Question

典型矿床

Answer 1

（一）黄铁矿-石英-菱铁矿建造金矿床（以耳泽金矿为例）

1.矿床地质概况

矿床受恰斯古陆褶皱系核部NW向展布的耳泽复背斜控（图5-17），矿床产出在它们的NE翼及倾没端。

耳泽矿床中的各矿床均产出在岗达概组中。目前在矿床范围内发现百余个矿体，其中长度大于10 m，宽度大于1 m的矿体有40余个。它们均以群体出现，成带展布。矿带走向呈北西西向，长2300 m，宽50～900 m，明显受沿此唤背斜轴部附近发育的3条构造破碎带及其派生裂隙探制。按矿体空间位置，可进一步划分成2个矿群，3个矿带。

矿体的出露标高按一定间距呈阶梯状展布，最高的Ⅸ号矿体在海拔4450 m处，最低的Ⅷ号矿体在海拔3700 m处。

矿体形态复杂，主要为脉状、透镜状、囊状及不规则状。单个矿体的走向多数呈北西西，倾向北北东或南南西，倾角30°～50°。总体来看，矿体和围岩产状基本一致，但二者的关系十分截然，但邻近矿体的围岩有时也受到微弱黄铁矿化和铁染。矿体支叉有时沿不同方向构造裂隙伸入上下盘的大理岩中，表明矿体是在岗达概组变质后，沿其构造裂隙侵入而成。下面对主要矿体产出特征做一简述。

图5-17 耳泽矿区地质图

Ⅲ号矿体 是耳泽矿床中规模最大的一个，长375 m，厚为34.3～77.63 m，平均24.39 m，延深40～70 m，为一不规则的透镜体。矿体走向北西西，倾向北北东。在地表，倾角一般平缓，向深部变陡。由于金在矿体中分布的不均匀性以及金的矿化又明显受后期氧化和次生富集作用的影响，所以并非矿脉的各部位均具工业意义。根据其品位可以在其中圈出不同类型的矿石（图5-18）。总体来看，富金矿石主要位于矿体上下盘内侧及矿体中部。

Ⅳ号矿体 位于此唤背斜轴部。由两个较大的矿体组成。主矿体在地表长220 m，宽5～50 m，形状很不规则，总体走向290°，倾向南南西，倾角中等，沿走向和倾向局部产状变化均较大，并出现相背倾斜的现象，在矿体尖灭处有平行分枝矿脉。主矿体下部有同倾向的盲矿体产出，最大的盲矿体长约160 m，厚20余米，延深60～100 m。总体上，该矿体受几组构造裂隙控制，目前已圈出一个较大的独立富金矿体。

图5-18 四川耳泽矿床Ⅲ号矿体中不同类型矿石分布特点平面图

2.矿石类型及金矿物

（1）矿石类型

矿石总体可分成两大类型：黄铁矿-石英-菱铁矿型矿石和褐铁矿型矿石。前者主要分布于矿体深部及内部；后者主要发育在地表及次生构造裂隙中，两者常呈渐变过渡关系。

在菱铁矿型矿石中，菱铁矿约占80%～85%，石英约10%。后者的晶出时间稍晚于菱铁矿。值得注意的是，在菱铁矿型矿石主体形成后，仍有硅质溶液活动，它们以细糖晶状形式出现，其中也含有少量硫化物，明显交代菱铁矿。黄铁矿在菱铁矿型矿石中约占7%，多数以单晶形式出现，其晶出时间相对较晚。

褐铁矿型矿石的主要成分是针铁矿和水针铁矿。因氧化程度的差异，其形态可分成块状、胶状及蜂窝状—土状等亚类。

块状褐铁矿型矿石是矿床中分布最广，也是最主要的金矿石。常具交代残余假象结构、包含结构和块状、条带状、格架状构造。与菱铁矿型矿石呈过渡关系，褐铁矿常呈黄铁矿和菱铁矿的假象，其中还常包含有较多的残留黄铁矿和石英。

蜂窝状—土状褐铁矿石实际上是前一类褐铁矿石进一步氧化的原地产物。而胶状褐铁矿石则是菱铁矿石和前两类褐铁矿石经地表及地下水进一步淋滤，使铁质发生迁移，在溶洞中淋积的产物。

