矿体中矿物的组成特征
发布网友
发布时间：2022-04-25 14:16
共1个回答
热心网友
时间：2023-10-08 19:44
对萨瓦亚尔顿矿床中展布的金矿体，几年来作者进行了详尽的鉴定和分析工作。迄今已准确认定的金属矿物，计有多阶段或多世代的黄铁矿、多阶段的毒砂、砷黄铁矿、磁黄铁矿、方铅矿、闪锌矿、黄铜矿、辉锑矿、脆硫锑铅矿，黝铜矿、银黝铜矿、辉铁锑矿、自然铋、辉铋矿、硫铋铅矿、方钴矿、锡石、胶黄铁矿、白铁矿、自然铅（?）、银金矿、自然金等原生金属矿物。次生氧化矿物有针铁矿、纤铁矿、纤铁矾、赤铁矿、孔雀石、蓝铜矿、自然硫、粘土矿物，铅矾、白铅矿等。与金属矿物伴生的非金属矿物主要为石英（多世代）、方解石（多世代）、菱铁矿，其次为绢云母、白云母、斜长石等。
兹将矿石中主要矿物的特征列述于后。
1.银金矿
银金矿是矿床中最主要的独立金矿物，与黄铁矿、毒砂和黄铜矿紧密共生，尤其与黄铜矿的关系最为密切。在反光显微镜下，可见到银金矿与黄铜矿和石英共同组成的细脉和网脉，穿切于毒砂和黄铁矿集合体中，如图版Ⅱ－4所示。偶尔也见银金矿单独成微细脉产出者。
银金矿多在块状硫化物矿石和条带状（毒砂与黄铁矿）矿石中出现，其余矿石类型中少见。银金矿的粒度很小，一般粒径30～50μm，最大者10μm×100μm，最小者仅10μm，肉眼难以辨认。
为准确认定银金矿，我们进行了单矿物电子探针分析，分析结果列于表5.1中。由表5.1不难看出，矿物中Ag含量很高，且含有不少其他杂质元素，其中普遍含Fe、Cu，其次有Bi、As、Te、Cr、Sb、Se等。银金矿的电子探针分析的谱线（奥地利因斯布鲁克大学电子探针分析室），如图5.1所示。
2.毒砂
毒砂是矿石中最常见的金属矿物之一，不过在不同的矿体中出现的几率差别很大。在Ⅱ号矿化破碎带内的金矿体中，此矿物极为多见，并与黄铁矿成条带状集合体相间产出，构成条带状构造矿石（图版Ⅱ－5）。此类矿石，不仅毒砂数量多，且伴生有种类繁多的其他金属矿物，独立金矿物也多见其中。
表5.1 银金矿电子探针分析数据（wB/%）
测试者：（1）国土资源部矿产综合利用研究所电子探针分析室（1995）;
（2）中国科学院贵阳地球化学研究所电子探针实验室（1996,1999）;
（3）奥地利因斯布鲁克大学矿物岩石研究所电子探针分析室（1998）
图5.1 银金矿电子探针能谱图
毒砂不仅在矿石中产出，也见于蚀变的砂岩和千枚岩（板岩）中。毒砂的形态呈粒状和针状（柱状），粒状者多在块状矿石中出现，而针状毒砂则多见于浸染状矿石和蚀变围岩中。
毒砂颗粒远较银金矿为大。粒状者最大粒径可达3mm左右，一般1～2mm大小；针状毒砂长者可达1cm，但直径仅1mm左右。偶尔也见呈板状产出者。根据毒砂的产出特征，有粗粒毒砂和细粒毒砂之分，它们是不同世代的产物。粗粒毒砂多碎裂，裂纹发育，在反光显微镜下其碎裂特征尤其清晰，一些金属矿物（包括银金矿）呈细网脉充填其间。就空间关系而言，毒砂与银金矿之间存在密切的依存关系。
为了解毒砂矿物自身的化学成分及含金特征，我们对此矿物进行了相当数量的电子探针分析，获得了一批化学成分数据，列于表5.2中。
