都鵬飛DU Peng-fei；胡紹斌HU Shao-bin；陳光艷CHEN Guang-yan；王曉峰WANG Xiao-feng

（①昆明理工大學(xué)，昆明 650093；②云南省地質(zhì)調(diào)查院，昆明 650216）

（①Kunming University of Science and Technology，Kunming 650093，China；②Yunnan Institute of Geological Survey，Kunming 650216，China）

石英標型特征在金礦床中的運用與分析

都鵬飛①DU Peng-fei；胡紹斌②HU Shao-bin；陳光艷②CHEN Guang-yan；王曉峰②WANG Xiao-feng

（①昆明理工大學(xué)，昆明 650093；②云南省地質(zhì)調(diào)查院，昆明 650216）

（①Kunming University of Science and Technology，Kunming 650093，China；②Yunnan Institute of Geological Survey，Kunming 650216，China）

石英是各類礦床中普遍出現(xiàn)的脈石礦物，同時也是重要的造巖礦物和金的載體。石英的形態(tài)、微形貌、結(jié)構(gòu)、化學(xué)成分及各種物性中賦有大量金礦化成因信息。本文研究了金礦床中石英的標型特征，指出了石英的標型特征在地質(zhì)找礦中的重要意義。

石英；金礦床；標型特征

0 引言

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(xué)資料的研究分析，可以總結(jié)石英的標型特征（包括形態(tài)、化學(xué)成分、晶胞參數(shù)、紅外譜學(xué)、熱發(fā)光和包裹體等），對尋找有價值的礦體極具指示作用。

1 形態(tài)標型

1.1 宏觀形貌特征 不同類型金礦床中的石英與成礦有關(guān)的形態(tài)標型有所差異，對于含礦石英，其形態(tài)特點一般具有灰色及淺灰色的纖維狀（粒度細?。┖土畹乃渭象w以及晶簇狀、梳狀等，而無礦石英則一般為乳白色、白色的塊狀或致密的塊狀體。如山東臨沂地區(qū)其含礦石英脈無礦石英脈標型相差較大，由表1可知，含礦脈石英結(jié)晶顆粒較小，煙灰色、含雜質(zhì)多、透明度差，而無礦脈石英結(jié)晶顆粒較大、乳白色、質(zhì)純、透明度好，這說明含礦與無礦脈石英在原始成分上和生成條件上都有較大不同，無礦脈石英成分單一。

1.2 微形貌特征 近年來，金礦床中石英微形貌的研究也日漸引起重視。有關(guān)文獻資料表明，金礦床中含金的石英脈一般由幾個不同世代的石英組成，其中早世代石英通常與金礦物成伴生關(guān)系，在遭受了多次構(gòu)造應(yīng)力作用后發(fā)生形變，顯示出各種變形跡象，其中構(gòu)造微裂隙能為晚期的成礦物質(zhì)提供沉淀場所。晚世代的石英與金礦物（包括含金硫化物）往往成共生關(guān)系，一般情況下僅顯波狀消光和塑性變形紋，不顯示脆性變形裂隙、角礫。石英中的微形貌特點對金礦化具指示意義。

表1 臨沂地區(qū)石英脈晶體、物性特征（據(jù)馮文濤，1992）

2 成分標型

2.1 微量元素特征 一般含礦石英中的金含量和堿質(zhì)濃度都高于無礦或圍巖中的石英金含量，可將其作為評價金礦化的直接標志。

研究表明，深成建造金礦床中石英的微量元素標型特征是Al含量中等，Na含量較高，高的Na/Li、K/Li比值，Pb、Sb、Ag、As 的含量較低，Au/Ag、Au/Cu、Au/As 和 Mo/w較高；與深成建造中的石英相比，中深成建造中的石英Au、Ag 含量較高，As、Bi、Pb、Sb 含量則要高很多，而 Al、Na、W含量較低。淺成建造的金礦床中Al含量高，而堿金屬含量主要是K和Na的含量異常高。據(jù)此，金礦床中石英微量元素的變化可作為判別金礦床形成深度的指示標志。

