李洪奎，禚傳源，單偉，耿科，梁太濤

(山東省地質(zhì)科學(xué)研究院，國土資源部金礦成礦地質(zhì)過程與資源利用重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，山東省金屬礦產(chǎn)成礦過程與資源綜合利用重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，山東濟(jì)南　250013)

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山東舊店金礦金礦物特征及其意義

李洪奎，禚傳源，單偉，耿科，梁太濤

(山東省地質(zhì)科學(xué)研究院，國土資源部金礦成礦地質(zhì)過程與資源利用重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，山東省金屬礦產(chǎn)成礦過程與資源綜合利用重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，山東濟(jì)南250013)

以山東平度舊店金礦床中金礦物作為研究對象，通過對金礦物的形態(tài)、物性、主成分及微量元素等特征的研究，認(rèn)為舊店金礦中主要金礦物為銀金礦、自然金，主要載金礦物為石英、黃鐵礦、黃銅礦、方鉛礦、閃鋅礦等。金主要以銀金礦形式產(chǎn)出，金銀礦少量，自然金很少。金礦物賦存狀態(tài)主要為裂隙金、包體金、晶隙金等，呈粒狀、板狀、針狀產(chǎn)出，銀金礦與石英、黃鐵礦依存關(guān)系最為密切。舊店金礦金的成色集中在600～800之間，平均744.13，說明舊店金礦經(jīng)歷了中溫成礦環(huán)境，且成礦時(shí)間較短，是以金石英多金屬硫化物階段為主成礦期。

金成色；銀金礦；載金礦物；黃鐵礦；舊店金礦；山東省

引文格式：李洪奎，禚傳源，單偉，等.山東舊店金礦金礦物特征及其意義[J].山東國土資源，2015,31(8)：1-6. LIHongkui, ZHUO Chuanyuan, SHAN Wei, etc. Mineral Characterisitcs and Its Significance of Jiudian Gold Deposit in Shandong Province[J].Shandong Land and Resources, 2015,31(8):1-6.

1—太古宙TTG+表殼巖；2—元古宙變質(zhì)表殼巖；3—高壓-超高壓變質(zhì)帶；4—三疊紀(jì)巖漿雜巖；5—侏羅紀(jì)玲瓏侵入巖；6—早白堊世郭家?guī)X侵入巖；7—早白堊世偉德山侵入巖；8—早白堊世嶗山侵入巖；9—白堊紀(jì)沉積-火山沉積巖系；10—新生代沉積-火山沉積巖系；11—主要地質(zhì)界線；12—主要斷裂；13—金礦/榴輝巖；14—銀礦圖1　舊店金礦區(qū)大地構(gòu)造位置圖

金成色是自然金的一個(gè)重要標(biāo)型特征，攜帶著豐富成因信息，對指導(dǎo)礦床勘探有重要意義[1]。隨著測試技術(shù)的提高，精確確定金礦物的成色，可為劃分成礦階段、研究金礦床的礦化中心、礦床剝蝕深度和尋找原生金礦床提供信息[2]，國內(nèi)外學(xué)者對金的成色進(jìn)行了大量的研究。關(guān)于成色的概念，由于理解不同，有2種表示方法：一是Au/(Au+Ag)×1000[3]，二是Au/(Au+Ag+其他元素)×1000[4]。從金純度含義上講，目前大多數(shù)金礦地質(zhì)工作者所接受的是加拿大金礦地質(zhì)學(xué)者博伊爾1979年的定義[4]。金的成色與礦床成因類型、形成深度、變質(zhì)程度、成礦時(shí)代、成礦溫度、礦化階段、成礦熱液性質(zhì)、載金礦物、圍巖性質(zhì)及風(fēng)化剝蝕程度等多種因素有關(guān)[3-8]。因此可為研究礦床成因、找礦評價(jià)等提供信息[5-6]，但由于金的成色是一個(gè)復(fù)雜的問題[4]，只有金的成色與有關(guān)因素的變化關(guān)系被查明后方可應(yīng)用。本文以山東平度舊店金礦床中金成色作為研究對象，探討金成色與成礦作用的關(guān)系，以期對金礦床的勘查研究提供一定的借鑒作用。

