河南秦嶺金礦楊砦峪礦區(qū)圍巖蝕變及礦石礦物特征①

薛海濤等

摘 要：該文對(duì)秦嶺金礦楊砦峪礦區(qū)的圍巖蝕變類型及礦石礦物特征進(jìn)行了研究。研究結(jié)果表明，該礦床圍巖蝕變以黃鐵絹英巖化、硅化、碳酸鹽化、綠泥石化為主，其中硅化、黃鐵絹英巖化與金成礦關(guān)系密切；礦石類型以黃鐵礦化石英脈型為主。在礦石中，黃鐵礦為主要的金屬礦物，石英為主要的脈石礦物。自然金為主要的含金礦物，以及微量的碲金礦，它們的分布非常不均勻，多以裂隙金和包體金為等形式賦存于礦石中，粗粒金相對(duì)較少，細(xì)粒金較為常見。

關(guān)鍵詞：秦嶺金礦 楊砦峪礦區(qū) 圍巖蝕變 礦石 礦物

中圖分類號(hào)：P68 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2015）03（b）-0080-02

1 礦床地質(zhì)背景

秦嶺金礦楊砦峪礦區(qū)地處于華北地區(qū)，臺(tái)南緣華熊臺(tái)隆小秦嶺斷隆，老鴉岔主背形南翼。礦區(qū)內(nèi)主要由花崗質(zhì)片麻巖系和新太古代花崗—綠巖帶兩種礦石部分組成[1-2]。構(gòu)造運(yùn)動(dòng)頻繁而且強(qiáng)烈，形成了多種礦產(chǎn)資源，主要以金為主。斷裂構(gòu)造分布十分密集，礦床受到東西方向的壓扭形成斷裂[3]。

2 礦石性質(zhì)

2.1 礦石類型

2.1.1 礦石自然類型

該區(qū)淺部礦石的自然類型可以根據(jù)其風(fēng)化程度劃分為兩種：原生礦石和氧化礦石，大部分為原生礦石，氧化礦石僅分布于近地表。

原生礦石又可以根據(jù)其礦物組合及圍巖性質(zhì)分為兩類，一類是構(gòu)造蝕變巖型金礦石，另一類是黃鐵礦石英脈型金礦石。另有極少量多金屬硫化物石英脈型礦石。區(qū)內(nèi)以含金黃鐵礦石英脈型礦石為主，此類礦石品位高，分布廣，占原生礦石總量的91%左右。

2.1.2 礦石工業(yè)類型

該礦區(qū)的礦石工業(yè)類型主要為以下兩種：（1）少硫化物金礦石，此類礦石中金屬硫化物分布極不均勻，金屬硫化物含量往往不足3%。（2）中等硫化物金礦石，當(dāng)金屬硫化物含量在5%～20%，且金屬礦物主要為黃鐵礦時(shí)，均為中等硫化物金礦石，此類礦石數(shù)量是最多的。

2.2 礦石結(jié)構(gòu)、構(gòu)造

2.2.1 主要礦石結(jié)構(gòu)

礦石可以劃分為11種結(jié)構(gòu)類型，主要依據(jù)的是載金礦物自形程度、黃鐵礦粒度及其與其他礦物之間的關(guān)系，

（1）半自形—他形晶粒狀結(jié)構(gòu)；金屬礦物以黃鐵礦為住，呈半自形—他形粒狀，以他形粒狀為主，顆粒大小不等，部分有裂紋，被黃銅礦交代充填，集合體呈不規(guī)則細(xì)脈狀或團(tuán)塊狀分布在脈石英中，少數(shù)浸染狀分布。

