山东谢家沟金矿矿石特征及金的赋存状态
胡海燕
（陕西国际商贸学院珠宝学院，陕西西安712046）
摘要：谢家沟金矿床位于焦家—新城断裂和招远—平度断裂之间，矿床类型为典型的韧性剪切带破碎蚀变岩型，并含有少量石英脉型。矿石类型划分为原生矿石，氧化矿石和混合矿石。矿石结构主要有自形粒状结构、包含结构、交代残余结构。金的载体矿物主要有黄铁矿，黄铜矿。金矿物的赋存状态主要有包体金、晶隙金和裂隙金三种状态。金矿物形状有圆粒状、细脉状和不规则状。金矿物的形状与其赋存状态关系密切，包体金以圆粒状为主，晶隙金则以不规则状为主，裂隙金主要呈细脉状。
关键词：谢家沟金矿；矿石特征；金矿物；矿石分类；赋存状态
0.前言
谢家沟金矿是卓有特色的一类大型、超大型含金剪切带型金矿床。产于焦家断裂带与招平断裂带之间[1]，与胶东西北部地区典型产于区域性断裂带上的金矿床（如焦家金矿、夏甸金矿、玲珑金矿等）明显不同,含金剪切带与该区金矿化关系密切，含金剪切带的多阶段性，与金呈不同方式的产出特征相符合[2]，可以说谢家沟金矿床是受脆-韧性剪切带控制形成的金矿床。脆-韧性剪切带控制作用表现为：第一，脆-韧性剪切带的演化不同阶段及其形成不仅成为该地区的主要控矿构造，也在其不同的演化阶段形成不同形状，不同成色的金矿物。第二，脆-韧性剪切带也控制了金矿物的分布和产出。第三，由于受脆-韧性剪切带的控制，金矿化表现为以蚀变糜棱岩型为主，少量为石英脉型。本文重点分析该矿床特征和矿石的组构特征以及金矿物的赋存状态,充分掌握这些信息，对指导该区地质找矿工作具有重要意义[1-5]。
矿区内分布有新太古代“胶东岩群”和少量沿沟谷、丘陵分布的第四系。胶东岩群的岩石岩性为片麻状玲珑黑云母花岗岩，此外还分布有滦家河型二长花岗岩和郭家岭型花岗闪长岩及中—基性脉岩。其中郭家岭型花岗闪长岩呈侵入体侵入玲珑花岗岩中。
矿区内断裂构造发育。主要由NNE、NNW、近EW向构造构成了本矿区复杂的构造体系[5]。
谢家沟金矿区发育一组平行产出、总体走向NE30°的韧性剪切带构造,产状115°-120°∠75°-85°。矿体为韧性剪切带构造所控制。
区内岩浆岩非常发育，分布的基岩除胶东岩群外，均为侵入岩。主要有玲珑花岗岩、郭家岭型花岗岩、滦家河型花岗岩以及中-基性岩脉。其中以玲珑黑云母花岗岩为主体，郭家岭型花岗闪长岩呈侵入体侵入玲珑花岗岩之中。脉岩分布广泛，多为南北向展布。区内脉岩主要有闪长玢岩、花岗闪长斑岩、闪长岩、辉石闪长岩、石英闪长玢岩和煌斑岩等，其主要分布在玲珑花岗岩中。这些脉岩与金矿脉的时空关系较为密切[6-9]。
矿石的工业类型为银金矿石，矿石自然类型多为原生矿，并有少量氧化矿和混合矿分布。
原生矿石分布于-10M以下，在氧化带，矿石均有褐铁矿化和孔雀石化。原生矿石按矿物的共生组合可分为5种矿石自然类型：(1)黄铁绢英岩型；（2)黄铁矿—石英脉型；（3）黄铜矿—黄铁矿—石英脉型；（4）黄铜矿—方铅矿—石英脉型：（5）黄铁矿细脉—钾化花岗岩型[5.10.11]。以前三种类型为主（如图1-1）。
图1-1矿石类型 |
（1）黄铁绢英岩型：矿石总体颜色呈灰黑色，品位变化比较大。该类矿石中金属矿物以黄铁矿为主。黄铁矿晶体呈半自形—自形，略显定向排列，呈斑点状和稠密浸染状产出。黄铜矿含量较少，偶见稀疏浸染状产出，金属矿物约占矿石总量的80-85%左右；非金属矿物以绢云母和石英为主，矿物比较破碎，晶体难以辨认。该矿石分布于脆-韧性剪切蚀变带的中心附近,是主成矿期早阶段的产物,硅化和绢英岩化强烈。
（2）黄铁矿—石英脉型：其为主要的矿石类型,矿石矿物主要是黄铁矿和黄铜矿,以黄铁矿为主，约占金属矿物的85%左右。晶形为半自形—他形，呈斑点状、不连续细脉状，局部呈团块状充填于石英脉中。
（3）黄铜矿—黄铁矿—石英脉型:矿石矿物主要有黄铜矿和黄铁矿，但以黄铜矿为主，黄铁矿含量较少，黄铜矿颗粒较粗，且一般呈团块状，黄铁矿颗粒很细，其中矿石矿物约占金属矿物的98%以上。脉石矿物以细脉状石英为主。该矿石分布在远离脆-韧性剪切带中心的两侧。
