矿石类型及其特征
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发布时间：2022-04-21 19:22
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时间：2022-07-17 07:35
1.矿石类型
阿希金矿床矿石按自然类型可分为氧化矿石和原生矿石两大类。
（1）原生矿石
原生矿石多见于矿体垂深70 m以下地段，是矿床主体，占总矿石量的95%。根据矿石物质组合、结构构造等可分为石英脉型、蚀变岩型和角砾岩型三类。
石英脉型矿石：石英脉型矿石分布较普遍，约占矿床总矿石量的20%，主要由灰白色石英-玉髓脉和网脉、烟灰色石英-玉髓脉和网脉、网脉以及石英-金属硫化物脉和石英-碳酸盐脉等4个成矿阶段形成之石英脉构成。灰白色石英-玉髓脉，质地细腻，有透明感，含金属硫化物很少，常包裹有已粘土化的围岩岩屑、岩粉白色斑点，普遍可见到玛瑙状的条带或环带状构造，是主要成矿阶段的矿石类型；烟灰色石英-玉髓脉，质地致密细腻，具半透明，脉体边部常有金属硫化物分布，有时穿插灰白色石英脉（Q1）的现象，是主要矿石类型之一；石英-碳酸盐脉，肉眼很少见有金属硫化物分布，也有金矿化作用，该脉穿插灰白色石英脉和烟灰色石英脉；石英-金属硫化物脉，有较多的金属硫化物分布于其中，肉眼可见到石英-黄铁矿脉穿插前期形成的石英脉，是重要成矿阶段的矿石类型。该类矿石中主要金属矿物为黄铁矿、白铁矿、毒砂和金矿物，其次为闪锌矿、黝铜矿、黄铜矿、方铅矿和菱镁矿等；脉石矿物主要为石英，绢云母、方解石和白云石等少量，脉中常含有一些已粘土化的围岩岩屑、石英脉角砾等。
蚀变岩型矿石：此类矿石约占矿石总量的20%。主要分布于主矿体上盘及附近的裂隙系统中，乃由近矿围岩（主要为石英角闪安山玢岩及安山-英安质角砾熔岩）经强烈硅化、绢云母化和粘土化蚀变交代带入矿质而成。矿化强弱与硅化交代作用强度及叠加石英细脉的存在与否有关，有时在该类矿石中有金属硫化物细脉穿插其间。矿石的金属矿物组成与石英脉型矿石基本相似，而脉石矿物则有明显差别，以石英为主，绢云母次之，碳酸盐类矿物和斜长石少量。
角砾岩型矿石：此类矿石分布最广，约占矿石总量的60%，基本上属上述两类矿石的改造类型，即前人的“角砾胶结型”。乃由先期形成之石英脉型或蚀变岩型矿石，经破碎呈角砾状，后为石英网脉或硅质热液胶结而成的矿石。根据原岩角砾成分所占比例的多寡，分别趋向石英脉型或蚀变岩型之构造矿石。严格的说应属石英脉型和蚀变岩型之上的叠加类型矿石。
（2）氧化矿石
氧化矿石主要分布于矿区8～40线之间，约占矿石总量的不足5%。主要指氧化带矿石，氧化带垂深一般为70 m，其上为氧化矿石，主要由氧化石英脉型、氧化角砾岩型和氧化蚀变岩型构成，包括古风化壳和近代风化壳矿石。近代风化作用是在古风化壳基础上发生的，在矿石中很难分辨。古风化壳在矿区阿恰勒河组底部可以见到，不过已属于不整合面型风化沉积矿床。
氧化石英脉型矿石中金属矿物种类和含量很少，主要为褐铁矿和黄铁矿，与原生矿石相比较，硫化物大量减少，毒砂基本消失，金矿物主要为原生金，次生金很少；脉石矿物主要为石英，其他矿物很少。氧化蚀变岩型矿石矿物组分简单，金属矿物种类少，且含量低，主要金属矿物为褐铁矿，脉石矿物主要为石英，碳酸盐矿物很少。
