｏｌｄ ｄｅｐｏｓｉｔｓ； Ｔｈｅｒｅ ａｒｅ ｍａｎｙ ｓｉｎｇｌｅ ｍｉｎｉｎｇ ａｒｅａｓ ａｎｄ ｆｅｗ ｃｏ （ａｓｓｏｃｉａｔｅｄ） ｍｉｎｉｎｇ ａｒｅａｓ； Ｔｈｅ ｏｒｅ ｉｓ ｍａｉｎｌｙ ｐｒｉｍａｒｙ， ａｎｄ ｔｈｅ ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｆｏｒ ｈｉｇｈ－ｇｒａｄｅ ｏｒｅ ｉｎ Ｃａｒｌｉｎ ｔｙｐｅ ｇｏｌｄ ｏｒｅ ｉｓ ｃｕｒｒｅｎｔｌｙ ｒｅｌａｔｉｖｅｌｙ ｍａｔｕｒｅ， ｍａｋｉｎｇ ｉｔ ｄｉｆｆｉｃｕｌｔ ｔｏ ｕｔｉｌｉｚｅ ｌｏｗ－ｇｒａｄｅ ｏｒｅ； Ｍｉｎｉｎｇ ｅｎｔｅｒｐｒｉｓｅｓ ａｒｅ ｍａｉｎｌｙ ｓｍａｌｌ ａｎｄ ｍｅｄｉｕｍ－ｓｉｚｅｄ， ｂｕｔ ｔｈｅｉｒ ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ ｃａｐａｃｉｔｙ ｍａｉｎｌｙ ｃｏｍｅｓ ｆｒｏｍ ｌａｒｇｅ ａｎｄ ｍｅｄｉｕｍ－ｓｉｚｅｄ ｍｉｎｅｓ； Ｔｈｅ ｏｖｅｒａｌｌ ｒｅｓｏｕｒｃｅ ｇｕａｒａｎｔｅｅ ｓｉｔｕａｔｉｏｎ ｏｆ ｇｏｌｄ ｍｉｎｅｓ ｉｎ ｔｈｅ ａｒｅａ ｉｓ ｖｅｒｙ ｓｅｖｅｒｅ， ａｎｄ ｆｕｒｔｈｅｒ ｅｆｆｏｒｔｓ ｓｈｏｕｌｄ ｂｅ ｍａｄｅ ｔｏ ｅｘｐｌｏｒｅ ｔｈｅ ｍｉｎｅｒａｌ ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ．Keywords: Ｇｏｌｄ ｍｉｎｅｓ； Ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ； Ｄｅｐｏｓｉｔ ｔｙｐｅ； Ｕｔｉｌｉｚｅ ｔｈｅ ｃｕｒｒｅｎｔ ｓｉｔｕａｔｉｏｎ； Ｓｕｐｐｏｒｔ ｃａｐａｂｉｌｉｔｙ； Ｇｕｉｚｈｏｕ Ｐｒｏｖｉｎｃｅ收稿日期：２０２３－０６基金项目：贵州省地质矿产勘查开发局地质科研项目（黔地矿科合〔２０２１〕０８号）。
贵州水银洞卡林型金矿床概述
贵州水银洞金矿地质及地球化学研究现状摘要：水银洞金矿床为贵州20世纪90年代中期通过成矿预测发现的层控型隐伏矿床，为中国第一个I勘探类型的卡林型金矿。
本文简要的介绍了该矿床的地质特征及地球化学特征，阐述了该矿床的成矿模式及其成因。
关键词：水银洞地质特征成矿模式成因地球化学特征一．基本地质特征1.区域地质背景简介黔西南地区大地构造位置处于扬子准地台与华南褶皱系2个I级构造单元的交汇部位，大部分地区属华南褶皱系右江褶皱带。
(图2-1）大致以云南个旧一贵州普定一广西宾阳3点连线的三角形区域，由区域性北东向弥勒一师宗深断裂、东西向个旧一宾阳深断裂、北西向南丹一昆仑关深断裂围限的三角形夹块，构成了滇黔桂“金三角”(图1)。
3条深断裂制约了泥盆系和三叠系围限盆地的发育和演化，具有同生断裂的性质。
区域出露地层以三叠系地层分布最广，其次是二叠系；主要岩浆岩为峨眉山玄武岩。
二．矿床基本特征1.矿体基本特征水银洞金矿床为赋存于二叠系龙潭组地层中，是以层状矿体为主、断裂型矿体为辅的复合型隐伏矿床。
层状矿体：按容矿岩石类型可分为碳酸盐岩型和强硅化角砾状粘土岩型。
碳酸盐岩型矿体受灰家堡背斜核部生物碎屑灰岩控制，矿体产出于灰家堡背斜轴两侧近300 m 范围内，呈层状、似层状产出，产状与岩层产状一致，具厚度薄、品位富，走向上具波状起伏向东倾没、空间上多个矿体上下重叠的特点；强硅化角砾状粘土岩型矿体产出于构造蚀变体（Sbt ）中，矿体形态与不整合面一致。
