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        湘西鎢銻金礦床成礦的特征性地質(zhì)標(biāo)志

        時(shí)間:2023-02-01 理論教育 版權(quán)反饋
        【摘要】:不同元素(礦物)組合的金礦床具有一系列特征性的成礦地質(zhì)標(biāo)志。以上表明,板溪群馬底驛組是湘西鎢銻金礦床最重要的賦礦地層和礦源層,包括五強(qiáng)溪組在內(nèi),其共同擁有的W、Sb、As和Au多元素含礦建造是成礦的一個(gè)重要地質(zhì)前提,也是區(qū)域成礦規(guī)律的反映。湘西鎢銻金礦床中Sb、As和Au這種密切相關(guān)關(guān)系是由地球化學(xué)性質(zhì)決定的[2]。
        湘西鎢銻金礦床成礦的特征性地質(zhì)標(biāo)志_追尋地質(zhì)夢湖

        鮑振襄,萬溶江,鮑玨敏

        (湖南省有色地質(zhì)勘查局二四五隊(duì),湖南 吉首 416007)[1]

        摘 要:湘西鎢銻金礦床主要分布于雪峰隆起之前寒武系淺變質(zhì)巖系中。不同元素(礦物)組合的金礦床具有一系列特征性的成礦地質(zhì)標(biāo)志。

        關(guān)鍵詞:鎢銻金礦;地質(zhì)標(biāo)志;找礦意義;湖南

        湘西鎢銻金礦床泛指湖南沅陵—益陽一帶受雪峰隆起控制的金礦成礦帶,呈近EW向帶狀延伸。在長約200km、寬10km的范圍內(nèi),分布著近百個(gè)金礦床(點(diǎn)),是湖南省內(nèi)重要的金礦成礦帶(區(qū))。礦床中W、Sb、Au多元素既可呈共(伴)生礦床(體),又可呈獨(dú)立礦床(體),包括鎢銻金、鎢金、銻金和金礦床以及鎢、銻礦床等,并且具有一定的分帶現(xiàn)象。這類不同礦物(元素)組合的鎢銻金礦床屬于同一成礦系列,即鎢銻金成礦系列[1],它們有著獨(dú)特的成礦地質(zhì)特征和標(biāo)志,可以用于地質(zhì)找礦、評價(jià)和成礦預(yù)測,具有重要的現(xiàn)實(shí)意義和理論意義。

        1 相同的地球化學(xué)元素組合

        湘西鎢銻金礦床處于江南古島弧西段(雪峰古島弧)。該島弧為元古宙揚(yáng)子板塊的巖漿弧,存在著元古宙活動型火山 陸源碎屑沉積建造——冷家溪群和板溪群,是形成鎢銻金礦床或礦化集中區(qū)的主要地層層位。

        湘西鎢銻金礦床具相同的地球化學(xué)元素組合,即W、Sb、As和Au。說明該區(qū)礦床有著共同的含礦建造。據(jù)區(qū)域賦礦地層元古宇冷家溪群和板溪群(主要是馬底驛組)元素背景含量(89件)研究,平均含W4.8×10-6、Sb2.4×10-6、As5.1×10-6和Au3.5×10-9,分別是上部大陸地殼平均值(SR Taylor,1985)的2.4倍、12倍、4.4倍和1.9倍,表明這些地層具有為礦床形成提供成礦物質(zhì)的潛在能力。

        礦床或其附近賦礦地層中高含量的元素或元素組合,與礦床的成礦元素或元素組合具有對應(yīng)關(guān)系。例如,沃溪鎢銻金礦床的礦石(45件)平均含WO30.97%、Sb4.55%、As475.5×10-6和Au7.803× 10-9。該礦床是在板溪群下段馬底驛組(46件)平均含W7.2×10-6、Sb10.8×10-6和Au2.5×10-9的礦源層基礎(chǔ)上形成。符竹溪銻金礦床是在馬底驛組(47件)高含量的Sb(25.84×10-6)和Au(9.2× 10-9)的背景基礎(chǔ)上發(fā)生成礦作用。鄧石橋金礦也是在賦礦地層冷家溪群中變質(zhì)細(xì)碎屑巖、基性火山巖、次火山巖或花崗斑巖的Au含量都很高(分別為31.08×10-9、19.12×10-9、42.48×10-9)的含金建造內(nèi)成礦。此外,該礦床近礦圍巖Au含量高達(dá)42.4×10-9、W4.9×10-6、Sb3.4×10-6、As56.3× 10-6。渣滓溪銻礦床則是在板溪群上段五強(qiáng)溪組(10件)含W4.2×10-6、Sb6.30×10-6、As4.6×10-6和Au1.28×10-9的基礎(chǔ)上形成。以上表明,板溪群馬底驛組是湘西鎢銻金礦床最重要的賦礦地層和礦源層,包括五強(qiáng)溪組在內(nèi),其共同擁有的W、Sb、As和Au多元素含礦建造是成礦的一個(gè)重要地質(zhì)前提,也是區(qū)域成礦規(guī)律的反映。