2.矿石的化学成分
（1）金矿石化学成分
阿希金矿矿石化学成分分析见表4-4。
表4-4 阿希矿区金矿石化学成分分析结果
从表4-4中可以看出，石英脉型金矿石SiO2含量高，为80%以上，Au（6.73×10-6）、Ag（13.08×10-6）含量也高，其他如Al2O3（1.85%～5.00%）、CaO（0.27%～0.58%）、K2O（0.43%～1.01%）含量相对偏低；而蚀变岩型金矿石SiO2含量少于70%，以富含Al2O3（12.22%～17.60%）、CaO（2.55%～3.31%）、K2O（4.01%～4.86%）为特征。
（2）矿石稀土组成
矿石的稀土成分列入表4-5。
从表4-5和图4-13可以看出，蚀变岩型金矿石和赋矿围岩中轻稀土明显富集，属轻稀土富集型，且稀土总量明显高于石英脉型金矿石。蚀变岩型金矿石具Eu负异常，这可能与矿化蚀变作用（钠化）有关。值得提出的是，蚀变岩型金矿石稀土总量高于赋矿围岩，表明成矿作用初期稀土元素的带入。石英脉型金矿石与蚀变岩型金矿石、赋矿围岩相比较，稀土总量明显偏低，特别是轻稀土含量更低，无明显Eu异常。石英脉型金矿石的不同期石英脉稀土配分模式基本相同，表现为矿石的稀土总量发生了急剧亏损，REE分布形式更趋于复杂化，反映了其成矿过程要明显复杂于成岩的过程，成矿物质来源与受控因素更趋于多源化和多因性。
3.矿石结构构造
阿希金矿金矿物粒度非常细小，分散且不均匀，肉眼难以识别。所以，矿石的结构构造是根据与金矿化关系密切的黄铁矿等主要金属矿物来确定的。
表4-5 阿希金矿矿石、岩石稀土含量（wB/10-6）、球粒陨石标准化及特征值
图4-13 阿希金矿区矿石、赋矿岩石稀土元素配分模式图
阿希金矿床矿石结构构造，尽管其形成作用不尽一致，但总的看较为简单，以半自形—他形显微-细粒结构和细脉-浸染状构造为主。按其成因以及与黄铁矿等金属矿物的关系，可进一步分为由胶体和重结晶作用、热液充填和交代作用、应力作用以及表生作用形成的4类矿石结构构造（表4-6）。在石英脉中常见隐晶质玉髓，具有低温过饱和溶液结晶特点，交代结构比较常见，绝大多数金属硫化物具有胶状-变胶状结构（指黄铁矿、白铁矿在较低温低压条件下从饱和溶液中凝结沉淀而成，或指褐铁矿不具明显形态特征的结构，或褐铁矿胶体经脱水形成的结构）较为常见。碎裂结构少见，黄铁矿、毒砂有碎裂现象，是成矿后构造应力作用的标志。角砾状构造最普遍，角砾大小相差很大，从几厘米到1 mm及粉尘状，角砾形态各样，大都具棱角状，角砾成分有安山玢岩、安山岩、英安岩（均已蚀变）和含金石英脉等，反映了成矿构造和含矿热液充填交代的多期多阶段性。
表生作用形成的构造类型以红褐色粉末状和角砾状为主，由于原生矿石金属硫化物很少，其表生构造并不常见，普遍具黄钾铁矾化和褐铁矿化，使其呈黄褐色调，成为找矿的直接标志。
4.矿石矿物组合
阿希金矿原生矿石的矿物组成基本一致，仅含量上有所差别。现已发现矿物达40余种，其中有些矿物则属原岩残留的副矿物，如锆石、榍石、尖晶石、金红石、磷灰石等。总的看，基本为一金属硫化物型组合。
表4-6 阿希金矿矿石结构构造类型
金属矿物有：黄铁矿、白铁矿、毒砂、磁黄铁矿、低铁闪锌矿、铜闪锌矿、闪锌矿、黄铜矿、黝铜矿、锑黝铜矿、砷黝铜矿、斑铜矿、锌铜矿、自然金、银金矿、方铅矿、硒铅矿、深红银矿、硫锌银矿、硫锑铜银矿、硫锌矿、硒银矿、磁铁矿、赤铁矿、白铅矿、孔雀石、黄铁钾矾、软锰矿、褐铁矿、角银矿等。