（2）細(xì)粒他形晶粒狀結(jié)構(gòu)：黃鐵礦以該結(jié)構(gòu)為主。

（3）充填結(jié)構(gòu)：黃鐵礦粒裂隙間主要以黃銅礦、方鉛礦等充填。

（4）壓碎結(jié)構(gòu)：黃鐵礦最容易被壓碎。

（5）揉皺結(jié)構(gòu)：黃鐵礦在收到應(yīng)力作用的情況下顯示揉皺結(jié)構(gòu)。

（6）似斑狀結(jié)構(gòu)：主要是由粒度不同的黃鐵礦組成。

（7）充填結(jié)構(gòu)：黃鐵礦粒裂隙間主要以黃銅礦、方鉛礦等充填。

（8）碎裂結(jié)構(gòu)：硅化石英則呈不規(guī)律脈狀或團(tuán)塊狀沿巖石裂隙充填。

（9）乳濁狀結(jié)構(gòu)：閃鋅礦他形粒狀，與黃銅礦構(gòu)成乳濁狀結(jié)構(gòu)，分布在黃鐵礦與黃銅礦晶隙間或在石英中。

（10）骸晶結(jié)構(gòu)：黃鐵礦，多呈自形立方體和半自形粒狀，少部分為他形粒狀，有些被熔蝕而成骸晶狀，構(gòu)成骸晶結(jié)構(gòu)。

（11）自形—半自形晶結(jié)構(gòu)：黃鐵礦呈自形立方體及半自形粒狀。

2.2.2 主要礦石構(gòu)造

該區(qū)根據(jù)主要礦石礦物黃鐵礦集合體的排列形式，劃分為如下幾種類型的構(gòu)造。

（1）塊狀構(gòu)造：主要表現(xiàn)為黃銅礦、黃鐵礦不規(guī)則且緊密地堆集在一起。黃鐵礦在含金石英脈中呈不規(guī)則的團(tuán)塊狀集合體產(chǎn)出，塊度一般為0.5×0.5cm，最大達(dá)12×18cm。部分塊狀構(gòu)造之黃鐵礦和條帶狀構(gòu)造之黃鐵礦集合體相連，黃鐵礦粒度多為中細(xì)粒，自形程度低。

（2）條帶狀構(gòu)造：主要表現(xiàn)為石英和黃鐵礦沿著裂隙進(jìn)行充填，形成條帶狀。該構(gòu)造多見于含金石英脈的邊部，并多與其頂、底板平行展布。黃鐵礦條帶沿走向、傾向呈規(guī)則狀和不規(guī)則狀分布。條帶寬0.2～2.5cm，最寬可達(dá)10cm，沿傾向延長一般5～20cm，最長可達(dá)2.5m。沿走向延長可達(dá)2.6m。黃鐵礦粒度多為中細(xì)粒，亦有粗粒，自形程度低。

（3）浸染狀構(gòu)造：在石英脈和圍巖中，黃鐵礦的分布比較均勻。根據(jù)其分布主要分為稀疏浸染狀和稠密浸染狀構(gòu)造。

（4）斑雜狀構(gòu)造：有不等粒的黃鐵礦雜亂分布在石英中。

（5）細(xì)脈狀構(gòu)造：黃鐵礦沿著圍巖和石英脈的裂隙充填形成。有時(shí)也呈網(wǎng)脈狀構(gòu)造。

（6）脈狀構(gòu)造：黃鐵礦多呈不規(guī)則脈狀分布于石英脈中。

（7）角礫狀構(gòu)造：黃鐵礦被錯(cuò)動(dòng)成棱角分明，大小不等的角礫分布在石英脈中。

（8）團(tuán)塊狀構(gòu)造：黃鐵礦呈不規(guī)則脈狀或團(tuán)塊狀分布在石英脈中。

3 礦物特征

通過野外考察、室內(nèi)觀察及顯微鏡下鑒定研究表明，該礦區(qū)組成金礦石的礦物種類多達(dá)30種，其中金屬礦物種類較多，主要有金銀類礦物（自然金、碲金礦、銀金礦、針碲金銀礦）；鉛礦物（方鉛礦、鉛礬、白鉛礦）；鐵礦物（磁鐵礦、黃鐵礦、褐鐵礦）；銅礦物（斑銅礦、銅藍(lán)、輝銅礦、黃銅礦、孔雀石）以及少量的閃鋅礦、白鎢礦等。非金屬礦物含量最多的為石英，其次為白云石、方解石、長石及云母類等。

3.1 主要金屬礦物的特征

（1）黃鐵礦（FeS2）。

黃鐵礦在礦區(qū)的分布非常廣泛，為主要的載金礦物，但是其含量很低，大約在3%～10%之間。其形狀主要呈條帶狀、團(tuán)塊狀、浸染狀和細(xì)脈狀等不規(guī)則地分布在蝕變圍巖或石英脈當(dāng)中。