表2 峪耳崖金礦石英微量元素含量（據(jù)廖香俊1998）

表3 石英堿性元素及特征參數(shù)（據(jù)廖香俊1998）

由表2及表3數(shù)據(jù)，峪耳崖金礦石英的雜質(zhì)鋁及堿質(zhì)元素（Na、K、Li）含量變化較小。0.03%＜A12O3＜0.09%，平均0.057%；0.01%＜K2O＜0.0313%，平均 0.021%；0.01%＜Na2O＜0.04%，平均 0.023%。隨著標高增大，K2O/Na2O 的比值有減少的趨勢（表3），礦床早期的高溫無礦石英網(wǎng)脈中石英K2O/Na2O比值高達3.01，表明K2O/Na2O比值及溫度隨著成礦深度的增大而增高。據(jù)此，可由K2O/Na2O比值判定峪耳崖金礦礦化探度，也可據(jù)此來判定無礦的石英和礦化期石英。

峪耳崖金礦石除含有一定量的雜質(zhì)鋁和堿質(zhì)元素外，還含有 Au，Ag 及 As，Sb，Bi，Hg 等微量元素。在含礦石英脈中，石英的 Au，Ag 含量分別達為 8.67×10-6、397.5×10-6，而早期無礦石英網(wǎng)脈中石英金含量僅3.4×10-9。成礦期石英中As，Sb，Bi，Hg等微量元素的含量較高，其總量（∑K）最高達 417.89l×10-6，平均 50.83×10-6，而早期無礦網(wǎng)脈石英中石英 As，Sb，Bi，Hg 總量為 2.843×10-6，明顯低于含礦石英，因此石英中Au、Ag含量是區(qū)別成礦期和無礦期石英的直接標志，As，Sb，Bi，Hg 總量可作為其含金性的間接評價標志。

2.2 包裹體特征 石英中的包裹體有液相、氣液相、氣相和氣液固三相包裹體等類型。富含CO2包裹體常作為多種礦產(chǎn)的找礦評價標志。不同成因類型的礦床，氣液包裹體成分也不同。研究氣液包裹體成分，既可以定量、半定量地確定成礦物化條件，還可以確定礦床成因及進行富礦體尋找。

根據(jù)石英均一法和爆裂法的測溫結(jié)果，可分為高溫（300—390°C），中溫（160—260°C）和低溫（100—160°C）階段，高溫階段為早期（Ⅰ），石英微含或不含金；中溫為中期（Ⅱ一Ⅲ），石英含金性較好，是成礦主期；低溫為晚期，石英或方解石的含金性降低。

石英包裹體類型多為液相包裹體，部分為氣相包裹體或氣一液包裹體，包裹體數(shù)量多，體積小，其形態(tài)大多為橢圓狀、眼球狀或不規(guī)則狀。大多沿裂隙排列成行的次生包裹體，常有多組斜交，說明石英形成過程中的流體豐富，且形成后又經(jīng)歷多次應(yīng)力活動，具這種包裹體特征的石英金含量通常較高。

將山東臨沂地區(qū)無礦脈石英和富礦脈石英包裹體特征列入表4，可知，富礦脈石英中原生包裹體世代多、鹽度高、均一溫度變化范圍大。而非礦脈石英中均一溫度高＞280°C 以上。