表5.2 毒砂的电子探针分析数据（wB/%）
分析者：（1）中国科学院（贵阳）地球化学研究所电子探针实验室，1995;
（2）奥地利因斯布鲁克大学矿物岩石研究所电子探针实验室，1998
从表5.2中可见，毒砂矿物中普遍含有杂质元素。虽然不同测试单位检出的微量元素不同（可能与仪器和标样等有关），但杂质含量很高却是不争的事实。值得指出的是，毒砂矿物中，有些含金，有些却不含金。将其与显微镜鉴定结果对照分析后发现，含金的毒砂多为细粒状的毒砂，而不含金的毒砂则多为粗粒毒砂。显然细粒毒砂是矿床中重要的载金矿物之一。
兹随机选择一件毒砂矿物的电子探针分析谱线，示于图5.2中。
3.黄铁矿
此矿物是矿石中的遍在矿物。就总体而言，成矿早阶段和成矿晚阶段产出的黄铁矿相对较少。成矿主阶段则大量淀出，成为矿石中的最主要组成矿物。
黄铁矿单晶大小差别悬殊。小者甚至小于1mm，大者达厘米级。就目前所见，在晚阶段石英－菱铁矿脉体中黄铁矿颗粒最大，且晶形多呈半自形或自形，较早阶段形成的黄铁矿，碎裂现象普遍，甚至可见粉碎性者。在反光显微镜下，偶而可见受压的黄铁矿粉末漂移母体外流（受后期矿液迁移）的现象。某些黄铁矿晶体切面中，可见到清晰不过的环带构造，环带中可见有被包裹其中的透明微细矿物。这显然是黄铁矿在结晶生长过程中，把溶液中早结晶矿物捕虏进去的结果。另一些黄铁矿则显现胶状构造特征。由上所表述的黄铁矿的特征，可反映出在成矿过程中矿液活动出现的很不相同的物理化学条件。
图5.2 毒砂矿物的电子探针分析谱线图
表5.3为各种黄铁矿的电子探针分析数据，图5.3为黄铁矿的电子探针谱线图。
表5.3 萨瓦亚尔顿金矿床黄铁矿电子探针数据（wB/%）
分析者：（1）中国科学院（贵阳）地球化学研究所电子探针分析室，1999,1997;
（2）奥地利因斯布鲁克大学矿物岩石研究所电子探针实验室，1998
由表5.3中不难看出，黄铁矿的含金性虽然不同单位检测结果有所不同，但总体来看，黄铁矿矿物中金的含量不高。一般认为，粗粒黄铁矿不含金或少含金，细粒黄铁矿多富金。本区内无论粗粒黄铁矿抑或细粒的黄铁矿，含金性均差（细粒黄铁矿略含金），这显然与传统认识相悖。但组分分析结果与野外地质现象是一致的，即在一些矿化破碎带中黄铁矿密集产出，甚至构成块状构造者，多认为应富金，但经分析却显示金含量很低，一般均达不到金的边界品位，如0号带中，黄铁矿矿石品质极佳，然金含量多在0.1×10-6～0.5×10-6左右。相反，一些未见大量黄铁矿的矿化破碎带中，却能无困难地圈定出金矿体来，如Ⅳ号带是也。
由上看来，萨瓦亚尔顿金矿中黄铁矿不是载金矿物，至少粗粒黄铁矿不是载金矿物，因而其产出的多寡，不能做为金的找矿标志。
图5.3 黄铁矿电子探针谱线图
4.黄铜矿
黄铜矿在矿石中含量不高，甚至有些矿石中无法用肉眼加以辨认，然而此矿物却是成矿中非常重要的金属矿物之一。显微镜下观察和化学分析结果一致表明，黄铜矿与银金矿和自然金紧密共生，两者常在同一细脉中产出。含银金矿和黄铜矿的石英细（网）脉，多沿毒砂和黄铁矿的晶隙和裂隙处充填。黄铜矿在石英细脉中分布不均匀。凡黄铜矿密集部位一般均可见到银金矿和自然金。现将对黄铜矿电子探针分析结果列于表5.4中。电子探针测量谱线见图5.4所示。
