鳳縣龐家河金礦金的賦存狀態(tài)研究

羅華國

（中陜核工業(yè)集團二一一大隊有限公司，陜西 西安 710024）

1 區(qū)域地質(zhì)概況

礦區(qū)位于南秦嶺禮縣—柞水華力西褶皺帶，唐藏～丹鳳～商南大斷裂帶以南，禮縣～鳳縣～山陽大斷裂帶之北（區(qū)域構(gòu)造位置見圖1）。

圖1 區(qū)域構(gòu)造綱要圖

地層屬于秦祁昆地層區(qū)東昆侖—南秦嶺分區(qū)，出露地層從老到新主要以下元古界秦嶺巖群、上元古界羅漢寺巖群、下古生界丹鳳巖群、泥盆系大草灘溝組、石炭系草涼驛組、白堊系下統(tǒng)東河群、第四系等；巖性以淺變質(zhì)的火山～碎屑巖、碎屑巖、碳酸圖巖及中深變質(zhì)的片麻巖、斜長角閃巖為主；區(qū)內(nèi)斷裂、褶皺構(gòu)造發(fā)育，構(gòu)造線從西向東由近東西向逐漸發(fā)展成南北向，形成了馬蹄溝-王家臺～王家莊背斜；構(gòu)成了區(qū)內(nèi)基本的地層單元和構(gòu)造骨架。區(qū)內(nèi)均受到不同程度的變質(zhì)作用，元古界巖群以中深變質(zhì)為主，古生界地層以淺變質(zhì)為主；區(qū)內(nèi)巖漿活動劇烈，主要以燕山期的何家莊巖體侵入到羅漢寺巖群中。區(qū)域礦產(chǎn)分布廣泛，周邊主要有：鳳縣龐家河金礦、鳳縣三臺山金礦、廟溝金礦點及老灣溝金礦點等，區(qū)域成礦條件有利。

2 礦區(qū)地質(zhì)背景

2.1 地層

礦區(qū)地層為上元古界羅漢寺巖群、泥盆系及第四系。

（1）羅漢寺巖群分為三個巖性段：火山～碎屑巖段主要由灰綠色變（角巖化）粉砂巖、變凝灰質(zhì)粉砂巖、長英質(zhì)粒巖、蝕變中基性火山巖組成；石英巖段以淺褐色石英質(zhì)糜棱巖為特征，夾絹云鈉長變晶糜棱巖、絹云石英片巖；碎屑巖段由絹云綠泥千枚巖、變粉砂巖、粉砂質(zhì)板巖夾安山質(zhì)糜棱巖、大理巖組成；

（2）泥盆系分為兩個巖組：舒家壩組巖性主要為下部含礫石英巖、中部石英砂巖和上部千枚巖，呈旋回性特征，為礦區(qū)的主要含礦地層；大草灘組巖性下部為紫紅色復成分礫巖；上部為紫紅色、灰綠色變質(zhì)細～粉砂巖夾粉砂質(zhì)板巖。

（3）第四系：分布于小峪河及支谷中，為河床及河漫灘堆積物～礫石、砂、亞砂土和淤泥。

2.2 構(gòu)造

（1）褶皺：龐家河地區(qū)的中、上泥盆統(tǒng)地層中產(chǎn)生了一系列軸向近東西向的緊閉型褶皺。區(qū)內(nèi)發(fā)育有西山倒轉(zhuǎn)背斜，其核部為舒家壩組變質(zhì)砂礫巖和砂巖，軸面產(chǎn)狀約170°∠70°，向西傾伏，與區(qū)域上的夏河-禮縣背斜產(chǎn)狀一致。礦區(qū)局部發(fā)育小規(guī)模褶皺，如各類復式褶皺（圖2a）及局部形成的尖圓褶皺

（2）斷層：礦區(qū)附近的大斷裂有東西向和北東向兩組。其中東西向有龐家河～蘆家灣斷裂，是區(qū)域高橋～洮坪斷裂（F1）東延，為長期活動的同生斷裂，亦是區(qū)域上的控礦構(gòu)造。另一條為西山～堡子山（Ⅳ）含礦斷裂組；北東向斷裂組，以窯坪～堡子山（F2）和水磨溝～龐家河斷裂為代表。以上兩組構(gòu)造將該區(qū)切割成菱形塊體，龐家河金礦位于斷裂圈閉的菱形塊體內(nèi)。

