鄂東南某微細(xì)粒浸染型金礦床礦石特征及礦床成因初探

王培培，戴進(jìn)玲，夏 斌

（中國(guó)冶金地質(zhì)總局中南局，湖北 武漢 430080）

1 區(qū)域地質(zhì)背景

研究區(qū)位于揚(yáng)子準(zhǔn)地臺(tái)（Ⅰ級(jí)）、下?lián)P子臺(tái)坪區(qū)（Ⅱ級(jí)）、大冶臺(tái)褶帶（Ⅲ級(jí)）東北部的太子廟臺(tái)褶束（Ⅳ級(jí)）。該Ⅳ級(jí)構(gòu)造單元地層發(fā)育齊全，構(gòu)造復(fù)雜，燕山期中酸性侵入巖發(fā)育，與巖漿作用有關(guān)的銅、鐵、金、鎢鉬礦產(chǎn)資源豐富，是長(zhǎng)江中下游成礦帶的重要組成部分。

2 礦區(qū)地質(zhì)概況

礦區(qū)位于鄂東南大冶市殷祖巖體東南緣外圍，屬靈鄉(xiāng)巖體北段﹣殷祖巖體CuAuAgPbZn異常區(qū)帶[1]。殷祖復(fù)式背斜南翼之次級(jí)褶皺蛤蟆伏向斜的北翼，于銅錄山—張海NNE向壓扭性斷裂帶與近東西向銀山斷裂構(gòu)造帶交匯部位。

（1）地層：區(qū)內(nèi)出露地層有志留系砂質(zhì)頁(yè)巖、粉砂巖、泥巖，石炭系灰?guī)r、白云質(zhì)灰?guī)r、白云巖，二疊系質(zhì)灰?guī)r夾燧石條帶，三疊系灰?guī)r和第四系。與成礦關(guān)系密切的為志留系地層。

（2）礦區(qū)構(gòu)造：礦區(qū)位于殷祖復(fù)式背斜南翼次級(jí)褶皺蛤蟆伏向斜北翼張海倒轉(zhuǎn)背斜內(nèi)，礦區(qū)主要構(gòu)造線呈北東東向。礦區(qū)主要構(gòu)造受中晚三疊世印支期南北向擠壓、對(duì)沖及侏羅紀(jì)的燕山期力偶作用所形成的扭動(dòng)構(gòu)造變形控制，形成區(qū)內(nèi)北東東向復(fù)褶皺及北東、北北東向斷裂構(gòu)造。區(qū)內(nèi)褶皺構(gòu)造有蛤蟆伏倒轉(zhuǎn)向斜、張海倒轉(zhuǎn)背斜；斷裂構(gòu)造比較復(fù)雜。

3 礦體特征

按邊界品位1.00g/t，最低工業(yè)品位2.50g/t圈定礦體，從南到北、自西向東主要圈定了三個(gè)金礦體群（Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ），共計(jì)22個(gè)子礦體。礦體多傾向南東或南南東。走向長(zhǎng)80m～500m，傾向延伸40m～668m。最大真厚度1.95m～26.68m。

3.1 礦石化學(xué)成分、礦物組成及礦物嵌布特征

3.1.1 礦石化學(xué)成分

化學(xué)分析結(jié)果表明，礦石含金2.89×10-6，含砷0.33%、硫3.17%、碳1.73%。其他元素主要為硅、鋁、鐵、碳、鉀、鎂、鈉、鈣（表1）。

表1 礦石化學(xué)成分表（%）

3.1.2礦石主要礦物組成

X衍射分析、透反射偏光顯微鏡分析表明，礦石中金屬礦物主要為黃鐵礦，另有少量毒砂、方鉛礦、閃鋅礦、黃銅礦、孔雀石、赤鐵礦（褐鐵礦）及微量的自然金、自然銀。

3.1.3礦物的賦存狀態(tài)及粒度特性

（1）金屬礦物的賦存狀態(tài)及粒度特性。金屬礦物類型比較簡(jiǎn)單，可見金屬礦物主要以黃鐵礦為主，可見極少量的方鉛礦、毒砂。自然金的成色比較高，最大粒徑只有0.012mm，其他粒徑均在0.006mm以下。黃鐵礦粒度非常細(xì)，少量重結(jié)晶的黃鐵礦具有粒度相對(duì)比較粗的特征，黃鐵礦粒度最粗顆粒也只有0.12mm，并且結(jié)晶比較好。方鉛礦主要以團(tuán)塊狀為主。黃鐵礦具有多期形成的特征，早期黃鐵礦以粉塵狀為主，晚期重結(jié)晶比較明顯，可見次生加大。

