鄧松良

（新疆礦產(chǎn)實驗研究所，新疆 烏魯木齊 830000）

國內(nèi)外許多學者對構(gòu)造控制的中溫熱液金礦床有不同的稱呼，如固體變質(zhì)金礦床、變質(zhì)砂巖型金礦床、變質(zhì)超基性巖型金礦床、銅綠型金礦床等。金礦板塊構(gòu)造的出現(xiàn)伴隨著沉積物、石英脈狀金礦床的產(chǎn)生，也使學者們對一些沉積物的區(qū)域背景有了新的認識。隨著對金礦床的金屬形成理論的不斷研究和總結(jié)，學者們逐漸認識到，這些類型的金礦床具有相似的地質(zhì)和地球化學性質(zhì)，都與早產(chǎn)有關(guān)。因此，Groves等人提出了關(guān)于金礦床的新概念，將造山帶金礦床劃分為淺層礦化的連續(xù)金屬量模型，其金屬深度和深部地層都進行了新的規(guī)劃。礦床研究已成為礦產(chǎn)資源研究的重要邊界之一，近年來，中國地質(zhì)學家對大多數(shù)中溫生物進行了研究，南天山、東昆侖、華北克拉通周邊的熱液金礦床被認為是典型的造山帶金礦床，與此同時還發(fā)現(xiàn)了其他類型的金礦床，例如云南墨江等。

目前，我國大部分省、市和地區(qū)都有金礦，我國經(jīng)濟礦產(chǎn)以天然金和銀金為主，礦床以碲化物為主。結(jié)合黃金在礦物中的情況，可分為幾種類型。其中，獨立礦物以金和含金礦物的形式存在，工業(yè)利用頻率較高，可直接利用的礦物占已發(fā)現(xiàn)總數(shù)的十分之一以上。

1 金礦礦物巖石特征

首先是粘土巖，它含有黃鐵礦、碳等多種礦物質(zhì)，其中以水云母含量最高。這些類型的礦物大致呈鱗片狀，并在接近水平的平面上連接。水云母的顆粒很小，最長的約3毫米，占巖石的75%。鐵白云石是礦區(qū)中相對分散的幾種顆粒的聚集體，在水云母中呈現(xiàn)晶體狀的狀態(tài)，通常被水云母、硫磺等物質(zhì)包圍，其含量約為12.5%。并且大部分硫化物分布都不緊密，基本上是分散的，多呈條狀和薄層狀，尺寸以微米為單位，只有部分面積超過10%，鐵白云石結(jié)構(gòu)示意圖見圖1。

圖1 鐵白云石結(jié)構(gòu)圖

金礦礦物組成還包括砂巖和粉砂巖，相關(guān)數(shù)據(jù)表明，這些礦物的含金量較高。其中，包括石英、硅酸鹽等，其碎屑形狀棱角較多，在礦區(qū)內(nèi)分布較為均勻。石英常表現(xiàn)出波狀消光，邊緣區(qū)域被其他物質(zhì)溶解，賦予其非常不規(guī)則的形狀。顆粒的直徑一般不超過0.5mm，約65%的砂巖材料是碎屑，而碎屑巖石的整體規(guī)模通常小于10%。角礫巖因其整體角礫巖形狀而得名，其包含的巖石種類非常豐富，包括水云母含量高的粘土巖和石英巖，角礫巖的尺寸很大，從1毫米到幾厘米不等。水泥中有石英巖和黃鐵礦，前者主要呈條狀和顆粒狀，基本在0.2mm左右，整體排列不規(guī)則，基本伴有粘土。水泥由于硫化物在各地區(qū)的分布情況基本一致，所以出現(xiàn)侵染現(xiàn)象。

