Question

矿床地质特征

Answer 1

所谓红土，是指在湿热地区表生带中的红色土状堆积物，它是长期化学风化作用的产物。这种色红、高铁、高铝及富粘土的红土可以是残积物，也可以是运积物，但赋矿红土主要是残积物。

（一）赋矿地质体--红土风化壳特征

图5-4　红土剖面（据黄铁心等）

红土层：1—冲积物、豆石混合体；2—铁盖层；3—结核砾石层；杂色层：4—铁化、硅化、粘土化层；浅色层：5—粘土质层；6—基岩

金矿化的红土风化壳一般较厚，铁、铝含量高，风化剖面发育比较完整。发育较好的风化剖面自上而下大致可分为红土层、杂色层、浅色层，其下部为风化基岩（图5-4）。

红土层在地表主要为松散的豆石及冲积物的混合体，中间是由针铁矿、水针铁矿和赤铁矿等组成的铁盖层，下部为结核砾石层。红土层总体上呈深红至褐色，厚度可达4～10m。

杂色层厚度大，可达10～100m，一般为浅褐红、淡黄色、棕色等混杂颜色，多由高岭石、三水铝石、针铁矿和少量石英等组成，也称杂色粘土层，常见残余基岩结构，矿物组分多显示出所谓“硅化”、“粘土化”及“铁化”，可出现不规则状和网状针铁矿层或脉体，表明有某些与金成矿有关的组分富集，该层是金矿石的主要富集部位。

浅色层一般较薄，厚1～5m，颜色为灰色至灰绿色，主要由粘土矿物及残余矿物组成，基岩结构清晰可见，其下为新鲜基岩。

蛇屋山金矿区红土剖面与之大体相似（图5-5），只是其发育程度不及低纬度地区，风化剖面的完整性与上述，典型红土剖面有所差异。腔缺

（二）红土风化壳基岩特征

红土型金矿床的基岩类型多种多样。如澳大利亚西部布丁顿矿区，基岩为太古宙绿岩，巴西马托格罗索矿区为前寒武纪绢云母片岩，马里康巴哥明理矿区为前寒武纪片岩、杂砂岩、长石砂岩及凝灰岩，我国江西某矿化点为晚古生代硅化泥岩，而蛇屋山矿区则为奥陶系-中寒武统灰岩及白云岩。虽然基岩类型多样，但均为高含金地质体或本身就具伍胡辩有金矿化，如蛇屋山红土壳下部基岩中构造破碎带内含金高达（0.1～7.1）×10^-6。显然，除有利的气候及地形条件外，含金基岩是红土型金矿床形成的主要内在制约因素。

（三）矿体特征及富金部位

红土型金矿床矿体埋藏浅，一般裸露于地表或呈半掩伏状，其形态、产状及规模受红土风化壳的形态、产状及发育程度所制约。如蛇屋山金矿床，矿体埋深一般为5～20m，部分出露于地表，矿体呈似层状，矿化连续性较好，厚1.2～41.2m，长达1300m，宽350m，呈大面积的面状矿化，矿体产状受基岩上部古岩溶面的影响，其底板起伏较大（图5-6），当下伏基岩是含金构造岩时，则与原生矿体连为一体。

图5-5　蛇屋山金矿区红土风化壳柱状图（据虞人育）

红土型金矿床由于其所处地域的气候条件差异，其富金部位往往也有差别。如澳大利亚西部、南美等地主要富集于红土层和杂色层上部，但在澳大利亚西部由于中新世以来气候转入干燥，金也富集于浅色层中或杂色层的下部，有的矿区在三层内都有金矿化。蛇屋山金矿区的金主要富集于剖面中下部的棕色粘土层中（图5-5）。

（四）矿石特征

总体上看，金矿石的成分及结构均较为简单。在热带，三水铝石、针铁矿、自然金组合是红土型金矿床的矿物学标志。但我国已发现的红土型金矿床多处于亚热带，因而矿石中矿物组合也与热带有所不同。如蛇屋山金矿床，矿石中主要为粘土矿物（高岭石、伊利石）、石英、玉髓及褐（针）铁矿，这些矿物占矿物总量的98%，其他矿物含量很少（表5-2），矿石类型属粘土质金矿石。

表5-2　蛇屋山金矿床矿石主要矿物成分

注：由湖北省第四地质大队测试。

图5-6　蛇屋山金矿床剖面图（据虞人育）

1—上侏罗-下白垩统；2—下志留统；3—下奥陶统大湾组-上奥陶统；4—下奥陶统分乡组-红花园组；5—中寒武统上部-下奥陶统南津关组；6—断层；7—构造破碎带；8—金矿体；9—基岩金矿化；10—交代石英岩岩块、碎石；做备11—褐红色网纹状粘土；12—浅色粘土；13—棕色粘土；14—灰色粘土

矿石结构多为泥质、砂质及残余结构等。矿石构造主要为土状、多孔状、结核状、豆状、砾状、网状、蜂窝状、皮壳状等。自然金在矿石中主要呈颗粒状及吸附状，粒度多为5～10μm，也见大颗粒金。据报道，在巴西帕拉达金矿床中曾发现重达62kg的狗头金，在我国江西金坪也见有重达4.2g的自然金。自然金的成色很高，多在950以上。

（五）矿石中元素组合特征

由于红土层的基岩成分不同，矿石中的元素组合也有所不同。一般认为，化学组分在红土化过程中的行为可分为以下四组：

（1）通常遭受淋滤组分有K₂O、Na₂O、CaO、MgO、Sr、Ba、Rb、Li、Zn、Cu、Ta、Y等。

（2）活化再沉淀组分有Au、Fe₂O₃、Mo、Sn、W、Cr、V、Ni、Ti等。

（3）残余组分有Al₂O₃、SiO₂、Zr、Th、Nb、V、Sn、Au、Mo等。

（4）粘土中富集组分有V、Ba、Pb等。

从表5-3中可以看出，蛇屋山金矿石中Al₂O₃、SiO₂、Fe₂O₃等是矿石的主要成分，其中金的含量为（1.52～4.66）×10^-6。