（2）非金屬礦物的賦存狀態(tài)及粒度特性。非金屬礦物的礦物含量及其粒度分布見表2。

表2 非金屬礦物的礦物含量及其粒度分布（%）

樣品中的非金屬礦物，主要為石英、絹云母。其中石英為原巖碎屑礦物和蝕變礦物兩種。絹云母為原巖中的泥質(zhì)組分經(jīng)低級(jí)變質(zhì)形成的變質(zhì)礦物。碎屑石英全部保留了細(xì)砂質(zhì)和粉砂質(zhì)的形態(tài)，在賦礦巖石中成團(tuán)塊狀、條帶狀分布。和蝕變有關(guān)的石英在賦礦巖石中成脈狀分布，顆粒相對(duì)比較粗，全部粒徑在0.1mm以上。石英脈的貫入，對(duì)和它接觸的絹云母沒有發(fā)生影響，所以，可以認(rèn)為石英脈的形成溫度也比較低。礦石中的主要透明礦物組合，反映出成礦作用和低溫?zé)嵋河嘘P(guān)。

3.1.4 主要礦物的嵌布特征

（1）金屬礦物。

a、黃鐵礦：礦石中黃鐵礦含量約占5.7%。黃鐵礦多呈它形粒狀、粉塵狀分布。具有三種不同的結(jié)構(gòu)：

第一種為粉塵狀黃鐵礦集合體，具同沉積結(jié)構(gòu)，顆粒細(xì)小，一般粒徑在0.005mm以下，在含礦巖石中呈團(tuán)塊狀和星散狀分布，黃鐵礦富集形成紋理構(gòu)造，主要分布于泥質(zhì)組分中，是典型的與沉積物同時(shí)形成的結(jié)構(gòu)特征。

第二種為重結(jié)晶黃鐵礦，明顯具有重結(jié)晶的結(jié)構(gòu)特征，可見顆粒狀黃鐵礦的邊緣，有一個(gè)同成分的次生加大邊，指示了黃鐵礦的低溫重結(jié)晶形成的特征。重結(jié)晶黃鐵礦是在原來粉塵狀黃鐵礦的基礎(chǔ)上，經(jīng)過低溫?zé)嵋鹤饔酶患纬伞?/p>

第三種為充填裂隙的黃鐵礦，這一類黃鐵礦的粒度一般大于0.1mm，但是含量比較少，充填的裂隙為原來含礦巖石的構(gòu)造裂隙，黃鐵礦主要以它形為主交代已經(jīng)充填的透明礦物。

黃鐵礦的粒徑隨著形成時(shí)期的不同，粒徑也有比較大的差異。早期黃鐵礦以粉塵狀集合體為主，重結(jié)晶和充填裂隙的黃鐵礦粒度相對(duì)較粗。樣品中可見到黃鐵礦白鐵礦化現(xiàn)象，這些白鐵礦化的黃鐵礦一般以它形團(tuán)塊狀為主，具有次生黃鐵礦的結(jié)構(gòu)特征，可見保留的草莓狀構(gòu)造。

b、自然金。從自然金的反射色看，具有高的成色，反射色以赤黃為主分析樣品中所見的自然金以解離顆粒為主，賦存巖石為泥質(zhì)巖變質(zhì)后形成的絹云母千枚巖。

c、毒砂。毒砂以半自形粒狀結(jié)構(gòu)，星散狀構(gòu)造為主，礦物分布不均勻，其粒徑全部小于0.05mm，礦石中只有局部出現(xiàn)。

d、其他礦物（黃銅礦、方鉛礦）。

其他礦物含量微。礦石中可見到極少量的黃銅礦，而且被銅藍(lán)和斑銅礦交代?？梢姺姐U礦顆粒，呈小團(tuán)塊狀稀疏分布，有輕微氧化現(xiàn)象。

（2）非金屬礦物。

礦石中主要非金屬礦物為石英、絹云母，少量炭質(zhì)物、方解石、綠泥石等。

a、石英。石英含量約占70.8%，是礦石中主要脈石礦物。產(chǎn)出形式主要分兩類，一類是以碎屑礦物的形式出現(xiàn)，顆粒粒徑小于0.04mm，屬于粉砂級(jí)，石英顆粒之間被泥質(zhì)成分充填并且絹云母化。原巖成因主要以深海相的泥質(zhì)成分和細(xì)碎屑成分，受濁流的影響，形成了泥質(zhì)中的砂質(zhì)包體；另一類為熱液作用形成的石英，在礦石中呈脈狀—網(wǎng)脈狀構(gòu)造，形成的石英顆粒大多成馬牙狀充填于裂隙中，粒徑一般大于0.1mm。

