金礦床中石英標型特征的應用與意義

陳顯玉 武俊葉

摘 ?要：石英在各種主要類型的金礦床中都廣泛產(chǎn)出，是金礦床中最重要的脈石礦物，同時也是尋找金礦床的主要標志。通過對不同金礦床中的石英礦物學資料的研究分析，可以總結(jié)石英的標型特征，包括化學成分、晶胞參數(shù)、紅外譜學、熱發(fā)光和包裹體等，對尋找有價值的礦體極具指示作用。本文綜述了金礦床中石英的標型特征，指出了石英的標型特征在金礦床中的應用與重要意義。

關(guān)鍵詞：金礦;石英;標型特征;熱釋光

引言

石英是各類礦床中普遍出現(xiàn)的脈石礦物，石英是自然界廣泛分布的礦物，是三大巖類的主要礦物成分之一。石英是重要的載金礦物之一，在金礦的各個成礦階段均有出現(xiàn)。石英化學成分的變化受礦物形成時地質(zhì)環(huán)境的影響，蘊含了許多成因和找礦信息。石英的形態(tài)、微形貌、結(jié)構(gòu)、化學成分及各種物性中賦有大量金礦化成因信息。因此金礦床中石英標型特征的應用對進一步開展金礦的找礦評價，確定礦體的規(guī)模和產(chǎn)出部位提供了必要的依據(jù)。

1研究現(xiàn)狀

在對金礦的研究中，黃鐵礦、石英是與金礦化關(guān)系最密切的礦物之一，也是研究金礦成因礦物學最重要的載體礦物。目前隨著測試技術(shù)的進步，成因礦物學的研究向高精深發(fā)展，在礦物巖石、礦床成 因和找礦勘探方面具有重要的指導作用。研究礦物標型特征及其微區(qū)地球化學性質(zhì)可以查明礦床 中有關(guān)物質(zhì)的來源，通過礦物標型的定位研究，還可查明形成礦物巖石和礦床的有關(guān)流體的性質(zhì)和運 移途徑，含礦和無礦地段的判別等，進一步確定找礦方向。石英陰極發(fā)光是近二十年來斑巖和超熱系統(tǒng)研究的熱點之一。石英具有形態(tài)、化學成分、晶體結(jié)構(gòu)、物理性質(zhì)和包裹體等方面地標型特征，這些特征用于判明礦物、巖石、礦床形成的物理化學條件和成因類型稱之為“成因標型特征”。對找礦、評價具有直接指示意義的，則可稱之為“找礦標型特征”。

1.1標型特征

石英脈石礦物作為一種在自然界廣泛存在的主要造巖礦物，在各種不同類型的礦床中十分常見。就金礦的形成而言，在每個不同的階段都有石英的出現(xiàn)和參與，因此可以把石英看成是一種典型的載金礦物。通過對石英的形態(tài)、成分、性質(zhì)以及包裹體等標型特征進行分析可以總結(jié)礦床形成規(guī)律，判斷礦床所在方向，并確定礦床類型，另外結(jié)合一般標型特征和氣液包裹體特征可以實現(xiàn)對石英脈的含金性進行分析和確定。在進行礦區(qū)石英的標型特征進行描述時，說明采集石英樣品數(shù)量，分別屬于哪一成礦階段，介紹各個階段石英的成分特征。例如，基于大量的地質(zhì)礦床勘探和開采經(jīng)驗發(fā)現(xiàn)，在礦床形成的第二礦化階段，石英礦多表現(xiàn)為乳白色，而在礦床形成的第三礦化階段石英多表現(xiàn)為煙灰色。在第二礦化階段，半透明油脂光澤的乳白色石英礦多表現(xiàn)為均勻致密塊狀或其他形狀等。通過顯微鏡觀察石英的結(jié)構(gòu)，可見緊密鑲嵌的他形粒狀結(jié)構(gòu)。煙灰色石英礦在大部分的內(nèi)生金礦床中都有可見發(fā)育，石英礦石的主微量化學成分平均值以及 K/Na，l含量值與受到礦床類型和礦床形成階段影響，可以因此可以通過對這兩個指標特征的分析來分析判斷礦床的類型和階段。

1.1.1成分標型

本次研究中所說的石英成分指的是其中包含的微量元素的類型以及含量。通過對研究區(qū)內(nèi)金礦所含有的石英單礦物中微量元素的化學成分的分析，更地探討礦區(qū)石英中微量元素間的關(guān)系，尤其是Au與其他微量元素間的關(guān)系，可以對微量元素在計算機上進行相關(guān)分析處理，根據(jù)分析結(jié)果判定Au與其他元素之間的相關(guān)性，有研究文獻資料表明，石英雜質(zhì)成分與含金石英脈的圍巖類型具有密切關(guān)系：如果圍巖類型為花崗巖，那么雜質(zhì)成分中往往含有較多的鋁和鉀;如果圍巖類型為斜長角閃巖，那么雜質(zhì)成分中鋁和鉀的含量相對明顯偏低。通過分析石英微量元素的類型和含量可以有效的預測礦質(zhì)來源和運動軌跡，對礦床的類型和形成原因以及目前礦化階段的預測分析提供了地球化學信息，具有重要的成因標型意義。