（4）黄铜矿—方铅矿—石英脉型：该矿石分布在远离脆-韧性剪切带中心的两侧，矿石矿物主要有黄铜矿和方铅矿，矿石矿物以黄铜矿为主，方铅矿少量。它们约占金属矿物的80%以上，黄铜矿充填于矿石裂隙中，产出状态一般为团块状，晶形为他形。方铅矿呈星点状分布于黄铜矿晶体中。
（5）黄铁矿细脉—钾化花岗岩型：该类矿石主要见于矿体7号脉内。矿石主要产出在闪长玢岩的边缘及其附近的钾化花岗岩构造裂隙带内[5],为叠加成矿作用的产物。矿石矿物相对较简单,主要是黄铁矿和黄铜矿,大部分呈他形粒状平行共生,黄铁矿细脉主要沿钾化花岗岩的裂隙充填；花岗岩能见到微量的钾化蚀变，裂隙比较发育。偶尔可见到黄铜矿呈细脉状充填于黄铁矿裂隙中,但其与黄铁矿颗粒发生的溶蚀作用和交代作用并不强烈。以块状构造为主,其次为斑点状构造。脉石矿物含量比较少,且主要为石英。
氧化矿石产出范围比较局限，主要分布在近地表和晚期切割矿体的断裂破碎带上，并以孔雀石化和褐铁矿化为典型特征，在黄铜矿边缘能见到孔雀石化。氧化矿石总体颜色呈红褐色，黄褐色。矿石表面可见空洞--蜂窝状构造，松散状构造，局部比较破碎，其成因为原生矿石受到风化淋滤所致，也能见到微裂隙充填结构（如黑黝矿充填于黄铜矿裂隙中），溶蚀结构（黝铜矿交代黄铜矿）。矿石矿物主要有褐铁矿、黄铜矿、黄铁矿、孔雀石、铜兰、辉铜矿、黝铜矿及少量独立金矿物；脉石矿物主要有石英、绢云母、斜长石以及高岭土等。
矿区内混合矿石的分布是有限的，仅局限产出于170～242m标高附近，在其他高度仅见零星分布。混合矿石的典型特征为其外表呈褐黄色，外核结构疏松，而内核结构致密坚硬。混合矿石发育的硅化、黄铁矿化、绢云母化、钾化等蚀变程度不同，混合矿石的含金性也不同，这可说明混合矿石的含金性与矿石蚀变发育程度密切相关。
谢家沟矿石类型分带现象很明显，沿主矿体呈水平方向，分布在主矿体的中间部位主要是原生矿石；主矿体的两侧分布的是氧化矿石，且氧化矿石呈对称的带状分布；在氧化矿石和原生矿石之间分布着的是星散状的混合矿石，混合矿石呈不规则团块状出现。沿主矿体的延伸方向，即由地表垂直向下，原生矿石含量明显增多，并且在大部分矿体中含量都相对高；氧化矿石含量逐渐降低；而混合矿石含量很少，仅出现于局部地段，多是出现在氧化矿石和原生矿石的过渡部位。
矿石矿物主要有黄铁矿、黄铜矿,其次为闪锌矿、褐铁矿、赤铁矿、黝铜矿、斑铜矿、孔雀石、方铅矿以及自然金等,其中脉石矿物有石英、白云母、绢云母、方解石和绿泥石等。在矿脉近地表通常发育褐铁矿、孔雀石等次生氧化矿物,而原生矿物在不同标高和矿体不同位置分布一般不同。矿石中常见矿物比较简单,且由于矿石类型不同,矿物组合尚有较大区别,各种矿石的主要矿物组合见表1-1。
表1-1 不同矿石类型的矿物组合
金矿石类型 |
金属矿物 |
非金属矿物 |
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原生矿石 |
黄铁绢英岩型 |
以黄铁矿为主，少量黄铜矿 |
以石英为主，少量绢云母 |
黄铁矿—石英脉型 |
以黄铁矿为主 |
以石英为主，少量绢云母 |
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黄铜矿—黄铁矿—石英脉型 |
以黄铜矿为主，少量黄铁矿 |
以石英为主 |
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黄铜矿—方铅矿—石英脉型 |
以黄铜矿为主，少量方铅矿 |
以石英为主，少量绢云母和长石 |
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黄铁矿细脉—钾化花岗 |
以黄铁矿为主，少量黄铜矿 |
以石英为主，少量钾长石 |
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氧化矿石 混合矿石 |
以褐铁矿，孔雀石为主，少量黄铁矿，黄铜矿，金矿物，铜兰 褐铁矿，孔雀石，黄铁矿，黄铜矿 |
石英，绢云母，斜长石，高岭土 以石英为主，少量铜兰，绢云母 |