b、絹云母。絹云母含量22.8%，也是礦物中的主要脈石礦物。全部以粒徑小于0.02mm的顆粒為主，大多數(shù)呈隱晶質(zhì)集合體，定向排列，系由原巖的泥質(zhì)成分，經(jīng)變質(zhì)作用形成的變質(zhì)礦物。

c、炭質(zhì)物。炭質(zhì)物具松散特點(diǎn)，呈黑色粉末狀、土狀、微粒云霧狀，顆粒界線不清，與云母關(guān)系密切，多數(shù)與云母共生，高炭層炭質(zhì)物呈薄膜狀覆蓋在云母層中，呈微層理狀構(gòu)造。炭質(zhì)物粗細(xì)不等。結(jié)晶性差，一般只有15μm～20μm。在巖石裂隙面上見有少量石墨片狀晶體。

3.2 礦石結(jié)構(gòu)和構(gòu)造特征

礦石的結(jié)構(gòu)類型。微細(xì)粒結(jié)構(gòu)，礦石中大多數(shù)黃鐵礦、毒砂呈粉塵狀或粉塵狀集合體分布。半自形—它形粒狀結(jié)構(gòu)，礦石中大多數(shù)黃鐵礦具有半自形—他形晶結(jié)構(gòu)，礦物晶粒界面不完全平直，晶體顆粒不規(guī)則地嵌布在脈石中。自形晶結(jié)構(gòu)，少量黃鐵礦呈自形晶粒狀分布于礦石之中。

礦石的構(gòu)造特征。浸染狀構(gòu)造，黃鐵礦、毒砂多在巖石中呈星點(diǎn)狀、斑點(diǎn)或稠密浸染狀嵌布。條帶微層理構(gòu)造，微細(xì)粒浸染狀黃鐵礦呈稠密浸染并沿微層理分布，常與脈石微層相間構(gòu)成明顯的微層理構(gòu)造。脈狀—網(wǎng)脈狀構(gòu)造，后期呈脈狀貫入的黃鐵礦脈、石英脈沿巖石裂隙、節(jié)理充填交代，并彼此穿插切割，形成脈狀—網(wǎng)脈狀構(gòu)造。角礫狀構(gòu)造，部分角礫巖含金，角礫成分為粉砂質(zhì)頁(yè)巖（千枚巖），角礫由巖屑、巖粉，以及硅質(zhì)、黃鐵礦充填膠結(jié)。

4 礦床成因分析

研究區(qū)金礦受斷裂裂隙控制明顯，巖石微層理、裂隙、節(jié)理是這樣的儲(chǔ)礦構(gòu)造。礦體主要呈似層狀，與圍巖產(chǎn)狀基本一致。從各時(shí)代地層來看，志留系地層含金量最高，尤其是志留系下統(tǒng)新灘組下段。從各類巖礦石來看，金含量最高的是含炭質(zhì)泥質(zhì)頁(yè)巖。該時(shí)代地層為重要礦源層。金含量最低的是石英閃長(zhǎng)巖，金的來源與巖體關(guān)系不大。該礦區(qū)南部有閃長(zhǎng)斑巖巖脈，離殷祖巖體較近，巖漿活動(dòng)帶來的熱液和熱源使金從圍巖（礦源層）萃取出來、活化、轉(zhuǎn)移，在有利的成礦部位富集形成工業(yè)礦床。構(gòu)造角礫巖中不僅Au平均含量較高，而且As、Sb、W、Ag含量也較高（尤其是Au、Sb、W）。說明金礦化和構(gòu)造活動(dòng)及中低溫?zé)嵋河兄芮新?lián)系。

礦石成分簡(jiǎn)單，該礦床礦體與圍巖之間的巖性無較大的差別，只是在黃鐵礦、炭質(zhì)等礦物含量、巖石的蝕變特征、構(gòu)造等方面有一定的差別。我們認(rèn)為該礦床是金含量較高的志留系地層在后期構(gòu)造活動(dòng)、巖漿活動(dòng)以及它們所帶來的熱液共同作用下形成的，屬于層控變質(zhì)～熱液型金礦床。

5 結(jié)語(yǔ)

該礦屬以粉塵狀黃鐵礦、少量毒砂為主要金屬礦物的金礦石，As、C含量較高。金物相以硫化物包裹金為主，占55.00%；裸露及半裸露金占10.33%。黃鐵礦包裹金、自然金其粒度極細(xì)，且含量比較低。脈石礦物主要為石英和絹云母分別占70.8%和22.8%，屬含硫絹云母相微細(xì)浸染型金礦，金礦床成因?qū)儆趯涌刈冑|(zhì)～熱液型金礦床。