脉石矿物有：石英、玉髓、伊利水云母、绢云母、浊沸石、菱铁矿、方解石、白云石（铁白云石）、绿泥石、叶蜡石、明矾石、蒙脱石、高岭石、冰长石、浊沸石、重晶石等。
兹将主要矿物特征简述如下：
（1）金矿物
包括自然金和银金矿两种，以银金矿为主。自然金多分布在氧化次生富集带内，主要以不规则粒状、浑圆状、薄片状产出，其次为棒状、树枝状、毛发状等，个别呈自形晶（图版Ⅶ-6、8）。自然金粒度主要集中于0.001～0.064 mm间（表4-7），以显微金为主，部分介于显微金—中粒金之间。金矿物绝大多数呈晶隙金产出（约占95%），也有呈裂隙金与包体金等产出。晶隙金约80%产于石英晶粒间，也分布于黄铁矿集合体晶粒间、白铁矿-黄铁矿集合体晶粒间和毒砂-白铁矿-黄铁矿等集合体晶粒间，以及这些金属矿物集合体与石英集合体之间的晶粒间，是阿希金矿床中较常见的分布形式；包裹金在矿石中少量，仅占5%左右，但较常见，主要见于石英、黄铁矿等矿物中；裂隙金在矿石中极少见到，其分布状况有3种：一是黄铁绢英岩化阶段生成的黄铁矿矿物裂隙被金矿物充填交代；二是硅化阶段生成的毒砂矿物裂隙被金矿物充填；三是在氧化矿石中次生金矿物充填于褐铁矿裂隙中。
表4-7 阿希矿区金矿石中金矿物粒度统计结果（%）
金矿物经电子探针分析结果（表4-8）可以看出，金含量在84.26%～53.69%之间，银含量变化在13.06%～44.98%，此外尚有多种微量元素（主要有 Fe、Mn、Cu、Cd、Sb、Te、As、Zn等），实际上属含银自然金和银金矿。金矿物成色较低，是本矿床的又一特点。金的成色在866～544之间，变化区间较大，其中以700～800者较多，约占53%。
（2）银矿物及含银矿物
本区发现银矿物及含银矿物计有硫锑铜银矿、硒银矿、角银矿、硫锑银矿、银黝铜矿、含银黝铜矿等数种。这些矿物都呈微粒，普遍分布在各期石英脉及其角砾岩型矿石中，尤以烟灰色石英脉、石英-碳酸盐脉及其角砾岩型矿石中更为常见，有时在一个光片中可以见到10余粒银矿物。
银及含银矿物的电子探针分析结果列入表4-9，可见，该区银矿物化学成分很复杂，除主要元素银外，尚含有Cu、Sb、S、Fe、As、Zn、Te、Au、Co、Ni等杂质，而且有的含量很高，如Cu可高达7.22%、S达16.93%、Sb达20.71%。
从表4-9可以看出，自然银矿物含银86.15%，尚含有较多的硫、铜、锑等杂质，其中硫、锑在银矿物中可能以辉锑矿的微细机械包体存在。自然银呈不规则粒状、片状等产于灰白色、烟灰色石英脉中，与银黝铜矿、银金矿、方铅矿、闪锌矿等共生，粒度0.05～0.005 mm；硫锑银矿呈灰白带绿色或蓝绿色，非均质性较为明显，有时可见到暗紫红色内反射色，与金矿物、毒砂、黄铁矿、方铅矿共生，粒度为0.001～0.03 mm，在矿物中Ag、S、Sb含量较高；硫锑铜银矿矿呈灰白微带绿色，主要产于灰白色、烟灰色石英脉和石英-碳酸盐脉中，与微粒黄铁矿、银金矿、银黝铜矿等共生；角银矿呈暗灰微带绿色，呈自形立方体，粒度0.56～0.68 mm，镜下为深灰色，具均质性，内反射明显，常见于氧化矿石中；硒银矿呈他形粒状，粒度0.12 mm×0.12 mm。矿物铁黑色，金属光泽。X射线能谱分析结果：Se37.72%，Ag66.28%。
