广西龙胜大地金矿矿物特征及金赋存状态

张建强

广西龙胜大地金矿矿物特征及金赋存状态

张建强

（紫金矿业集团股份有限公司，福建 厦门 361000）

广西龙胜大地金矿是桂北地区的剪切带型金矿床，具有石英脉型和构造蚀变岩型两种矿石类型。通过该矿矿物组成和金赋存状态研究，初步查明两种类型的矿石具有相同的矿物组合特征，但石英脉型金矿石中的金矿物主要以自然金的形式赋存于石英脉中，少量赋存于黄铁矿和毒砂中。构造蚀变岩型矿石中金矿物主要赋存于黄铁矿及少量毒砂中。两种矿石的金均以自然金为主，少量为银金矿，颗粒一般小于100μm，大部分为20～50μm。

金矿；赋存状态；剪切带；广西龙胜

广西龙胜大地金矿是桂北地区典型的剪切带型金矿床之一，矿床位置处于桂北成矿带上，受NE东向构造剪切带的控制［1］。桂北地区金矿类型主要有含金石英脉型、构造蚀变岩型、微细浸染型和火山岩型等类型［2～3］。前人在矿床特征、成矿规律和成矿机理等方面进行了研究［4～7］，为找矿提供了重要的依据。

1　矿区地质特征

矿区出露地层为南华系长安组、富禄组和黎家坡组及震旦系陡山沱组、老堡组（图1）。南华系为冰水相或海陆交替相沉积，岩性为以含砾砂岩与含砾泥岩、泥岩为主，含丹洲群的变质岩砾石、花岗岩砾石，南华系地层是矿区的主要含矿层位。震旦系为滨浅海相沉积，岩性为一套以泥质为主的页岩，含有较多钙质、少量砂质，具斜层理、水平层理。

矿区构造受区域NE向构造的控制，区域断裂总体呈NNE向，如图1所示，在矿区内区域断裂主要有F1、F2和F4，构造形态总体比较简单，主要为压扭性断裂，以陡倾角逆冲性质为主，逆冲构造常引起NE向次级构造，形成剪切破碎带，成为矿化发育的有利部位。区内发育多条与大断裂有关的次级断裂以及剪切破碎带，这些次级断裂与大断裂一起构造形成统一的“面状”透入性构造带。次级断裂及破碎带总体呈NE向，其中F5、F6、F7与金矿化关系密切，区内目前发现的矿体均产在这些次级剪切破碎带中。

矿区岩浆岩出露较少，主要分布在泗水乡附近，岩性主要为变质辉绿岩、变质辉长岩等，根据区域地质资料显示，在矿区外围北部、东部和西部10km范围均有中酸性岩浆岩出露［8］。

图1　广西龙胜大地金矿区地质简图

2　矿体特征

矿区Ⅰ、Ⅱ和Ⅰa号矿体产于压扭性破碎带中，分为含金石英脉型和构造蚀变岩型金矿体两个类型。2.1 矿体产出地质特征

Ⅰ、Ⅱ号矿体为含金石英脉型金矿体，赋存于南华系长安组、富禄组和黎家坡组杂砂岩中，似层状产于NE35°方向的次级剪切破碎带中，受剪切破碎带控制。矿体为一系列沿剪切破碎裂隙产出的含金石英脉，石英脉半透明烟灰色为主，单脉宽0.5～20cm，以1～5cm为主，矿石品位与石英脉密集度有关，石英脉越密集矿石品位越高。矿体穿层产出，产状与石英脉总体产状一致，倾向为120°～135°，倾角60°～83°，属于陡倾斜矿体。矿体厚0.76～14.30m，平均厚4.12m，矿石品位（0.5～8.5）×10-6，以（1.0～3.5）×10-6为主。

Ⅰa号矿体为构造蚀变岩型矿体，赋存于南华系杂砂岩中，总体受NE向次级剪切构造带的控制，矿体中多发育网脉状、细脉状石英脉，硅化强烈发育，黄铁矿呈细脉状、浸染状产出，矿体形态特征受构造蚀变带的控制，硅化和黄铁矿化程度越强，则矿体品位越高，其产状与破碎带产状基本一致，总体走向NE60°，倾向SE150°，倾角60°～82°，多在65°以上，矿体厚度一般6～20m，一般规模较大，品位较低，多属于低品位矿。

