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金矿矿床地质特征与矿床成因的相关研究

2019-01-03严卸平

中国金属通报 2019年2期
关键词:热液岩浆金矿

严卸平

(中国冶金地质总局二局,福建 福州 350181)

金矿是一种重要的矿产资源,是社会发展中必不可少的资源,开采出的含金矿石通过工业冶炼的方式,就可以得到纯度比较高的黄金,然后加工成金制品,以用于工业生产和科学技术应用等。随着科学技术水平的不断发展,我国的金矿开采技术取得了较大突破,金矿开采的能力也有明显提升,可是在实际开采的过程中仍然面临着很多困难,究其原因主要是对矿床地质特征缺乏认识,没有掌握矿床的成因,在一定程度上制约了金矿开采的速度,也不利于矿产资源的开发和利用。因此,研究金矿矿床地质特点和成因具有重要现实意义,不但可以为金矿开采提供可靠参考依据,还能促进我国金矿资源的合理开发和利用[1]。

1 金矿矿床地质特征

1.1 矿体特点

我国土地面积大,矿产资源丰富,金矿矿产资源的分布范围比较广,而且矿产资源所处的地质结构也普遍较复杂,这也给金矿开采带来了很大障碍。研究金矿矿床地质特征首先要从矿体入手,金矿矿体特征主要有与之相关的三个方面特征,分别是矿石构造、地层和岩浆特点。金矿矿体分布比较独特,通常是在地质构造的交汇地带,或者在破碎地带中,这个区域的地层缺乏完整性,只有抓住了这些矿体特征,才能更快的勘查出金矿资源,实现矿产资源的高效利用。金矿矿体基本上都是圆弧形状的,整个切面比较规整,不会有参差不齐现象,平面上则为脉状,矿体中有两个不同时期的构造,彼此的走向明显不同,较晚的构造终止较早构造,还有一些矿体呈现出来的是铜镜形状,其切面和其他的矿体形状是一样的,也是重叠着的脉状。从目前所开采的金矿来看,大部分的金矿矿体是铜镜状,将其截成几何体展现出来的是“S”形,矿体的特征非常明显,易于地质勘探人员辨别。金矿矿体的分布范围比较广泛,并且具有良好的延展性,在外力作用下不会断裂[2-4]。

1.2 矿石构造

金矿矿石的构造比较固定,主要是有三种形式,分别是脉状构造、胶状构造、线状构造,如果将金矿石剖开就会发现,其内部构造中有沉淀物和碎屑。每种矿石构造构的形成时期是不一样的,脉状构造的金矿矿体基本上都是热液时期形成的,这里最具有代表性的是石英,胶状构造的矿石最典型的是黄铁矿石,线状构造的矿石分布有规律可循,通常是在岩石的裂缝中,找到的矿石形状和缝隙的形状保持一致。

1.3 岩浆活动特征

任何的地质矿床四周都有岩浆运动,金矿矿床自然也不例外。岩浆活动的强度是不一样的,所以由岩浆活动产生的物质也是具有明显差异。绿岩带型矿石大多数分布在山区,而且这个地带的火山比较多,火山喷发的时候岩浆运动强度十分大,喷出的物质和岩石发生化学和物理作用,这样就会形成一种岩浆岩,其内部构造中含有云母和石英,这种矿床最具有代表性的地区是吉林夹皮沟、佳木斯鹤岗。黄岗岩则是岩浆活动比较强时的产物,其主要是由长石和石英构成的,矿石的颜色为黄粉色,但是也有例外的,有些黄岗岩的颜色是灰白色的,岩石的结构比较坚硬。此外,金矿的富集规律也在开采中发挥重要作用,既能反映出矿石中黄铁矿的含量,还能够明确含有金矿的品位。金矿中黄铁矿呈现出颗粒状的时候或者块状,其含金量往往就会比较高。有些金矿的富集特征不是很显著,开采出来的金矿品位相对也就会比较普通。

2 金矿矿床主要成因

2.1 作用因素

金矿矿床形成比较复杂,和矿石本身的岩性有很大关系,同时还与岩浆活动的剧烈程度,以及矿石和地层的构造具有密切关系。地层作用因素十分简单,就是地层在力的作用下形成的产物,通常会形成的物质是岩石,其内部结构中包含着岩浆,而岩浆活动的时候就会形成矿体,从上面的分析就可以看出,岩浆活动是金矿矿体形成的必要条件。岩石自身具有一定的性质,我们将其称为岩性,每种岩石的性质是不一样的,比如部分岩石构造不完整,有断层和裂缝,为岩浆活动提供了可能性,这也是岩石的岩性,典型的代表是粉碎岩。