与黄铜矿共生的还有脆硫锑铅矿、磁黄铁矿、黝铜矿等。鉴于黄铜矿与银金矿等金矿物紧密共生，且黄铜矿自身含金，因而就萨瓦亚尔顿金矿床而言，黄铜矿可以作为评价金富集地段的重要标志之一。
5.脆硫锑铅矿
此矿物也是矿石中最常见矿物之一。此矿物最早发现于Ⅱ号矿化破碎带中。在追索Ⅱ号矿化破碎带金矿体延伸展布情况时，于破碎带的西南端发现一条长十余米、宽3～15cm不甚稳定的锑矿脉，脉体中99%由锑矿物组成，野外初步定为辉锑矿。经室内反光显微镜鉴定以及电子探针成分分析和X射线粉晶分析结果表明，主要锑矿物为脆硫锑铅矿，辉锑矿少量。通过几年来的工作，陆续在其他矿化带和矿体中也发现了锑矿物，其中也有辉锑矿产出，但主要仍为脆硫锑铅矿。一些地段如Ⅳ号矿化带由于锑矿物相对富集，甚至可以圈定出独立的锑矿体，品位最高者含Sb达7.9%。
图5.4 黄铜矿电子探针分析谱线图
表5.4 黄铜矿电子探针分析结果（wB/%）
分析者：（1）中国科学院贵阳地球化学研究所电子探针分析室，1999;
（2）国土资源部成都矿产综合利用研究所电子探针室，1996;
（3）奥地利因斯布鲁克大学矿物岩石研究所电子探针实验室，1998
脆硫锑铅矿和辉锑矿多呈板状或针状集合体产出，脉体内仅见极微量的石英和痕量的黄铜矿。
兹列出脆硫锑铅矿的电子探针分析数据（表5.5）和X射线粉晶分析数据（表5.6），脆硫锑铅矿的电子探针分析谱线也同时列出（图5.5）。以脆硫锑铅矿为主组成的锑矿脉在矿床中与金矿体相伴产出，这种现象在一般金矿床中较为罕见。
6.自然铋
此矿物多见于Ⅱ号矿化破碎带内的诸矿体中。自然铋粒度小，肉眼一般无法辨认，粒径多为数十微米，须依靠反光显微镜的观察与鉴定，目前见到的最大自然铋粒径为100μm。此矿物多呈粒状赋存在石英集合体的缝隙中，分布很不均匀，有时在显微镜下一个视域内即可见到10余粒自然铋，而另一些矿石中却完全见不到此矿物。自然铋在反射光下的反射率与银金矿的反射率相差无几，两者的反射色也颇相类同，故两者常易混淆。但自然铋并不与黄铜矿共生，也不分布于毒砂与黄铁矿中，而常与磁黄铁矿、硫铋铅矿等共生。
表5.5 脆硫锑铅矿电子探针分析数据（wB/%）
分析者：（1）奥地利因斯布鲁克大学电子探针实验室，1998;
（2）中国科学院贵阳地球化学研究所电子探针室，1999
图5.5 脆硫锑铅矿电子探针谱线图
兹将自然铋的电子探针分析结果，列于表5.7中。
7.辉锑矿
此矿物是矿石中重要金属矿物之一，分布普遍，在大多数矿化破碎带和金矿体内均可不同程度见到，但量不大。辉锑矿呈板状、针状产出，长度最大不过1cm，一般在毫米级内。辉锑矿经常与脆硫锑铅矿共生，分布不均匀，在一些地段仅呈星散状产出；而在另一些矿段则可见其呈细脉状或团块状产出，如在Ⅵ号矿化破碎带的CM-27平硐内，普遍出现锑矿细脉和锑矿团块，按Sb的含量可独立地圈定出锑矿体。
辉锑矿的广泛分布是矿床的一大特征，但辉锑矿的含量与金含量之间，似乎并不存在相关关系。辉锑矿与脆硫锑铅矿密切共生，肉眼一般难以将两者加以区分，需依靠反光显微镜下的鉴定。辉锑矿的电子探针分析结果，列于表5.8中。电子探针分析谱线图示于图5.6中。辉锑矿虽常与银金矿伴生，但自身并非重要的载金矿物。