        2 元素的相關(guān)性及其指示意義

        湘西鎢銻金礦床的地球化學(xué)元素組合之間具有不同程度的相關(guān)性。據(jù)沃溪、符竹溪、鄧石橋等5處礦床的相關(guān)分析結(jié)果,礦床中Au-Sb、Au-As、Au-S為正相關(guān),有的礦床Au-Pb、Au-Hg也都具程度不同的正相關(guān)。尤以Au-As的相關(guān)性最具地質(zhì)意義,而W僅與Ca O相關(guān),因此,在礦床中W常見,但與Au并不經(jīng)常共生;Sb、As(尤其是As)與Au的關(guān)系最密切。所以,區(qū)內(nèi)Au礦化的特點(diǎn)是:礦化范圍Au>Sb,礦床(體)內(nèi)有Sb必有Au,而有Au不一定有Sb,Au與As形影相隨。在某種程度上Au的富集是隨As的富集而富集的,而Au-Sb之間則有早有晚。Au、As密切共生,Au、Sb則若即若離。所以當(dāng)Au與As顯著相關(guān)時(shí),可指示金礦化的存在;而當(dāng)Au與Sb、As均相關(guān)或弱相關(guān)時(shí),則可能呈現(xiàn)Sb-Au礦化或以Sb為主的伴生金礦化。

        主要載金礦物黃鐵礦中的Sb、(W)、As和Au之間基本為同步增長。如沃溪礦床由地層→近礦圍巖→礦脈,黃鐵礦中W含量由10×10-6→10×10-6~1000×10-6(平均559×10-6)→10×10-6~650× 10-6(平均184×10-6);Sb由30×10-6→300×10-6~6500×10-6(平均1881.2×10-6)→3000×10-6~20000×10-6(平均9600×10-6);As由20×10-6→650×10-6~6500×10-6(平均2777×10-6)→1000×10-6~6500×10-6(平均4600×10-6);Au由2.5×10-6→1.6×10-6~151×10-6(平均81.2× 10-6)→28×10-6~148.2×10-6(平均73.68×10-6);尤以Au-As關(guān)系最為密切,相關(guān)系數(shù)達(dá)0.78。此外,不僅黃鐵礦中普遍含As和Au-As具相關(guān)關(guān)系,而且不同自然類型的金礦石也都如此。例如:沃溪鎢銻金礦石,含WO30.97%,Sb4.55%,As475.3×10-6,Au7.803×10-6;合心橋銻金礦石含Sb 0.06%~3.15%,As0.05%~0.80%,Au5.4×10-6~42.3×10-6;海沙坪金礦石含As0.29%,Au 4.32×10-6,等等。

        湘西鎢銻金礦床中Sb、As和Au這種密切相關(guān)關(guān)系是由地球化學(xué)性質(zhì)決定的[2]。Sb、As和Au都屬于親S元素,以親S作媒介,Sb、As與Au常共(伴)生。在成礦過程中,當(dāng)體系中有較多的S時(shí),As更多地進(jìn)入硫化物中。As在某些硫化物中含量的變化往往引起礦物某些特征的改變。例如,As可以部分地置換黃鐵礦中對硫離子[S-S]2-中的S,這就增大了成對的原子之間的距離,從而降低了它們之間的鍵力。當(dāng)?shù)V物受到應(yīng)力作用時(shí),其晶格易于出現(xiàn)變形位錯(cuò),有利于金的進(jìn)出[3]。一般來說,富含Au的黃鐵礦都富含As,其原因也就在于此。由于本區(qū)大多數(shù)金礦床中黃鐵礦都是金的主要載體,因此,As與Au表現(xiàn)出密切的地球化學(xué)聯(lián)系,并以保持不變的或者一定的比例(含量)關(guān)系出現(xiàn)在同一成礦期。然而,對于Sb與Au來說,雖然區(qū)內(nèi)具有金礦化的礦床中都不同程度地顯示有Sb礦化和Sb-Au礦化作用,但由于Sb和Au主要形成于相鄰的兩個(gè)成礦階段,即硫化物 自然金階段(Ⅱ-1)和輝銻礦自然金階段(Ⅱ-2),因此它們的主要成礦期是不完全一致的。另外,通過對礦化階段石英包裹體成分分析可以看出,Sb-Au礦化是在相對高溫、富S的熱液體系中進(jìn)行,而Sb礦化則是在相對低溫、貧S的熱流體中發(fā)生。因此,區(qū)內(nèi)Sb與Au的成礦關(guān)系既有相關(guān)性又有分離性的雙重特點(diǎn)。

