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        青海省納赤臺金礦床載金礦物及賦存狀態(tài)初步研究

        2015-05-30 21:27:07李長山宋志嬌尹力
        科技創(chuàng)新與應用 2015年12期
        關鍵詞:電子探針

        李長山 宋志嬌 尹力

        摘 要:納赤臺金礦區(qū)地處東昆侖東段中部。區(qū)內構造具有多期活動和切割深度大等特點,成礦地質條件優(yōu)越。通過系統(tǒng)采樣和光薄片鑒定,確定礦石礦物特征,通過XRD及電子探針測試,確定了礦床中載金礦物主要為黃鐵礦、毒砂和含砷黃鐵礦。金的賦存狀態(tài)主要有晶格金和裂隙金兩種。金的賦存狀態(tài)一直是國內外學者的研究焦點,特別是微細粒金的賦存狀態(tài)及精確含量的研究,是關系到金的選冶工藝及回收利用的重要參考,對后期金礦勘探、金的成因分析及金成礦期次劃分也具有重要指示意義。通過磨制光、薄片的鏡下觀察及電子探針分析技術,對青海省納赤臺納赤臺礦區(qū)的含砷黃鐵礦Au、As等元素含量及其分布規(guī)律進行了系統(tǒng)研究,分析金的賦存狀態(tài)與金的成礦作用,為進一步研究該類型金礦床提供理論意義。

        關鍵詞:納赤臺;電子探針;載金礦物;賦存狀態(tài)

        1 礦床地質特征

        納赤臺金礦床地處東昆侖東段中部,一定地質構造環(huán)境形成一定的金屬礦床組合類型已是國際礦床學界普遍接受的事實[1]。東昆侖的多期次的地質構造和演化為該地區(qū)提供了良好的成礦條件。

        區(qū)內及周邊地區(qū)出露地層較齊全,主要出露有元古界金水口群、中一上元古界萬保溝群、下古生界納赤臺群、泥盆系、石炭系、二疊系、三疊系、侏羅系、第三系及第四系。中一晚元古代萬保溝群的碳酸鹽組,巖性為一套大理巖、淺灰色白云巖、夾亮晶灰?guī)r及板巖等,表現(xiàn)為一套穩(wěn)定沉積的單斜巖層。受東昆侖構造帶地質作用的影響,巖石變質變形強烈,各類揉皺、石香腸、褶疊層等廣泛發(fā)育,變質程度達綠片巖相[2]。

        大理巖:以方解石為主,可見少量石英(約2%)局部石英較多,粒狀變晶結構。

        白云巖:白云石為主,結晶較差。粒屑結構、交代結構、殘余結構。局部見結晶較好的顆粒,石英約1~20%,方解石約5~30%??梢娛⒑头浇馐拭}狀侵入。

        亮晶灰?guī)r:方解石為主,解理面發(fā)生彎曲,局部破碎嚴重,顆粒接觸線破碎,可能由于發(fā)生應力作用。

        板巖:主要成分絹云母,約60%,石英35%,含少量毒砂,約2%。云母中見帶狀黃鐵礦,黃鐵礦具非均性(可能含As),它形粒狀,顆粒較小。

        該區(qū)構造極為發(fā)育,受昆中構造帶及昆南構造帶多期次的影響,形成一系列規(guī)模不等的近北西-南東向構造群,構造斷裂性質以壓性、壓扭性為主。該區(qū)構造為成礦提供良好的運移通道和存儲空間[3]。

        礦區(qū)巖漿活動微弱,未見巖漿巖出露。

        2 礦石礦物特征

        礦石礦物組成比較簡單,主要為含砷黃鐵礦、毒砂,可見少量褐鐵礦。脈石礦物主要有方解石、白云石、石英、絹云母等。

        黃鐵礦主要呈它形粒狀,由于其含砷量不同可分為兩種類型,一種反射色偏黃,切面麻點較多;一種反射色偏白,切面光滑。顆粒粒徑變化較大,0.05~0.12居多,大者可達3mm。

        毒砂顆粒呈自形-半自形,受應力作用縱橫交錯的裂隙和裂紋十分發(fā)育,顆粒較為破碎,粒徑不一,非均性明顯,可見其菱形切面或柱狀切面。

        褐鐵礦呈他形,含量較低,零星分布,硬度較大,具紅色內反射。

        對礦石進行XRD測試,測試結果如表1,利用理學DMAX-3C衍射儀,在CuKa, Ni濾光條件下,結果表明,礦石礦物與脈石礦物與鏡下鑒定結果基本一致,伊利石是絹云母風化變質產(chǎn)物,砷黃鐵礦即為黃鐵礦、毒砂。