黃鐵礦的早期呈現(xiàn)出淺黃色六面體晶形，顆粒較為粗大，粒徑在3～10mm以上，呈團(tuán)塊狀或星散狀的結(jié)構(gòu)存在于石英脈中。中期的黃鐵礦含量較多，顏色也比早期的時(shí)候深，呈現(xiàn)半自形—他形粒狀，晶形仍然是以六面體為主，還包括一些五角十二面體以及聚形，粒度以中—細(xì)粒為主，顆粒較為細(xì)小，粒徑在1.8～0.05mm之間，結(jié)構(gòu)呈脈狀或者是浸染狀存在于蝕變圍巖和石英脈中。而晚期的黃鐵礦呈黃白色的自形—半自形六面體晶形，含量很少，粒度較細(xì)，結(jié)構(gòu)為浸染狀存在于中期的黃鐵礦粒之間或者是呈細(xì)脈狀斷續(xù)分布在石英脈中。

從黃鐵礦的形成上分析，中期的黃鐵礦含金性能最好，而早期或者是晚期的黃鐵礦含金量甚微甚至不含金。從黃鐵的礦粒度上來分析，金含量最高的是中細(xì)粒黃鐵礦，而粗粒黃鐵礦的金含量甚微（見表1）。

黃鐵礦在被氧化以后，常常被褐鐵礦或者是赤鐵礦所替代，褐鐵礦是礦石被氧化后，金含量的主要存在礦物，顯微鏡下可以直接看到褐鐵礦呈網(wǎng)脈的結(jié)構(gòu)穿插交替地存在于中期黃鐵礦中，黃鐵礦在褐鐵礦中呈不均勻的鋸齒狀邊緣的交替殘余現(xiàn)象。而曾經(jīng)分布于黃鐵礦中的裂隙金或包體金則殘留在了褐鐵礦之中。

（2）方鉛礦（PbS）。

方鉛礦為呈鉛灰色的自形晶，晶形呈八面體形狀，含量甚微，垂直于節(jié)理形成，粒度以粗粒為主，一般在0.01～4mm。分布非常不均勻，結(jié)構(gòu)呈浸染狀或團(tuán)塊狀，一般與黃銅礦、閃鋅礦、黃鐵礦等共生，存在于礦化圍巖或石英脈之中，金含量不高。

3.2 主要非金屬礦物特征

（1）石英（SiO2）。

脈石中的主要礦物以及主要載金礦物是石英。在礦脈中，石英呈現(xiàn)大小不等的脈狀結(jié)構(gòu)斷續(xù)分布，礦區(qū)石英按其形成時(shí)間順序可以分為3時(shí)期。

①成礦早期石英：該時(shí)期的石英呈乳白色，油脂光澤，他形粒狀、貝殼狀斷口，顆粒比較粗（0.15～n×10mm）。由于受到了應(yīng)力作用，具?；F(xiàn)象以及波狀消光，或著拉長成為纖維狀的集合體。氣液包體很多并且個(gè)體較大。該時(shí)期的石英是礦脈中石英脈的主要構(gòu)成，規(guī)模較大。

②成礦期石英：該時(shí)期的石英呈現(xiàn)出煙灰—灰白色。形狀呈糖粒狀或者是他形粒狀，顆粒一般（0.5～0.02mm）。與成礦早期的石英比較，氣液包體很少而且較小，在成礦早期的石英脈中疊加，分布極不均勻。集合體呈現(xiàn)出細(xì)脈狀，并參雜有多金屬硫化物。成礦期石英金含量較成礦早期及成礦期后高，是脈石礦物中金的主要載體。

③成礦期后石英：該時(shí)期的石英主要呈煙灰色，一般呈現(xiàn)出玉髓狀，參雜于碳酸鹽礦物存在。其集合體為硅化石英細(xì)脈，分布少，常參雜或者穿插于早期石英脈中。

（2）云母類。

云母類礦物也是脈石礦物的主要組成部分，其含量僅次于石英，主要包括絹云母、微量的黑云母和白云母等。絹云母絲絹光澤，主要呈現(xiàn)灰白—暗綠色，形狀為微脈狀或微鱗片狀集合體，鑲嵌在多金屬礦物四周，為熱液蝕變交代長石的產(chǎn)物。

（3）長石類。

長石類礦物也是脈石礦物的組成部分，多為原巖殘留，小部分屬鉀化產(chǎn)物。主要包括微斜長石和斜長石，微斜長石呈現(xiàn)出他形粒狀，顆粒較細(xì)，而斜長石呈板狀、不規(guī)則狀，顯微鏡下可以看到聚片雙晶和晶體彎曲現(xiàn)象，也具有絹云母化的現(xiàn)象。主要存在于礦化圍巖中。