表4-8 阿希矿区不同类型金矿石中金矿物电子探针分析结果
表4-9 阿希金矿区银和含银矿物电子探针分析结果
（3）黄铁矿
与金矿化关系较为密切的黄铁矿晶形主要为五角十二面体，立方体、八面体、八面体与五角十二面体聚形和立方体与五角十二面体聚形很少，自形五角十二面体黄铁矿在光片中表现为六边形截面。黄铁矿常与白铁矿、毒砂等一起呈聚粒状、片状、叶片状、草束状、令箭状和纤维状等集合体产出，有时黄铁矿呈放射球粒状和空心放射球粒状等胶状结构。黄铁矿分布不均匀，粒度较细，常呈星点浸染状和稀疏浸染状分布于石英脉型矿石和蚀变岩型矿石中，部分呈细脉浸染状、脉状和不规则状致密块状集合体。与黄铁矿共生的矿物为白铁矿、毒砂、黄铜矿、闪锌矿、黝铜矿、方铅矿、银金矿、含银自然金、硫锑铜银矿、深红银矿、硒铅矿和硒银矿等。黄铁矿晶粒中环带结构普遍，主要由含不等量的As引起。个别黄铁矿与白铁矿、毒砂有浮生现象。黄铁矿与金的关系较为密切，尤其是五角十二面体黄铁矿，金矿物常分布于黄铁矿晶粒间、晶粒边部和包裹于晶粒中。由于构造应力作用，部分黄铁矿有碎裂现象。
表4-10为不同时代含金石英脉中黄铁矿的化学成分分析结果，从中可以看出，黄铁矿的主要化学成分S、Fe与标准的黄铁矿（S=53.45%，Fe=46.55%）比较，均为贫S和贫Fe的黄铁矿。贫S是由As以类质同象取代S进入黄铁矿晶格中造成的，由于As在黄铁矿中含量不均匀而常呈环带状。贫Fe现象主要是Co、Ni、Cu、Zn等以类质同象取代Fe的位置造成的，这是低温热液形成的黄铁矿普遍存在的现象。在表生条件下，黄铁矿常变为褐铁矿，少数变为白铁矿。
表4-10 阿希金矿区不同类型含金石英脉中黄铁矿化学成分对比表
（4）白铁矿
呈柱状、柱粒状和纤状，主要为他形晶，自形和半自形少，常与黄铁矿、毒砂一起呈片状、叶片状、草束状、令箭状、纤状和冰花状等集合体产出（图版Ⅵ-4、5、7、8），粒度细小，多在0.008～0.1 mm之间。白铁矿和黄铁矿等金属矿物一起呈星散浸染状分布于石英脉型矿石和蚀变岩型矿石中，与金矿化关系较为密切，少量的金矿物分布于白铁矿边部或集合体中，但无包裹金的现象。白铁矿聚片双晶常见，有时与黄铁矿形成定向连晶。白铁矿常有破碎和被较晚期形成的黄铁矿和闪锌矿等穿切现象，但无明显交代。在表生条件下，存在被褐铁矿交代现象。
（5）毒砂
多为自形 半自形，他形晶少，呈柱状、柱粒状、板状和粒状等，部分与黄铁矿和白铁矿一起，呈片状、叶片状和令箭状集合体（图版Ⅵ 6）。结晶较晚，分布于其他矿物集合体边部。粒度细小，多在0.008～0.05 mm之间。毒砂在矿石中呈星点浸染状分布，分布很不均匀，其化学成分列于表4 11。从表4 11 中可见，毒砂Sb含量高，为1.02%～1.08%，且其含量比较稳定，Au含量高于黄铁矿的Au含量。矿区内的毒砂以富硫贫砷为特征，这可能是Sb置换As引起的。
表4 11 阿希金矿区金矿石中毒砂电子探针分析结果
（6）石英
