四川冕宁张家坪子金矿床金的赋存状态

许 龙 傅太宇 杨怀超 董晓燕 吴大伟 郑 惠

（1.成都理工大学 地球科学学院，四川 成都 610059；2.四川省核工业地质局228811大队，四川 西昌 625000）

张家坪子金矿床位于四川省冕宁县境内，是近年来四川核工业281地质大队发现的大型金矿床。前人对张家坪子金矿床做过一些工作，主要集中在矿床地质特征、成矿物质来源、矿床成因及找矿方向等方面［1-2］。罗光兴［1］在金的赋存和矿床成因方面做过一些工作，但是比较简单，特别是在金元素的来源并未见报道。本人通过对该矿床矿石岩相学的观察、电子探针数据的分析以及对前人工作的总结对张家坪子金矿床金的赋存状态、矿床成因做了更深入的研究并对金元素的来源做出简单的探讨。

1 矿床地质特征

张家坪子金矿床位于扬子准地台西缘之盐源—丽江台缘坳陷带东北部，地处小金河—丽江断裂与金河—程海断裂的夹持区，司伊诺背斜的西翼，司伊诺背斜为向西倾斜的单斜层［3］。

矿区出露的地层主要为中三叠统一套中—浅变质岩系，根据岩性特征可以把这段地层分为四段，其中第三段又可分为六层：

第三段（T23）：为一套绿片岩、变质玄武岩、火山角砾岩夹蚀变交代白云岩，据岩性组合由下而上分为六层，为矿区的含矿层位。

其中矿体主要位于第三段的第五层中，具有似层状、透镜状和不规则条带状和似层状构造。并严格受到次级挤压破碎带控制，展现出分支复合、尖灭再现、膨大现象。

该矿床中的矿石矿物主要黄铁矿、褐铁矿和少量的黝铜矿、黄铜矿、方铅矿和闪锌矿等，黄铁矿和褐铁矿是主要的载金矿物，而褐铁矿主要为地表氧化。脉石矿物主要为以白云石-铁白云石为主，其次为铬云母、绢云母，钠长石等。矿石以它形-自形晶、不等粒结构为主，其次为交代残余结构及反应边结构、填隙结构、鳞片变晶结构、变晶结构、碎裂结构；构造主要为网脉状、层纹状、浸染状、细脉浸染状、构造，次为团块状构造、角砾状构造。矿区围岩蚀变具有明显的分带性，从外到内大致可分为：绿泥石化蚀变带、碳酸盐化蚀变带、黄铁矿化、硅化蚀变带。绿泥石化蚀变带主要以绿泥石化为主，其次为绢云母化、绿帘石化等；碳酸盐化蚀变带以碳酸盐化为主、其次为绢云母化、钠长石化、黄铁矿化、硅化等；硅化与黄铁矿化一起构成硅化-黄铁矿化带，该蚀变带主要是黄铁矿化和硅化。

2 载金矿物与金的赋存状态

2.1 载金矿物特征

矿区主要载金矿物为黄铁矿、次为黝铜矿、方铅矿。根据电子探针数据可知黄铁矿的平均含量为30.25×10-6～52.66×10-6，且其粒径的大小与含金量成反比，次为黝铜矿平均含金量为53.44×10-6，方铅矿平均含金量为2.48×10-6。黄铁矿和其他金属矿物中的金主要形态为微细状态，这类金约占总体的62.44%，石英、白云石等脉石矿物晶粒间常常也含少量金，常与黄铁矿、绢云母等连生形成晶隙金，约占37.56%（如表2）。

黄铁矿：是该矿区的主要载金矿物，该矿区的黄铁矿晶形以五角十二面体为主，少数为立方体、八面体等。五角十二面体黄铁矿的粒径一般1～3mm，其晶体中常见石英、白云石、绢云母包体，较大晶体往往由细小晶体聚合而成，呈不规则连生，常为大小不等颗粒相互嵌生，或小晶体附生于大晶体晶面上，有时见晶面上有规则的三角形凹坑，其内充填碳酸盐，反映了黄铁矿溶解再结晶现象。立方体黄铁矿，粒径一般0.1～0.5mm，多位于花岗斑岩内，偶见平行连生，晶体常发育不完全，表现为不连续脉动结晶现象。

