吉林溜河金礦床石英的標(biāo)型特征在找礦預(yù)測(cè)中的應(yīng)用

黃云波，彭明生

（1.長(zhǎng)春工程學(xué)院，吉林長(zhǎng)春130021；2.沈陽(yáng)地質(zhì)礦產(chǎn)研究所，遼寧沈陽(yáng)110034）

吉林溜河金礦床石英的標(biāo)型特征在找礦預(yù)測(cè)中的應(yīng)用

黃云波，彭明生

（1.長(zhǎng)春工程學(xué)院，吉林長(zhǎng)春130021；2.沈陽(yáng)地質(zhì)礦產(chǎn)研究所，遼寧沈陽(yáng)110034）

應(yīng)用石英的標(biāo)型特征對(duì)吉林溜河金礦石英的含金性進(jìn)行了初步的定量分析，結(jié)果表明該區(qū)不含金石英脈中石英晶胞參數(shù)明顯比含金石英脈中石英晶胞參數(shù)小.含金石英脈中石英微量元素特征是：有一定鋁堿含量，含較多鐵，少量鋇，而Co、Cr、Rb、Cs、Sc、Ta等平均含量低于礦區(qū)背景值，出現(xiàn)明顯的虧損.含金石英包裹體的H2O和CO2含量明顯比不含金石英包裹體的H2O和CO2含量偏高.根據(jù)上述石英的標(biāo)型特征研究成果，再結(jié)合構(gòu)造控礦規(guī)律、地球化學(xué)研究信息，對(duì)吉林溜河金礦區(qū)進(jìn)行了礦區(qū)深部成礦預(yù)測(cè).

金礦床；石英；標(biāo)型特征；成礦預(yù)測(cè)；吉林溜河

Abstract：The gold content of quartz from Liuhe gold deposit in Jilin Province is quantitatively analyzed with the typomorphic characteristics of quartz.The result shows that the cell parameters of quartz from the Au-free vein are apparently smaller than those from the Au-bearing vein.The trace elements in the quartz from Au-bearing vein are characterized by certain Al-alkaline content,much Fe,less Ba,and lower average contents of Co,Cr,Rb,Cs,Sc and Ta than the background value of the orefield.The H2O and CO2contents in the inclusion of Au-bearing quartz are evidently higher than those of Au-free quartz.Based on such analysis,with study on the structure-controlling law and geochemistry of the deposit,a prediction for the mineralization in the deep of the orefield is carried out.

Key words：gold deposit;quartz;typomorphic characteristics;ore prediction;Liuhe,Jilin Province

溜河金礦床是近年在吉林輝南-樺甸-和龍金銀成礦帶發(fā)現(xiàn)的具有大中型成礦前景的金礦床，近年有多家生產(chǎn)和研究單位在該區(qū)開(kāi)展科研工作，以便總結(jié)出有參考價(jià)值的成礦信息及找礦標(biāo)志，為礦區(qū)深部成礦預(yù)測(cè)提供簡(jiǎn)便有效的方法.本文主要針對(duì)與成礦作用有密切關(guān)系的含礦石英為研究對(duì)象，對(duì)其標(biāo)型特征作較為詳細(xì)的研究，以期找出它與成作用的關(guān)系，為礦區(qū)深部找礦提供有用的信息.

吉林溜河地區(qū)位于華北地臺(tái)北緣東段龍崗陸核北端，華北地臺(tái)與吉黑褶皺帶接合部的臺(tái)區(qū)一側(cè)，處在白山鎮(zhèn)會(huì)全棧古穹隆構(gòu)造南東緣，其成礦域位于輝南-樺甸-和龍金銀成礦帶中段，夾皮溝金礦田的南東延，屬太古宙高級(jí)變質(zhì)區(qū)［1］.溜河金礦產(chǎn)于太古宙—古元古代的中高級(jí)變質(zhì)巖中，現(xiàn)已查明有工業(yè)價(jià)值的含金石英脈6條，其中1號(hào)礦體為金礦床主礦體，含金石英脈礦石礦物以黃鐵礦、黃銅礦、磁黃鐵礦為主，脈石礦物以石英、方解石為主，為復(fù)合（巖漿-變質(zhì)）熱液石英脈型金礦床?吉林有色地質(zhì)勘查局.吉林省樺甸市三道溜河金礦勘查報(bào)告.2003..石英脈中金的賦存形式主要有兩種：一種以包裹體金、裂隙金或微裂隙金的形式存在于黃鐵礦、黃銅礦、磁黃鐵礦中；另一種以自然金的形式存在于石英粒間，并以石英粒間金為主（表1）.