断裂型：矿体产出于背斜近轴部的断距很小的缓倾斜逆断层中，严格受断层破碎带控制。
2.矿石类型水银洞金矿的矿石，根据容矿岩性划分，有：碳酸盐岩型(不纯灰岩)、角砾岩型、钙质砂岩型(钙质砂岩、钙质粉砂岩)、泥岩型等类型。
其中，以碳酸盐岩型为主，产于生物碎屑灰岩或生物屑砂屑灰岩矿体中；角砾岩型次之，产于矿床底部和断层破碎带中；钙质砂岩型则产于小矿体中；泥岩型不是主要类型。
碳酸盐岩型：为矿床最主要的矿石类型，容矿岩石为硅化、白云石化、生物（碎屑）灰岩或硅化白云石化生物屑砂屑灰岩。
层控卡林型金矿床矿床模型——贵州水银洞超大型金矿
化学及其对 隐伏矿体 的指示作用 ” 编号 ：１０ 联合资助． （ ２０ ） 作者简 介： 刘建 中（９ ６一） 男 ， １６ ， 高级工程师 ， 从事矿床地质勘探工作 ．
普定一 广 西宾 阳 ３点连线 的三角形 区域 ， 由区 域性北
东 向弥勒 一师宗 深 断裂 、 西 向个 旧一 宾 阳深 断裂 、 东
北西 向南 丹一 昆仑 关深 断裂 围限的三 角形 夹块 ， 构成
了滇 黔桂 “ 三角 ” 图 １ 。 金 （ ）
２ 产 出地 质 环 境
２ １ 主要 控矿构 造 ．
土 岩 、 岩及 煤线 组 合 ， 别 是 顶 底 板 皆为 炭 质 粘 土 灰 特
收稿 日期 ：０ ８ ４ ７； 订 日期 ：０ ８ ）－５ ２０ ４ ４ 修 ） ） ２ ０ ４４２ ．
基金项 目： 贵州省 自然科学基金项 目“ 贵州省贞丰县水银洞金矿成矿特征及 金的超 常富集作用 ” 编号 ：０ ３ ０ ６ 、 （ ２ ０ ３ ５ ） 中国科学院地球化 学
贵州 水 银 洞超 大 型金 矿
刘建 中 夏 勇 张兴春 邓 一 明。 苏文超 陶琰
１贵州省地质 矿产勘查 开发局 １５地 质大队 ， ． ０ 贵州 贵 阳
３ 贵州 紫 金矿 业 股 份 有 限 公 司 ， 州 贞 丰 ． 贵 摘 ５ ２ ０ ６２ ０
５ ０ １ ５０８
２ 中国科 学院地球 化学研究所 矿床地球化学重点 实验 室 ， ． 贵州 贵 阳 ５０ ０ ５０２
卡林型金矿的矿石特征及其选矿
根据矿床类型命名的一般原则为： a）以矿物组合或岩矿名称命名：如石英脉 型金矿床、斑岩型金矿、绿岩型金矿床、砾 岩型金矿床等；砂砾岩型铜矿床、斑岩型铜 矿、矽卡岩型铜矿床、蓝辉铜矿型铜矿床、 黄铜矿型铜矿床等； b）以第一个发现该类矿床的地名命名：大 庙式铁矿床、攀枝花式铁矿床、大冶式铁矿 床、邯邢式铁矿床、西华山钨矿、金堆城钼
❖ 实际上，卡林型金矿床是以首例矿床的发 现地命名的，微细浸染型金矿则是我国学 者根据该类金矿床矿石中的含金硫化物和 自然金呈微细浸染状产出、矿化易被忽略 而命名的；热水溶滤型金矿则强调成矿流 体为地层水和大气降水，盐度低，与岩浆 热液或变质热液无成因联系。
❖ 目前的研究资料表明，卡林型金矿中的金主要呈 显微－超显微分散状态存在，其它类型金矿（如 绿岩带型、变质碎屑岩型、火山岩型、侵入岩内 及外接触带型、糜棱岩型、含金砾岩型等金矿） 中的金通常主要呈中粗粒显微金－明金产出，即 使有显微－超显微分散金存在，所占比例也很低。
❖ 在我国，卡林型金矿探明的金的资源量占我
国岩金总储量的30%以上，随着找矿不断取 得进展这一比例将会进一步增大。
2、卡林型金矿这一名称在我国的争议：
❖ 当前，对微细浸染型金矿床或卡林型金矿床 概念的理解和认识尚不统一。除称之为微细 浸染型金矿床或卡林型金矿床外，有些人还 称之为热水溶滤型金矿、浊积岩型金矿、碳 硅泥岩型金矿、碳酸盐岩金矿，甚至称之为 可大规模开采的金矿。
