Question

矿床地质特征

Answer 1

铁帽一般系指硫化物矿床地表氧化带的残留部分，主要由铁的氢氧化物、含水氧化物（如褐铁矿、针铁矿、水针铁矿等）等稳定的次生矿物及稳定的原生矿物（如石英）组成，此外，沉积赤铁矿-菱铁矿层也会形成铁帽，但含金铁帽主要为硫化物矿床的地表氧化带。

（一）含矿地质体--铁帽特征

由于形成铁帽的原生硫化物矿床或矿化所产出的地质背景各有差异，并结合我国长江中下游地区的具体情况，可将铁帽分为不同类型：

（1）泥盆系五通组之上硫化物氧化铁帽，如安徽新桥金矿区、江西吴家金矿区等。这一类型是目前我国所发现的铁帽型金矿床中规模之较大者，多分布于五通组与石炭系假整合界面上。

（2）夕卡岩型硫化物氧化铁帽，如安徽鸡冠山、湖北鸡冠嘴等。多围绕侵入体分布。

（3）斑岩型硫化物氧化铁帽，如江西洋鸡山。多分布于侵入体内接触带、顶部裂隙带、断裂带及构造角砾岩体带。

构成金的工业矿化铁帽主要为以上三种。此外，火山岩区的硫化物富集地段及各种脉状热液硫化物也可形成氧化铁帽，但尚未发现规模较大的金的次生富集。不同类型铁帽的基本地质特征见表5-4。

铁帽的显著特征是在其氧化剖面上具有明显的分带性，有金矿化的铁帽氧化剖面一般发育比较完整。通常自上向下可分为：

氧化带：该带发育于潜水面以上至地表。其上部主要为次生稳定矿物，如褐铁矿、孔雀石、蓝铜矿、菱锌矿、重晶石、铅矾及赭石类矿物等，在炎热干旱地区出现黄钾铁矾。结构比较疏松，厚度可达几米-几十米。中下部则主要为较稳定的原生矿物，如黄铁矿、辉银矿等，也有SiO₂的成分，不稳定组分多被淋滤带出。该带由于强烈的氧化淋滤作用，金含量往往低，所以也称其为贫金铁帽亚带。

次生富集带：该带主要发育于潜水面附近，相当于铁帽的中下部。其矿物组合为次生硫化物与部分原生硫化物，特征矿物有辉铜矿、铜蓝、斑铜矿、辉银矿。在铜矿区可见到自然铜、黑铜矿、赤铜矿等。该带厚度一般较大，可达几十至上百米，是铁帽型金矿床中最主要的富金部位，因此也将该带称为次生金富集铁帽亚带。

过渡带：位于次生富集带之下，其下就是原生硫化物带。该带主要由黄铁矿、黄铜矿、磁黄铁矿等金属硫化物的残余矿物和一些硫酸盐等氧化矿物所组成。该带金含量虽较次生富集带要低，但较原生硫化物带略高。不同铁帽亚带的含金性见表5-5。

一般而言，铁帽发育较深，保存较好的矿区，铁帽氧化剖面的分带性好，如江西吴家金矿床氧化剖面分带（图5-8）。

表5-4　长江中下游各类型铁帽地质特征

（据李瑛等）

表5-5　长江中下游典型矿区氧化剖面分带的金、银含量（W_B/10^-6）

（据李瑛等）

（二）矿体特征

铁帽型金矿床矿体埋藏浅，形态、产状及规模受铁帽的形态、产状及发育程度所制约，而铁帽的产状往往受原生硫化物的产出状态所影响。如江西吴家铁帽金矿床；含金铁帽受五通组与石炭系假整合面及破碎带的控制，铁帽的原生硫化物为似层状，与地层产状一致，倾角45°～65°，铁帽金矿体也呈似层状、透镜状，构成了走向长1050m、倾向延深150m、平均厚3.97m的较大矿体（图5-9）；而安徽铜陵鸡冠山铁帽金矿床则有所不同，该矿区的原生硫化物为石英闪长岩与龙头山组白云质大理岩接触带夕卡岩中的块状硫化物及外接触带浸染状夕卡岩质硫化物矿化体，硫化物矿体形态复杂，铁帽金矿体的形态也较复杂，在平面上呈蝌蚪状，在剖面上呈上大下小的囊状、楔状体，倾角陡立（图5-10、图5-11），其中较大的矿体长150m，平均宽12.3m（变化区间为4.5～32.7m），延深49m；江西丁家山铁帽金矿床的原生硫化物为花岗闪长斑岩中的黄铁矿化，铁帽金矿体呈透镜状、垂向上呈楔形，上大下小（图5-12）。

