河南秦嶺金礦楊砦峪礦區圍巖蝕變及礦石礦物特征①

薛海濤等

摘 要：該文對秦嶺金礦楊砦峪礦區的圍巖蝕變類型及礦石礦物特征進行了研究。研究結果表明，該礦床圍巖蝕變以黃鐵絹英巖化、硅化、碳酸鹽化、綠泥石化為主，其中硅化、黃鐵絹英巖化與金成礦關系密切；礦石類型以黃鐵礦化石英脈型為主。在礦石中，黃鐵礦為主要的金屬礦物，石英為主要的脈石礦物。自然金為主要的含金礦物，以及微量的碲金礦，它們的分布非常不均勻，多以裂隙金和包體金為等形式賦存于礦石中，粗粒金相對較少，細粒金較為常見。

關鍵詞：秦嶺金礦 楊砦峪礦區 圍巖蝕變 礦石 礦物

中圖分類號：P68 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2015）03（b）-0080-02

1 礦床地質背景

秦嶺金礦楊砦峪礦區地處于華北地區，臺南緣華熊臺隆小秦嶺斷隆，老鴉岔主背形南翼。礦區內主要由花崗質片麻巖系和新太古代花崗—綠巖帶兩種礦石部分組成[1-2]。構造運動頻繁而且強烈，形成了多種礦產資源，主要以金為主。斷裂構造分布十分密集，礦床受到東西方向的壓扭形成斷裂[3]。

2 礦石性質

2.1 礦石類型

2.1.1 礦石自然類型

該區淺部礦石的自然類型可以根據其風化程度劃分為兩種：原生礦石和氧化礦石，大部分為原生礦石，氧化礦石僅分布于近地表。

原生礦石又可以根據其礦物組合及圍巖性質分為兩類，一類是構造蝕變巖型金礦石，另一類是黃鐵礦石英脈型金礦石。另有極少量多金屬硫化物石英脈型礦石。區內以含金黃鐵礦石英脈型礦石為主，此類礦石品位高，分布廣，占原生礦石總量的91%左右。

2.1.2 礦石工業類型

該礦區的礦石工業類型主要為以下兩種：（1）少硫化物金礦石，此類礦石中金屬硫化物分布極不均勻，金屬硫化物含量往往不足3%。（2）中等硫化物金礦石，當金屬硫化物含量在5%～20%，且金屬礦物主要為黃鐵礦時，均為中等硫化物金礦石，此類礦石數量是最多的。

2.2 礦石結構、構造

2.2.1 主要礦石結構

礦石可以劃分為11種結構類型，主要依據的是載金礦物自形程度、黃鐵礦粒度及其與其他礦物之間的關系，

（1）半自形—他形晶粒狀結構；金屬礦物以黃鐵礦為住，呈半自形—他形粒狀，以他形粒狀為主，顆粒大小不等，部分有裂紋，被黃銅礦交代充填，集合體呈不規則細脈狀或團塊狀分布在脈石英中，少數浸染狀分布。

（2）細粒他形晶粒狀結構：黃鐵礦以該結構為主。

（3）充填結構：黃鐵礦粒裂隙間主要以黃銅礦、方鉛礦等充填。

（4）壓碎結構：黃鐵礦最容易被壓碎。

（5）揉皺結構：黃鐵礦在收到應力作用的情況下顯示揉皺結構。

（6）似斑狀結構：主要是由粒度不同的黃鐵礦組成。

（7）充填結構：黃鐵礦粒裂隙間主要以黃銅礦、方鉛礦等充填。

（8）碎裂結構：硅化石英則呈不規律脈狀或團塊狀沿巖石裂隙充填。

（9）乳濁狀結構：閃鋅礦他形粒狀，與黃銅礦構成乳濁狀結構，分布在黃鐵礦與黃銅礦晶隙間或在石英中。

（10）骸晶結構：黃鐵礦，多呈自形立方體和半自形粒狀，少部分為他形粒狀，有些被熔蝕而成骸晶狀，構成骸晶結構。

（11）自形—半自形晶結構：黃鐵礦呈自形立方體及半自形粒狀。

2.2.2 主要礦石構造

該區根據主要礦石礦物黃鐵礦集合體的排列形式，劃分為如下幾種類型的構造。

（1）塊狀構造：主要表現為黃銅礦、黃鐵礦不規則且緊密地堆集在一起。黃鐵礦在含金石英脈中呈不規則的團塊狀集合體產出，塊度一般為0.5×0.5cm，最大達12×18cm。部分塊狀構造之黃鐵礦和條帶狀構造之黃鐵礦集合體相連，黃鐵礦粒度多為中細粒，自形程度低。

（2）條帶狀構造：主要表現為石英和黃鐵礦沿著裂隙進行充填，形成條帶狀。該構造多見于含金石英脈的邊部，并多與其頂、底板平行展布。黃鐵礦條帶沿走向、傾向呈規則狀和不規則狀分布。條帶寬0.2～2.5cm，最寬可達10cm，沿傾向延長一般5～20cm，最長可達2.5m。沿走向延長可達2.6m。黃鐵礦粒度多為中細粒，亦有粗粒，自形程度低。