表5.6 脆硫锑铅矿X射线粉晶分析结果
分析者：成都理工学院X荧光分析实验室，1996
表5.7 自然铋的电子探针分析数据（wB/%）
测定者：（1）国土资源部成都矿产综合利用研究所，1996;
（2）中国科学院贵阳地球化学研究所，1997,1999
表5.8 辉锑矿的电子探针分析数据（wB/%）
图5.6 辉锑矿电子探针谱线图
8.磁黄铁矿
磁黄铁矿在矿区内分布较广，但不均匀。1998年，我们首次在Ⅵ号矿化破碎带内的金矿体中发现了大量的磁黄铁矿，与毒砂、黄铁矿、黄铜矿呈条带状相间产出，这些矿物的结晶顺序也因其在脉体中的展布显得十分清晰。图版Ⅱ－5示发现于Ⅵ号矿化破碎带中的一条完整的金属矿脉。脉内金属集合体呈对称状产出。靠近脉壁者为黄铁矿（含毒砂）条带，向内为磁黄铁矿条带（含黄铁矿），脉*主要为石英－黄铜矿（含黄铁矿、磁黄铁矿）集合体，构成了一条难得一见的条带状构造金属矿脉，而在其他矿化破碎带中，磁黄铁矿仅见其呈星散状分布。磁黄铁矿的电子探针分析结果列于表5.9中。电子探针分析谱线示于图5.7中。由表5.9和图5.7中可知，磁黄铁矿中普遍含As并较多地含Cu和Co。磁黄铁矿中却几乎不含Au和Ag，因而不构成载金矿物，至少不是重要的载金矿物。
表5.9 磁黄铁矿的电子探针分析数据（wB/%）
分析者：（1）中国科学院贵阳地球化学研究所，1999;
（2）奥地利因斯布鲁克大学电子探针实验室，1998
9.方铅矿
方铅矿在矿石中分布不均匀。就总体而言其数量也偏少，但在局部地段的矿石中可见到方铅矿呈斑点状、团块状和细网脉状产出。方铅矿粒细，常与黄铁矿、白铁矿和胶黄铁矿等矿物连生。对方铅矿进行的电子探针分析表明，一般不含金（个别除外），但普遍含Ag和Bi，少量矿物中还含Cu。方铅矿中含Bi是物质组分中表现出的一大特色，Bi含量最高达8.607%。方铅矿的电子探针分析结果见表5.10所示。
图5.7 磁黄铁矿的电子探针谱线图
表5.10 方铅矿的电子探针分析数据（wB/%）
分析者：（1）国土资源部成都矿产综合利用研究所，1996;
（2）中国科学院贵阳地球化学研究所，1997,1999
10.锡石
此矿物虽量微，但在不同的矿化破碎带内均有发现。锡石粒径多在40～80μm左右，仅能在显微镜下观察到。晶形一般呈较规则的板状。锡石多星散地见于粗粒黄铁矿集合体中。经电子探针分析，其主要化学成分列于表5.11中。从表5.11可知，锡石中含有一定量的SiO2以及Na20、K20、AI2O3、MgO、TiO2、FeO等氧化物成分。在微量金属方面含有Hg、Tl、Cu、Ni、Co、Bi等（表5.12）。
表5.11 锡石的电子探针分析数据（wB/%）
分析者：中国科学院贵阳地球化学研究所，1999
表5.12 锡石中的微量元素含量（电子探针分析，wB/%）
11.辉铋矿
此矿物与自然铋、黄铜矿、辉锑矿、脆硫锑铅矿等共生，肉眼难以识别，需要显微镜下观察和鉴定，一般极易与辉锑矿相混淆。经电子探针分析结果表明，矿物中普遍含有Pb、Sb、Cu等杂质，见表5.13所示。