❖ 名称的差异，在一定程度上反映人们对微细 浸染型金矿床或卡林型金矿床的基本特征和 成因的认识存在较大分歧。主要表现在以下 两个方面：
1、微细浸染型金矿床和卡林型金矿床在概 念上是否相同存在分歧
❖ 一种意见认为，微细浸染型在概念上不同于卡林 型，前者主要强调微细粒特点及浸染状产出方式， 故应泛指除典型石英脉型及其它类型金矿床氧化 带矿石之外的大多数金矿床类型，而卡林型除指 金的微细粒浸染状产出方式外，还应包括容矿围 岩为沉积岩及矿床的中低温特征（李朝阳， 1995）。
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。
贵州水银洞超大型金矿床矿石初步研究
和社会效 益。由于物质 组成较 复杂 ， 品位相对 较低 ， 矿 床范 围内赋存 于 Ｓ ｔ ｂ 中的 ４ ０余吨金资源 尚未能利用。
２ 水 银 洞 超 大 型 金 矿 赋 存 于 Ｓ ｔ中 的 ｂ
矿 体
１ 关于 Ｓ ｔ ｂ
研究认 为 ： 水银 洞 金 矿 Ｐ １ 和 Ｐ ｆ 积 间 ２／ ７ ， 沉
矿 床
。赋存 于龙 潭组 地层 中的碳 酸 盐岩 型 矿石
黄 化 、 矿 化 、 矿 化 等 。厚 度 ５ ０ 锑 金 ． ８～４ ． １ｍ， １ ５ 平
均厚 度 １ ． ３ｍ。为 一跨 时 的地 质 利 用 ， 建 成 了 中 国第 一 座 原 生 卡林 型 金 矿 并 山—— 贵州 紫金水 银洞金 矿 ， 产生 了 良好 的经济效 益
断 面间 的强硅 化蚀 变 岩石 为 区域性 构造 作 用形 成 的
并经 热 液 蚀 变 的 产 物 ， 名 为 ￥ ｔ 构 造 蚀 变 体 ） 命 ｂ（ 。 是沉 积作用 、 造作 用 和热 液蚀 变 的综合 产 物 ， 含 构 包 了 Ｐ ｍ顶 部灰 岩 和 Ｐ Ｚ 部 粘 土 岩 两 部 分 ， ，底 向下 依
贵州省贞丰县水银洞金矿床成矿地质特征及找矿方向
44矿产资源M ineral resources贵州省贞丰县水银洞金矿床成矿地质特征及找矿方向窦世荣，刘世川（紫金矿业集团股份有限公司，福建 厦门 361006）摘 要：水银洞金矿床是滇黔桂“金三角”成矿带上产出于EW 向灰家堡背斜轴部的特大型金矿床，探明金资源量达150余吨，目前该矿床所探获的金资源均产出于二叠系茅口组灰岩之上。
金矿化类型可分为层控型和断裂控制型两类，成矿物质主要来自深部岩浆作用形成的含矿热液，因此在二叠系茅口组灰岩及深部找矿尤为重要，是一个应引起重视的找矿勘查方向。
关键词：水银洞；金矿床；灰家堡；含矿热液；找矿方向中图分类号：P618.51 文献标识码：A 文章编号：11-5004（2021）20-0044-2收稿日期：2021-10作者简介：窦世荣，男，生于1985年，汉族，贵州贵阳人，本科，地质中级工程师，研究方向：地质勘查。
1 区域地质概况水银洞金矿床位于贵州省贞丰县西北部，地处滇黔桂“金三角”金矿成矿区的中心偏北位置，大地构造位置处于扬子陆块、江南地块与越北地块夹持的构造三角区（胡瑞忠等，1995；Cline et al.，2013），在三个陆块相互影响作用下，三角区的裂陷盆地周围的地质构造整体状态与陆块边缘处于平行，所形成的地质构造格架主要由北东向、北西向、东南向交互形成。
印支晚期向燕山期发展的过程中，水银洞金矿床各板块之间发生了聚合，而在聚合作用下矿床内部结构遭到挤压，地层褶皱变形、断裂构造由此形成，为滇黔桂“金三角”矿床的形成提供了充足的物质来源，研究区域周边大型的金矿床主要位于东北边缘的NW 向北盘江构造域中，诸如紫木凼、水银洞、烂泥沟等，均呈NW向展布。
