鳳縣龐家河金礦金的賦存狀態研究

羅華國

（中陜核工業集團二一一大隊有限公司，陜西 西安 710024）

1 區域地質概況

礦區位于南秦嶺禮縣—柞水華力西褶皺帶，唐藏～丹鳳～商南大斷裂帶以南，禮縣～鳳縣～山陽大斷裂帶之北（區域構造位置見圖1）。

圖1 區域構造綱要圖

地層屬于秦祁昆地層區東昆侖—南秦嶺分區，出露地層從老到新主要以下元古界秦嶺巖群、上元古界羅漢寺巖群、下古生界丹鳳巖群、泥盆系大草灘溝組、石炭系草涼驛組、白堊系下統東河群、第四系等；巖性以淺變質的火山～碎屑巖、碎屑巖、碳酸圖巖及中深變質的片麻巖、斜長角閃巖為主；區內斷裂、褶皺構造發育，構造線從西向東由近東西向逐漸發展成南北向，形成了馬蹄溝-王家臺～王家莊背斜；構成了區內基本的地層單元和構造骨架。區內均受到不同程度的變質作用，元古界巖群以中深變質為主，古生界地層以淺變質為主；區內巖漿活動劇烈，主要以燕山期的何家莊巖體侵入到羅漢寺巖群中。區域礦產分布廣泛，周邊主要有：鳳縣龐家河金礦、鳳縣三臺山金礦、廟溝金礦點及老灣溝金礦點等，區域成礦條件有利。

2 礦區地質背景

2.1 地層

礦區地層為上元古界羅漢寺巖群、泥盆系及第四系。

（1）羅漢寺巖群分為三個巖性段：火山～碎屑巖段主要由灰綠色變（角巖化）粉砂巖、變凝灰質粉砂巖、長英質粒巖、蝕變中基性火山巖組成；石英巖段以淺褐色石英質糜棱巖為特征，夾絹云鈉長變晶糜棱巖、絹云石英片巖；碎屑巖段由絹云綠泥千枚巖、變粉砂巖、粉砂質板巖夾安山質糜棱巖、大理巖組成；

（2）泥盆系分為兩個巖組：舒家壩組巖性主要為下部含礫石英巖、中部石英砂巖和上部千枚巖，呈旋回性特征，為礦區的主要含礦地層；大草灘組巖性下部為紫紅色復成分礫巖；上部為紫紅色、灰綠色變質細～粉砂巖夾粉砂質板巖。

（3）第四系：分布于小峪河及支谷中，為河床及河漫灘堆積物～礫石、砂、亞砂土和淤泥。

2.2 構造

（1）褶皺：龐家河地區的中、上泥盆統地層中產生了一系列軸向近東西向的緊閉型褶皺。區內發育有西山倒轉背斜，其核部為舒家壩組變質砂礫巖和砂巖，軸面產狀約170°∠70°，向西傾伏，與區域上的夏河-禮縣背斜產狀一致。礦區局部發育小規模褶皺，如各類復式褶皺（圖2a）及局部形成的尖圓褶皺

（2）斷層：礦區附近的大斷裂有東西向和北東向兩組。其中東西向有龐家河～蘆家灣斷裂，是區域高橋～洮坪斷裂（F1）東延，為長期活動的同生斷裂，亦是區域上的控礦構造。另一條為西山～堡子山（Ⅳ）含礦斷裂組；北東向斷裂組，以窯坪～堡子山（F2）和水磨溝～龐家河斷裂為代表。以上兩組構造將該區切割成菱形塊體，龐家河金礦位于斷裂圈閉的菱形塊體內。

2.3 巖漿巖

礦區附近侵入巖主體為印支早期的柳剎溝巖體，巖性為黑云母花崗巖，距離龐家河礦區以西0.5km左右。在礦區南部可見有小規模出露的石英閃長巖株。礦區內脈巖十分發育，主要有花崗斑巖脈和輝綠巖脈等。

3 金的賦存狀態

黃鐵礦和毒砂是龐家河金礦最主要的賦金礦物，對其中金的賦存狀態的研究主要通過光學顯微鏡鑒定和電子探針分析。上述工作表明龐家河金礦金賦存狀態主要有可見自然金，不可見自然金（Au0）和不可見固溶體金（Au+）。

3.1 可見金

光學顯微鏡鑒定表明，龐家河金礦存在自然金，且在浸染狀或細脈浸染狀的礦石中較常見。自然金的存在形式多樣，部分位于黃鐵礦的邊部環帶內或附近（圖2a、b、c）；部分與毒砂關系密切（圖2d、e）；少量產自黃鐵礦和多金屬硫化物周圍，沒有明顯的包裹關系（圖2f）；還有部分與硫化物基本沒有空間關系，直接產在蝕變千枚巖中，且顆粒較大（圖2g、h）。對自然金的電子探針成分分析可知龐家河金礦中自然金分金銀礦和銀金礦兩種，其中銀金礦成色較高可達920。

圖2 龐家河金礦自然金產出狀態

3.2 不可見金

電子探針分析表明黃鐵礦和毒砂中均含有分布不均勻的“不可見金”，且毒砂具有相對高的金含量。黃鐵礦As和S具有明顯的負相關關系（圖3d），而與Fe沒有明顯相關性（圖3c），表明黃鐵礦中Au的富集與As含量增加且S含量減少有關，即As主要是通過與S構成AsS2-陰離子團的形式替代了黃鐵礦中的S22-陰離子團來進入黃鐵礦晶體結構，但也不排除可能存在As以As-離子形式進入黃鐵礦形成白鐵礦型晶體產生晶體位錯為Au的沉淀提供空間。 “不可見金”在黃鐵礦中主要以Au+和Au0的形式賦存。

圖3 黃鐵礦和毒砂地球化學散點圖

對龐家河金礦毒砂和黃鐵礦Au-As（mol%）含量分析可知，龐家河金礦中沉積成巖期和巖漿期黃鐵礦大部分數據及少量的熱液期黃鐵礦（Py2、Py3）位于Au溶解度極限直線上方，顯示其主要以納米級自然金的形式賦存在黃鐵礦中（Au0）；絕大部分熱液期的黃鐵礦均位于溶解度極限直線下方，顯示熱液期黃鐵礦由于成礦期含砷流體的加入，增加了其溶解Au的能力，導致大部分金都以固溶體金（Au+）的形式進入黃鐵礦晶格中。因此龐家河金礦中不可見金在黃鐵礦內既存在納米級自然金（Au0），也有固溶體金（Au+）。

4 結論

黃鐵礦和毒砂是龐家河金礦最主要的賦金礦物。金賦存狀態主要有可見自然金，不可見自然金（Au0）和不可見固溶體金（Au+）。自然金在浸染狀或細脈浸染狀的礦石中較常見，自然金的存在形式多樣，分金銀礦和銀金礦兩種；黃鐵礦和毒砂中均含有分布不均勻的“不可見金”， 毒砂具有相對高的金含量。不可見金在黃鐵礦內既存在納米級自然金（Au0），也有固溶體金（Au+）。