        按照軟硬酸堿原理,作為軟酸的Au+在幾乎所有金屬離子中是最軟的,Au3+也較絕大多數(shù)金屬離子軟得多,它們與軟堿的Sb、As(尤其是As)具有很強(qiáng)的親合力,在成礦作用中最容易配合成陰離子,并且易溶于含礦熱液,使金能長距離遷移、富集成礦,從而導(dǎo)致礦床中As與Au的密切共生,同時(shí)As還具多價(jià)性,能助金活化或還原,因此對金成礦起了重要作用。

        綜上所述,不僅說明本區(qū)礦床內(nèi)硫化物的含Au性與礦石元素息息相關(guān),而且也反映了As與Au的密切相關(guān)是本區(qū)不同礦物組合的金礦床的共同特征。As在硫化物中含量的差別、在不同礦物組合金礦床的圍巖和礦石以及載體礦物黃鐵礦中的差別,使得As成為Au礦化極為敏感的指示元素,并具有標(biāo)型元素意義。因此,在湘西鎢銻金礦床中,無論是高As還是低As礦石,都有必要在分析研究Au含量及其變化趨向的同時(shí),研究As含量及其變化趨勢,借以指導(dǎo)找礦和預(yù)測。這一工作常被忽視,應(yīng)引起注意。

        3 共(伴)生礦物組合

        湘西鎢銻金礦床元素相關(guān)關(guān)系還反映在共(伴)生礦物組合上。按照礦石礦物共(伴)生組合關(guān)系,金礦石建造可劃分為W-Sb-Au、W-Au、Sb-Au和Au型等。其共(伴)生礦物組合是:金屬礦物自然金(僅沃溪礦床發(fā)現(xiàn)方銻金礦),硫化物(黃鐵礦、輝銻礦),砷化物和含砷礦物(毒砂、含砷黃鐵礦、黝銅礦)和氧化物(白鎢礦、黑鎢礦)以及少量或微量其他硫化物(閃鋅礦、方鉛礦、黃銅礦、輝銅礦)等。非金屬礦物主要是石英,其次是絹云母、鐵白云石、方解石、綠泥石以及少或微量葉蠟石、鈉長石、鉀長石、高嶺石、伊利石、磷灰石和鋯石等。這是湘西鎢銻金礦床礦物共(伴)生組合規(guī)律。盡管各個(gè)礦床由于主要礦種或礦種組合不同,上述共(伴)生礦物組合存在差異(尤其是含量方面),這些礦物(特別是主要礦物)或多或少都會出現(xiàn),亦即同一礦物共(伴)生組合規(guī)律出現(xiàn)在不同礦種的礦床內(nèi)。可見這些共(伴)生組合的礦物都是處在同一成礦作用下,于相同或不相同的礦化階段所形成的一組特征性的W-Sb-Au礦床的共(伴)生組合。本區(qū)金礦床硫化物種類愈多,相互間的穿插關(guān)系愈復(fù)雜,標(biāo)志著礦化和蝕變疊加期次愈多,金礦化也愈強(qiáng)烈。

        4 礦床(體)產(chǎn)狀形態(tài)特征

        湘西鎢銻金礦床按照礦床(體)產(chǎn)狀、形態(tài)特征以及與地層(圍巖)的關(guān)系,可劃分為兩類,即緩傾斜整合層狀—似層狀礦床和陡傾斜交錯(cuò)脈狀礦床。有的礦床以其中一種產(chǎn)狀形態(tài)為主或二者兼而有之。層狀—似層狀礦床以沃溪、西安等礦床為代表,主要產(chǎn)于區(qū)域平緩開闊背斜的翼部和主干斷裂旁側(cè)的次級層間斷裂構(gòu)造系統(tǒng),與圍巖整合產(chǎn)出,成帶出現(xiàn),常具多層性,平行或斜列產(chǎn)出和與構(gòu)造方向一致的側(cè)伏方向,規(guī)模較大,經(jīng)濟(jì)價(jià)值很高。交錯(cuò)脈狀礦床以符竹溪、渣滓溪等礦床為代表,多位于區(qū)域變形強(qiáng)烈、倒轉(zhuǎn)背斜、主干斷裂旁側(cè)的張剪復(fù)合斷裂帶、片理化帶、劈理化帶等部位,礦脈成群成組出現(xiàn)或等間距產(chǎn)出,亦具有較大的工業(yè)價(jià)值。