图1 贵州西南部地质矿产简图1-三叠系；2-二叠系；3-峨眉山玄武岩；4-石炭系；5-泥盆系；6-燕山期偏碱性超基性岩类；7-燕山期基性碱性岩类；8-断层；9-岩相变化线；10-大型汞矿床；11-中小型汞矿床；12-铊-汞矿床；13-大型锑矿床；14-超大型金矿床；15-大型金矿床；16-中小型及金矿化点；17-金成矿区；18-锑成矿区；19-Sbt 分布区。
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收稿日期:2006206211基金项目:贵州省科学技术基金(2100);中国科学院知识创新工程项目(K Z CX 32SW 2125);国家重点基础研究发展规划项目(2001C B409805)文章编号:100024734(2006)0320257204贵州水银洞卡林型金矿床首次发现大量次显微2显微可见自然金颗粒苏文超1,2,张弘 1,夏斌2,张兴春1,胡瑞忠1,周国富1,夏勇1(1.中国科学院地球化学研究所矿床地球化学国家重点实验室,贵州贵阳550002;2.中国科学院广州地球化学研究所边缘海地质重点实验室,广东广州510640)摘要:在贵州水银洞卡林型金矿床原生富矿石的一条含砷黄铁矿细脉中发现有100余粒次显微2显微自然金颗粒(011～6μm ),并具有清晰的显微岩相学结构。
提出了该类型金矿次显微2显微可见自然金颗粒的形成过程可能与含Au 热液2岩石相互作用过程中含Fe 碳酸盐矿物溶解释放Fe 的大量硫化物化而导致热液中Au 的过饱和有关,含Fe 碳酸盐赋矿围岩是形成高品位大型卡林型金矿床最重要的控制因素之一。
关键词:次显微2显微自然金颗粒;形成机制;卡林型金矿;水银洞;贵州中图分类号:P578.1;P618.5 文献标识码:A作者简介:苏文超,男,1965年生,副研究员,博士,主要从事矿床地球化学研究. 金“不可见”或其颗粒极细(纳米级)是卡林型金矿最重要的特点之一[122]。
国内外大量研究已经证实卡林型金矿金主要赋存在含砷黄铁矿之中[126],但具体赋存形式仍然不清楚。
王奎仁等[728]和Zhou 等[9]对我国几个典型卡林型金矿的金赋存状态进行研究时,认为金主要以微细(<1μm )自然金颗粒的形式赋存于黄铁矿、毒砂等矿物的内部,少量(7%)次显微可见自然金颗粒(1～2μm )见于这些矿物的表面,是硫化物内部更微小金颗粒归并聚集之结果;Sim on 等[324]、Palenik 等[5]和Reich 等[6]则认为美国几个卡林型金矿床含砷黄铁矿中金有两种的赋存形式:一是化学结合态金(Structural bound ),以Au +进入含砷黄铁矿的结构,并有一溶解度极限(Au/As =0102)。
这种状态的金被解释为可能与热液中金的不饱和有关;二是纳米级自然金(Au 0)颗粒(5～10nm ),其形成过程被解释为Au 含量超过其在含砷黄铁矿中的溶解度极限,或者是Au 从亚稳相含金的含砷黄铁矿中出溶。
两种金的存在形式肉眼都难以见及,这种金的“不可见”状态制约了对该类型金矿成矿作用过程的认识。
然而,在局部的成矿微环境下(如含铁碳酸盐矿物溶解释放Fe 及其硫化物化等),可以使成矿热液中的Au 过饱和而导致显微可见自然金的聚集。
我们在贵州水银洞卡林型金矿床原生富矿石的一条含砷黄铁矿细脉(27mm ×015mm )中发现了100余粒次显微2显微自然金颗粒(011～6μm ),提出了该类型金矿次显微2显微可见自然金形成的一种可能机制,对认识该类型金矿的成矿作用过程具有重要理论意义。
贵州水银洞金矿床位于灰家堡背斜Au 2Hg 2T l 矿田的东段,是该区发现较晚,品位较富(6～18g/t )的大型、隐伏卡林型金矿床[10211]。