侵染變化影響礦物硅化進程，該礦的石英巖并不都是有害的，硅化石英巖可分為兩個階段，硅化是第一階段形成的石英，呈片狀、柱狀等，多見于半固態(tài)寶石和一些膠體中，這類石英石的透明度指標比較小，粒度也較小?，F(xiàn)階段石英巖與其他硫化物基本相關(guān)。由于黃鐵礦中的金元素超過40g/t，因此可以看出這一階段發(fā)生的硅化現(xiàn)象與金礦物的變化基本存在聯(lián)系。在第二階段，石英巖不是以薄片的形式分布，而是成為填充縫隙的材料。與上一步相比，其粒度大大增加，透明度指標大大提高，而且不含硫化物。黃鐵礦、菱鎂礦等基本存在于含金的巖礦中，其實際含量約為7%。首先是純黃鐵礦和含砷黃鐵礦，雖然所有礦石中都存在一定程度的黃鐵礦，但由于形成時期不同而存在差異。其次，菱鎂礦存在于大多數(shù)金礦石中，但含量較低，通常低于1%，這類礦石很少獨立形成，因此其在后生階段與黃鐵礦同時出現(xiàn)并分布在它們周圍。最后，金礦中有少量的毒砂，由于尺寸比較大，因此可以看成表示該地區(qū)含有黃金的主要指標之一，其他礦物成分表如下表1所示。

表1 礦物成分表

除了表1中的成分外，金礦中還含有高嶺土，其往往出現(xiàn)在硅化后期，分布在各種裂縫中，因此存在分布狀態(tài)不規(guī)則的脈狀，晚期石英石往往會出現(xiàn)裂縫或者石英溶解的情況。除此之外也受到碳酸化影響，例如，鐵白云石化通常呈顆粒狀散落在各種巖石中。方解石型多出現(xiàn)于后巖石時代，分布于碳酸鹽巖脈中。最初其尺寸小于1mm，并不是普通的石頭。然而，隨著時間流逝它們的尺寸擴大，目前已經(jīng)達到幾厘米。

金礦的含金量因地區(qū)而異，最低每噸1.2克，最高每噸81克，因此礦區(qū)平均含量在每噸20克以上。在整體分布上，金的成分很不均勻，有的地方很多，有的地方很少。因此，從地球化學的角度來看，該礦區(qū)的元素具有多樣化的特點，形成金礦礦床的原因是多方面的，其與砷、氧化鎂等其他元素也存在一定的關(guān)系。結(jié)合相關(guān)數(shù)據(jù)分析，首先可以確認硅、鋁、鐵等元素的波動幅度較小，正常情況下不超過50%。金礦元素群基本一致，是砂巖和粉砂粘土巖的重要組成部分，受炭化的威力影響。銅、鈷、鋅波動幅度不大，整體分布較為對稱。說明它受分異和沉降雙重作用力的影響。而且由于與金的聯(lián)系比較少，從形成的角度來看，與金沒有明顯的聯(lián)系。金和砷的波動程度比較高，高達120%，但同時，其元素相對分散且不均勻，不受沉積影響，因此兩者的相關(guān)性非常明確，可以斷定兩者屬于共生關(guān)系。除此之外，氧化鈣和氧化鎂的波動程度較高，與黃金有顯著的相關(guān)性，造成這種現(xiàn)象的主要原因是含礦溶液以鐵白云石的形式摻入巖體中，導致碳酸鈣在極短的時間內(nèi)水解形成氫離子，此時，金元素的水解速度大大提高，促進了金的沉淀。

2 金礦礦床成因

燕山早期，松江河金礦床屬于太平洋板塊與大陸板塊邊界。歐亞大陸下方的古太平洋板塊的長期大規(guī)模俯沖使巖石圈增厚，增厚的巖石圈在重力作用下剝落，流層中緩慢的物質(zhì)上升使下地殼部分融化，產(chǎn)生中度酸性巖漿。巖漿在一定深度下侵入地殼，提供熱力學、成礦流體和一些礦化作用。用于礦化的流體沿著深斷層移動到淺層，在上升和遷移過程中，中生代碎片不斷被提取并發(fā)生巨大變化。在礦化的早期和中期，其常常由于流體的沸點而分解。在后期，當加入常壓水時，會沉淀出碳酸鹽。區(qū)內(nèi)金屬金的深度接近金礦的金屬深度，具有控礦構(gòu)造，屬中城造山型金礦。