图5-8　江西吴家金矿床氧化剖面分带（据李德银）

1—第四系；2—栖霞组；3—黄龙组；4—五通组；5—花岗闪长斑岩；6—次生金贫乏带；7—次生金富集带；8—氧化-硫化物过渡带；9—原生硫化物带；10—角砾岩；11—钻孔

（三）矿石特征

铁帽型金矿石的组构特征在很大程度上取决于原生矿石（或矿化体）的结构构造、物质成分以及在铁帽形成过程中的各种表生因素。通常依据矿石的结构构造等特征可分为四种矿石类型：

（1）蜂窝状矿石，具有硫化物淋失的负假象，多见以硅质为隔板构成的各种海绵状、多孔状构造。

（2）松散土状矿石，有时见石英、褐铁矿和粘土组成的散粒体。

（3）胶状构造矿石，多见皮壳状、钟乳状、葡萄状、同心层状及环带状。

（4）块状矿石，是氧化淋滤相对较弱的矿石类型。

不同类型矿石在同一矿床中都可出现，但其重要性各有不同，如在新桥矿区主要为土状及块状矿石。不同类型的矿石含金性也有所不同，通常松散土状矿石、胶状矿石含金较高。此外，在矿体上部多见蜂窝状、土状矿石，下部多见胶状、块状矿石。矿石类型在空间上的不同分布及含金性的差异是由铁帽的空间分带性所决定的。表5-6列出了我国长江中下游地区部分铁帽型金矿床的矿石成分及组构特征。

图5-9　江西吴家铁帽型金矿床地质图（据李德银）

1—下二叠统茅口组；2—下二叠统栖霞组；3—中石炭统黄龙组；4—上泥盆统五通组；5—上志留统沙帽组；6—石英闪长玢岩；7—花岗闪长斑岩；8—铁帽及铁帽金矿体；9—断层及编号

图5-10　铜陵鸡冠山铁帽金矿床地质图（据铜陵鸡冠山矿区资料）

1—中三叠统；2—石英闪长岩；3—铁帽；4—铁帽金矿体

图5-11　铜陵鸡冠山金矿床剖面图（据铜陵鸡冠山矿区资料）

1—中三叠统；2-石英闪长岩；3-原生黄铁矿矿体；4-铁帽；5-铁帽金矿体；6-钻孔

图5-12　江西丁家山铁帽金矿床地质图、剖面图（据赣西北地质大队502分队）

1—老第三系；2—上志留统沙帽组；3—中志留统罗惹坪组上段；4—罗惹坪组下段；5—闪长玢岩；6—花岗闪长斑岩；7—花岗闪长岩；8—角砾岩；9—铁帽；10—黄铁矿矿体；11—铁帽金矿体；12—实测及推测地质界线；13—钻孔

表5-6　长江中下游典型铁帽型金矿床矿石矿物成分及结构构造

续表

（据李瑛等）

（四）次生自然金特征及其赋存状态

铁帽型金矿床中次生金矿物主要为自然金，其次为金银矿、银金矿等。在有的矿床中可见特征的表生金矿物碲铅铜金矿、碲铜金矿和碲铁铜金矿等。次生金矿物的形态主要为海绵状、树枝状、细丝状、柱状、椭圆状、次椭圆状及他形角砾状，其粒度总体上要较原生金矿物大，多为显微金，个别为细粒金、中粒金等。自然金的成色较高，其颜色多为微带红色的金黄色，在长江中下游地区铁帽中自然金的成色多在910以上。

铁帽金矿石中的金矿物主要赋存于褐铁矿空洞、裂隙及其颗粒边缘，极少量存在于石英等脉石矿物中，其中占主导地位的是褐铁矿中的包裹体金。其粒度一般较小，呈乳滴状、半自形-他形粒状等。粒间金及裂隙金的粒度相对较大，形态复杂。需要指出的是铁帽金矿石中尚有一部分金可能呈吸附状态存在，这是由于在铁帽中存在大量的胶质吸附剂所致，如铁的氢氧化物、胶状二氧化硅及粘土等，这种矿石化学分析含金很高，但在重砂及光片中不见金矿物。