1　成礦地質(zhì)背景

平度舊店金礦床地處膠北隆起區(qū)(圖1)，結(jié)晶基底由太古宙表殼巖、TTG巖系及古元古代變質(zhì)地層和深成巖體組成，中生界和新生界沿盆地分布[9-10]。區(qū)內(nèi)最醒目的構(gòu)造是NNE，NE斷裂；也是其控容礦構(gòu)造。侵入巖有震旦期片麻狀二長花崗巖系列，三疊紀(jì)巖漿雜巖、侏羅紀(jì)花崗巖和早白堊世花崗閃長巖-花崗巖、堿性花崗巖系列[11]。

舊店金礦床圍巖是晚侏羅世玲瓏花崗巖，為一典型的石英脈型金礦。石英脈的分布受斷裂構(gòu)造控制，其兩側(cè)往往是絹英巖，界線明顯，在絹英巖中有大量細(xì)小石英網(wǎng)脈，造成強(qiáng)烈硅化[12-13]。金屬硫化物(主要是黃鐵礦)以脈狀、團(tuán)塊狀、浸染狀賦存于含礦構(gòu)造帶及蝕變圍巖中。

礦區(qū)范圍內(nèi)已發(fā)現(xiàn)大小礦脈29條(圖2)，1號脈是礦區(qū)中最大最典型的礦脈，總體走向20°～55°，傾向NW，傾角60°～80°之間。該脈斷續(xù)延長約5km，脈內(nèi)已查明11個(gè)礦體，最大單體延長220m，延深354m，金礦品位1.52×10-6～67.83×10-6，平均4.57×10-6。礦體呈透鏡狀或扁豆?fàn)?，礦石類型為含金硫化物石英脈型。主要金屬硫化物為黃鐵礦，次為磁黃鐵礦、方鉛礦、閃鋅礦；金礦物以銀金礦為主；脈石礦物主要為石英，次為方解石、綠泥石、鉀長石、絹云母等?？蓜澐譃棰顸S鐵礦化-絹英巖化、Ⅱ石英-磁黃鐵礦-中粗粒黃鐵礦、Ⅲ石英-黃鐵礦-微細(xì)粒黃鐵礦、Ⅳ石英-多金屬硫化物和Ⅴ石英-碳酸巖等5個(gè)成礦階段，其中Ⅱ，Ⅲ，Ⅳ為金的主要富集成礦階段[14-15]。

1—第四系；2—野頭組；3—晚侏羅世郭家店二長花崗巖；4—晚侏羅世云山二長花崗巖；5—晚侏羅世崔召二長花崗巖；6—煌斑巖；7—金礦脈及編號；8—地質(zhì)界線；9—斷層圖2　舊店金礦區(qū)礦脈分布圖

2　載金礦物及金之形態(tài)

2.1載金礦物特征

舊店金礦礦石礦物有黃鐵礦、磁黃鐵礦、黃銅礦、方鉛礦、閃鋅礦、銀金礦、金銀礦及少量自然金、白鐵礦、菱鐵礦；脈石礦物以石英為主，尚有方解石、絹云母、斜長石、綠泥石等。主要金礦物為銀金礦、自然金，主要載金礦物為石英、黃鐵礦、黃銅礦、方鉛礦、閃鋅礦、黝銅礦、絹云母等。

黃鐵礦是與金礦化關(guān)系最密切的礦物之一。在空間上主要呈網(wǎng)脈狀、脈狀、團(tuán)塊狀、浸染狀產(chǎn)出于石英脈中，少量分布于近礦蝕變圍巖中，在時(shí)間上表現(xiàn)為多階段性。

粗粒黃鐵礦呈立方體自形晶，亮黃色，晶紋發(fā)育，粒度多為5～10mm，最大可達(dá)20mm。呈星散狀分布于石英脈或石英晶洞中，含量低，含金性差。中粗粒黃鐵礦生成晚于粗粒黃鐵礦，膠結(jié)了含粗粒黃鐵礦的石英角礫，占礦石中黃鐵礦總量的95%左右，多呈立方體或六面體自形—半自型晶，淺黃色，粒度多為3～5mm，呈致密塊狀、脈狀分布于石英脈中。中細(xì)粒黃鐵礦分布廣泛但含量低，多呈半自形—自型晶，以立方體、八面體為主，多成灰黃色—煙灰色，多成脈狀穿插于磁黃鐵礦或早期黃鐵礦及石英脈中，也有的成砂糖狀塊體。其含金性好，包體金、粒間金發(fā)育。