2.2 物质因素

金矿是含金的矿产资源,其矿床具有明显的化学特征,那就是含有同位素以及微量元素。金矿矿床形成的物质条件是同位素,其中最为关键的是硫同位素,其呈现出来的特征是不一样的,主要可以分为地壳硫和地幔硫,是在岩浆活动和地层变化过程中形成的,两种同位素的差别比较小。地层硫形成的时间比较漫长,在岩浆活动的过程中地层会出现下降,呈现出来的形态会更加丰富,结构也更为复杂,这也是地层硫一个主要特点,所形成的矿床形态比较多。另外,金矿矿床的形成离不开微量元素,通过相关的研究就能总结出金矿矿床中所含有的微量元素种类,以及每种元素表现出来的特征,这样就能分析出矿床成因。此外,金矿矿床中有很多碱性物质,微量元素和碱性物质在一起会发生反应,最后会以结合物的形态存在于金矿矿石中。

2.3 条件因素

金矿矿床成因离不开物理和化学条件,同时还与气温的变化以及气压的高低有关系。金矿矿床形成还与含盐量和密度有着直接关系,不管是哪种矿床成因都必须经过很长的时间,在这个过程中会发生物理反应和化学反应,也会有岩浆活动作用和地层作用,到了一定的时间就会形成金矿矿床。金矿形成的物理因素主要涉及到的是裹体特点,也就是金矿矿床形成所需要的温度、密度、压力等。金矿矿床的包裹体是不一样的,每种形成的原因也有较大差异,将其可以划分为两个大的种类,分别是原生和次生包裹体。原生包裹体呈现出来的形状是不规则的,还有一部分直接是圆柱形,密集分布的比较大,但并不是所有都是密集分布,有些也呈现出了分散状态。次生包裹体最具有代表性的是气体和液体包裹体,分布有规律可循,主要是在岩石裂缝周围分布。金矿开采的过程中矿床的深度是不一样的,这个主要是由成矿时的压力决定的,压力大矿体会深一些,反之亦然。

2.4 成矿过程

金矿矿床要经过三个时期,成矿的开端是沉积期,主要是成盐沉积,其次是热液期,也就是金矿矿床的成矿期,最后一个阶段是氧化期,这三个时期是按照发生的顺序排列的,沉积期是开端,这个时期的沉积主要是给后面的成矿创造物质条件,热液期的时候岩石在高温作用下会发生反应,内部结构中成矿物质来源会聚集到一起,并且会有更多的矿物生成,这样就会形成金矿,是金矿成矿中最为重要的环节。在金矿成矿的过程中,尤其是前两个阶段,流体的温度异常高,在这种温度作用下,岩石会产生含有石英、蛋白石、碧玉等蚀变矿物作用,我们通常将其称为硅化作用,这时岩石中的矿物质就会融入到流体中去,意味着流体中含有大量的矿物,所以这个过程也是成矿最为关键环节。在热液时期矿床含金量非常少,基本上都是一些小的颗粒,随着时间的不断推移,到了热液成矿中期的时候,含有矿石的流体在影响岩土稳定性的围岩周围进行运动,主要是在其断裂的地方运动,这时围岩中矿物质会逐渐移动到流体中去,说明热液中的矿物质含量越来越多。在金矿成矿期间,温度不可能一直居高不下,在温度从高到低过渡的时候,成矿的条件也会随之发生改变,含有很多矿物质的热液会对围岩产生一定的侵蚀,在这个范围之内的断裂岩石中还会发生硅化作用,有些区域还会出现石英填充物,这些都对金矿成矿起到了推动作用,在这种环境作用下生成黄铁矿。在此基础上,矿床中含有的金元素沉淀的速度会越来越快,在第二阶段成矿后期,热液的温度会更加低,矿床四周的蚀变更加明显,最终形成了辉锑矿,金矿矿体也会初具形态,在金矿开采的时候呈现出了块状。

3 结语

总而言之,我国金矿开采的能力有明显提升,但是依然面临着很多困难,研究金矿矿床地质特点和成因具有重要意义,既能为金矿开采提供可靠参考依据,还能促进我国金矿资源的合理开发和利用。本篇文章详细的分析了金矿矿床地质特征和成因,在地质勘察和分析的过程中,就能更快的掌握金矿的分布,有助于提高金矿开采效率和质量。

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