矿体位于地表以下200m ,呈似层状、层状赋存于二叠系龙潭组地层所夹的生物碎屑灰岩中。
原生矿石具有去碳酸盐岩化(Decarbonation )、硅化、硫化物化(Sulfidation )等典型卡林型金矿的热液蚀变特征。
矿石中的主要含金矿物为含砷黄铁矿和毒砂。
前人对该矿床金的赋存状态研究显示[12213],黄铁矿含Au 500×1026～6000×1026,As 0133%～7126%;毒砂含Au 800×1026,推测Au 主要以“不可见”状态赋存在含砷黄铁矿或黄铁矿含砷环带之中,但此前没有自然金颗粒发现的报道。
本次研究采用电子探针(E MPA )背散射电子图像(BSE )、能谱(E DS )以及波谱(W DS )分析技术,对贵州水银洞卡林型金矿床原生富矿石(48×1026)中一条含砷黄铁矿细脉(27mm ×015mm )的显微岩相学结构,自然Au 颗粒分布以及含砷黄第26卷 第3期2006年9月 矿 物 学 报 ACT A MI NERA LOGIC A SI NIC AV ol.26,N o 13Sep 1,2006铁矿中的Au含量等进行了详细研究。
所用仪器为日本岛津EPM A21600型电子探针仪,E DAX公司的G enesis能谱仪和波谱仪用于测定黄铁矿中的As、S、Fe以及Au等元素的含量和自然金颗粒的鉴定。
测试条件①E DS:加速电压为25kV,束流为4nA;②W DS:25kV,10nA测定Fe、S、As; 25kV,40nA测定Au,束斑大小为1μm。
研究的原生矿石样品采自Ⅲb富矿体,含金约48×1026。
镜下观察表明,主要矿物为含铁方解石和白云石,具有弱的硅化。
细粒(011～30μm)含砷黄铁矿和毒砂浸染状分布于含铁方解石和白云石的粒间或包裹在这些矿物之中,局部聚集于碧玉质石英(Jasperoid quartz)颗粒之间。
样品中见有一条27mm×115mm的石英2黄铁矿细脉。
电子探针BSE图像(图1a)显示了这条石英-黄铁矿细脉的显微结构特征,图1b示石英-黄铁矿细脉的放大部分。
可以看出,石英细脉呈弯曲状,颗粒极细,普遍含有类似于赋矿围岩(生物碎屑灰岩)中的含铁方解石、白云石或磷灰石等矿物残留体,局部可见含砷黄铁矿聚集于石英颗粒之间。
这种显微结构特征类似于碧玉质石英,被解释为热液交代碳酸盐(去碳酸盐化)的结果[14]。
在石英细脉与赋矿围岩之间,发育一条黄铁矿细脉(27mm×013mm),呈弯曲状沿石英细脉的边界分布,并被两条晚期的方解石细脉所切穿(图1b)。
电子探针的BSE图像和E DS、W DS分析显示,这条黄铁矿细脉由至少两个世代的极细(011～30μm)的含砷黄铁矿组成,含Au900×1026～2200×1026(图2a至c)。
早世代的含砷黄铁矿(As2pyⅠ),呈自形2半自形,粒度较粗(5～30μm),含As3116～9190%,平均6118%;晚世代的含砷黄铁矿(As2pyⅡ),多呈他形,粒度极细(011～3μm),含As5171～12113%,平均9148%,并溶蚀交代早世代的含砷黄铁矿(图2a)。
研究发现的100余粒次显微2显微自然金颗粒(011～6μm)有两种赋存状态:①粗粒自然金颗粒(1～6μm)主要见于石英2黄铁矿细脉晚世代细粒含砷黄铁矿颗粒表面或边缘(图2a至c),偶见于含铁碳酸盐矿物的溶蚀空洞中(图2d);②细粒自然金颗粒(011～012μm)偶见于早世代含砷黄铁矿(图2d)或含砷与不含砷黄铁矿的接触边界(图2e)。
该世代含砷黄铁矿含有Au1400×1026,呈浸染状或集合体分布于含铁碳酸盐矿物的溶蚀空洞之中或碧玉质石英颗粒的边界。
