甘肅某金礦中多種金屬元素的化學組成與分布特征研究

錢銀弟

（甘肅省有色金屬地質勘查局張掖礦產勘查院，甘肅 張掖 734000）

金礦成礦地質條件較復雜，且同一個區域的金礦床類型較多，在金礦區域內礦體形成的過程中需要控制斷裂構造帶，從而提升含金量建造區域。金礦在成礦的過程中具有時間段統一的性質，依據這一特性，為開采金屬礦產奠定一定基礎。甘肅省山脈分布較廣，地形極其復雜，但是金礦床分布較廣泛，多表現在南部西傾山地區。相對于亞洲礦產，我國甘肅的金礦礦產資源占比最大，金礦黃金儲量最高可達350噸，金礦潛在經濟價值近400多億元，因此，對甘肅某金礦中多種金屬元素的化學組成與分布特征進行分析和研究。

都衛東等人[1]針對甘肅禮縣白家溝一帶金礦，對多種金屬元素的化學組成與分布特征進行分析。首先對甘肅禮縣白家溝一帶礦產進行1:10000化學測量，獲取甘肅禮縣白家溝一帶金礦中金屬元素的化學組成，包括Au、As、Sb、Cu、Pb、Zn、Ag、W、Sn、Mo、Bi、Be元素，并根據12種金屬元素的化學組成元素對金礦床找礦潛力進行評價。以評價結果為基礎，根據金礦床成礦地質條件分析甘肅禮縣白家溝一帶金礦中多種金屬元素分布特征。湯磊等人[2]提出甘肅省合作市早子溝金礦原生暈三維特征及深部找礦預測方法，以早子溝金礦61個鉆孔為研究對象，對礦體出露較厚大的70勘查線原生暈數據進行多元統計分析和三維空間分布特征研究，研究表明：①相關分析和聚類分析結果反映，與主成礦元素Au相關性最密切的元素為As、Ag；②對甘肅省合作市早子溝金礦中多種金屬元素的化學組成與分布特征進行分析，并根據分析結果構建了早子溝金礦各元素原生暈三維模型。Au、As、Sb、Ag等指示元素和As+Sb/Au+Ag元素異常累加比值的模型顯示，在2500 m以淺，異常規模較小；在2500m以深，異常規模呈現出向深部越來越大，且延伸穩定。

甘肅金礦中金屬元素較多，分布特征較復雜，因此，基于上述背景，本文對甘肅某金礦中多種金屬元素的化學組成與分布特征進行分析。

1 甘肅某金礦中多種金屬元素的化學組成與分布特征分析

1.1 甘肅某金礦中多種金屬元素的化學組成

分析甘肅金礦中多種金屬元素的分布特征前，首先對甘肅金礦中多種金屬元素的化學組成進行研究。金礦包含金屬礦物和非金屬礦物兩種，其兩種礦物相對含量如表1、表2所示。

表1 金屬礦物的相對含量

表2 非金屬礦物的相對含量

黃鐵礦：在甘肅某金礦中黃鐵礦分布較廣泛，其粒度大小在0.1mm以上，并且，黃鐵礦具有較高的自形程度。黃鐵礦在所有金屬礦物中，其占比較大，占金屬礦物相對含量的1.3%。開采黃鐵礦體時會發現少量的黝銅礦，并且進行金屬淋溶試驗可知，硫化物中顯微包裹體金含量為66%，含量相對較高，說明金與黃鐵礦存在一定密切關系。

毒砂：在甘肅某金礦中毒砂是最常見的，毒砂是一種金屬硫化物，多以自形-半自形晶粒狀存在，其分布廣泛，在脈石裂隙中多見。毒砂的粒度較小，粒度大小在0.02mm～0.07mm之間，毒砂在所有金屬礦物中，其占比比黃鐵礦小[3]。