        黃鐵礦即樣品NCT1-6-1、NCT1-6-2中Fe含量為43.9~44.3%、硫含量49.1~49.7%,分子式分別為Fe0.49S、Fe0.50S,接近黃鐵礦標準分子式,而Au含量較低;NCT2-2-1、NCT2-2-2、NCT2-5-1分子式分別為Fe0.99AsS、FeAsS、Fe1.02As0.95S,其中NCT2-5-1中金含量為29.096%;NCT2-5-2、NCT2-5-8為含砷黃鐵礦,分子式分別為Fe0.99As0.69S、Fe0.94As0.65S,含Au分為82.846%、3.95%。NCT2-5-1、NCT2-5-2、NCT2-5-8探針點落于背散射掃描電鏡中所觀察的自然金位置,所以Au含量相對較高。

        從表中可以看出,測試的7個點中黃鐵礦、毒砂、含砷黃鐵礦總體含金量較好,均高于電子探針檢測線(0.001%),說明礦床中載金礦物主要為黃鐵礦、毒砂和含砷黃鐵礦。

        此外,手標本及鏡下觀察,均未發(fā)現(xiàn)自然金,在背散射掃描電鏡中可見少量自然金顆粒存在于含砷黃鐵礦裂隙中。(如圖3)

        一般來說黃鐵礦中的鈷含量反映了其成礦溫度,其成礦溫度越高,含鈷量也越多。高溫型黃鐵礦含鈷量高于1000×10-6,中溫型黃鐵礦含鈷量在100×10-6~1000×10-6,低溫型黃鐵礦含鈷量少于100×10-6[4]。分析中Co含量0.017~0.041%,為中溫型黃鐵礦。Ni含量為0.003~0.017%,含量較低,多數(shù)低于分析限值。

        3 金的賦存狀態(tài)初步研究

        3.1 晶格金

        所有分析的黃鐵礦及毒砂中均含有一定數(shù)量的金,而大部分為“不可見金”這類金不僅在光學顯微鏡下無法找到,即使利用電子探針和在高倍掃描電鏡下亦未發(fā)現(xiàn)獨立金礦物富集區(qū)。近年來,在部分淺成低溫熱液型金礦床如斐濟的恩派爾(Emperor)金礦(310 t Au),也發(fā)現(xiàn)了少量次顯微級包裹金,但金的主要存在形式是晶格金,其主要載金礦物是含砷黃鐵礦。但Chouinard等未發(fā)現(xiàn)次顯微包裹金,認為金是以晶格金的形式存在于含砷黃鐵礦中[5]。

        3.2 裂隙金

        受東昆侖地區(qū)構造運動應力作用,巖石、礦物中常形成裂隙,由于毒砂在硫(砷)化物中晶出較早,有的毒砂被碎成細粒晶粒,充填于細粒石英粒間,因而后期沉淀的硫化物-自然金常沿含砷黃鐵礦、毒砂的節(jié)理及裂隙進行充填交代,形成自然金細脈或金粒。分析可知,金顆粒分布少,粒徑1-5um左右,以微細粒金為主。裂隙金是該礦區(qū)金的賦存形式之一。

        4 結束語

        (1)納赤臺金礦床金中的黃鐵礦、毒砂及含砷黃鐵礦總體含金量較好,為主要的載金礦物。其中,含砷黃鐵礦的含金量高于毒砂和黃鐵礦。

        (2)納赤臺金礦床金的賦存形式主要有兩種,一為“不可見金”,光學顯微鏡及高倍掃描電鏡下均未見該類型金的存在,研究認為該類型金的主要載金礦物為含砷黃鐵礦,存在形式為晶格金;另一種為裂隙金,早期形成的毒砂及含砷硫化物由于區(qū)域構造作用發(fā)生破碎形成裂隙,為后期沉淀的自然金所交代充填,形成裂隙金。

        參考文獻

        [1]姜春發(fā),等.構造遷移論[J].概述中國地質科學院院報,1992:1-6.

        [2]趙俊偉.青海東昆侖造山帶造山型金礦床成礦系列研究[D].長春:吉林大學,2008,1-8+97-110.

        [3]舒曉峰,王雪蘋,吳鴻梅.納赤臺金礦成礦特征及成因分析[J].黃金科學技術,2007,15(5):40-43.

        [4]梅建明.浙江遂昌治嶺頭金礦床黃鐵礦的化學成分標型研究[J].現(xiàn)代地質,2000,14 (1):52.

        [5]Chouinard A, Paquette J,WilliamsJones A E. C'rystallo-graphic controls on trace-element incorporation in auriferous pyrite from the pascua epitherma higlrsulfidation deposit,Chile-Argentina[J].The Canadian Mineralogist,2005,43:951-963.

        作者簡介:李長山(1988-),男,從事礦物學、巖石學、礦床學研究。

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