表1 自然金賦存特點(diǎn)測(cè)定結(jié)果表Table1 Occurrences of native gold

1 石英的標(biāo)型特征

1.1 石英的一般標(biāo)型特征

由于含金石英脈中的石英是主要的脈石礦物，也是主要的載金礦物之一，利用石英中氣液包裹體特征，并結(jié)合石英的稀土元素特點(diǎn)來(lái)研究石英脈的含金性，可為礦區(qū)成礦規(guī)律研究及深部成礦預(yù)測(cè)提供重要依據(jù).溜河金礦礦脈中的石英具有多世代特征（表2）.

表2 成礦階段劃分及礦物生成順序略表Table2 Mineralization stages and mineral forming sequence

第Ⅰ階段：石英－黃鐵礦階段，是成礦前早期階段，熱液活動(dòng)沿著斷裂構(gòu)造帶交代形成硅化、黃鐵礦化蝕變帶.這一階段不含金.形成礦物有石英、黃鐵礦.

第Ⅱ階段：石英－多硫化物階段，熱液活動(dòng)強(qiáng)烈，富硫、富硅的含礦溶液充填交代業(yè)已形成的蝕變帶，形成脈狀及扁豆?fàn)罱鸬V體.主要礦物有石英、黃銅礦及自然金.

第Ⅲ階段：石英－磁黃鐵礦階段，富硅質(zhì)、碳酸鹽、貧硫化物的含礦溶液充填交代了磁黃鐵礦、黃鐵礦、石英，形成粒間金和裂隙金，同時(shí)形成磁黃鐵礦中的包裹金.

第Ⅳ階段：石英－方解石階段，是成礦晚期熱液階段.含硅質(zhì)、碳酸鹽熱液沿著構(gòu)造裂隙充填，形成了石英及方解石脈.

第Ⅱ、Ⅲ階段是本期主要成礦階段.按石英的礦物特點(diǎn)、礦物組合及穿插關(guān)系等特征，礦區(qū)的石英可劃分為4個(gè)世代：①早期乳白色的石英，呈塊狀集合體，沿容礦裂隙充填交代，組成含金石英脈的主體；②灰色糖粒狀結(jié)構(gòu)石英，多與金屬硫化物組成細(xì)網(wǎng)脈，部分充填交代乳白色石英；③深灰色粒狀集合體石英，與磁黃鐵礦、自然金、方解石組成多金屬型金礦石；④晚期乳白色的石英.

1.2 石英紅外光譜標(biāo)型特征

從成因理論上講，含礦熱液與不含礦熱液的特點(diǎn)是不一樣的，這種特點(diǎn)在石英包裹體中H2O、CO2及石英本身對(duì)紅外光的吸收強(qiáng)度上得到反映.本研究取5件含金石英脈樣品、5件不含金石英脈樣品進(jìn)行分析對(duì)比（見(jiàn)表3）.設(shè)定石英中氣液包裹體中H2O、CO2及石英本身的紅外光譜的吸收強(qiáng)度分別為K1、K2、K0，研究K2/K0、K2/K1與相應(yīng)樣品金質(zhì)量分?jǐn)?shù)關(guān)系表明：K2/K0、K2/K1值與金質(zhì)量分?jǐn)?shù)存在明顯的正相關(guān)線(xiàn)性關(guān)系［2］.因此，可以此特點(diǎn)做為評(píng)價(jià)石英脈含金性的指標(biāo)之一.分析結(jié)果顯示，含金石英脈（wAu＞1×10－6）：K2/K0＞0.2，K2/K1＞0.10；不含金石英脈（wAu＜1×10－6）：K2/K0＜0.10，K2/K1＜0.70.

表3 石英中氣液包裹體的K2/K0、K2/K1與金質(zhì)量分?jǐn)?shù)關(guān)系表Table3 Relationship between gold confents in quartz inclusion and the K2/K0and K2/K1ratios

1.3 石英晶胞參數(shù)的標(biāo)型特征

理論研究認(rèn)為，鋁、堿成分進(jìn)入晶格代替硅，會(huì)導(dǎo)致石英的晶胞參數(shù)變大［3］.本研究將金礦床含金石英脈中石英晶胞參數(shù)與不含金石英脈中石英晶胞參數(shù)加以對(duì)比發(fā)現(xiàn)（表4）：不含金石英脈中石英晶胞參數(shù)（a0=0.49133～0.49144 nm，c0=0.54032～0.54070 nm，v0=0.11270～0.11281nm）明顯比含金石英脈中石英晶胞參數(shù)（a0=0.49166～0.49210 nm，c0=0.54080～0.54143 nm，v0=0.11333～0.11344 nm）小.石英晶胞參數(shù)的標(biāo)型特征可作為吉林溜河金礦的找礦標(biāo)型特征.

