Question

矿床地质特征

Answer 1

（一）矿体特征

与产于细碎屑岩-碳酸盐岩中的微细浸染型金矿不同，本类矿床的矿体以脉状为主，只有部分为蚀变岩型。脉状矿体又可分为石英单脉型、复脉带型和网脉带型三类。

石英单脉型是指矿体由单一而规整的含金石英脉组成。含金石英脉的产出主要受张性或张扭性断裂控制，以充填作用为主，矿体或矿化体与围岩界线清晰。脉体的规模大小不一，宽一般十数厘米至数米，长数十米至数百米，长者可达一两千米，沿走向和倾向方向常出现膨大狭缩、尖灭再现，分支复合或呈紧密相依的雁行排列（图4-11）。矿脉产状与控矿断裂产状基本一致，当控矿断裂为层间断层时，表现为顺层产出的“层脉”。在石英脉中，金的分布不均匀，有时集中于脉内的上侧、下侧或中间，有时则分散于整个脉内，矿体与脉体相吻合。金品位的高低常与金属硫化物的含量多少有关，在贫硫化物的含金石英脉中，金品位偏低，而当含金硫化物的种类和含量增加时，特别是有后期含金硫化物叠加时，金品位迅速提高。根据含金石英脉中的矿物组合和矿石建造，可进一步划分为含金黄铁矿石英脉，含金毒砂磁黄铁矿石英脉，含金多金属硫化物石英脉等等。

图4-11　由数个扁豆体紧密排列组成的石英脉矿体（据湖南省地矿局四〇七地质队资料）

1—含金石英脉；2—石英细脉；3—砂质板岩；4—凝灰质岩；5—岩石界线；A—泥质板岩；B—条纹状砂质板岩；C—沉凝灰岩或凝灰质硅质岩、硅质板岩

复脉带型是由多条矿脉组成脉带，各脉体或平行密集，或主副脉斜交，或呈链索交错（图4-12）。这些脉带通常都是在断裂带中受同一方向应力所控制，脉体除就位于与应力方向平行的次级断裂裂隙外，还沿着与之配套的剪切裂隙充填。单个脉体的脉幅较窄，延长和延深不大，尖灭再现、尖灭侧现、分支复合等变换频繁。单脉的形态复杂，如条带状、分枝状、侧羽状、豆荚状、曲折状、梯状等等。脉带延伸较远，长一般为数十米到数百米，长者可达千米以上，宽数十厘米至数米。金矿体由脉体及带内蚀变岩组成，根据对我国已知大中型矿床的统计，多数矿体连续性较好，无矿间隔通常为矿体长度的三分之一左右，延深大于延长。矿体与围岩的界线有的清晰，有的为过渡关系。矿体的形状比较复杂，有不规则状、板状、板柱状、切割脉状、透镜状等。矿体内金矿物分布不均匀，品位变化较大。总的来看，本类矿体的规模、品位等均大于前一类矿体。

网脉带型是指在破碎蚀变岩中许多不同方向的、细小的含金石英脉和含金硫化物脉相互交织，并与蚀变岩（其中含有浸染状含金硫化物）构成矿体。网脉带通常与区域性韧性剪切带有关，主要定位于韧性剪切后期的韧脆性阶段，由充填交代作用形成。矿体与围岩之间无明显界线，其形态比较复杂，规模一般较大，延长和延深也比较稳定。矿体的品位变化在不同地区不尽相同，当矿床中以网脉带型为主体，并构成大规模矿体时，则品位偏低，如猫岭矿床等。若处于从属地位，即网脉带在局部地段特别发育时，则成为富矿地段，如沃溪矿床。

图4-12　复脉型含金石英脉

1—含金石英脉；2—蚀变带及界线

上述类型的划分是相对的，由于矿体形成受多种因素的联合制约，加之后期改造，因而在现实中十分复杂。在同一矿床中往往有多种类型矿脉，而且某一类型矿脉并非固定不变，而是随着脉幅大小、脉体数量、疏密程度等的变化而呈现出不同类型矿脉的相互交替。

（二）矿石及矿物组成

1.矿石的矿物组成

本类矿床矿石的矿物成分比较简单，并以贫硫化物为特征。矿物的成分及含量往往受区域地质、地球化学环境以及成矿溶液的浓度、性质等诸多因素影响，甚至与矿化形式也有一定关系。