Jasp qz vein1碧玉质石英脉 As2py vein1含砷黄铁矿脉Cal vein1方解石脉 Fe2cal1含铁方解石空心圆圈示自然金颗粒的位置a.石英2黄铁矿细脉的电子探针背散射电子图像(BSE)b.照片A中石英2黄铁矿细脉的放大部分(BSE)图1 水银洞卡林型金矿石英-黄铁矿细脉显微结构与自然金颗粒的分布 这些自然金颗粒的两种赋存状态表明,它们可能是不同成矿期或成矿阶段的产物。
少量分布在早世代含砷黄铁矿含砷环带或其溶蚀空洞边缘的细粒自然金颗粒,被解释为可能是早世代含砷环带,含砷环带中的Au再溶解过饱和沉淀的产物;而大量聚集在石英2黄铁矿细脉中晚世代含砷黄铁矿表面或其边缘的粗粒自然金颗粒,显然形成于晚世代含砷黄铁矿之后,被解释为热液中的Au完全过饱和之结果。
实验研究表明[15],在中性至弱酸性、富硫的热液系统中,Au(HS)22是Au 的主要迁移形式。
流体包裹体显微测温学和单个包裹体成分的LA2ICP2MS研究显示,含Au热液中含有2%～4%C O2,不含Fe或Fe含量极低(苏文超,待发表),表明成矿流体具有弱酸性[2]且不含Fe。
硫化物(含砷黄铁矿)化中的Fe很可能来源于地层本身,尤其是含铁碳酸盐矿物溶解而释放852矿 物 学 报 2006年Fe2cal.含铁方解石 As2py I.早世代含砷黄铁矿 As2py II.晚世代含砷黄铁矿 Au.自然金颗粒实心圆圈和数值分别示W DS分析的位置和金含量(×1026)图2 a至c:石英-黄铁矿细脉含砷黄铁矿中自然金颗粒的BSE图像及其能谱;d和e:分别示含铁碳酸盐矿物和强硅化灰岩中含砷黄铁矿的BSE图像与自然金颗粒的能谱952第3期苏文超等:贵州水银洞卡林型金矿床首次发现大量次显微2显微可见自然金颗粒的Fe[2]。
硫化物(含砷黄铁矿)化可以使热液中的Au过饱和而导致自然金的聚集,其形成过程的化学反应式如下:C O2+H2O=H2C O3(1)H2C O3+(Ca,Fe)C O3=Fe2++Ca2++2HC O23(2)Au(HS)22+015H2=Au0+H2S+HS2(3)2H2S+Fe2+=FeS2+2H++H2(4)2HS2+Fe2+=FeS2+2H+(5)Ca2++C O223=CaC O3(6)根据上述化学反应和石英2黄铁矿细脉的显微结构特征,水银洞卡林型金矿床次显微-显微可见自然金的形成过程可解释为:①含Au热液本身的弱酸性使赋矿围岩中的含Fe碳酸盐矿物溶解而释放Fe和Ca进入热液体系[反应(1)、(2)],即去碳酸盐化;②热液中Au(HS)22在相对还原的条件下分解,使H2S和HS2进入热液体系[反应(3)],两者与含铁碳酸盐矿物溶解而释放的Fe2+结合形成黄铁矿(硫化物化),并产生H+(酸性)[反应(4)、(5)]。
硫化物化过程产生的酸性环境,可以进一步促使围岩中的含Fe碳酸盐矿物溶解,并释放大量的Fe2+进入热液体系,硫化物化最终导致热液中Au的过饱和沉淀形成自然金颗粒,并聚集在含砷黄铁矿颗粒表面或其边缘(图2a至c);③含铁碳酸盐矿物溶解而释放的Ca[反应(6)]则形成晚期方解石脉,伴随或切穿含金黄铁矿细脉(图1a和b)。
因此,含Fe碳酸盐赋矿围岩是形成高品位、大型卡林型金矿床最重要的控制因素之一,与去碳酸盐化有关的碳酸盐脉可能是寻找深部隐伏卡林型金矿体的重要指示标志之一。
致谢:衷心感谢贵州紫金矿业有限公司刘建中、刘川勤高级工程师的野外指导和中国科学院广州地球化学研究所李朝阳、梁华英等研究员的讨论。
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