表4 臨沂地區(qū)脈石英包裹體特征（據(jù)馮文濤，1992）

氣液相包裹體成分，由表4知，液相成分中富礦脈石英 K+、Na+、Ca2+、Mg2+、F1-、SO42-的含量較高，貧礦脈石英次之，因此，原始富金和無金熱液在組合上有著明顯的差別，從表5看，熱液中 K+、Na+、Ca2+、Mg2+、F1-、SO42-含量愈高，生成運載金的絡(luò)合物愈多，也愈容易形成富金礦石。氣相成分中以H2O為主，其次是CO2。最具有意義的是CO2、H2、CH4、O2的含量，在富礦脈石英包體中 CO2＞62.9 微克/克，而且H2、CH4還原氣體含量較高，缺少O2，說明原始熱液處于弱還原環(huán)境之中，相反貧礦脈石英中的O2較多，其他氣體相對較少，這更證實弱還原條件下是有利于金沉淀的，這一特征與其他金礦床結(jié)果一致。

表5 臨沂地區(qū)石英包裹成分單位：液相微克/l0 克、氣相、微克／克（據(jù)馮文濤，1992）

3 物性標型

3.1 顏色特點 金礦床中石英顏色多樣，不同顏色在生成條件上是有差別的。含礦石英的顏色主要有淺灰色、灰色和煙灰色；而無礦石英為乳白色及純白色；遼寧二道溝金礦床中含礦或與成礦有關(guān)的石英形態(tài)呈晶簇狀，淡灰色及灰色，透明度差，暗淡光澤，并含多金屬硫化物包體，不含或微含礦的石英以白色為主。小秦嶺金礦床、廣西古袍金礦等石英都顯示該特點。古袍金礦石英為煙灰色，含金0.17-37.5g/t，平均7.84g/t，為主要工業(yè)礦石；而乳白色、瓷白色和純白色石英含金較低，小于0.07g/t（駱靖中，1986）。金礦床中石英的灰色、煙灰色等特點可作為評價其含礦性的指示標志。

3.2 壓電性 金礦床中脈石英的壓電性可作為評價石英脈含金性的一個輔助標志；金礦床中石英的壓電系數(shù)d值（單位面積內(nèi)產(chǎn)生的電荷與應(yīng)力數(shù)值之比），與樣品產(chǎn)出深度呈正比；有時也可判斷礦化剝蝕深度。

3.3 介電性 石英的介電常數(shù)ε，在評價石英脈的含金性方面具有較重要的實際意義。貧金石英的介電常數(shù)ε值隨高頻振蕩器的頻率由十萬赫茲到一百萬、一千萬、一億赫茲，呈依次略微升高（變化不太大）的曲線；富金石英ε值變化則較大，依次為低、最高（一百萬赫茲出現(xiàn)峰值）、次低到高有峰有谷的曲線。

3.4 晶胞參數(shù)特征 金礦床中的石英晶胞參數(shù)對評價石英的含金性具有標型意義，可以作為評價金礦的重要標志（表6）。

表6 金廠溝金礦床石英晶胞參數(shù)的特征

黃云波等（2002）對金礦床中石英的晶胞參數(shù)進行了對比研究，發(fā)現(xiàn)不含Au石英脈中石英晶胞參數(shù)（a0小于0.49151nm、c0小于 0.54075 nm、ν0小于 0.11300nm）明顯比含 Au 石英脈中（a0大于 0.49151 nm、c0大于 0.54100nm、ν0大于0.11300 nm_4）小，石英晶胞參數(shù)的特征可作為集安金廠溝金礦的找礦標志。

3.5 紅外吸收光譜特征 金礦床中石英紅外吸收光譜特征對找礦具有指示意義。吳尚全等（1984）在研究團結(jié)溝金礦床中石英紅外吸收光譜后，通過3400cm-1和2350cm-1吸收帶D1和D2與石英晶體本身吸收帶（2230cm-1）D的相對光密度D1/D（水的相對光密度）和D2/D（CO2的相對光密度）值，來確定生成石英的地質(zhì)環(huán)境，從而評價含礦性：團結(jié)溝金礦區(qū)含金石英與元古界片巖中的不含金石英完全不同，前者以水的相對光密度高為特征（大于1，一般為2-12），后者水的相對光密度都小于或等于1。所以，石英的吸收系數(shù)可以作為找礦評價的礦物學(xué)譜學(xué)標志。