NW斷層是研究區(qū)的主要控礦構(gòu)造。礦體受SN走向的脆韌剪切區(qū)控制，經(jīng)歷了地殼深部韌性變形和淺層脆性變形疊加。成礦期呈現(xiàn)左旋壓縮和扭轉(zhuǎn)的特征。這種結(jié)構(gòu)主要是一種傳播和散射的無線電波結(jié)構(gòu)。巖變主要包括硅化、鉀化、氯化、石化等。

金礦廣泛的沉積物性質(zhì)有很多方面。首先，當金礦位于特定區(qū)域時，它們通常表現(xiàn)出相對穩(wěn)定的狀態(tài)，并且存在不統(tǒng)一的規(guī)律。其次，黏土巖有很多礦物，它們在基本相同的區(qū)域內(nèi)作為一個整體分層，在垂直方向上的物質(zhì)存在基本相同，而在水平帶的某些部位，則受斷裂帶、靜脈地層等作用的影響。其次，礦區(qū)的材料類別并不復雜，各種礦物的組合相對簡單，而圍巖由于整體構(gòu)造特征和地層的不同，具有更多相同的特征。礦區(qū)周圍巖漿巖少，地表巖石結(jié)構(gòu)相對簡單。采用科學測溫技術(shù)，發(fā)現(xiàn)礦石中有機質(zhì)的成巖溫度約為237攝氏度，這個溫度接近鐵銹片巖的最低變質(zhì)溫度，可以得出這類巖石沒有成功進入變質(zhì)期。礦區(qū)微量元素種類多，結(jié)合相關(guān)數(shù)據(jù)可知，砷含量超過20%，分布在黃鐵礦邊緣區(qū)域。

同時，黃鐵礦還含有鈷鎳合金，因此該礦物不屬于巖漿熱液的范疇，硒也相對較低，約為每噸9克。由火山熱液形成的沉積物中的硒超過50g/t?？梢缘贸鼋Y(jié)論，該金礦礦床不屬于火山熱液的形成。綜合相關(guān)檢測數(shù)據(jù)，該礦區(qū)硫同位素平均含量高達12，按此比例可以確定基本屬于中硫度。綜上所述，該金礦礦床應(yīng)無沉積形成，屬于地下水熱液轉(zhuǎn)化型礦床。根據(jù)巖石結(jié)構(gòu)，洋盆邊緣有數(shù)個金礦，結(jié)合地質(zhì)形成的歷史階段分析，其在物質(zhì)含量、鹽度含量和溫度方面具有不同的指標?；旌虾?，一些水介質(zhì)中的物質(zhì)很容易在混合區(qū)沉積，含有礦物的熱液進入劈裂結(jié)構(gòu)，或受其他因素、溫度和壓降等指標的影響相應(yīng)減少，由于混合溶液本身性質(zhì)的不同，造成金絡(luò)合物內(nèi)部結(jié)構(gòu)的平衡被打破，金由此恢復成金屬金。此時若附著于黃鐵礦，或受水云母的影響，逐漸形成礦床。

3 結(jié)語

綜上所示，金礦內(nèi)礦物質(zhì)含量及種類豐富，碎屑巖偏多，各類礦物質(zhì)的分布大多不均勻。且金礦內(nèi)的硫化物的含量非常高，其情況與國內(nèi)部分黃鐵礦類似。通過對金礦礦物巖石特征及礦床成因分析可知，金礦為典型的地下水熱液改造類的礦床，形成受到混合溶液本身的性質(zhì)存在差異所影響。