        湘西鎢銻金礦床普遍具有側(cè)伏特點(diǎn),有沿傾向向深部延伸很大的特征,其向深部延伸的長度一般為礦體水平長度的2~7倍,個(gè)別達(dá)10倍以上。例如,沃溪礦床的十六棚公礦段,礦體產(chǎn)在波狀起伏的褶皺軸部的虛脫空間內(nèi),共有6條平行的礦脈,沿45°方向延深,傾角20°~35°,礦體的側(cè)伏方向與褶皺傾伏方向基本一致。其中西礦柱走向長度在200m左右,而已控制的傾伏延深達(dá)2110m,其延長與延深之比為1∶10,從而構(gòu)成了礦床獨(dú)特的成礦特征,這在國內(nèi)外罕見。西安鎢(金)礦床也有類似特點(diǎn),礦脈呈NE向延伸,向SW方向側(cè)伏,長60~180m,延深370~1500m以上,延長與延深之比為1∶(2~8)。符竹溪銻金礦床,礦脈呈近EW向和NW向延伸,向NW方向側(cè)伏。單條礦脈一般長100m左右,最長260m,延深(垂深)大于500m,目前工程控制延深已達(dá)1000m以上。渣滓溪銻礦床,礦脈受NEE向張、剪復(fù)合帶控制,向NE方向側(cè)伏,長50~260m,延深(垂深)160~840m,延長與延深之比為1∶(1.7~6)。類似的礦例不勝枚舉。由此可見,湘西鎢銻金礦床一般都具有沿傾向延深很長的特點(diǎn),并且普遍出現(xiàn)側(cè)伏延深規(guī)律。渣滓溪銻礦就是按照側(cè)伏延深規(guī)律進(jìn)行第二輪找礦,不僅再次發(fā)現(xiàn)新的大型板柱狀礦體,使其儲量大增,而且在同一組或鄰近的2組脈深部復(fù)合部位發(fā)現(xiàn)大的細(xì)脈型銻礦化[4]。又如同類型的百年老礦板溪銻礦經(jīng)湖南地質(zhì)四一八隊(duì)近年的補(bǔ)充詳查工作,按照礦脈側(cè)向延深規(guī)律找礦,新增儲量5.4萬噸,使板溪銻礦由中型變?yōu)榇笮偷V床。上述礦例不僅從一個(gè)側(cè)面說明了湘西鎢銻金礦床的資源潛力仍然可觀,而且對于區(qū)內(nèi)沿傾向發(fā)育較深的脈狀礦床來說,側(cè)伏延深規(guī)律具有極其重要的經(jīng)濟(jì)童義,也是一個(gè)找礦學(xué)上有重要意義的問題[5]。

        5 礦床(化)分帶

        湘西鎢銻金礦床(點(diǎn))無論在水平和垂直(傾向)方向都存在一定的礦床(化)分帶現(xiàn)象,并可作為成礦規(guī)律之一。

        在區(qū)域成礦帶上,以安化 溆浦 靖州NNE—NE向深斷裂(南延至桂北)為界,西北側(cè)為柳林汊金礦帶,斷裂帶及其附近為沃溪鎢銻金礦帶,其南為西安鎢金礦帶,西南為渣滓溪銻礦帶,其東屬西沖銻金礦帶,以及圍繞加里東期(志留紀(jì))巖壩橋二云母花崗閃長巖株周邊外接觸帶的金礦(化)帶(圖1)??傊?,區(qū)域礦化分帶總的趨勢是,以深斷裂及其附近亦即雪峰弧形構(gòu)造的中央地帶為W-Sb-Au的礦化中心帶,礦床(點(diǎn))成群成帶分布構(gòu)成集中成礦區(qū),弧形構(gòu)造外側(cè),則為單一的金或銻成礦帶。

