东坪金矿矿床的矿物蚀变及矿物组成特征

张兆佳

（甘肃省地质矿产勘查开发局第三地质矿产勘查院，甘肃 兰州 730050）

东坪金矿矿床经过调查研究发现其碱性矿物储量丰富，同时该矿床以原生矿物为主,局部为氧化矿物所交代,总体氧化程度不高。据已有研究资料可知，东坪金矿矿石中除含有自然金和碲金矿之外,还赋存有大量的具典型次生结构的“次生自然金（次生金）”。除此之外，蔡长金[1,2]、田澍章[3]等还提出在东坪金矿存在金的氧化物、硅化物以及碲酸盐类等金矿物,同时发现了一些未得到命名的矿物的发育情况。经过研究可以得出结论，东坪金矿矿床赋存矿物较为复杂存在共生组合矿物。

1 地质背景

东坪金矿处于华北地台北缘内蒙地轴与燕山褶皱带的交接部位。区域内岩浆活动强烈，并且，由于受区域性剪切断裂带的影响，岩体主要分布于尚义-崇礼-赤城深大断裂的南侧[4，5]。

区域内发育三条主构造（北西西向断裂构造），为崇礼-赤城深断裂的派生构造，其控制了水泉沟碱性杂岩体和东坪、转枝莲、后沟、黄土梁等金矿床的分布(图1)。

图1 河北省张家口地区水泉沟碱性杂岩体及金矿床区域地质略图（引自张国瑞等2012）

2 矿化蚀变

东坪金矿为含金石英脉型和硅化钾化蚀变岩型矿床。其最重要的蚀变是长石化，多表现为二长岩的钾质交代，如微斜长石大面积交代斜长石(更长石)生成钾长石蚀变岩(图2a)或钾长石石英脉，晚期钾长石化主要发生于主成矿期内，主要形成肉红色中细粒结构的蚀变岩；硅化主要表现为沿断裂裂隙交代钾长石化二长岩，在强硅化岩石中可见更长石和微斜长石呈残余(图2b)，同时形成白色石英脉[6]。在构造挤压地段，形成的糜棱岩化强硅化二长岩(图2c)和黄铁矿化硅化二长岩质碎裂岩(图2d)与金矿化密切相关，早期黄铁矿晶粒较大，常以星点状分布于钾质蚀变岩中，硅化岩石中可见黄铁矿细脉，黄铁矿-灰白色石英脉常胶结钾硅化岩石；在晚期石英脉中，黄铁矿呈细粒状、浸染状分布。

3 金矿矿物组成

3.1 矿物基本特征

东坪金矿系产于碱性正长岩体中的特大型金矿床,矿石中金属矿物种类不多,主要是黄铁矿,其次为磁铁矿、方铅矿、黄铜矿等；氧化产物主要为赤铁矿、褐铁矿,其次是斑铜矿、辉铜矿、白铅矿、铜蓝等；非金属矿物主要有石英、钾长石、钠长石等；金矿物主要有碲金银矿、碲金矿、亮碲金矿和自然金[7]。矿区内金矿物主要有三种赋存状态：裂隙金、晶隙金和包裹金，矿物粒度多在0.01mm～0.05mm之间,局部粒径大于0.2mm。

图2 东坪金矿热液蚀变显微特征（引自张国瑞等2012）

3.2 新发现的矿物

在东坪金矿的某坑道含金石英脉中发现金矿物A,矿体直接围岩为二长岩和石英二长岩，围岩蚀变主要有钾化、硅化、钠化、绢云母化、高岭土化、褐铁矿化和碳酸盐化等。与金矿物A相关的矿床氧化程度不高,矿石以原生矿物为主,局部被表生矿物所交代,有时还可见褐铁矿交代黄铁矿后残留内核[8]。岩石中可见表生氧化矿物,有褐铁矿、赤铁矿、辉铜矿、斑铜矿、铜蓝等,局部还见有次生的自然金（呈蠕虫状,文象状、环带状及细微粒状）。

金矿物B与金矿物A在同一矿脉中发现,标本采自另一坑道内约100m处。其地质特点、共生矿物及氧化特征与金矿物A基本相同，在自然金中呈包裹体,同时被包裹的有啼金矿、啼铅矿、啼金银矿和石英等,还有表生的铅的啼酸盐和氧化物,与啼金矿连生,且有交代啼金矿的趋势。

金矿物C--Au2(Pb,Fe)TeO5为多晶聚集体,呈长条状、枝叉状或不规则状，粒径最大达0.165mm×0.11mm,小者在0.025mm×0.0375mm以下；单晶粒呈针状或细柱状,最大为0.085mm×0.03mm和0.1mm×0.015mm,小者在0.0025mm×0.05mm以下。该矿物在双目实体显微镜下呈黑色或暗茉莉绿色,不透明,参差状断口,条痕黑色,性脆,可刻成粉，硬度低,衣针可刻划(H M＜5.5)。

金矿物D--Au2Pb(Te,S)O6为多晶聚集体，呈蝌蚪状、柱状和不规则状,粒径最大为0.1625mm×0.1mm,小者在0.15mm×0.09mm以下。单晶粒呈针状和不规则粒状,粒径最大为0.05mm×0.02mm,小者在0.01mm×0.0025mm以下。

金矿物E--Au2Zn(Te,Pb)2O6为多晶聚集体，呈长条状和他形不规则状,粒径最大为0.475mm×0.085,小者在0.045mm×0.045mm以下；单晶粒呈针状,最大为0.275mm×0.035mm,小者在0.01mm×0.0025mm以下。

金矿物F--Au2(Zn,Pb)2TeO6为多晶聚集体，呈不规则状,粒径最大为0.35mm×0.35mm,最小在0.1mm×0.055mm以下,有的显胶状结构。单晶粒呈针状,最大为0.06mm×0.045mm,小者在0.015mm×0.0025mm以下。该矿物在双目实体显微镜下呈黑色带绿或绿黑色,不透明,硬度低。

金矿物G--Au2CuTeO4为多晶粒聚集体，呈不规则状,粒径最大为0.135mm×0.125mm,小者在0.02mm×0.015mm以下。单晶粒呈针状,细柱状或不规则状,粒径最大为0.03mm×0.01mm,小者在0.01mm×0.025mm以下。用公式HM=0.6753计算,相当摩氏硬度3.6～4.0,平均3.8。

金矿物H--Au2TE2O5呈不规则状多晶聚集体，粒径为0.165mm×0.125mm。单晶粒呈针状和不规则粒状,粒径最大为0.15mm×0.035mm,小者在0.025mm×0.005mm以下。用公式H M=0.6753HV计算,相当摩氏硬度3.8～4.0,算术平均值为3.9。

综上所述,与碱性杂岩体有密切联系的金矿床矿物组成相对比较复杂,其金矿物及蚀变矿物种类较多，且其独有特点显而易见，这一方面展示了该类型矿床的特殊性，另一方面也为地质工作者尤其是矿物学研究的地质人员在今后相关研究工作提供了一条新的思路。

4 结论

通过对东坪及东坪式金矿的含矿岩石和围岩的岩石特征、矿物特征，尤其是地球化学特征的研究分析，总结归纳岩石矿物化学特征，对东坪金矿的成矿规律进行深入研究，以此为基础对金矿床的成因进行探讨。