2.2蚀变特征

矿区内蚀变主要为硅化、黄（褐）铁矿化、毒砂化、绢云母化及绿泥石化。硅化是矿区最重要的矿化现象，在矿区内表现为两种形式，一种是以石英脉形式产出，产出单脉和复脉。另一种表现为变质重结晶，使岩石中硅质含量增加，并穿插细脉和网脉状石英细脉。

Ⅰ、Ⅱ号含金石英脉的硅化现象表现为在矿体中大量产出近平行的石英脉，脉宽0.5～20cm，呈条带状、透镜状发育于断层破碎带上。石英脉一般为浅烟灰色-白色半透明状集合体，沿破碎带和岩石裂隙发育。硅化的发育程度与石英脉关系密切，一般伴生有黄铁矿化、绢云母化、绿泥石化，均沿着石英脉与岩石接触面产出。

表1　X-荧光光谱半定量分析（%）

3　矿物组合特征

3.1矿石化学成分

根据X-荧光光谱半定量分析（表1），矿石中主要有用元素为金，主要的脉石矿物为石英，硫化矿含量较少，其它有益组分Ag等含量低，难以综合利用。有害组分As等含量低，对矿石的选冶性能影响小，因此该矿石属于有用化学组分单一的矿种，有用组分为Au。

通过多元素组合分析进一步了解元素含量特征，分别对石英脉型矿石和构造蚀变岩型矿石做了多元素组合分析（表2）。从表中可以看出银含量比较低，其它元素无综合利用价值，含金石英脉型矿石中As元素含量普遍较低，而在构造蚀变岩型矿石中As元素偏高，可能构造蚀变岩型矿石中Au与As元素关系比较密切，因此两种类型的矿石金的赋存状态可能存在差异。

表2　矿石组合分析结果（%）

3.2矿石矿物成分及主要矿物特征

根据矿区矿床特征和矿体类型的划分，矿区矿石类型主要为脉状含金石英脉型金矿石和构造蚀变岩石型金矿石。根据镜下鉴定，两种类型的矿石具有相同的矿物组合特征，矿物成分比较简单，主要金属矿物为自然金、黄铁矿、磁黄铁矿、毒砂，其次为黄铜矿、方铅矿、闪锌矿、褐铁矿等铁锰氧化物，偶见铜蓝、磁铁矿、赤铁矿、蓝辉铜矿和金红石等。非金属矿物主要为石英、方解石、绿泥石、绢云母及钾长石、斜长石和白云石等。

图2　自然金产于石英中

自然金：常呈不规则粒状、片状，主要赋存于石英脉、黄铁矿及少量毒砂中（图2、图3），粒度一般大于1μm，以4～50μm为主，根据岩矿光片鉴定分析和对金矿物查找，石英脉型金矿石大部分金赋存于石英脉中，少量赋存于黄铁矿中，构造蚀变岩型金矿石金主要赋存于黄铁矿颗粒中。

图3　自然金包裹于黄铁矿颗粒中

石英：是矿区内主要载金矿物，金颗粒常被石英包裹或在石英脉空隙中产出（图2）。含金石英脉主要为早期热液沿岩石破碎裂隙充填产出，同时伴生黄铁矿等硫化物，后期硫化物常沿石英裂隙产出。

黄铁矿（Py）：可见两种类型黄铁矿，一种为主要的载金矿物，可见多种形态，浅铜黄色，半自形、它形粒状结构为主，次为五角十二面体，少量立方体晶型，黄铁矿常见压碎破碎结构，金矿物常沿着黄铁矿裂隙或包含于黄铁矿中产出（图3），黄铁矿形成时间较早，常见磁黄铁矿、方铅矿、闪锌矿等沿着颗粒裂隙充填交代。另一种黄铁矿呈自形粒状结构，主要粒度分布在0.1～0.65mm范围内，极少量分布在0.001～0.1mm间，磁黄铁矿呈浑圆状被黄铁矿包裹。

毒砂为主要载金矿物之一，含量较少，自形晶为主，长柱状、矛头状自形颗粒，粒度大小0.1～1.3mm间，可见金矿物沿着毒砂裂隙或包含于毒砂中产出。磁黄铁矿（Po）：主要金属矿物之一，常呈半自形-它形晶粒状集合体，磁黄铁矿较早形成，常见磁黄铁矿颗粒边缘充填有闪锌矿、方铅矿以及黄铜矿（图5），偶尔可见磁黄铁矿呈浑圆状被黄铁矿包裹或与黄铜矿、闪锌矿共生，接触边界平直，形成共生边界，不能确定形成先后顺序。