        圖1 雪峰山構(gòu)造地質(zhì)及鎢銻金礦床分布略圖

        Q.第四系;K—E.白堊系—第三系;D—T.泥盆系—三疊系;Z—S.震旦系—志留系;PT.元古宇;γ.花崗巖;

        1.背斜;2.向斜;3.斷層;4.礦帶;5.礦床

        沃溪鎢銻金礦床,在水平方向,西部紅巖溪、魚兒山一帶以Sb-Au礦化為主,往東粟家溪礦化減弱,到礦床中部十六棚公W-Sb-Au礦化強(qiáng)烈,至東部上沃溪為W-Au礦化??偟内厔菔?,自西向東由Sb、Au→W、Sb、Au→W、Au。從W的物相變化來看,自西向東,白鎢礦含量增多,黑鎢礦含量減少。這種現(xiàn)象在魚兒山礦段尤為清楚。在垂直(傾斜)方向,總的趨勢是W在上部較富,向下變貧,Sb、Au變化不大,尤其是Au還有增強(qiáng)趨勢[6]。此外,根據(jù)初步統(tǒng)計(jì)資料,白鎢礦多出現(xiàn)于上部,往深部鎢鐵礦、閃鋅礦、方鉛礦、毒砂數(shù)量增多。這種逆向分帶現(xiàn)象可能是湘西鎢銻金礦床成礦的共同特征。符竹溪銻金礦床,地表大部分為硅化破碎帶和少量石英脈,或伴有Au礦化或Sb-Au礦化,總體上礦床北部比南部Au的礦化要強(qiáng)。在垂向上,在已知礦化垂深540m(標(biāo)高360~-180m)的范圍內(nèi),自上而下可綜合出6個(gè)帶[7]:①蝕變褪色巖帶;②硅化帶;③石英細(xì)脈帶;④含Au-Sb石英破碎帶,Sb多于Au,也是Sb的主要成礦帶;⑤含Sb-Au石英破碎帶,Au多于Sb,Sb礦化明顯減弱;⑥含金石英破碎帶,Sb礦化基本消失,Au礦化強(qiáng)度有加大趨勢,細(xì)粒黃鐵礦明顯增多。

        符竹溪礦床的Au在垂直方向上的這種變化趨勢,還可從As、S元素的含量變化趨勢得到旁證。研究表明,在該礦床水山溪礦段的一定深度內(nèi)(V1脈為0m標(biāo)高以上,V3脈為200m標(biāo)高以上),As、S含量隨深度加大而增高。據(jù)2條剖面計(jì)算,隨深度的增大,As、S和Au的平均遞增率(×10-6/m)V1為1.3、60和0.012;V3脈分別為0.09、9、0.0028。自上而下含礦破碎帶的脈體構(gòu)造由硅化破碎帶→石英細(xì)脈帶→石英交替脈帶→石英脈帶,As含量由183×10-6→505×10-6→526×10-6→543×10-6;S由0.4%→0.62%→0.9%→1.02%;Au由2×10-6→4.2×10-6→6.5×10-6→7.2×10-6。從而間接地佐證了As與Au的成礦關(guān)系。

        從上述礦化分帶現(xiàn)象可以看出,湘西鎢銻金礦床中金的礦化特點(diǎn)是,無論水平與垂直方向金比其共(伴)生的鎢銻礦化范圍大,尤其在垂向上,金的礦化深度大、穩(wěn)定,這也是湘西雪峰山地區(qū)沿傾向發(fā)育的鎢銻金礦床(點(diǎn))礦化分帶的重要特征。

        6 主要載金礦物的含金性及標(biāo)型特征

        湘西鎢銻金礦床金的主要載體礦物是黃鐵礦和輝銻礦。如沃溪礦床有86.78%的金賦存于黃鐵礦(黃鐵礦中的金約占20%)和輝銻礦為主的硫化物中。據(jù)沃溪、滄浪坪、符竹溪、鄧石橋等10余處金礦床化學(xué)分析資料統(tǒng)計(jì),黃鐵礦含Au1.6×10-6~973.7×10-6,平均87.79×10-6(71件),標(biāo)準(zhǔn)差139.35,變異系數(shù)155.20%;輝銻礦含Au0.17×10-6~110×10-6,平均15.2×10-6~(21件),標(biāo)準(zhǔn)差36.31,變異系數(shù)238.88%。數(shù)理統(tǒng)計(jì)結(jié)果揭示,這種分布和變化特征顯示金在黃鐵礦和輝銻礦中的含量差異以及它們之間的關(guān)系。