3.6 熱發(fā)光標型 金礦床中石英的熱發(fā)光是其最重要的標型性質(zhì)之一，用來評價金礦石的含礦性。通過對浙江火山巖區(qū)金礦床石英的熱發(fā)光研究，徐國風（1987）發(fā)現(xiàn)一般富礦內(nèi)石英的熱發(fā)光性較弱；貧礦的較強，表明石英的熱發(fā)光強度可作為評價含礦性一種判別標志。

石英的熱發(fā)光曲線特征也可以判斷石英脈的含金程度。駱靖中（1988）通過對廣西某金礦床石英熱發(fā)光的研究，微金石英脈，石英含金小于0.03g/t，石英的熱發(fā)光曲線為單峰型，僅少數(shù)發(fā)光峰強度不高的為對稱雙峰型。含金石英脈，石英含金量0.11-37.5g/t，平均7.60g/t，礦石平均品位32.72g/t，石英的熱發(fā)光曲線以不對稱雙峰或三峰型為特征；而團結(jié)溝斑巖型金礦床中石英熱發(fā)光曲線以單峰型為主，且發(fā)光強度大者富含金石英。遼寧二道溝金礦床中石英的熱發(fā)光曲線有單峰型、雙峰型和三峰型；其熱發(fā)光標型為礦脈（體）在220-285℃間熱發(fā)光具明顯的中溫峰，曲線以尖銳單峰或階梯狀雙峰且發(fā)光強度大為特征；而圍巖石英熱發(fā)光具有平緩單峰或低緩雙峰特征。因此，石英熱發(fā)光曲線形態(tài)多峰或高峰可作為一種找礦礦物學(xué)評價標志。

4 結(jié)語

分析與研究金礦床中石英的標型特征的綜合表明，石英的顏色、形態(tài)、熱發(fā)光性、微量元素、晶胞參數(shù)、紅外譜學(xué)及包裹體等標型特征，對于金礦床的找礦和評價具有重要的實際意義。

石英含金性的找礦礦物學(xué)標志為：含金石英顏色為灰色、煙灰色；形態(tài)呈纖維狀、晶簇狀，微形貌表現(xiàn)出各種形變或具微裂隙；譜學(xué)特征顯示石英中水的相對光密度高，一般大于1；石英的微量元素具較高的金、鋁和堿含量及K/Na比值；石英晶胞參數(shù)值較大，單位晶胞體積v0大于112.94；石英中的包裹體具有數(shù)量較大（單位體積中的個數(shù)多），含CO2較多，鹽度較低的特點；含金石英脈中的石英熱發(fā)光曲線以不對稱雙峰型或三峰型以及高峰為特征。但對不同類型的金礦床中其石英標型性主次也不盡一致，某個金礦床次要的標型性質(zhì)對另一個金礦床而言可能是主要的找礦和評價標志。因此，對于金礦床中的石英標型特征應(yīng)具體分析，重點研究那些對找礦和評價具有直接指示意義的標型特征，從而定量地對礦點進行評價，了解礦體的深部情況及調(diào)查深部遠景。

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Application and Analysis of Typomorphic Characteristics of Quartz in Gold Deposits

Quartz is gangue mineral widespread in all types of gold deposits and is an important rock-forming mineral as gold-carrier mineral as well There are lots of Au metal genesis information in the form,micro morphologic,structure,chemical composition and various physical characteristics of quartz.This paper systematically studies the typomorphic characteristics of various type of gold deposits and indicates its great significance to geological prospecting.

quartz；gold deposit；typomorphic characteristics

都鵬飛（1988-），男，河南滑縣人，碩士研究生在讀，構(gòu)造地質(zhì)學(xué)專業(yè)。

P5

A

1006-4311（2014）13-0301-03