金矿物中的化学元素除了Au，Ag外，还含有As、Cu、Sb、Ni、Zn，Co和Se等微量元素,谢家沟金矿床的金矿物主要为自然金和银金矿。金矿物中Co含量为0.25%-0.50%,Ni含量为0.35%-0.55%，Se含量在0-10%左右[5]；Sb含量稀少。可以根据金矿物中所含有的元素Co、Ni、Cu等微量元素含量多少来指示矿床形成的深度[12-13]。
矿石结构主要有嵌晶结构，骸晶结构，交代残余结构，网状结构，碎裂结构，充填结构，自形—半自形晶粒结构，他形结构等。
a.嵌晶结构，表现为自形黄铁矿包裹在闪锌矿中;b.骸晶结构，表现为黄铁矿被黄铜矿交代从中部和边部交代;c.交代残余结构，表现为黄铁矿被黄铜矿交代呈粒状;d.网状结构，表现为方铅矿沿黄铁矿的解理，裂隙交代呈网状;e.碎裂结构,表现为黄铁矿呈不规则碎裂状;f.充填结构,表现为石英呈脉状充填在黄铜矿裂隙中;g.自形—半自形晶粒结构，表现为黄铁矿星散状分散在闪锌矿中;h.他形结构，表现为黄铁矿呈他形分散在黄铜矿中。 图2-1 矿石结构显微镜观察 |
谢家沟金矿中金的赋存状态有三种，主要是包体金、晶隙金和裂隙金（如图2-1）。相对于焦家金矿和玲珑金矿来说显得更复杂、多变。经过对3号破碎蚀变带中各矿体的不同类型矿石的显微观察，结果统计表明(表2-1)：在50个光片中共发现明金98粒,其中包体金32粒(占32.6%)、晶隙金12粒(占12.2%)、裂隙金54粒(占55.2%)。包体金主要产于黄铁矿和黄铜矿中，形态以他形或半自形粒状为主，在黄铁绢英岩和黄铁矿-黄铜矿绢英岩等类型的原生矿石中，金矿物包含在黄铁矿和黄铜矿中。晶隙金多半产于矿石矿物颗粒中，少数产于矿石与脉石之间，在黄铁绢英岩中，晶隙金主要分布于黄铁矿与黄铜矿之间，极少数分布于石英颗粒之间及硫化物与石英之间。裂隙金寄存于各类矿石中。黄铁矿是主要的寄主矿物，其产出状态有2种:一是金呈细脉状产于黄铁矿裂隙中，另一是金矿物与多金属硫化物石英脉共生产于黄铁矿裂隙中。
表2-1 谢家沟金矿床金的赋存状态 |
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金的赋存状态 |
包体金 |
晶隙金 |
裂隙金 |
|
粒数 |
32 |
12 |
54 |
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相对比例 |
32.60% |
12.20% |
55.20% |
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寄主矿物 |
黄铁矿和黄铜矿 |
黄铁矿与黄铜矿之间以及硫化物与石英之间,极少数分布 于石英颗粒之间 |
黄铁矿 |
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寄存矿石类型 |
黄铁绢英岩和黄铁矿-黄铜矿绢英岩型等 |
黄铁绢英岩型 |
各种矿石类 型 |
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产出状态 |
金以他形或半自形粒状产于黄铁矿和黄铜矿中 |
金以细脉状产于矿物颗粒中 |
一是金呈细脉状产于黄铁矿裂隙中。二是金与多金属硫化物石英脉共生产于黄铁矿裂隙 |
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a.包体金，表现为金赋存在黄铜矿中，并充填于黄铁矿的裂隙间;b.包体金，表现为金赋存于黄铜矿中;c.裂隙金，表现为金与黄铁矿一起赋存在闪锌矿的裂隙间;d.晶隙金，表现为金赋存在黄铁矿颗粒之间;e.晶隙金，表现为金赋存在石英颗粒与黄铜矿颗粒之间;f.裂隙金，表现为金赋存在闪锌矿的裂隙间。 图3-1金矿物显微镜观察下的赋存状态 |
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结论
山东谢家沟金矿矿石特征主要有自形粒状结构、半自形—它形粒状结构、交代溶蚀结构、交代残余结构、碎裂结构、网脉状结构、充填结构等。