        6.1 黃鐵礦

        本區(qū)黃鐵礦主要有兩個(gè)世代。第一世代的黃鐵礦主要產(chǎn)在蝕變帶與礦脈接觸部位及其附近,呈晶形較好的粗粒狀,粒徑一般為0.5~2.0mm,少數(shù)達(dá)5mm,以五角十二面體為主,其次為五角十二面體與立方體聚形。第二世代黃鐵礦分布于礦脈及蝕變板巖中,粒度較細(xì),一般小于0.5mm,結(jié)晶較差,為半自形—他形粒狀,形態(tài)以立方體為主,五角十二面體次之,少數(shù)為二者的聚形。據(jù)沃溪礦床研究資料,第一世代黃鐵礦含Au較差,一般為8.454×10-6~63.62×10-6,平均29.89×10-6(5件);第二世代黃鐵礦Au含量較高,為31.4×10-6~254.3×10-6,平均140.53×10-6(6件)。一般來說,本區(qū)黃鐵礦的含金性與其粒度、晶形、生成期和產(chǎn)出部位有關(guān)。但具體對沃溪礦床來說,黃鐵礦的粒度比晶形對含金性更為重要,粗粒黃鐵礦含Au27.5×10-6,而細(xì)粒黃鐵礦為31.4×10-6~254.3×10-6,含Au高者結(jié)晶差,粒度尤細(xì),壓碎結(jié)構(gòu)發(fā)育。即使是同一晶形黃鐵礦,也是隨粒度變細(xì),Au含量增高。如滄浪坪金礦床的立方體黃鐵礦,其粒徑由>2.5→2.5~1→1~0.45→<0.45mm,對應(yīng)地Au含量(×10-6)由3.5→5.25→11.5→60.80。這可能與細(xì)粒黃鐵礦結(jié)晶中心多、結(jié)晶速度快、晶面缺陷多和表面能大等有關(guān)。

        從化學(xué)成分來看,本區(qū)黃鐵礦以既虧Fe(41.19%~46.52%)又虧S(46.14%~53.1%)、S/Fe原子比值大于2為特征。其微量元素以較富含As(0.267%~0.528%)、Sb(198.6×10-6~1600×10-6)和Te(14.6×10-6~18.0×10-6)、貧Ag(0~2.1×10-6)為特征,Co、Ni含量較低,表明富As、Sb和Te的黃鐵礦是本區(qū)載金黃鐵礦的微量元素標(biāo)志,并據(jù)此可以評價(jià)黃鐵礦的含金性。

        在物理性質(zhì)方面,金含量高的細(xì)粒黃鐵礦多呈灰黃色、暗黃色及暗黃綠色。其反射率明顯低于不含金的一般黃鐵礦。黃鐵礦的熱電系數(shù)導(dǎo)型以P型為主或以P型為主的N-P混合型為富金的黃鐵礦;穆斯堡爾譜的四級分裂值(Q)較大;EPR譜中具有空心引起的吸收譜峰明顯以及紅外吸收光譜中的吸收強(qiáng)度或光密度較小的黃鐵礦含金性較好[8]。這些特征可以用來評價(jià)本區(qū)黃鐵礦的含金性及指導(dǎo)礦床深部及外圍找礦工作。

        6.2 輝銻礦

        輝銻礦為鉛灰—黑灰色,結(jié)構(gòu)為致密塊狀、針狀、纖維狀、柱狀、毛發(fā)狀以及不規(guī)則粒狀等,是礦床中常見礦物。呈條帶狀、脈狀構(gòu)造充填于石英脈中,或呈塊狀、不規(guī)則狀充填在石英裂隙中或包裹石英碎屑,亦有呈浸染狀充填于白鎢礦裂隙中。鏡下觀察,輝銻礦呈細(xì)粒致密、顯微粒狀集合體,有的尚見聚片雙晶,粒徑大小不一。輝銻礦交代白鎢礦、黃鐵礦和石英,使黃鐵礦和石英具溶蝕現(xiàn)象。由于受后期應(yīng)力作用,可見楔狀雙晶和雙晶呈彎曲狀或彎曲的雙晶紋等。