（3）浸染狀構造：在石英脈和圍巖中，黃鐵礦的分布比較均勻。根據其分布主要分為稀疏浸染狀和稠密浸染狀構造。

（4）斑雜狀構造：有不等粒的黃鐵礦雜亂分布在石英中。

（5）細脈狀構造：黃鐵礦沿著圍巖和石英脈的裂隙充填形成。有時也呈網脈狀構造。

（6）脈狀構造：黃鐵礦多呈不規則脈狀分布于石英脈中。

（7）角礫狀構造：黃鐵礦被錯動成棱角分明，大小不等的角礫分布在石英脈中。

（8）團塊狀構造：黃鐵礦呈不規則脈狀或團塊狀分布在石英脈中。

3 礦物特征

通過野外考察、室內觀察及顯微鏡下鑒定研究表明，該礦區組成金礦石的礦物種類多達30種，其中金屬礦物種類較多，主要有金銀類礦物（自然金、碲金礦、銀金礦、針碲金銀礦）；鉛礦物（方鉛礦、鉛礬、白鉛礦）；鐵礦物（磁鐵礦、黃鐵礦、褐鐵礦）；銅礦物（斑銅礦、銅藍、輝銅礦、黃銅礦、孔雀石）以及少量的閃鋅礦、白鎢礦等。非金屬礦物含量最多的為石英，其次為白云石、方解石、長石及云母類等。

3.1 主要金屬礦物的特征

（1）黃鐵礦（FeS2）。

黃鐵礦在礦區的分布非常廣泛，為主要的載金礦物，但是其含量很低，大約在3%～10%之間。其形狀主要呈條帶狀、團塊狀、浸染狀和細脈狀等不規則地分布在蝕變圍巖或石英脈當中。

黃鐵礦的早期呈現出淺黃色六面體晶形，顆粒較為粗大，粒徑在3～10mm以上，呈團塊狀或星散狀的結構存在于石英脈中。中期的黃鐵礦含量較多，顏色也比早期的時候深，呈現半自形—他形粒狀，晶形仍然是以六面體為主，還包括一些五角十二面體以及聚形，粒度以中—細粒為主，顆粒較為細小，粒徑在1.8～0.05mm之間，結構呈脈狀或者是浸染狀存在于蝕變圍巖和石英脈中。而晚期的黃鐵礦呈黃白色的自形—半自形六面體晶形，含量很少，粒度較細，結構為浸染狀存在于中期的黃鐵礦粒之間或者是呈細脈狀斷續分布在石英脈中。

從黃鐵礦的形成上分析，中期的黃鐵礦含金性能最好，而早期或者是晚期的黃鐵礦含金量甚微甚至不含金。從黃鐵的礦粒度上來分析，金含量最高的是中細粒黃鐵礦，而粗粒黃鐵礦的金含量甚微（見表1）。

黃鐵礦在被氧化以后，常常被褐鐵礦或者是赤鐵礦所替代，褐鐵礦是礦石被氧化后，金含量的主要存在礦物，顯微鏡下可以直接看到褐鐵礦呈網脈的結構穿插交替地存在于中期黃鐵礦中，黃鐵礦在褐鐵礦中呈不均勻的鋸齒狀邊緣的交替殘余現象。而曾經分布于黃鐵礦中的裂隙金或包體金則殘留在了褐鐵礦之中。

（2）方鉛礦（PbS）。

方鉛礦為呈鉛灰色的自形晶，晶形呈八面體形狀，含量甚微，垂直于節理形成，粒度以粗粒為主，一般在0.01～4mm。分布非常不均勻，結構呈浸染狀或團塊狀，一般與黃銅礦、閃鋅礦、黃鐵礦等共生，存在于礦化圍巖或石英脈之中，金含量不高。

3.2 主要非金屬礦物特征

（1）石英（SiO2）。

脈石中的主要礦物以及主要載金礦物是石英。在礦脈中，石英呈現大小不等的脈狀結構斷續分布，礦區石英按其形成時間順序可以分為3時期。

①成礦早期石英：該時期的石英呈乳白色，油脂光澤，他形粒狀、貝殼狀斷口，顆粒比較粗（0.15～n×10mm）。由于受到了應力作用，具粒化現象以及波狀消光，或著拉長成為纖維狀的集合體。氣液包體很多并且個體較大。該時期的石英是礦脈中石英脈的主要構成，規模較大。

②成礦期石英：該時期的石英呈現出煙灰—灰白色。形狀呈糖粒狀或者是他形粒狀，顆粒一般（0.5～0.02mm）。與成礦早期的石英比較，氣液包體很少而且較小，在成礦早期的石英脈中疊加，分布極不均勻。集合體呈現出細脈狀，并參雜有多金屬硫化物。成礦期石英金含量較成礦早期及成礦期后高，是脈石礦物中金的主要載體。