黄铜矿（Ccp）：主要金属矿物之一，含量较少，呈它形粒状结构，常与闪锌矿共生，或出溶于闪锌矿中，常见黄铜矿沿着黄铁矿边缘或裂隙充填（图5）。

闪锌矿（Sp）：含量较少，深灰色，常呈它形粒状结构，可见少量的黄铜矿浑圆状、叶片状、不规则状出溶在闪锌矿中。

方铅矿（Gn）：含量较少，灰白色，自形-半自形粒状结构，部分可见三角孔极其发育。常见方铅矿沿着脉石矿物的解离缝或矿物边缘充填交代，或沿着闪锌矿颗粒边缘充填交代，形成时间晚于闪锌矿。

图4　磁黄铁矿边缘的闪锌矿黄铜矿

图5　黄铜矿充填交代黄铁矿

表3　金物相分析结果（10-6）

矿石矿物的结构较为简单，主要有半自形、它形粒状结构、重结晶结构、交代结构、包含结构、碎裂结构。矿石中的主要载金矿物黄铁矿、毒砂等硫化物呈半自形、它形碎裂状、稀疏浸染状分布于其它透明矿物颗粒间；黄铁矿常被后期磁黄铁矿、褐铁矿、黄铜矿和闪锌矿等交代，也可见晚期闪锌矿被方铅矿交代，晚期黄铁矿沿黄铜矿边缘交代黄铜矿；黄铜矿、闪锌矿和方铅矿常见包含结构，可见黄铜矿与闪锌矿共生出溶或相互包容、闪锌矿与方铅矿共生出溶，形成包含结构；矿石中的泥质成分经过变质作用可见重结晶现象，主要重结晶矿物为石英；矿石中的石英、黄铁矿等矿物常被应力作用发生破碎，在脉石中碎裂分布，矿物颗粒的裂隙和缝隙发育，形成破碎裂结构。矿石的构造主要有块状构造、条带状、网脉状构造和浸染状构造。

表4　金矿物颗粒嵌布特征统计表

综上，根据矿物组合特征和结构构造分析，矿区主要矿物组合可以大致分为：石英-自然金-黄铁矿-毒砂-黄铜矿组合，自然金-黄铁矿-毒砂组合，石英-自然金-黄铁矿-磁铁矿组合。矿物的生成顺序大致划分为：黄铁矿→磁黄铁矿→闪锌矿、黄铜矿、方铅矿；黄铁矿、毒砂→磁黄铁矿、闪锌矿、黄铜矿→方铅矿；石英脉充填（含稀疏硫化物）→黄铁矿→铜、铅、锌硫化物（含黄铁矿）→碳酸盐，金在各个阶段均有产出，但主要以石英脉充填和黄铁矿形成时期最为集中。

表5　金矿物粒度能谱成分表

4　金赋存状态研究

4.1金物相特征

在矿体中采集不同标高的矿石作金物相分析，结果见表3，从物相分析结果可知，矿石中金主要以裸露金为主，少量硫化物包裹金和碳酸盐包裹金，裸露金占总金的98%以上。

4.2金矿物嵌布特征

根据光片鉴定分析和对金矿物查找，查找金颗粒171粒，对金矿物颗粒大小、嵌布特征和金属矿物组合进行了统计分析，统计结果见表4。

根据统计分析发现，金矿物颗粒一般小于100μm，大部分为20～50μm，石英脉型金矿石中金矿物主要以自然金形式赋存于石英脉中，被石英包裹或产于石英裂隙中，少量在黄铁矿、毒砂颗粒间分布或包裹其中，构造蚀变岩型金矿石中金矿物主要赋存于硫化物中，主要包裹于黄铁矿及少量毒砂中。

4.3金矿物种类分析

在镜下查找金颗粒的基础上，对金矿物进行能谱分析，样品成分在型号为Quanta650扫描电镜上进行检测，工作距离11.5mm，电压25kV，电子束大小6.4微米，分析结果见表5，根据分析所查金矿物中大部分是自然金，只有少量为银金矿。