在上述矿石中，菱铁矿、黄铁矿、褐铁矿及石英等主要矿物中，Au的含量一般都不高，如在菱铁矿中Au含量一般均低于0.2×10^-6，Ag一般低于5×10^-6；在黄铁矿中Au含量一般低于0.3×10^-6，虽然在有些样品中可达100×10^-6，但是它是由包裹其中的独立金矿物所引起的；在褐铁矿中Au含量变化很大（0.2×10^-6～30.1×10^-6），但正如黄铁矿一样，Au的高含量是由包裹其中的金矿物所引起的。

（2）金矿物

大量工作表明，自然金是耳泽矿床中Au 的最主要载体，在菱铁矿矿石和褐铁矿矿石中均有分布。

在菱铁矿石中，自然金绝大部分赋存于黄铁矿的微裂隙中，和黄铜矿密切连生。其形态以粒状为主，有时也呈纺锤形、片状等，粒径在0.1 mm以下。

表5-24 耳泽矿床中自然金的成分（wB/%）

表5-25 银金矿化学成分（wB/%）

在褐铁矿石中，自然金以多种形态分布于针铁矿或水针铁矿的集合体中，其形态与它的形成时间有较密切的关系。一部分粒状、片状自然金是在黄铁矿氧化成褐铁矿后残留下来的，但有些呈粒状的自然金，在褐铁矿中呈星点状分布，这在原生菱铁矿石中还未曾发现过。另外，在褐铁矿中，还见自然金的微细脉或网脉，它们有时穿过不同形态的针铁矿集合体，有时还呈薄膜状覆盖于褐铁矿表面，甚至在褐铁矿中的粘土矿物表面呈微粉末状。显然，上述特征的自然金是在褐铁矿形成过程中或其后产生的。

次生自然金的粒径普遍较在，最大者可达1.0×0.8×0.5 cm，说明自然金在氧化带有次生长大特点。

自然金的化学成分如表5-24所示。从中可以看出，Au的含量变化颇大，基本特征是：①在菱铁矿石中，成色普遍较高，Au的含量最低为90.36%；②在褐铁矿石中，Au的含量变化幅度最大（100.00%～70.89%），Ag的含量高达19.82%。就w（Au）/w（Ag）而言，在菱铁矿石中，一般在16～100之间，而在褐铁矿石中，变化于4～1000之间。

Fe、Cu等其他杂质元素在自然金中不同程度普遍存在着，其中分布最广的是Fe。显然这和介质中Fe的大量存在有明显关系。两种类型矿石的自然金相比，在菱铁矿矿石的自然金中，杂质元素明显较少。而在褐铁矿石中，特别是以微细脉、网脉形式存在的次生自然金中，杂质元素普遍较多。这种情况表明，在表生条件下Au与其他元素的分离程度普遍较差。

银金矿在耳泽矿床中的分布次于自然金。在原生菱铁矿石中，以粒状包裹于黄铁矿中。但更特征的是较多的银金矿呈脉状、网脉状产于褐铁矿中，其方向、长短不一，它们切穿了不同黄铁矿、菱铁矿晶体氧化而成的褐铁矿。显然，这种形态的银金矿是在表生阶段形成的。

银金矿的化学成分如表5-25所示，其成色为692～786，总的来看，变化幅度不大。其他微量元素的分布，虽普遍，但含量不高。

菱铁矿矿石与褐铁矿矿石中的银金矿相比，前者的成色高于后者。银金矿在褐铁矿矿石中的大量存在，表明Ag在表生阶段有较明显的富集。

硫铜银矿几乎是不含Au的独立银矿物。目前仅见于Ⅱ号矿体的褐铁矿矿石中。其产出特征表明，它们可能形成于原始热液阶段。

从硫铜银矿的化学成分（表5-26）可以看出，产状不同，主成分Ag和Cu出现两个差别较大的区间，交代黄铁矿者Ag含量明显较高，而Cu含量又明显偏低。

表5-26 银矿物化学成分（w_B/%）

3.金的矿化特征

在耳泽矿床的30多个矿体中，Au的矿化有明显的不均匀性，特别是矿石类型不同，差别更大，但总体仍有一定的规律性，例如：

在矿床范围内，从下部矿体到上部矿床，Au的含量有降低的趋势。在下部的Ⅱ号矿体中，Au的含量普遍在最低工业要求之上，最高达120×10^-6，平均含量为7.99×10^-6；在Ⅲ号矿体中，Au平均含量为5×10^-6～6×10^-6；在Ⅳ号矿体的独立金矿体中，Au平均含量为4.69×10^-6；在Ⅶ号矿体的独立金矿体中，Au平均含量达7.01×10^-6；最高的Ⅸ号矿体平均品位为4.48×10^-6。这说明Au的矿化在矿床深部较强烈，向浅部趋于贫化。这为我们评价该矿床远景指出了方向。