石英具有空間分布的廣泛性和形成演化的多階段性，是金礦床中最主要的載金礦物之一，也是成礦各階段的貫通礦物。

2.2主要載金礦物黃鐵礦微量元素特征

黃鐵礦理論上是鐵和硫的化合物，但在自然界的成礦作用中，由于成礦溶液中還存在著其他的元素，特別是與Fe，S的地球化學(xué)性質(zhì)相似的As，Se，Te，Co，Ni等元素[16-17]。成礦作用中溶液的濃度、溫度、壓力、pH值，Eh值等的變化，必然要發(fā)生類質(zhì)同象替代。若成礦溶液的介質(zhì)成分復(fù)雜，黃鐵礦中的微量元素成分便復(fù)雜；反之，則簡單。不同期次或不同礦化類型形成的黃鐵礦，由于其形成的物理化學(xué)條件不同，使微量元素的成分存在明顯的差異，因此對微量元素的標(biāo)型特征進(jìn)行對比分析很有必要[18]。通過對5個(gè)世代挑選出的黃鐵礦進(jìn)行電子探針分析，由山東省地質(zhì)科學(xué)研究院分析，分析儀器為JXA-8230，硫化物測試條件：電壓20kV，PCD成分電流為5×10-8A，圖像電流為5×10-10A，得出數(shù)據(jù)如表1。

表1　舊店金礦不同成礦階段黃鐵礦微量元素特征(10-6)

根據(jù)研究區(qū)黃鐵礦對礦區(qū)背景微量元素蛛網(wǎng)圖分析(圖3)，可知黃鐵礦各世代的微量元素配分曲線均大體一致但局部不同的特點(diǎn)，從黃鐵礦各形成階段曲線來看，第二階段與第三階段微量元素的富集程度較明顯，第二階段微量元素富集程度一般，第一和第五階段富集程度較弱。從單元素上看，其中Au，Ag，As，Co，Bi，Cu，Pb，Zn等在第二、三、四成礦階段富集明顯，B，Ni，Sb基本沒有富集，而Ti則在全過程中均呈現(xiàn)虧損狀態(tài)。

圖3　舊店金礦床黃鐵礦微量元素蛛網(wǎng)圖(單位同表1)

2.3金形態(tài)

舊店金礦床中金主要以銀金礦形式產(chǎn)出，金銀礦少量，自然金很少。金礦物賦存狀態(tài)主要為裂隙金、包體金、晶隙金等(表2)，其中裂隙金占56.18%、包體金占43.64%、晶隙金占0.173%，礦石中包體金和裂隙金占99.82%，晶隙金占0.18%。金的單礦物與其他礦物依存關(guān)系見表3。金形態(tài)各異，一般為粒狀、板狀、針狀(表4)。

表2　金粒的嵌布關(guān)系

表3　金粒在各粒級中分配

表4　金粒形態(tài)統(tǒng)計(jì)

3　金成色

金成色的研究有助于分析判斷金礦床成因以及礦床形成的深度、成礦溫度，對同一礦床金成色的研究可推測成礦熱液的成分。本次對金成色的研究由中國冶金地質(zhì)總局山東局測試中心進(jìn)行分析，分析儀器為JXA-8230型電子探針(YQ055)，檢出環(huán)境為：溫度20～23℃，濕度45%～55%。分析條件：加速電壓15kV、電子束電流20nA、束斑直徑5μm、X射線檢出角40°；標(biāo)準(zhǔn)樣品：美國SPI天然礦物或合成氧化物國家標(biāo)準(zhǔn)。校正方法為ZAF校正法；檢測依據(jù)為GB/T15074-2008《電子探針定量分析方法通則》。舊店金礦主要金礦物電子探針分析及金成色計(jì)算結(jié)果列于表5，典型金礦物的分析圖譜見圖4。