表4 石英晶胞參數(shù)的標(biāo)型特征Table4 Typomorphic characteristics of quartz cell parameters

2 石英微量元素標(biāo)型特征

礦區(qū)含金石英脈中石英微量元素分析結(jié)果（表5）表明，吉林溜河金礦床石英的微量元素標(biāo)型特征是：有一定鋁堿含量（0.056%～0.281%，平均0.167%），含較多鐵（0.015%～0.091%，平均0.053%），少量鋇（6×10－6～43×10－6，平均17.3×10－6），而其余元素如Co、Cr、Rb、Cs、Sc、Ta等平均含量低于礦區(qū)背景值，出現(xiàn)明顯的虧損.

表5 含金石英脈中石英微量元素分析結(jié)果Table5 Analysis result of trace elements in Au-bearing quartz vein

3 石英包裹體特征

礦脈中石英包裹體成分特征相似，均以H2O和CO2為主，但含金石英包裹體與不含金石英包裹體的H2O和CO2含量差別明顯（表6）.含金石英包裹體的H2O含量為698.77×10－6～955.11×10－6，均值為858.35×10－6；CO2含量為95.36×10－6～152.31×10－6，均值為119.87×10－6.不含金石英包裹體的H2O含量為523.14×10－6～821.11×10－6，均值為668.22×10－6；CO2含量為39.79×10－6～91.36×10－6，均值為69.24×10－6.含金石英包裹體的H2O和CO2含量明顯比不含金石英包裹體的H2O和CO2含量偏高.

表6 石英中流體包裹體氣液相成分分析表Table6 The gas and liquid components of fluid inclusion in quartz

4 石英標(biāo)型特征在找礦預(yù)測(cè)中的應(yīng)用

對(duì)吉林溜河金礦基本地質(zhì)特征、構(gòu)造控礦規(guī)律、礦化富集規(guī)律的研究及地球化學(xué)信息研究成果表明，本礦區(qū)2、3、5、7、9號(hào)石英脈最有可能成為工業(yè)礦體.在此背景下分別在上述石英脈中采集樣品，進(jìn)行石英標(biāo)型特征研究，分析結(jié)果見(jiàn)表7.

表7 石英標(biāo)型特征分析結(jié)果Table7 Analysis result of the typomorphic characteristics of quartz

分析結(jié)果表明本礦區(qū)1號(hào)脈石英晶胞參數(shù)均值a0=0.49176 nm，c0=0.54190 nm，v0=0.11334 nm；石英紅外光譜K2/K0和K2/K1的平均比值分別為0.33和0.126；石英包裹體成分H2O和CO2的平均含量分別為850.56×10-6，124.18×10-6.2、3、5、7、9號(hào)脈石英晶胞參數(shù)均值、石英紅外光譜K2/K0和K2/K1的平均比值及石英包裹體成分H2O和CO2的平均含量值與1號(hào)脈相似，石英標(biāo)型特征均顯示出強(qiáng)烈的成礦信息.

5 結(jié)論

通過(guò)上述分析研究，吉林溜河金礦床2、3、5、7、9號(hào)石英脈的石英標(biāo)型特征均顯示出強(qiáng)烈的成礦信息，再結(jié)合石英脈中石英微量元素分析結(jié)果及其他已有礦山地質(zhì)資料，并參考電法、磁法等綜合物探異常推斷，其成為工業(yè)金礦脈的可能性最大.建議將2、3、5、7、9號(hào)石英脈列為一級(jí)預(yù)測(cè)區(qū)，做為下一步找礦工作的主要目標(biāo)，進(jìn)行進(jìn)一步的研究工作.

［1］王義文.中國(guó)北東部金礦主要類(lèi)型及找礦方向［M］.沈陽(yáng)：東北工學(xué)院出版社，1979.

［2］周學(xué)武，邵潔漣，趙云龍.東北寨金礦床石英的標(biāo)型特征研究［J］.礦產(chǎn)與地質(zhì)，1992，6（3）:208—214.

［3］博伊爾R W.金的地球化學(xué)及金礦床［M］.北京：地質(zhì)出版社，1984.

TYPOMORPHIC CHARACTERISTICS OF QUARTZ FROM LIUHE GOLD DEPOSIT IN JILIN PROVINCE:Application in Ore Prediction

HUANG Yun-bo1,PENG Ming-sheng2
（1.Changchun Institute of Engineering,Changchun 130021,China;2.Shenyang Institute of Geology and Mineral Resources,Shenyang 110034,China）

1671-1947（2012）04-0367-04

P618.51

A

2011－05－29；

2011-07-23.編輯：張哲.

黃云波（1962—），男，碩士，副教授，從事礦床地質(zhì)教學(xué)及研究，通信地址吉林省長(zhǎng)春市同志街3066號(hào)，E-mail//huangyunbo1962@163.com