在每个矿体中，独立金矿体常沿顶底板接触带或矿体中的构造裂隙呈似层状展布（图5-19），反映了金矿体和构造裂隙有密切关系。

图5-19 Ⅲ号矿体剖面图

在两大类型矿石中，褐铁矿矿石中的金含量普遍高于菱铁矿矿石。但在不同类型褐铁矿矿石中，Au的含量也还存在一定差异，如：在块状褐铁矿矿石中，Au含量为0.11×10^-6～32×10^-6，多数在工业要求品位之上，但特高品位很少出现。而在迁积型褐铁矿矿石中，Au的含量普遍较低。在土状褐铁矿石中，Au的含量普遍高于前两类，特别是蜂窝状矿石中，最高达120×10^-6。还值得一提的是矿体顶板部位或靠近主矿体的围岩裂隙中，一些金矿石由褐铁矿及近代未成岩富铁粘土混合组成，Au的含量常高于块状褐铁矿石。例如，在CD₁坑道大理岩内所充填的含褐铁矿碎块的粘土中，在长12 m范围所采的12个样品中，Au最低含量为2.64×10^-6，最高达32.4×10^-6，平均为9.51×10^-6，说明金的成矿随着氧化作用加深及近代构造活动还有进一步富集的趋势。

根据对矿石从宏观到微观的综合分析，金在矿石中的存在形式基本可分两类：一类是明金、显微或次显微金，是肉眼及光学、电子显微镜能观察到的；另一类是不可见金，只能通过化学分析检测到，推测金是呈离子状态的机械混入物或以类质同象形式存在于矿物中。

尽管各种矿石矿物中几乎都含金，但由于不同矿物在矿石中所占比例不同，特别是各矿物中含金量不同，所以它们各自对整个矿体的贡献也呈现出较大的差异。在菱铁矿矿石中，菱铁矿虽然含Au量甚微，但由于其数量占绝对优势，所以对菱铁矿石金矿化的贡献在50%以上。黄铁矿在菱铁矿矿石中所占比例仅在7%左右，但由于黄铁矿中Au平均达30×10^-6，决定了黄铁矿对矿石金矿化的贡献几乎和菱铁矿同等，特别是黄铁矿在矿体某些部位富集，对该部位形成强烈金矿化起到了决定性作用（图5-20）。然而，由于黄铁矿在菱铁矿矿石中所占比例不同，特别是各矿物中含金量不同，所以它们各自对整个矿体的贡献也呈现出较大的差异。

图5-20 耳泽矿区ZK901孔中金和铁含量变化

铁是耳泽金矿体中最主要的组成元素，但它与Au的矿化并无明显的相关关系（图5-20）。从总趋势看，Au与Ag有一定的正相关关系，但由于Ag在各种矿物，特别是黄铁矿中变化幅度小，而Au却很大，因此两者并不呈明显的线型相关关系。

（二）赤铁矿-方解石建造金矿床：以红土坡金矿为例

红土坡金矿是笔者确定的一个新类型（杨岳清，1989）。该矿床位于耳泽矿床北约3 km处（图5-17），经四川省地矿局108地质队检查评价，在长约1000 m，宽200～400 m范围内共发现和圈定金矿化体120个，它们局限于北西西向的F4、F5断裂之间，其围岩为下三叠统岭麦沟组中的不同特征的镁质碳酸盐岩。

1.矿体和矿石

根据矿体形态，可分成单脉型和网脉型两大类：单脉型矿体主要呈透镜状、瘤状、脉状，少数呈团状，一般长数米至数十米，宽从几十厘米至数米，最长达100 m，最宽约30 m。脉体受北西、北东两组裂隙或层间剥离裂隙控制。部分矿脉具狭缩、膨大、分枝等特征，因此产状变化很大。网脉型矿体是矿液主要沿围岩北东和北西两组共轭小裂隙充填而成的细脉和不规则的网状脉带。脉体的宽度一般在1～5 mm，少数达1～2 cm。在密集地带，10 cm²范围内可见数十条。在一般地带也在数条至20余条。由于小脉体在不同地段的密集程度不等，在矿床范围内可分成众多的脉带。一个脉带一般宽1～10 m，长数米至10余米，最长可达30 m，最宽处可达13 m。

