四川冕寧張家坪子金礦床金的賦存狀態(tài)

許 龍 傅太宇 楊懷超 董曉燕 吳大偉 鄭 惠

（1.成都理工大學 地球科學學院，四川 成都 610059；2.四川省核工業(yè)地質局228811大隊，四川 西昌 625000）

張家坪子金礦床位于四川省冕寧縣境內(nèi)，是近年來四川核工業(yè)281地質大隊發(fā)現(xiàn)的大型金礦床。前人對張家坪子金礦床做過一些工作，主要集中在礦床地質特征、成礦物質來源、礦床成因及找礦方向等方面［1-2］。羅光興［1］在金的賦存和礦床成因方面做過一些工作，但是比較簡單，特別是在金元素的來源并未見報道。本人通過對該礦床礦石巖相學的觀察、電子探針數(shù)據(jù)的分析以及對前人工作的總結對張家坪子金礦床金的賦存狀態(tài)、礦床成因做了更深入的研究并對金元素的來源做出簡單的探討。

1 礦床地質特征

張家坪子金礦床位于揚子準地臺西緣之鹽源—麗江臺緣坳陷帶東北部，地處小金河—麗江斷裂與金河—程海斷裂的夾持區(qū)，司伊諾背斜的西翼，司伊諾背斜為向西傾斜的單斜層［3］。

礦區(qū)出露的地層主要為中三疊統(tǒng)一套中—淺變質巖系，根據(jù)巖性特征可以把這段地層分為四段，其中第三段又可分為六層：

第三段（T23）：為一套綠片巖、變質玄武巖、火山角礫巖夾蝕變交代白云巖，據(jù)巖性組合由下而上分為六層，為礦區(qū)的含礦層位。

其中礦體主要位于第三段的第五層中，具有似層狀、透鏡狀和不規(guī)則條帶狀和似層狀構造。并嚴格受到次級擠壓破碎帶控制，展現(xiàn)出分支復合、尖滅再現(xiàn)、膨大現(xiàn)象。

該礦床中的礦石礦物主要黃鐵礦、褐鐵礦和少量的黝銅礦、黃銅礦、方鉛礦和閃鋅礦等，黃鐵礦和褐鐵礦是主要的載金礦物，而褐鐵礦主要為地表氧化。脈石礦物主要為以白云石-鐵白云石為主，其次為鉻云母、絹云母，鈉長石等。礦石以它形-自形晶、不等粒結構為主，其次為交代殘余結構及反應邊結構、填隙結構、鱗片變晶結構、變晶結構、碎裂結構；構造主要為網(wǎng)脈狀、層紋狀、浸染狀、細脈浸染狀、構造，次為團塊狀構造、角礫狀構造。礦區(qū)圍巖蝕變具有明顯的分帶性，從外到內(nèi)大致可分為：綠泥石化蝕變帶、碳酸鹽化蝕變帶、黃鐵礦化、硅化蝕變帶。綠泥石化蝕變帶主要以綠泥石化為主，其次為絹云母化、綠簾石化等；碳酸鹽化蝕變帶以碳酸鹽化為主、其次為絹云母化、鈉長石化、黃鐵礦化、硅化等；硅化與黃鐵礦化一起構成硅化-黃鐵礦化帶，該蝕變帶主要是黃鐵礦化和硅化。

2 載金礦物與金的賦存狀態(tài)

2.1 載金礦物特征

礦區(qū)主要載金礦物為黃鐵礦、次為黝銅礦、方鉛礦。根據(jù)電子探針數(shù)據(jù)可知黃鐵礦的平均含量為30.25×10-6～52.66×10-6，且其粒徑的大小與含金量成反比，次為黝銅礦平均含金量為53.44×10-6，方鉛礦平均含金量為2.48×10-6。黃鐵礦和其他金屬礦物中的金主要形態(tài)為微細狀態(tài)，這類金約占總體的62.44%，石英、白云石等脈石礦物晶粒間常常也含少量金，常與黃鐵礦、絹云母等連生形成晶隙金，約占37.56%（如表2）。

黃鐵礦：是該礦區(qū)的主要載金礦物，該礦區(qū)的黃鐵礦晶形以五角十二面體為主，少數(shù)為立方體、八面體等。五角十二面體黃鐵礦的粒徑一般1～3mm，其晶體中常見石英、白云石、絹云母包體，較大晶體往往由細小晶體聚合而成，呈不規(guī)則連生，常為大小不等顆粒相互嵌生，或小晶體附生于大晶體晶面上，有時見晶面上有規(guī)則的三角形凹坑，其內(nèi)充填碳酸鹽，反映了黃鐵礦溶解再結晶現(xiàn)象。立方體黃鐵礦，粒徑一般0.1～0.5mm，多位于花崗斑巖內(nèi)，偶見平行連生，晶體常發(fā)育不完全，表現(xiàn)為不連續(xù)脈動結晶現(xiàn)象。

黃鐵礦內(nèi)部常見包體，主要為脈石包體（含量1%～5%，少數(shù)達20%～30%），包體成分為：碳酸鹽、石英、絹云母、金紅石等，有時也見硫化物和自然金，包體大小一般為0.005～0.02mm，呈渾圓狀，常見同心圓狀排列，說明經(jīng)過了交代溶蝕作用。產(chǎn)于石英脈旁的黃鐵礦包體較少，反映交代作用全，與重結晶有關。黃鐵礦偶見裂隙，為裂隙金的沉淀場所。巖（礦）石中，細粒黃鐵礦多沿蝕變交代白云巖層理呈條紋狀分布，而粗粒黃鐵礦（＞0.5mm）則呈浸染狀或斑點狀分布，愈近石英碳酸鹽脈粒度愈大。

