金窝子金矿金的赋存状态和金矿物特征

金窝子金矿金的赋存状态和金矿物特征

摘要：本文首先介绍了金窝子金矿田概况和金矿石的主要矿物组合，然后分析了金矿物种类与成色、金矿物的形态和粒度特征，最后探讨了金矿物的赋存状态和金矿物特征反映的矿床成因意义。

关键词：金窝子金矿；金赋存状态；金矿物特征

黄金在国民经济中占有突出重要的地位。随着现代科学技术的发展，黄金在金融、工业及高科技领域中的用途日趋重要。目前，国内外黄金的需求量急剧增长，国际市场黄金价格不断上涨。世界各国普遍重视黄金生产，许多国家把黄金资源的普查勘探、矿山地质及开发利用列为重要的经济项目。世界范围内大量金矿床的发现和开发，大量新的测试实验数据的积累以及现代成矿理论在寻找金矿床中的运用等，深化了人们对金的成矿模式、物理-化学条件的认识。

金是地球化学性质活泼的元素之一。这表现为金矿床类型多在多种其它矿床中伴生。相应地，金在自然界有多种存在形式。从矿物学和地球化学角度，金在自然界是以多种形式存在的，在金矿物周围的环境中也同样分散有或多或少的以其他状态存在着的金。从物态性质上看，现已发现并确定的金的赋存形式可归纳为5种：独立矿物(单体金或游离金,包括裂隙金和晶隙金)；包裹金(显微包裹体)；晶格金(呈类质同像或固溶体)；胶体金(呈胶粒吸附态或胶体悬浮态)；离子金(络阴离子等)。

自然界中的金主要有自然金、银金、含银金、蹄化金和金的化合物，它们往往不会单独出现在矿床中，总是与其他矿物相伴生。国内对金矿赋存状态的研究已经取得一定的进展，对于可见金的认识基本一致，而对不可见金的赋存状态还存在很多有待解决的问题。

金矿物的形态、成分、物性及矿物组合、成因、产状等标型特征是划分金矿成因类型、指示它们在时间、空间上的存在形式，判断矿床品位、规模和形成机理的标志。查明金的化学成分及成色、赋存状态等特征，对于矿床地质评价和成因探讨以及矿石采选冶都有重大的意义。

1金窝子金矿田概况

金窝子金矿田位于甘新交界新疆哈密一侧，紧邻312国道，由联合金矿床(包括3号脉群、22号脉群、31号脉群、49号脉群等)、210金矿床、214金矿点、250金矿点、163金矿点等组成。大地构造位于中朝-塔里木板块与哈萨克斯坦板块俯冲碰撞带南缘的北山中带，在早古生代属于岛弧区靠近弧后盆地一侧(三级构造单元)，区域构造位于马连井复向斜核部偏北侧。其成矿区划归属东天山-北山成矿带的星星峡—明水金多金属成矿亚带中的照壁山-破城山贵金属金四级成矿带。矿田内出露地层是上泥盆统金窝子组，为一套有轻微变质的火山岩-沉积碎屑岩系，主要岩性为沉凝灰岩、含砾沉凝灰岩、凝灰质砾岩、凝灰质砂岩、千枚岩夹泥质页岩和碳质板岩及少量薄层灰岩。矿田内出露的岩浆岩有华力西期花

岗闪长岩体和石英闪长岩脉、辉绿岩脉。矿田中南部大部分被新近系苦泉组覆盖。金矿化分为2种类型：一是赋存于上泥盆统金窝子组中，受NE向低角度断层控制的蚀变糜棱岩型，以210金矿床为代表，属于该类型的还有208、214、250、163 等金矿点；二是产于华力西期花岗闪长岩体中，受NNW向陡断层控制的石英脉型，以联合金矿区为代表。金矿体以脉状为主，矿石结构有变晶结构、交代结构、充填结构等。矿石构造以块状构造、团块状构造、细脉状构造和浸染状构造最普遍，片状构造、条带状构造次之。对于金窝子地区金矿床，前人在矿床的地球化学、岩浆岩特征、矿田的控矿构造和控矿机制、成矿作用及其年代学等方面进行了比较系统的研究。笔者主要分析金窝子金矿床金的赋存状态和金矿物特征。

2金矿石的主要矿物组合

本区矿石类型可分为石英脉型和蚀变糜棱岩型2大类。石英脉型金矿石的矿物成分比较简单，非金属矿物主要为石英，金属矿物有黄铁矿、黄铜矿、方铅矿、闪锌矿等；蚀变糜棱岩型金矿石中非金属矿物除石英外，还有较多的造岩矿物，金属矿物有黄铁矿、闪锌矿、方铅矿、黄铜矿、毒砂等。黄铁矿是各种矿石的主要金属矿物，方铅矿、闪锌矿是常见的次要金属矿物，自然金和银金矿作为有用矿物，是各种矿石中常见的次要金属矿物。矿石中非金属矿物含量变化较大，石英作为与金矿化关系最密切的蚀变矿物和载金矿物，在各种类型金矿石中均是主要矿物，而蚀变糜棱岩型金矿石中，钾长石和斜长石是最主要的非金属矿物，主要蚀变矿物绿泥石、绢云母均是常见的次要矿物。本区方解石不发育。