单脉型和网脉型矿体在形成时间上并不一致，二者之间存在一定的时间间隔。最显著的特征是网脉型矿石在单脉型矿体中构成角砾，或者是网脉型矿带被单脉型矿脉穿切，说明红土坡矿床是在脆性构造频繁活动，成矿溶液多次侵入的条件下形成的。在这两次矿液活动期间还有一次较明显的碳酸盐溶液活动，但极少有铁质参与，以方解石成分为主的碳酸盐岩脉明显胶结了网脉状矿石。

构成红土坡矿体的矿石，在地表呈深棕色—黑色。前人认为它们主要由褐铁矿组成，其原始矿物组成和耳泽矿床的菱铁矿建造类似。经笔者工作发现，该矿床的矿石主体由赤铁矿和方解石组成，在地表虽然有褐铁矿产生，但其数量远不如耳泽矿床多。

在红土坡的两类矿石中，赤铁矿和方解石的比例则存在较大差异。在网脉型矿石中，赤铁矿占绝对优势，它们沿微裂隙或者以密集浸染状方式交代白云岩，方解石仅在岩石的局部地段呈大晶体或者出现在晶洞中。在单脉型矿石中，赤铁矿和方解石的比例一般为（3∶1）～（1∶1）。在少数情况下，方解石的数量可明显超过赤铁矿。方解石呈粗大半自形—他形晶，而赤铁矿仍主要以他形密集的尘埃状交代方解石，有时也在方解石的晶粒间或脉体两侧呈密集性的似脉状分布。

在网脉型矿石中的硫化物目前仅发现黄铁矿一种，多数呈五角十二面体，呈浸染状或似脉状分布，数量一般在1%～3%。值得注意的是，在单脉型矿石中几乎见不到黄铁矿。这可能说明在该类型矿石中，黄铁矿在Au的成矿作用中至少不起重要作用。

2.金的矿化特征

在两种类型矿石中，Au的矿化特征有较大差异。根据上百件矿石分析结果发现，在网脉型矿石中金的含量变化很大，可从<0.02×10^-6增至12.4×10^-6，其含量高低明显取决于赤铁矿细—网脉在白云岩中的密集程度和黄铁矿在矿石中发育情况。这类矿石一般仅在部分地段构成工业矿体。在单脉型矿石中，Au的含量普遍在2×10^-6以上，最高可达58.44×10^-6。在单脉型矿石所在部位，Au的含量明显高于两侧，并且从脉体两侧形成逐渐降低的分散晕，说明金的成矿作用，晚阶段好于早阶段。

在两类矿石中，尽管Ag和Au并不明显呈正消长关系，但从单脉型矿石中Ag含量普遍高于网脉型矿石表明，Au高时Ag也相对较高。因此，两者的成矿作用有一致性。

由于以前未找到金、银矿物，关于红土坡矿石中Au的赋存状态曾有多种认识经大量工作，笔者在网脉型和单脉型矿石中都发现自然金（表5-27），其形态为他形粒状，粒径一般在0.005 mm。在网脉型矿石中，自然金都产出在尘埃状的赤铁矿粒间。在单脉型矿石中自然金主要产在方解石中，但其附近都存在尘埃状赤铁矿。自然金的成色很高，Au、Ag的含量变化不大。杂质成分主要是Fe，其变化幅度也很小。上述特征与耳泽矿床中的自然金有所不同。

表5-27 红土坡矿床中自然金成分（w_B/%）

此外，在红土坡还存在类似于耳泽矿床中的褐铁矿体，它们呈不规则脉体和团块分布于结晶白云岩中，两者关系截然，围岩也很少蚀变。矿石中除褐铁矿外，尚残留有较多的黄铜矿、黄铁矿、石英及砷黝铜矿。石英的碎裂特征十分明显，表明成矿后有构造活动。

特别值得一提的是，红土坡金矿中的黄铁矿Au的含量高达610×10^-6，是“三江”地区众多金矿所未有的。众所周知，黄铁矿中的Au含量在一定程度上反映着矿床中Au的丰度，因此黄铁矿这一特征预示着红土坡地区具有良好的金矿找矿远景。