輝銻礦：在甘肅某金礦中輝銻礦會和毒砂晶狀鑲嵌在一起，并且細粒黃鐵礦被輝銻礦包裹在內，以星散狀存在，其分布并不均勻。輝銻礦的粒度與毒砂的粒度相差不多，粒度大小在0.04mm～0.07mm之間，輝銻礦在所有金屬礦物中占比為0.9%，僅次于黃鐵礦。對輝銻礦單礦物進行含金分析可知，輝銻礦中的相對元素占金總含量的2.2%，說明輝銻礦與金存在一定密切關系。

磁黃鐵礦：在甘肅某金礦中磁黃鐵礦并不多見，其在金屬礦石中的相對含量較少，多以獨立礦物狀態存在，且分布并不均勻，在頂底板圍巖中多見。大部分的磁黃鐵礦的粒度與輝銻礦的粒度大小一樣，但是少部分的磁黃鐵礦粒度大于0.2mm。

銅礦物：在甘肅某金礦中銅礦物是以黃銅礦、輝銅礦的組合形式存在的，其在金屬礦石中的相對含量較低。在掃描電鏡能譜分析下，黃銅礦在金屬礦物中銅的含量居多[4]。

褐鐵礦：在甘肅某金礦中褐鐵礦對于氧化礦石和混合礦石相對重要，無論在氧化礦石還是混合礦石中，褐鐵礦的分布較廣泛，褐鐵礦的粒度大小與輝銻礦的粒度大小相同，均在0.04mm～0.07mm之間，并且以粉末狀結構存在。

赤鐵礦：在甘肅某金礦中赤鐵礦較為常見，但其分布不均勻，赤鐵礦的粒度大小在0.02mm以下，并以獨立狀態結構存在。

1.2 甘肅金礦中多種金屬元素的分布特征

根據甘肅某金礦中多種金屬元素的化學組成，本文以甘肅省北山地區為例，分析金礦中多種金屬元素的分布特征。元素的高背景值及高離散度決定地層成巖環境及綜合地質作用，不同的地層單元總表現為不同組分的富集、分異特征的差異。根據研究，在不同造山帶的不同地層單元中，元素分布有一定的規律和特征，元素背景值及變異系數變化特征也有較大差別。在北山地區的多種金屬元素的分布特征有：

（1）Cu、Pb、Zn、Ag在石炭系、二疊系、泥盆系、奧陶系、志留系、長城系出現高豐度值。其中Cu在志留系中均值為45＊10-6，Pb、Zn在石炭系、二疊系地層中分別達32＊10-6、55.5＊10-6，位于各地層單元之首。

（2）Cr、Ni、Co、V、Ti、Fe、Mn、p在二疊系、寒武系、震旦系中具有較高豐度。

（3）W、Sn、Mo、Bi、Be在石炭系、二疊系、志留系、奧陶系中豐度較高，其中在石炭系中均值達7.08＊10-6，變異系數值達1380%。

（4）Au元素平均值大于2＊10-9的地層有：二疊系、奧陶系、志留系、青白口一長城，其中地層中變異系數值最大者屬薊縣系、二疊系，表明火山巖系及變質碎屑巖建造中金元素具有一定選擇性富集。

（5）U、Th等稀有元素在區內出現在高豐度地層中的古老結晶巖系及各類巖漿巖體內，如長城系。

（6）從元素變異特征上看，北山地區盡管元素豐度值偏低，但元素的分異明顯，Ag、Au、Co、Cr、Hg、Mo、Ni、Sb還有氧化物Ca、Mg均具有較高的變異系數值，多在60%以上，B、Cu、Cd在多數地層單元具有較強分異性。

2 結論

由于礦床受到巖漿活動、成礦構造運動、巖漿不同屬性的熱液活動等多方面因素影響，會形成成礦帶或礦化集中分布區，在成礦帶或礦化集中分布區內產生大量具有多種金屬元素的金屬礦產。

因此，本文對甘肅某金礦中多種金屬元素的化學組成與分布特征進行分析，首先通過金屬礦物和非金屬礦物，分析甘肅金礦中多種金屬元素的化學組成，然后根據金礦中多種金屬元素的化學組成，分析金礦中多種金屬元素的分布特征。