3金矿物种类与成色

在不同矿区总共11块矿石光片中，有7块显微镜下能观察到金矿物，共观察到金矿物颗粒数为367粒。通过显微镜下观察鉴定和电子探针成分分析，金窝子金矿床金的赋存状态是以独立的金矿物为主要的形式出现，金矿物又以银金矿为主，次为自然金，少量含金碲银矿。

原生金矿石中2粒自然金成色为860-869，平均865；含银为12.96%-13.86%，平均13.41%；并含有少量Zn(0.25%-0.28%，平均0.27%)和Te(0.20%-0.22%，平均0.21%)；4粒银金矿平均成色740(725-753)，平均含银25.32% (23.54%- 27.34%)，含有少量Zn(平均0.20%)和Te (平均0.29%)。石英和褐铁矿中金矿物成色比较高，而黄铁矿、方铅矿、闪锌矿中金矿物成色相对比较低。

4金矿物的形态和粒度特征

金矿物粒度的大小是矿山在选择选矿流程、提高金回收率的重要参数之一，其统计结果能反映真实的金矿物粒度大小，是金赋存状态研究中重要的一个环节。北山地区金矿物以自形和半自形粒状为主，其次是他形、裂隙状或不规则状。石英和黄铁矿中有自形程度较高的金矿物，闪锌矿、方铅矿中金矿物多呈它形，黄铁矿和石英中发育裂隙状金矿物。

以光片在显微镜下所见到的367个金矿物统计，按颗粒数计，0.005-0.02mm 最多，占56.13%，其次是0.02-0.05mm，分别占22.07%，若以体积计算，则粒径大于0.05mm 占绝对优势(超过85%)。

5金矿物的赋存状态

所谓金的赋存状态是指金矿石中金的物理状态和化学态。依据金的化学态而将金的赋存状态分为4种：金属金、合金、化合物金及晶格金。

从显微镜下所见的金矿物颗粒统计，载金矿物以黄铁矿为主，分别占65.67%，次为石英和闪锌矿，占17.71%和14.71%，少量在方铅矿中，占2.18%。黄铜矿中未见金矿物，这是与其它金矿床不同之处。在不同类型的金矿石中，蚀变糜棱岩型金矿石中金矿物更多地赋存于石英中，而岩浆热液石英脉型金矿石中金矿物比较多地赋存于黄铁矿中。若以体积计算，由于黄铁矿等金属硫化物中的金矿物颗粒大多比较细小，所以在石英中的金矿物占有明显的优势。金矿物与其它矿物的关系(即嵌布形式)是以粒间金为主，次为裂隙金和连生金，少量为包体金。

除上述金矿物外，Au元素还可能以机械混入物、呈固溶体及吸附方式存在于载金矿物中，电子探针分析结果显示，在黄铜矿、石英中均含有微量的金，而黄铁矿、方铅矿、闪锌矿、菱铁矿中甚微。

6 金矿物特征反映的矿床成因意义

6.1 主要结论

①金窝子金矿床金多呈独立金矿物形式出现，少许呈分散状；②金矿物以银金矿为主，少量自然金，平均成色772；③金矿物以粒间金、裂隙金、连生金和包体金等形式嵌布于石英、黄铁矿、方铅矿及闪锌矿等主要载金矿物中，且石英和黄铁矿中占优势，本区黄铜矿中未见金矿物。金矿物形态各样，粒度以中细粒为主。

6.2 金矿物特征反映的矿床成因意义

首先，金矿物以银金矿为主，其次为自然金，成色中等偏高，比我国绿岩带中的小秦岭金矿、金厂峪金矿、排山楼金矿、安徽五河金矿、北京崎峰茶金矿、福建肖板金矿及阿尔金地区偏低，而又明显高于我国东部火山热液型治岭头金矿中的金的成色。反映出成矿物质主要来源于变质岩，成矿作用与华力西、燕山期中酸性侵入岩有关，且成矿温度相对较高；其次，虽然金窝子金矿床有2种金矿化类型、其产出部位、围岩类型等也各有差异，但是金矿物特征和金的赋存状态比较相似，反映出金窝子地区的联合和210金矿的成矿作用和控矿因素是相似的。这与他们处于系统成矿地质背景中，具有相似的成矿物质来源和相似的成矿岩浆热动力条件，只是具体控矿构造、赋矿构造及构造动力条件有所差异的结果。这也与地质地球化学研究和同位素地质学研究所获得的矿床成因认识相一致。