5　结论

通过对大地金矿矿石矿物组种类和金赋存状态进行研究，初步了解了矿区矿物组合特征，矿区矿石类型主要为含金石英脉型金矿石和构造蚀变岩石型金矿石，两种类型的矿石具有相同的矿物组合特征，主要金属矿物为自然金、黄铁矿、磁黄铁矿、毒砂，其次为黄铜矿、方铅矿、闪锌矿、褐铁矿等铁锰氧化物，非金属矿物主要为石英、方解石、绿泥石、绢云母及钾长石、斜长石和白云石等。

矿区内主要矿石矿物组合关系可以大致分为石英-自然金-黄铁矿-毒砂-黄铜矿组合，自然金-黄铁矿-毒砂组合，石英-自然金-黄铁矿-磁铁矿组合。矿物的生成顺序大致分为黄铁矿→磁黄铁矿→闪锌矿、黄铜矿、方铅矿；黄铁矿、毒砂→磁黄铁矿、闪锌矿、黄铜矿→方铅矿；石英脉充填（含稀疏硫化物）→黄铁矿→铜、铅、锌硫化物（含黄铁矿）→碳酸盐，金在各个阶段均有产出，但主要以石英脉充填和黄铁矿形成时期最为集中。

大地金矿区矿石中主要有用元素为金，以裸露金为主，含少量硫化物包裹金和碳酸盐包裹金，裸露金占总金的98%以上，金矿物颗粒一般小于100μm，大部分为20～50μm，大部分为自然金，少量为银金矿。石英脉型金矿石中金矿物主要以自然金赋存于石英脉中，被石英包裹或产于石英裂隙中，少量在黄铁矿、毒砂颗粒间分布或包裹其中，构造蚀变岩型金矿石中金矿物主要赋存于黄铁矿及少量毒砂中。

［1］ 莫江平， 黄杰. 桂北龙胜地区剪切带型金矿找矿进展［J］. 矿产与地质， 2003，17（1），17～19

［2］ 唐朝霞. 桂北金矿（化）地质特征及找矿方向［J］. 有色金属矿产与勘查，1999，8（6），378～382

［3］ 莫江平， 黄杰， 等. 桂北构造蚀变岩型金矿的发现及成矿规律研究［J］.矿产与地质，2007，21（3），237～239

［4］ 葛文春， 李献华， 等. 桂北“龙胜蛇绿岩”质疑［J］.岩石学报，2000，16（01），111～118

［5］ 骆清中， 陈大可. 桂北地区金矿成矿规律与找矿预测［J］. 黄金地质， 1995，1（2），14～20

［6］ 莫江平， 黄杰， 冯国玉. 桂北地区剪切带型金矿成矿机理研究［J］. 地质与勘探， 2009，42（6），655～659

［7］ 王瑞湖. 桂北前寒武纪浅变质细碎屑岩型锑矿地质特征及成因［J］. 矿产与地质，2002，16（4），212～216

［8］ 地矿部广西壮族自治区地质局区域地质普查大队， 1:20万兴安幅地质图说明书［R］. 1964

Mineralogy and Au Occurrence of the Dadi Au Deposit in Longsheng， Guangxi

ZHANG Jian-qiang
（Zijin Mining Group Company Limited， Xiamen， Fujian 361000）

The Dadi gold deposit in Longsheng， Guangxi is a shear zone type one. It may be divided into quartz vein type and structural altered rock type. Research on the mineralogy and Au occurrence shows that the two types have the same mineral assemblages. The main ore minerals are natural gold， pyrite， pyrrhotite，arsenopyrite， etc. And the main gangue minerals are quartz， calcite， sericite， etc. The gold of the quartz vein type ore occurs as natural gold in quartz vein， and a small amount in pyrite and arsenopyrite. The gold of structural altered rock type ore occurs mainly in pyrite and a small amount in arsenopyrite. Gold in the two kinds of ores exits as native gold， accounting for more than 98% of the total with grain size of less than 100μm， mostly 20-50μm.

gold deposit； occurrence； shear zone； Longsheng， Guangxi

P618.51

A

1006-0995（2015）04-0551-05

10.3969/j.issn.1006-0995.2015.04.017

2014-12-10

张建强（1982-），男，湖北枣阳人，工程师，长期从事地质勘查和矿山地质工作