金种类有自然金和银金矿，并以自然金为主;金以包体金、裂隙金、晶隙金等形式赋存于黄铁矿、黄铜矿、石英等主要载金矿物中。且黄铁矿，黄铜矿矿物以及其裂隙和晶隙较脉石矿物占优势，金形态多样,有圆粒状、细脉状和不规则状。金粒度有粗粒，中粒，细粒。包体中的金以自然金形式存在，粒度以细为主，形态以圆粒状为主。晶隙中的金产于不同矿石中，以自然金和银金矿形式存在，矿物成色、粒度变化较大，形态以不规则状为主；裂隙晶中的金产于不同矿石中，以自然金和银金矿形式存在，裂隙金主要呈细脉状。
参考文献
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Ore features and gold occurrence of the Xiejiagou gold deposit in Shandong province
HU Haiyan
(School of Jewwlry,Shaanxi Institute of International Trade and Commerce,XI,an 712046.China)
Abstract：TheXiejiagou gold ore is located between theJiaojia-Xincheng fault zone and theZhaoyuan-Pingdu fault zone.It is characterized mainly as altered rock typeand with partly quartz vein type.it located in the brittle-ductility shear-zone.types of gold-bearing ores can be divided as primary ores and oxidized ores and compound ores.Ore textures are mainlyidiomorphic granular tex-lure,poikilitictexture,metasomatic-relict texture.Ore structures are mainly veinstructure,disseminated structure,massive structure.the main carrier mineral of gold are pyrite and chalcopyrite,Which are the obvious prospecting criteria for gold deposit ofXiejiagou.the gold mineral occurred mainly in gold inclusion, between minerals and in cracks.Shapes of gold mineral mainly are round granular, veinletsand irregular shape.Which are closely related to occurrence state of gold mineral.shape of granular inclusions is mainly round granular, shape of granular Crystal gap gold is mainly irregular shape,shape of Fissure gold is mainly Fine vein
Keywords: Xiejiagou gold deposit;Ore features;gold mineral;Ore classification;occurrence
收稿日期：2017-1-27
作者简介：
胡海燕（1989—），女，江西抚州人，主要从事基础地质研究。
地 址：陕西省西安市西咸新区沣西新城大学园统一西路35号 邮编：712046 mail:328942653@qq.com 电话：18792934952