        據(jù)張振儒等的研究[9],沃溪礦床中輝銻礦有兩個(gè)世代。第一世代主要呈他形粒狀或致密塊狀集合體,粒徑0.05mm以下,Au含量高,為0.25×10-6~110×10-6,平均45.39×10-6,并含Hg、Ag、Pb、Cu等元素。第二世代輝銻礦呈針狀、放射狀、毛發(fā)狀等,晶粒大小不一,長5~10mm,常呈束狀或放射狀集合體產(chǎn)于晶洞或石英脈節(jié)理面上,由于受后期構(gòu)造應(yīng)力作用,晶體彎曲或扭折呈膝狀雙晶或楔狀聚片雙晶等。其成分較純,Au含量較低,為0.416×10-6~0.745×10-6,平均0.5805×10-6

        沃溪礦床輝銻礦的維氏硬度為124kg/mm2,密度為4.46g/cm3。其晶胞參數(shù)與理論值相比,第一世代輝銻礦較理論值高,第二世代較理論值小,其機(jī)理可能是與輝銻礦中硫原子的盈虧及微量元素As、Se、Fe的含量有關(guān)。此外,2件輝銻礦的微量元素定量分析結(jié)果表明,沃溪礦床輝銻礦富含As (1600×10-6)和Te(30.5×10-6),這一特點(diǎn)可以作為本區(qū)載金輝銻礦微量元素含量的重要特點(diǎn),并可作為評價(jià)輝銻礦含金性的輔助標(biāo)志。

        7 金的賦存狀態(tài)

        湘西鎢銻金礦床除少數(shù)含金石英脈型的單金礦床以明金為主外,大多數(shù)礦床中的金都是以顯微金和次顯微金的形式賦存于載金的硫化礦物中。如沃溪礦床可見金和顯微金占53.72%,次顯微金占46.28%,即使是以明金為主的單金礦床,也有部分金呈顯微金和次顯微金狀態(tài)賦存于硫化礦物(尤其是黃鐵礦)中。這是湘西鎢銻金礦床中金賦存狀態(tài)的重要特征。

        金的成色很高,為925.57~997.68,平均975.63(30件);但Ag含量變化大,為0~9.95%,平均1.28%(30件)。沃溪礦床金的成色穩(wěn)定在985.4~997.0之間,平均988.9(5件),含Ag0~0.06%。這是產(chǎn)于古老變質(zhì)巖系中金成色的顯著特征。

        7.1 黃鐵礦中的金

        經(jīng)光學(xué)顯微鏡、掃描透射電鏡、電子共振波譜(EPR)等檢測,結(jié)果表明黃鐵礦中的顯微金(包括可見金),主要沿黃鐵礦的細(xì)脈一側(cè)進(jìn)行交代,呈殘余結(jié)構(gòu);沿黃鐵礦的間隙、裂隙及周邊進(jìn)行充填交代,呈細(xì)脈狀、樹枝狀及角礫狀;沿黃鐵礦晶粒充填呈細(xì)脈狀;沉淀在黃鐵礦的晶面上呈球粒狀等。次顯微金有兩種存在形式(張振儒等,1980),一種為小的圓球狀或鏈狀充填在黃鐵礦的晶隙間或微裂隙中,呈星散狀或細(xì)脈狀;另一種為小的圓球狀次顯微金,呈包裹體夾層沉淀于黃鐵礦的晶面上,形成環(huán)帶狀構(gòu)造。

        7.2 輝銻礦中的金

        在鏡下均可見自然金細(xì)脈被輝銻礦交代或被輝銻礦細(xì)脈穿插,以及輝銻礦沿自然金周邊進(jìn)行交代等現(xiàn)象。次顯微金則呈細(xì)小的圓球狀及鏈狀被包裹于輝銻礦中,被輝銻礦的{010}解理所切割,說明輝銻礦的形成晚于自然金。這與礦物生成序次和礦物包裹體爆裂溫度(自然金254~280℃),輝銻礦(197~203℃)相符。

        8 巖漿巖與金的成礦關(guān)系

        區(qū)內(nèi)鎢銻金礦床(點(diǎn))大多遠(yuǎn)離巖漿巖體,與巖漿巖的成因聯(lián)系尚不清楚。但加里東期巖壩橋花崗閃長巖體(株)外接觸帶的破碎帶蝕變巖型(或碎裂巖型)金礦(化),則明顯與巖體侵入所產(chǎn)生的熱接觸變質(zhì)成礦作用有關(guān)[10]。在成礦過程中,巖體以其巨大的熱動力促使礦源層中的金及含礦溶液活化、遷移而富集成礦。此外,包括印支期的滄水鋪黑云母二長花崗巖體在內(nèi),在與前寒武系的內(nèi)外接觸帶砂金發(fā)育,部分屬于殘坡積砂金。同時(shí),巖壩橋巖體內(nèi)接觸帶充填含金石英脈,風(fēng)化殼人工重砂發(fā)現(xiàn)白鎢礦、輝銻礦重砂組合。由此看來,巖體的侵入也可能帶來部分成礦物質(zhì),使成礦具有深源特點(diǎn)。