2.3 巖漿巖

礦區(qū)附近侵入巖主體為印支早期的柳剎溝巖體，巖性為黑云母花崗巖，距離龐家河礦區(qū)以西0.5km左右。在礦區(qū)南部可見有小規(guī)模出露的石英閃長巖株。礦區(qū)內(nèi)脈巖十分發(fā)育，主要有花崗斑巖脈和輝綠巖脈等。

3 金的賦存狀態(tài)

黃鐵礦和毒砂是龐家河金礦最主要的賦金礦物，對其中金的賦存狀態(tài)的研究主要通過光學顯微鏡鑒定和電子探針分析。上述工作表明龐家河金礦金賦存狀態(tài)主要有可見自然金，不可見自然金（Au0）和不可見固溶體金（Au+）。

3.1 可見金

光學顯微鏡鑒定表明，龐家河金礦存在自然金，且在浸染狀或細脈浸染狀的礦石中較常見。自然金的存在形式多樣，部分位于黃鐵礦的邊部環(huán)帶內(nèi)或附近（圖2a、b、c）；部分與毒砂關(guān)系密切（圖2d、e）；少量產(chǎn)自黃鐵礦和多金屬硫化物周圍，沒有明顯的包裹關(guān)系（圖2f）；還有部分與硫化物基本沒有空間關(guān)系，直接產(chǎn)在蝕變千枚巖中，且顆粒較大（圖2g、h）。對自然金的電子探針成分分析可知龐家河金礦中自然金分金銀礦和銀金礦兩種，其中銀金礦成色較高可達920。

圖2 龐家河金礦自然金產(chǎn)出狀態(tài)

3.2 不可見金

電子探針分析表明黃鐵礦和毒砂中均含有分布不均勻的“不可見金”，且毒砂具有相對高的金含量。黃鐵礦As和S具有明顯的負相關(guān)關(guān)系（圖3d），而與Fe沒有明顯相關(guān)性（圖3c），表明黃鐵礦中Au的富集與As含量增加且S含量減少有關(guān)，即As主要是通過與S構(gòu)成AsS2-陰離子團的形式替代了黃鐵礦中的S22-陰離子團來進入黃鐵礦晶體結(jié)構(gòu)，但也不排除可能存在As以As-離子形式進入黃鐵礦形成白鐵礦型晶體產(chǎn)生晶體位錯為Au的沉淀提供空間。 “不可見金”在黃鐵礦中主要以Au+和Au0的形式賦存。

圖3 黃鐵礦和毒砂地球化學散點圖

對龐家河金礦毒砂和黃鐵礦Au-As（mol%）含量分析可知，龐家河金礦中沉積成巖期和巖漿期黃鐵礦大部分數(shù)據(jù)及少量的熱液期黃鐵礦（Py2、Py3）位于Au溶解度極限直線上方，顯示其主要以納米級自然金的形式賦存在黃鐵礦中（Au0）；絕大部分熱液期的黃鐵礦均位于溶解度極限直線下方，顯示熱液期黃鐵礦由于成礦期含砷流體的加入，增加了其溶解Au的能力，導致大部分金都以固溶體金（Au+）的形式進入黃鐵礦晶格中。因此龐家河金礦中不可見金在黃鐵礦內(nèi)既存在納米級自然金（Au0），也有固溶體金（Au+）。

4 結(jié)論

黃鐵礦和毒砂是龐家河金礦最主要的賦金礦物。金賦存狀態(tài)主要有可見自然金，不可見自然金（Au0）和不可見固溶體金（Au+）。自然金在浸染狀或細脈浸染狀的礦石中較常見，自然金的存在形式多樣，分金銀礦和銀金礦兩種；黃鐵礦和毒砂中均含有分布不均勻的“不可見金”， 毒砂具有相對高的金含量。不可見金在黃鐵礦內(nèi)既存在納米級自然金（Au0），也有固溶體金（Au+）。