圖4　樣品14043-2銀金礦電子圖譜

從表5中可以看出：舊店金礦中金的成色最低為588.52，最高為807.54，平均為744.13。結(jié)合收集前人*山東黃金地質(zhì)礦產(chǎn)勘查有限公司，山東省平度市舊店金礦區(qū)金礦詳查報(bào)告，2014年。對該礦的研究成果(表6)，表明舊店金礦以中等金成色為主，集中在600～800區(qū)間，具有較小的變化范圍，說明金礦形成沉淀的溫度較均一，環(huán)境較穩(wěn)定。

表5　舊店金礦主要金礦物電子探針分析結(jié)果

表6　舊店金礦金成色計(jì)算結(jié)果

4　問題討論

膠東金礦的形成經(jīng)歷了一個(gè)長期的演化過程，古老基底(膠東巖群與TTG花崗巖)的重熔形成玲瓏花崗巖和郭家?guī)X花崗閃長巖?？氐V圍巖為基底巖系及衍生的S型、殼?；旌闲突◢弾r，控礦熱力學(xué)條件是白堊紀(jì)巖漿巖，成礦的動力學(xué)過程受華北東部中生代構(gòu)造體制制約[19-20]。李洪奎等認(rèn)為[21]，膠東地區(qū)處于特提斯、古亞洲洋和太平洋三大構(gòu)造域的結(jié)合部位，它們的相互作用及陸內(nèi)過程，都影響著膠東地區(qū)構(gòu)造-巖漿事件及成礦動力學(xué)機(jī)制[21]。中生代是膠東金礦最重要的構(gòu)造成巖成礦期，其金礦主成礦期為110～125Ma[22-23]，金礦形成與基底巖系活化改造、中生代花崗巖的形成關(guān)系密切。因此，金成色較低(表6，表7)，以600～800居多，反映了膠東金礦成礦深度不大，為中-淺成，相對深度小于3.0km[24]。

李士先等[25]對膠東金礦的金成色進(jìn)行了較為系統(tǒng)的研究，認(rèn)為金的成色與成礦物質(zhì)、礦床類型、成礦物化條件密切相關(guān)，金的成色具有重要的地質(zhì)意義，并得出如下結(jié)論：膠東金礦的最高成色為954(或大于954)，最低成色為158(或低于158)，平均成色為710.96，均方差125.33，變異系數(shù)為0.18，大多數(shù)金成色集中在900～500之間。說明膠東金礦的成色以中-中高成色為主，并在較大范圍內(nèi)變化，這不僅反映了膠東金礦的成礦時(shí)代較新，并在中低-中高溫、中淺-中深成環(huán)境中形成，而且也反映了金(或載金礦物)的形成是多次地球化學(xué)(或成礦階段)作用的產(chǎn)物,這與李洪奎研究得出的早、中、晚3個(gè)金礦成礦幕具有相似性[11]。

膠東金礦主要成礦階段之間，無論在金的成色上、還是在成礦條件方面均有較大的差異。早期成礦階段即金石英黃鐵礦階段，金的最高成色為954(或大于954)，最低成色為812(或低于812)，大多數(shù)金成色集中在940～840之間，平均成色為863，均方差32.46，變異系數(shù)為0.04，說明該階段金以高成色為主，并在較小范圍內(nèi)變化，反映該階段成礦相對較早，并在高的溫度環(huán)境中形成，成礦階段內(nèi)金礦物世代單一。中期成礦階段即金石英多金屬硫化物階段，金的最高成色為809(或大于809)，最低成色為606(或低于606)，大多數(shù)金成色集中在750～650之間，平均成色為711.99，均方差79.89，變異系數(shù)為0.11，說明該階段金的成色以中等為主，并在相對較小范圍內(nèi)變化，這不僅反映成礦階段較新，并在中溫環(huán)境中形成，而且也反映了該階段內(nèi)金礦物世代較為簡單。晚期成礦階段即金銀石英少硫化物階段，金的最高成色為620(或大于620)，最低成色為158(或低于158)，大多數(shù)金成色集中在550～350之間，平均成色為478.66，均方差124.03，變異系數(shù)為0.26，說明該階段金的成色以中低成色為主，并在較大范圍內(nèi)變化，這不僅反映成礦階段較晚，并在中低溫的環(huán)境中形成，而且也反映了該階段內(nèi)金礦物世代較為復(fù)雜。舊店金礦金的成色集中在600～800之間，平均744.13，說明舊店金礦經(jīng)歷了中溫成礦環(huán)境，且成礦時(shí)間較短，是以金石英多金屬硫化物階段為主成礦期。