常见的金属矿物主要有黄铁矿、磁黄铁矿、毒砂、方铅矿、闪锌矿、黄铜矿、黝铜矿、辉锑矿等，非金属矿物主要为石英、绢云母、绿泥石、碳酸盐等（表4-4）。此外在有的地方由于特殊的地球化学背景而出现一些不同的矿物，如湘中地区的板溪群（及冷家溪群）分布区为钨、锑、锡、铋等元素的高背景区，相应在金矿床中出现有大量白钨矿、黑钨矿、辉锑矿等矿物，如沃溪金矿床，白钨矿为该区主要矿石矿物，构成钨-锑-金矿石建造。

2.矿物的某些标型特征

（1）金矿物：本类矿床含金矿物主要属金-银系列，很少出现金-铂族系列、金-铜化物、金-碲化物等矿物。在金-银系列中，又以自然金为主，部分为含银自然金、银金矿或金银矿。在地域分布上，产于我国华南地区中、新元古界变碎屑岩中的变质热液金矿床，金矿物多为单一的自然金；而产于华北陆块古元古界的同类矿床，金矿物除自然金外，还有含银自然金、银金矿及金银矿，少数矿床只有银金矿及含银自然金。

金矿物的粒度变化较大，统计表明，较多地出现在0.005mm～0.70mm区间（即可见的粗显微金-中粒金），大于0.70mm和小于0.005mm者也有出现。如湖南漠滨矿床，有大达2.5cm×1.8cm×0.6cm、1.6cm×1cm的“龙头”金，有的矿床（如沃溪等）还有部分次显微金存在，表明成矿环境和温度的差异。在同一矿床中，金的粒度往往具有从成矿早期到晚期逐渐变细的趋势，其原因可能与早期阶段温度相对较高和深度相对较大，晚期温度较低和深度较浅有关。由于金从含矿溶液中析出时，既有平行于立方面心晶格中一组或两组以上面网生长，又有不等向生长或沿立方面心晶格的结点行列强烈发展，因而导致了金颗粒形态十分复杂。其形态包括不规则粒状、板状、柱状、片状、树枝状、乳滴状、网状、纤维状等。并呈裂隙金、包体金、晶隙金及少量晶格金状态存在。

表4-4　变碎屑岩中主要金矿床矿石及矿物组成特征表

续表

自然金的显著特点是成色高、硬度低及反射率高，尤其是华南地区的金矿床，自然金的成色一般都在940以上（明显高于该区由岩浆作用或火山作用形成的自然金成色），含银较低，晶胞参数接近于纯金的数值（α₀=4.078A），视觉反射率仅略低于纯金。

（2）黄铁矿：黄铁矿普遍发育于各金矿床中，是重要载金矿物之一。含金黄铁矿的晶体形态通常为五角十二面体和立方体，自形程度较差，粒度细，并常具破碎状。黄铁矿含金量与晶体形态的关系不很明显，但与晶体的完好程度、粒度及破碎程度关系密切，即晶体较大、晶形完好、自形程度高的黄铁矿含金量远低于晶体细小、半自形-他形和破碎的黄铁矿，特别是粉碎状黄铁矿含金最高。

黄铁矿中金含量远高于银的含量，金银比值大（远远大于1），最大者如湖南沃溪矿床，达181.25。这与一般中低温热液金矿床相似，而明显区别于火山岩型金矿床。

黄铁矿的主成分（铁、硫）含量与标准黄铁矿的理论值（铁46.55%、硫53.45%）相比较，铁、硫都有不同程度的亏损。黄铁矿中镍含量大于钴，钴镍比值在华南地区多在0.5以下，在华北地区虽然变化较大，但也多在1以下，仅个别略大于1。硒含量偏低，一般为0.5×10^-6～1.5×10^-6，硫硒含量比值30万～90万。这些特点与沉积成因黄铁矿相似，因此可以推测，其硫源应与围岩有关。

（3）石英：石英是矿石中最重要的非金属矿物，常构成金及其他金属硫化物的主要载体。与金矿化有关的石英多为烟灰色、灰白色、暗灰色等，它形粒状结构，普遍具有波状消光及塑性变形纹、变形带等，常出现溶蚀、交代等现象。此外在含金石英的晶体中还发育显微裂隙，其间充填金属硫化物质点，从而使石英颗粒颜色变暗。金品位的高低常与这些显微裂隙的发育程度及金属硫化物的含量有关。