1.1.2石英晶胞參數(shù)標型

礦區(qū)的成礦階段、類型以及礦量貧富和圍巖類型等因素都會導致其中的石英的晶胞參數(shù)發(fā)生相應的變化。因此可以通過對礦區(qū)的石英晶胞參數(shù)進行分析來判斷金礦中的金含量以及礦量規(guī)模。類質(zhì)同象代換、溫度和壓力是影響石英晶胞參數(shù)變化的三個主要因素（李勝榮等，1996），具有成因意義。石英晶胞參數(shù)的獲取可以通過 X 射線粉晶衍射法對石英進行分析計算。石英礦中的含金情況可以通過計算得到的晶胞參數(shù)進行分析和判斷，因此石英晶胞參數(shù)可以作為含金性的標型特征，可以作為評價金礦的重 要標志由于石英的單位晶胞體積受石英中鋁堿含量的制約，因而也可用以幫助評價金礦床的規(guī)模大小，晶胞參數(shù)越大，其礦床規(guī)模就可能越大。

1.1.3熱釋光

隨著技術(shù)的發(fā)展，在找礦勘探研究中，有學者通過利用石英熱發(fā)光數(shù)據(jù)來對其中的成分情況進行分析判斷，得到成分類型和成礦原因，這種方法稱之為熱釋光法。熱釋光是礦物在受到輻射后，其晶體中的亞能級電子轉(zhuǎn)變成穩(wěn)定基態(tài)時釋放出光能的現(xiàn)象。礦床中靠近礦體和遠離礦體的礦物，因它們的形成過程及受熱情況的不同，熱發(fā)光特點和強度亦不相同。石英的熱釋光特性還受礦床成因、樣品成礦階段以及礦體貧富差異等的影響。通過熱釋光法得到石英發(fā)光曲線，并分析峰值數(shù)量和位置以及強度來判斷礦量的規(guī)模，可作為含礦標型特征參數(shù)。由單峰～雙峰～多峰，金礦化由極貧，較富。對于同一礦層，中央的石英與兩端石英相比具有更強的發(fā)光性。因此，石英的發(fā)光強度可以作為尋找礦體的標型特征。

1.1.4包裹體特征

石英包裹體特征是金礦礦床勘探中的重要標型參數(shù)之一，根據(jù)相特征可以把包裹體分為液相、氣液相、氣相和氣液固等類型。在實際礦床勘探中，常用包裹體的CO含量作為評價標志。通過對石英包裹體的成分進行分析可以對礦床類型和礦量規(guī)模進行判斷，為找礦和礦床勘探提供方向。石英包裹體根據(jù)溫度可以可分為高溫、中溫和低溫階段。溫度分析可以根據(jù)均一法和爆裂法進行測量。高溫、中溫、低溫分別對應為早期、中期和晚期，中期是成礦主期，含金量最高，在早期和晚期金含量相對較低。

2存在的問題

前人在膠東區(qū)對石英標型特征的應用廣泛，但目前對膠東各類型金銀礦中石英的化學成分標型研究還較薄弱。雖然目前對石英的化學成分已經(jīng)進行了一定的研究，但是和黃鐵礦等其他礦物相比，其化學成分的研究還很薄弱，許多成分標型特征的成 因意義并不清楚。在對石英的發(fā)光特性做任何一般性陳述時都需要謹慎。當使用發(fā)光測量作為年代測定技術(shù)。有必要對各地質(zhì)源區(qū)的測量程序進行調(diào)整。此外，一些石英的發(fā)光特性使它有問題，甚至不適合。對于某些應用程序。這些問題可能是由于低和變化的發(fā)光靈敏度，被捕獲電子的熱傳遞，被捕獲電子的熱不穩(wěn)定性和低飽和劑量?；仡櫖F(xiàn)有的知識發(fā)現(xiàn)，無論是明確地將獨特的晶格缺陷與特征發(fā)光成分聯(lián)系起來，還是通過晶體內(nèi)部缺陷的潛在動力學解釋應用研究中觀察到的問題，都缺乏足夠的信息。

3 發(fā)展方向

石英標型性主次往往受到金礦床的類型影響，所以在實際金礦床的找尋和勘探中需要結(jié)合實際情況進行具體分析，對具有直接指示意義的標型特征進行分析，提供找礦發(fā)現(xiàn)，評價礦床類型和成因，為深部遠景的調(diào)查提供理論基礎(chǔ)。

參考文獻

[1] ?嚴育通，賈寶劍，劉強，周紅升，史興俊，閆軍輝，趙國永.膠東金銀礦石英主微量元素化學成分特征及意義[J].山東國土資源，2017，33（03）：14-17.