金矿石的主要组成部分，是重要的载金矿物之一。石英呈他形细-微粒状，粒度在0.01～0.05 mm之间，常见有玉髓状或玛瑙纹状变胶状结构。与其共生的金属矿物主要有黄铁矿、白铁矿、毒砂和金矿物等。金属矿物粒度细小，分布不均匀，含量为0.5%～2.5%。个别石英晶粒稍粗，多在0.05～0.50 mm之间，晶粒自形程度也略高，部分呈半自形晶，呈脉状充填交代于前期石英中和蚀变英安岩中，对金矿化具有加富作用。从表4-12、表4-13可见，阿希矿区含金石英脉中石英的晶胞参数较为接近，变化范围不大。阿希金矿床含金石英脉中石英晶胞参数普遍大于团结沟、夹皮沟金矿含金石英脉中石英晶胞参数，反映了阿希金矿床石英中含杂质元素较多（表4-13），同时也反映了低温条件下形成的石英，由于结晶作用快而易于捕获较多的杂质。
表4-12 阿希金矿区石英晶胞参数对比
表4-13 阿希矿区石英脉中石英电子探针分析结果
（7）冰长石
与金矿成矿密切相关的标型矿物，见于阿希金矿北段钻孔中，黄铁绢英岩化晚期阶段，斜长石斑晶被冰长石代替，基质中的冰长石呈粒状或柱粒状与石英在一起（图版Ⅵ-1、2、3）。冰长石无色透明，2V较小，负光性。电子探针分析（%）：SiO2 61.66，Al2O3 18.87，K2O 19.20，Na2O 0.14，FeO 0.09，Cr2O3 0.04，TiO2 0.02。X射线衍射分析：6.507（31，020），3.780（75，130），3.463（49，112），3.231（100，002），2.991（57，131），2.889（66，022），2.763（23，132），2.567（33，241），2.165（31，060），b0=1.299（nm）。
5.成矿阶段及矿物生成顺序
阿希金矿的成矿作用过程可以大致划分为火山期后热液期和表生期。
前者根据矿石中矿物的共生组合、产出特征及其相互关系，可以进一步划分为4个成矿阶段，分别命名为灰白色石英脉阶段（Q1-Si），烟灰色石英脉阶段（Q2-Si），灰白色石英-硫化物阶段（Q3-Py），石英-碳酸盐阶段（Q4-Cal）。
第一阶段所形成的石英脉（Q1-Si）为灰白色致密块状，穿插和胶结安山玢岩角砾，镜下见有玉髓状条纹或环带，可见金属硫化物呈云雾状存在其中（图版Ⅴ-4）；
第二阶段所形成的石英脉（Q2-Si）（图版Ⅴ-5）也是由微粒石英、玉髓组成，呈烟灰色致密块状，穿插胶结第一阶段之灰白色石英角砾，镜下常见玉髓条带、环带，金属硫化物呈自形、半自形分散于其中，与灰白色石英相比，微量元素As、Sb、Sr、Ba含量较高；
第三阶段石英-硫化物（Q3-Py）形成阶段石英呈灰白色，与细粒深色黄铁矿、毡状白铁矿共生，呈细脉状穿插并胶结先期石英脉型矿石角砾（图版Ⅴ-6）；
第四阶段石英与碳酸盐矿物一起构成石英-碳酸盐脉（Q4-Cal），多呈胶结物或细脉产出（图版Ⅴ-7）。
上述4个成矿阶段是同一成矿期、同一含矿热液系统的火山期后成矿作用的不同阶段产物。由于整个成矿作用过程的物理化学条件基本相同，所以各阶段形成的矿物组合也是基本相同的或相似。每一成矿阶段中，石英、黄铁矿、白铁矿、毒砂和金矿物等先后晶出，成矿环境为低温，有一系列低温矿物生成，同时，金矿化随之减弱至结束。石英-碳酸盐阶段是火山期后热液活动的结束阶段，生成的矿物除石英和碳酸盐外，尚有少量的黄铁矿等金属硫化物矿物，金矿物已见不到。
表生期成矿作用相对简单且对矿床的主体影响不大。由于氧化淋滤作用，有一系列褐铁矿、赤铁矿和铜的次生矿物生成，同时也促成金的次生富集，出现地表矿体局部金品位增高等现象。
阿希金矿各阶段主要矿物生成顺序列入表4-14中。
表4-14 阿希金矿成矿阶段及矿物生成顺序