5　結(jié)論

(1)舊店金礦礦石的主要金屬礦物有黃鐵礦、磁黃鐵礦、黃銅礦、方鉛礦、閃鋅礦、銀金礦、金銀礦及少量自然金，脈石礦物以石英為主，少量的方解石、絹云母、斜長石、綠泥石等。主要金礦物為銀金礦、自然金，主要載金礦物：石英、黃鐵礦、黃銅礦、方鉛礦、閃鋅礦等。黃鐵礦是與金礦化關(guān)系最密切的礦物之一。

(2)舊店金礦床中金主要以銀金礦形式產(chǎn)出，金銀礦少量，自然金很少。金礦物賦存狀態(tài)主要為裂隙金、包體金、晶隙金等，包體金和裂隙金占99.82%，晶隙金占0.18%。金的單礦物與石英、黃鐵礦依存關(guān)系最為密切，金呈粒狀、板狀、針狀產(chǎn)出。

(3)從黃鐵礦的微量元素分析可以看出：黃鐵礦中Au，Ag，As，Co，Bi，Cu，Pb，Zn富集明顯；B，Ni，Sb基本沒有富集；而Ti則在全過程中均呈現(xiàn)虧損狀態(tài)。

(4)舊店金礦金的成色集中在600～800之間，平均744.13，說明舊店金礦經(jīng)歷了中溫成礦環(huán)境，且成礦時(shí)間較短，是以金石英多金屬硫化物階段為主成礦期。

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Mineral Characterisitcs and Its Significance of Jiudian Gold Deposit in Shandong Province

LI Hongkui, ZHUO Chuanyuan, SHAN Wei, GENG Ke, LIANG Taitao

(Shandong Institute of Geological Sciences, Shandong Key Laboratory of Geological Processes and Resource Utilization in Metallic Minerals, Key Laboratory of Gold Mineralization Processes and Resources Utilization Subordinated to the Ministry of Land and Resources, Shandong Jinan 250013, China)

Regarding gold minerals of Jiudian gold deposit in Pingdu city in Shandong province as studying object, morphology, properties, main components and trace elements of gold minerals have been studied. It is thought that major gold minerals in Jiudian gold deposit are electrum and native gold, main carrying gold minerals as quartz, pyrite, chalcopyrite, galena, sphalerite. Gold is mainly produced in the form of silver gold, gold and silver deposits. Gold occurrence types are mainly composed of fractural gold, inclusion gold and crystal fractured gold, and occurred as granular, plate, needle like type. Silver gold deposit is closely related with quartz and pyrite. Gold fineness of Jiudian gold deposit is 600～800, and average value is 744.13. It is showed that Jiudian gold deposit has experienced medium-low temperature metallogenic environment, and mineralization time is a relatively short. Quartz polymetallic sulfide stage is the main mineralization stage.

Gold finess; silver deposit; gold bearing minerals; pyrite; Jiusian gold deposit; Shandong province

2015-03-11；

2015-04-01；編輯：曹麗麗

項(xiàng)目編號：魯勘字2010061號，山東省泰山學(xué)者建設(shè)工程專項(xiàng)經(jīng)費(fèi)聯(lián)合資助

李洪奎(1962—)，男，山東昌樂人，研究員，主要從事地質(zhì)礦產(chǎn)勘查、礦床學(xué)及深部勘查技術(shù)方法研究工作；E-mail:lhklhk126@126.com

P618.11

A

①山東黃金地質(zhì)礦產(chǎn)勘查有限公司,山東省平度市舊店金礦區(qū)金礦詳查報(bào)告，2014年。