        區(qū)內(nèi)一般見到長英質(zhì)脈巖出露地段,都可見到不同程度的銻金礦化。銻金礦脈(化)往往賦存于長英質(zhì)脈巖兩側(cè)的蝕變破碎帶中,可見愈靠近巖脈,礦化愈強(qiáng)烈的現(xiàn)象,或賦存于巖脈中間,巖脈成為礦脈的圍巖,或被巖脈穿切,巖脈晚于礦化等。這都說明礦化的形成與巖脈基本同時(shí)形成或稍早,二者有著密切的時(shí)空關(guān)系。例如,近年來,在符竹溪礦床新發(fā)現(xiàn)的富銻金礦脈均見于花崗斑巖脈的上下盤,桃江花崗閃長巖體外接觸帶的半邊山石英斑巖帶中發(fā)現(xiàn)大范圍的金礦(化)[11],滄水鋪黑云母花崗巖體外接觸帶的花崗斑巖帶中的金礦化等,無不與長英質(zhì)脈巖有關(guān)。由于本區(qū)鎢銻金礦床都受到構(gòu)造作用的控制,這可使脈巖與金礦化同時(shí)就位于同一構(gòu)造部位;又由于長英質(zhì)脈巖中的Sb(46.8×10-6~100×10-6)、Au(15.8×10-9~20.5×10-9)高含量可以提供部分成礦物質(zhì),因此,長英質(zhì)脈巖的侵入作用也是一種重要的成礦作用[12]。已有資料表明,區(qū)內(nèi)與鎢銻金礦床有關(guān)的長英質(zhì)脈巖,或出露于遠(yuǎn)離巖體的外接觸帶,或分布于隱伏巖體的上方,或隱伏于地下(深部),它們也許可作為本區(qū)的一種找礦標(biāo)志。

        9 結(jié)論

        (1)湘西鎢銻金礦床具有以W、Sb、As和Au為標(biāo)志的地球化學(xué)元素組合,根據(jù)元素組合及其差異可以形成不同礦物組合的鎢銻金礦床。礦床中Sb-As-Au之間均存在相關(guān)關(guān)系,尤其是Au-As相關(guān)性最為密切。As作為湘西鎢銻金礦床的標(biāo)型元素,與Au的成礦聯(lián)系至關(guān)重要。因此,加強(qiáng)對Au-As相關(guān)性及變化趨勢的研究,將有助于尋找和評價(jià)金礦床。

        (2)湘西鎢銻金礦床主要賦存于板溪群馬底驛組一套含鈣質(zhì) 砂泥質(zhì)類復(fù)理石建造中。沉積建造對金礦的形成起著明顯的控制作用。礦化集中區(qū)的形成是受深部礦源層所控制,即W、Sb、As和Au在地殼深部的輕微富集,是造成雪峰隆起區(qū)內(nèi)礦種(W-Sb-Au)比較一致的重要原因。

        (3)雪峰弧形構(gòu)造帶對湘西鎢銻金礦床的形成起著重要作用。區(qū)內(nèi)不論何種類型和產(chǎn)狀形態(tài)的礦床(點(diǎn)),均分布在雪峰弧形構(gòu)造帶及其延伸部位,特別是深斷裂控制了成礦帶的展布,不同方向的深斷裂交會地帶控制了礦化集中區(qū)的產(chǎn)出。

        (4)湘西鎢銻金礦床為沿傾向發(fā)育較深的脈狀礦床,其延深長度往往超過水平長度數(shù)倍,并普遍具有側(cè)伏延伸的規(guī)律。

        (5)成群成帶出現(xiàn)且與控礦構(gòu)造方向一致的長英質(zhì)脈巖具有成礦的特殊意義,并可作為找礦標(biāo)志。

        成文過程中,參考了湖南冶金地質(zhì)二三七隊(duì)和湖南省有色地質(zhì)勘查局二四五隊(duì)有關(guān)資料,謹(jǐn)此向有關(guān)人員表示深切的謝意。

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        [1]文章來源:《黃金地質(zhì)》,1999年第1期。作者簡介:鮑振襄(1933—),男,湖北襄陽人,高級工程師,從事金屬礦床找礦勘探、綜合研究。

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