褐鐵礦：分布于礦體淺部，也是重要的載金礦物，多由黃鐵礦氧化而成，少數(shù)為鐵白云石的次生氧化產(chǎn)物，為針鐵礦和纖鐵礦的集合體，以針鐵礦為主（約占65%～85%），呈土狀、蜂窩狀、薄膜狀，具黃鐵礦假象或不規(guī)則細脈狀，其產(chǎn)出形式有三種：一是沿黃鐵礦邊緣交代形成厚薄不一的次生外殼，取代完全者形成黃鐵礦假象；二是沿黃鐵礦、菱鐵鎂礦裂隙充填交代形成細脈和網(wǎng)脈，或沿菱鐵鎂礦邊緣交代形成不規(guī)則狀；三是沿鐵白云石解理、裂隙呈滴狀或薄膜狀分布。假象褐鐵礦含金29.08×10-6，銀13.75×10-6。

黝銅礦（或砷黝銅礦）：主要分布于石英脈或白云石石英脈中，呈它形粒狀，粒徑多為0.04～0.3mm，少數(shù)為0.5～0.8mm或小于0.01mm，常與方鉛礦共生，或與黃銅礦、斑銅礦形成連生體。

方鉛礦：僅見于少數(shù)石英脈或白云石石英脈中，粒徑多為0.02～0.2mm，少數(shù)為0.5mm或小于0.01mm，常與黝銅礦、黃銅礦、斑銅礦、閃鋅礦共生，在北礦區(qū)一礦段鉛礦堡及三礦段白馬廠方鉛礦與閃鋅礦組成石英脈型含金、銀鉛鋅礦多金屬脈。

黃銅礦、斑銅礦、自然銅：在礦石中含量甚少，產(chǎn)出特征和共生關系與方鉛礦相同，礦物呈它形粒狀，粒徑一般為0.005～0.03mm，少數(shù)大于0.05mm，個別可達0.25mm。

表1 不同礦物中微量元素豐度對比表

表2 不同地層、巖石Au的含量對比表

2.2 金的賦存狀態(tài)

張家坪子金礦床中自然金是其主要的金礦物，具有它形、半自形結構，少見自形金，呈金黃色。自然金的硬度較低，形態(tài)多為橢圓形、片狀、卵圓形、粒狀、乳滴狀、薄膜狀及絲狀。自然金粒度不等，大者通常在1～2mm，一般小于0.01mm，最小的自然金者在高倍顯微鏡下也難分辨。根據(jù)統(tǒng)計粒度的大小與粒數(shù)頻率有關，即粒度愈小，粒數(shù)頻率愈高，粒度愈大，粒數(shù)頻率愈低。

四川核工業(yè)281地質大隊通過電子探針分析，得出金的成色普遍較高，最低844.20‰，最高979‰，平均913‰。通過對張家坪子金礦床礦石的巖相學觀察得知礦區(qū)自然金嵌布狀態(tài)主要為：裂隙金、晶隙金和包體金，以裂隙金、晶隙金為主，約占70%。

①裂隙金：產(chǎn)于石英粒間、裂隙及假象褐鐵礦裂隙中的半自形粒狀自然金、絲狀自然金等。

②晶隙金：產(chǎn)于假象褐鐵礦粒間的粒狀、微粒狀、片狀自然金，石英與黃鐵礦粒間的片狀自然金等。

③包裹金：自然金呈多種形態(tài)包裹于黃鐵礦中，如褐鐵礦化黃鐵礦中的卵圓形自然金包體，假象褐鐵礦邊緣的粒狀、片狀自然金包體，褐鐵礦化黃鐵礦邊緣的乳滴狀自然金包體。

2.3 Au元素來源

四川核工業(yè)281地質大隊對張家坪子金礦床北礦區(qū)一礦段測了一條近東西向長1400多米的化學剖面，沿剖面10～20m間距采集不同地層和巖性的巖石樣品136件，并對這些樣品進行地球化學分析，測得樣品中Au的平均含量如下表2所示［4］：

羅光興在對張家坪子金礦床的成礦物質來源進行探討時，通過C、O同位素和S同位素指出C具有幔源特征，O的成因應該是火成的，主要載金礦物黃鐵礦中的S具有幔源特征?？陀^上顯示成礦物質來源幔源的特點。

3 結論

3.1 通過對張家坪子金礦床中礦石礦物在光學顯微鏡下分析和電子探針的分析，得出張家坪子金礦床主要載金礦物為黃鐵礦，次為黝銅礦、方鉛礦。金主要以自然金的形態(tài)賦存在五角十二面體的黃鐵礦中。

3.2 通過對張家坪子金礦床礦石的巖相學觀察得知礦區(qū)自然金嵌布狀態(tài)主要為：裂隙金、晶隙金和包體金，以裂隙金、晶隙金為主，約占70%。

3.3 分析、測試張家坪子金礦床北礦區(qū)一礦不同地層和巖性的巖石樣品說明，Au不是來自于地層，而是一個深源，很可能是地幔來源的。

［1］羅光興,譚顯強.張家坪子金礦成礦物質來源及找礦方向探討［J］.四川地質學報,2013（33）：7-12.

［2］蘭青.張家坪子金礦地質特征初探［J］.陜西地質,2013,31(2)：53-58.

［3］魏少青,劉超物.四川省冕縣茶鋪子金礦區(qū)地質普查報告［R］.1983.

［4］袓世元.四川省冕縣茶鋪子金礦區(qū)地質普查補充報告［R］.1989.

［5］楊鑄生，彭國清.四川茶鋪子綠巖帶金礦的特征及找礦前景［J］.華南地質與礦產(chǎn),1991（4）：14-21.