表5.13 辉铋矿电子探针分析数据（wB/%）
12.银黝铜矿、硫铋铅矿、辉铁锑矿
在矿石中均少见，痕量粒状，粒径极小，三者通常共生，赋存于毒砂与石英集合体中。银黝铜矿和辉铁锑矿多与毒砂连生，而硫铋铅矿则多与自然铋共存。上述矿物肉眼不可辨认，即使在反光显微镜下也有相当的难度。上述三种少见矿物的电子探针数据，列于表5.14，表5.15和表5.16中。
表5.14 银黝铜矿电子探针分析数据（wB/%）
分析者：（1）中国科学院贵阳地球化学研究所，1999;
（2）国土资源部矿产综合利用研究所电子探针室，1996
表5.15 辉铁锑矿电子探针分析数据（wB/%）
分析者：（1）中国科学院贵阳地球化学研究所，1999;
（2）国土资源部矿产综合利用研究所电子探针室，1996
表5.16 硫铋铅矿电子探针分析数据（wB/%）
一般来说，矿床中黝铜矿类矿物以银黝铜矿形式产出并不出人意料，因为矿床中矿石普遍富银，且独立金矿物也以银金矿为主。因此，萨瓦亚尔顿金矿床富Ag成为一大特征。如前所述，本区矿石中含Sb丰富，因而除形成辉锑矿、脆硫锑铅矿等主要锑矿物外，也形成一些少见的含锑矿物，辉铁锑矿即是此类锑矿物之一。至于硫铋铅矿，按一些学者的意见（如P.Ramdohr），此种矿物在较低温条件下是不稳定的，它将迅速分解为铅硫化物和铋硫化物。萨瓦亚尔顿金矿形成温度不高（详见后文），但此矿物依然出现在矿石中，则是不寻常的。
13.自然砷
自然砷在矿区中经常与毒砂共生，在与针状毒砂共生时极难识别。在反光显微镜下，自然砷的反射率大，反射色几乎呈白色等特征，可与毒砂加以区别。自然砷的电子探针分析数据列于表5.17中。由表5.17可见，自然砷含微量Au和Ag，以及痕量的Sb、As、S等。因而自然砷也可视为一种载金矿物，不过此矿物量过少，其意义可忽略。
表5.17 自然砷的电子探针分析数据（wB/%）
14.自然金
自然金是矿石中另一独立金矿物。自然金与银金矿、黄铜矿等共生，但其数量少。在反光显微镜下因其反射色较银金矿更艳，因而不难加以识别。在人工重砂中普遍发现自然金粒，粒径在数10-1毫米至数毫米之间。
15.自然铅
此矿物极细，被包裹于黄铁矿晶体中。反光显微镜下其反射率极高，泛亮白色，经电子探针分析，其成分如表5.18所示，电子探针分析谱线，示于图5.8中。可否定为自然铅，值得进一步研究。
表5.18 自然铅的电子探针分析数据（wB/%）
图5.8 自然铅电子探针谱线
16.方钴矿
在毒砂晶体中偶见方钴矿的微粒，方钴矿粒经10～30μm，呈半自形或其他形粒状产出。鉴于其粒细量少，一般多被忽略。在反光显微镜下根据其略带粉红的亮白色和均质性，可以加以识别。
矿石中除以上重要金属矿物外，尚有砷黄铁矿、白铁矿、胶黄铁矿、闪锌矿以及次生矿物孔雀石、蓝铜矿、纤铁矿、针铁矿、纤铁矾、硫磺等，限于篇幅不予赘述。
与金属矿物共生的非金属矿物主要为石英、菱铁矿和方解石。这些非金属矿物通常以脉状、网脉状集合体大量、广泛地产出。实际上，这些脉体可视为金属矿物的载体，因而其重要的成矿意义是显而易见的。