③成礦期后石英：該時期的石英主要呈煙灰色，一般呈現出玉髓狀，參雜于碳酸鹽礦物存在。其集合體為硅化石英細脈，分布少，常參雜或者穿插于早期石英脈中。

（2）云母類。

云母類礦物也是脈石礦物的主要組成部分，其含量僅次于石英，主要包括絹云母、微量的黑云母和白云母等。絹云母絲絹光澤，主要呈現灰白—暗綠色，形狀為微脈狀或微鱗片狀集合體，鑲嵌在多金屬礦物四周，為熱液蝕變交代長石的產物。

（3）長石類。

長石類礦物也是脈石礦物的組成部分，多為原巖殘留，小部分屬鉀化產物。主要包括微斜長石和斜長石，微斜長石呈現出他形粒狀，顆粒較細，而斜長石呈板狀、不規則狀，顯微鏡下可以看到聚片雙晶和晶體彎曲現象，也具有絹云母化的現象。主要存在于礦化圍巖中。

3.3 主要含金礦物

3.3.1 含金礦物種類

礦石中所含的金礦物主要為自然金以及微量的碲金礦。自然金呈現燦亮的金黃色，強金屬光澤，延展性特好。其色澤的深淺與金銀的含量比例及雜質的多少有關。自然金的結晶程度低，其形態可分為等軸粒狀和延伸狀兩類；等軸狀有渾圓狀和不規則。延伸狀包括不規則片狀、薄膜狀、長條狀、彎曲狀、樹枝狀、細脈狀等。

3.3.2 金礦物成色

金的成色較高，變化范圍為86%～95.1%，平均為90.38%，其中含銀6.2%～9.4%，平均為7.22%。余為Fe、Cu、Zn等雜質。

3.3.3 金礦物的粒度

自然金的粒度最大為1mm，最小為0.000 1mm。細粒金（粒度<0.01mm）占79.06%。野外能看到的金粒一般在0.1～1mm，個別可達到1×1.5mm。

3.3.4 金礦物的嵌布特征

自然金主要以裂隙金、粒間金及包體金三種形式嵌布在礦石中，裂隙金為主要的嵌布形式，約占44.16%，包體金占38.13%左右，次之；粒金間的含量最少，僅占17.7%左右。經過對礦物的分析統計可知，含金最高的是黃鐵礦，其次為石英，金含量與黃鐵礦有密切的關系。

4 圍巖蝕變

礦體圍巖主要為片麻狀花崗巖、偉晶巖、斜長角閃片麻巖及黑云母花崗巖，還有上述巖石經動力變質作用而形成的構造巖（主要為糜棱巖和碎裂巖）。

礦脈兩側圍巖在含礦熱液作用下，可以不同程度地發生礦化蝕變從而形成絹云母化、黃鐵礦化、碳酸鹽型化、硅化及其組合。硅化的石英為灰白色及煙灰色，他形、粒狀結構；黃鐵礦多呈細粒浸染狀或條帶狀分布，黃鐵礦化分布范圍與硅化基本一致。而黑云母化、綠簾石化、鉀長石化及其組合僅在局部出現。與成礦關系密切的為硅化、絹云母化、黃鐵礦化及其組合即黃鐵絹英巖化。碳酸鹽化為熱液后期蝕變，代表著成礦的晚期。

圍巖蝕變的種類主要與圍巖巖性有密切關系。例如，片麻狀花崗巖、黑云母花崗巖和偉晶巖會發生絹云母化、硅化的概率很大，其次為發生鉀長石化、鈉長石化、黃鐵礦化的幾率很大。而斜長角閃片麻巖則主要會發生磁鐵礦化、碳酸鹽化、黃鐵礦化、黑云母化、綠泥石化等。

含金的石英脈圍巖蝕變范圍較小，無明顯分帶性，直觀表現是具線性蝕變特征。近脈則強，遠脈則弱。

5 結語

秦嶺金礦楊砦峪礦區中的礦石礦物的圍巖蝕變發育較為完善，主要以絹云母化、碳酸鹽化、硅化、黃鐵礦化、黃鐵絹英巖化、綠泥石化等形式。其中絹云母化、黃鐵礦化、硅化及其組合即黃鐵絹英巖化與金的礦化最有密切關系；礦石類型主要為黃鐵礦化石英脈型，其次為蝕變巖型。礦石中以黃鐵礦、方鉛礦為主要的金屬礦物，以石英、云母及長石類為主要的脈石礦物。自然金，銀金礦為礦石中主要的含金形式，裂隙金和包體金為主要賦存形式，其分布非常不均勻，粗粒金相對較少，細粒金較為常見。

參考文獻

[1] 羅銘玖，黎世美，盧欣祥，等.河南省主要礦產的成礦作用及礦床成礦系列[M].北京：地質出版社，2000.

[2] 河南省區域地質志編委會.河南省區域地質志[M].北京：地質出版社，1989.

[3] 戚開靜.小秦嶺金礦田成礦規律與成礦預測[D].北京：中國地質大學，2013.