3.3 主要含金礦物

3.3.1 含金礦物種類

礦石中所含的金礦物主要為自然金以及微量的碲金礦。自然金呈現(xiàn)燦亮的金黃色，強(qiáng)金屬光澤，延展性特好。其色澤的深淺與金銀的含量比例及雜質(zhì)的多少有關(guān)。自然金的結(jié)晶程度低，其形態(tài)可分為等軸粒狀和延伸狀兩類；等軸狀有渾圓狀和不規(guī)則。延伸狀包括不規(guī)則片狀、薄膜狀、長條狀、彎曲狀、樹枝狀、細(xì)脈狀等。

3.3.2 金礦物成色

金的成色較高，變化范圍為86%～95.1%，平均為90.38%，其中含銀6.2%～9.4%，平均為7.22%。余為Fe、Cu、Zn等雜質(zhì)。

3.3.3 金礦物的粒度

自然金的粒度最大為1mm，最小為0.000 1mm。細(xì)粒金（粒度<0.01mm）占79.06%。野外能看到的金粒一般在0.1～1mm，個(gè)別可達(dá)到1×1.5mm。

3.3.4 金礦物的嵌布特征

自然金主要以裂隙金、粒間金及包體金三種形式嵌布在礦石中，裂隙金為主要的嵌布形式，約占44.16%，包體金占38.13%左右，次之；粒金間的含量最少，僅占17.7%左右。經(jīng)過對(duì)礦物的分析統(tǒng)計(jì)可知，含金最高的是黃鐵礦，其次為石英，金含量與黃鐵礦有密切的關(guān)系。

4 圍巖蝕變

礦體圍巖主要為片麻狀花崗巖、偉晶巖、斜長角閃片麻巖及黑云母花崗巖，還有上述巖石經(jīng)動(dòng)力變質(zhì)作用而形成的構(gòu)造巖（主要為糜棱巖和碎裂巖）。

礦脈兩側(cè)圍巖在含礦熱液作用下，可以不同程度地發(fā)生礦化蝕變從而形成絹云母化、黃鐵礦化、碳酸鹽型化、硅化及其組合。硅化的石英為灰白色及煙灰色，他形、粒狀結(jié)構(gòu)；黃鐵礦多呈細(xì)粒浸染狀或條帶狀分布，黃鐵礦化分布范圍與硅化基本一致。而黑云母化、綠簾石化、鉀長石化及其組合僅在局部出現(xiàn)。與成礦關(guān)系密切的為硅化、絹云母化、黃鐵礦化及其組合即黃鐵絹英巖化。碳酸鹽化為熱液后期蝕變，代表著成礦的晚期。

圍巖蝕變的種類主要與圍巖巖性有密切關(guān)系。例如，片麻狀花崗巖、黑云母花崗巖和偉晶巖會(huì)發(fā)生絹云母化、硅化的概率很大，其次為發(fā)生鉀長石化、鈉長石化、黃鐵礦化的幾率很大。而斜長角閃片麻巖則主要會(huì)發(fā)生磁鐵礦化、碳酸鹽化、黃鐵礦化、黑云母化、綠泥石化等。

含金的石英脈圍巖蝕變范圍較小，無明顯分帶性，直觀表現(xiàn)是具線性蝕變特征。近脈則強(qiáng)，遠(yuǎn)脈則弱。

5 結(jié)語

秦嶺金礦楊砦峪礦區(qū)中的礦石礦物的圍巖蝕變發(fā)育較為完善，主要以絹云母化、碳酸鹽化、硅化、黃鐵礦化、黃鐵絹英巖化、綠泥石化等形式。其中絹云母化、黃鐵礦化、硅化及其組合即黃鐵絹英巖化與金的礦化最有密切關(guān)系；礦石類型主要為黃鐵礦化石英脈型，其次為蝕變巖型。礦石中以黃鐵礦、方鉛礦為主要的金屬礦物，以石英、云母及長石類為主要的脈石礦物。自然金，銀金礦為礦石中主要的含金形式，裂隙金和包體金為主要賦存形式，其分布非常不均勻，粗粒金相對(duì)較少，細(xì)粒金較為常見。

參考文獻(xiàn)

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