根据红外光谱测定，石英的水和二氧化碳相对光密度也显示了与金的正相关关系，即水和二氧化碳的相对光密度大，金的含量也高。据卢作祥等（1990）的研究，沃溪金矿床贫金石英（第Ⅰ阶段）的水、二氧化碳的相对光密度较低，D_H2O/Q为3.75,D_CO2/Q为0.508；而富金石英（第Ⅲ、Ⅳ阶段）相对光密度较高，D_H2O/Q为7.09～5.54,D_CO2/Q为1.62～2.11。同时提出了石英脉含金性的判别标志，即D_H2O/Q＞7、D_CO2/Q＞1为富金石英，而D_H2O/Q＜4,D_CO2/Q＜0.6为贫金石英，并以此作为评价雪峰山隆起带中石英含金性的重要参数。

从石英在加热过程中所产生的热效应来看，含金或富金石英通常都具有双峰型发光曲线，有时还可出现三峰型，而不含金或贫金石英则几乎无例外地均为单峰型曲线，而且其发光峰形态又以紧闭型为主。

（三）围岩蚀变

围岩蚀变普遍见于各矿床之中，表现为原有矿物的破坏、新生矿物的出现以及化学成分、结构构造及颜色的改变等。由于受围岩性质、热液的成分、温度、压力和热液作用方式等的制约，其蚀变强度、广度和蚀变种类等均不及岩浆作用以及由其演化所造成的蚀变那样强烈和复杂。

本类矿床的围岩岩石种类虽然较多，但主体是由正常沉积岩经区域变质而形成的各类变质岩，并以硅酸盐类岩石为主，偶而可出现碳酸盐岩。热液的温度大多属于中温或中低温范畴。热液作用的方式主要是沿断裂裂隙充填交代和粒间渗透交代。蚀变类型有硅化、黄铁矿化、绢云母化、绿泥石化、碳酸盐化、绢云岩化、粘土化以及由退色作用形成的“退色化”等，此外不同矿区还出现一些独自的蚀变类型，但不具普遍意义。上述蚀变类型中，以硅化、黄铁矿化、退色化等与金矿化关系最为密切。

硅化：广泛发育于各矿床中，表现为石英或隐晶质玉髓明显增加，或交代原岩组分，或呈微细小脉密集分布。硅化通常沿矿体两侧分布，表现出由里向外，由强到弱的变化趋势。硅化的宽度一般都大于矿体的宽度，而且矿体规模愈大，硅化范围愈宽。在网脉状或细脉状矿脉密集分布地段，常因硅化连续而构成宽大的硅化蚀变带，并随断裂挤压带延伸，其硅化作用也相对强烈。一般而言，硅化的规模及强度常与围岩的岩石性质、裂隙发育程度及不同期次的硅化叠加频度有关，在相同条件下，变质砂岩比板岩易于硅化，在裂隙发育地段，有利于热液流动（作用），加之频繁的硅化叠加，自然形成宽而强烈的硅化蚀变。金的矿化与硅化呈正相关关系，即硅化强则金的品位也富。

黄铁矿化：分布普遍，并常与硅化蚀变相复合，但范围小于硅化蚀变。黄铁矿主要发育在矿体旁侧的蚀变围岩中，或呈浸染状分布，或呈细脉（或与其他硫化物组成细脉）沿围岩裂隙贯入。紧靠矿脉黄铁矿化相对强烈，黄铁矿多呈稠密浸染状的条带。由矿脉向外则为稀疏浸染到逐渐消失。一般认为，组成黄铁矿的组分，在有的矿床中全部是由热液带入的，而有的矿床只带入硫，铁则来自原岩中的铁硅酸盐及氧化物，这主要取决于热液及围岩的成分及性质。在本类矿床中，特别是以板岩（炭质）为围岩的黄铁矿化带中，有一部分黄铁矿是由原生黄铁矿（有的为固态胶体的胶状黄铁矿）经次生加大而成的，经电子探针分析，其加大边含金普遍较高，而核心部分含金为零。表明热液作用对成矿的影响，以及黄铁矿化与金矿化的密切关系。

退色化：在一些矿床中，特别是华南地区的矿床中很具特征，常可作为找矿的重要标志。退色化是由于围岩受热液作用而使铁、镁组分减少，钾、钠、铝、水等组分带入。退色后的岩石呈黄褐色、灰黄色或灰白色。在许多矿床中，退色化与金矿化常呈正相关关系，即矿体规模大、品位富，则退色带宽、退色化强烈。如沃溪矿床，在网脉状矿体（富矿体）部位退色带宽且强度大，形成十分醒目的标志。