黄铁矿内部常见包体，主要为脉石包体（含量1%～5%，少数达20%～30%），包体成分为：碳酸盐、石英、绢云母、金红石等，有时也见硫化物和自然金，包体大小一般为0.005～0.02mm，呈浑圆状，常见同心圆状排列，说明经过了交代溶蚀作用。产于石英脉旁的黄铁矿包体较少，反映交代作用全，与重结晶有关。黄铁矿偶见裂隙，为裂隙金的沉淀场所。岩（矿）石中，细粒黄铁矿多沿蚀变交代白云岩层理呈条纹状分布，而粗粒黄铁矿（＞0.5mm）则呈浸染状或斑点状分布，愈近石英碳酸盐脉粒度愈大。

褐铁矿：分布于矿体浅部，也是重要的载金矿物，多由黄铁矿氧化而成，少数为铁白云石的次生氧化产物，为针铁矿和纤铁矿的集合体，以针铁矿为主（约占65%～85%），呈土状、蜂窝状、薄膜状，具黄铁矿假象或不规则细脉状，其产出形式有三种：一是沿黄铁矿边缘交代形成厚薄不一的次生外壳，取代完全者形成黄铁矿假象；二是沿黄铁矿、菱铁镁矿裂隙充填交代形成细脉和网脉，或沿菱铁镁矿边缘交代形成不规则状；三是沿铁白云石解理、裂隙呈滴状或薄膜状分布。假象褐铁矿含金29.08×10-6，银13.75×10-6。

黝铜矿（或砷黝铜矿）：主要分布于石英脉或白云石石英脉中，呈它形粒状，粒径多为0.04～0.3mm，少数为0.5～0.8mm或小于0.01mm，常与方铅矿共生，或与黄铜矿、斑铜矿形成连生体。

方铅矿：仅见于少数石英脉或白云石石英脉中，粒径多为0.02～0.2mm，少数为0.5mm或小于0.01mm，常与黝铜矿、黄铜矿、斑铜矿、闪锌矿共生，在北矿区一矿段铅矿堡及三矿段白马厂方铅矿与闪锌矿组成石英脉型含金、银铅锌矿多金属脉。

黄铜矿、斑铜矿、自然铜：在矿石中含量甚少，产出特征和共生关系与方铅矿相同，矿物呈它形粒状，粒径一般为0.005～0.03mm，少数大于0.05mm，个别可达0.25mm。

表1 不同矿物中微量元素丰度对比表

表2 不同地层、岩石Au的含量对比表

2.2 金的赋存状态

张家坪子金矿床中自然金是其主要的金矿物，具有它形、半自形结构，少见自形金，呈金黄色。自然金的硬度较低，形态多为椭圆形、片状、卵圆形、粒状、乳滴状、薄膜状及丝状。自然金粒度不等，大者通常在1～2mm，一般小于0.01mm，最小的自然金者在高倍显微镜下也难分辨。根据统计粒度的大小与粒数频率有关，即粒度愈小，粒数频率愈高，粒度愈大，粒数频率愈低。

四川核工业281地质大队通过电子探针分析，得出金的成色普遍较高，最低844.20‰，最高979‰，平均913‰。通过对张家坪子金矿床矿石的岩相学观察得知矿区自然金嵌布状态主要为：裂隙金、晶隙金和包体金，以裂隙金、晶隙金为主，约占70%。

①裂隙金：产于石英粒间、裂隙及假象褐铁矿裂隙中的半自形粒状自然金、丝状自然金等。

②晶隙金：产于假象褐铁矿粒间的粒状、微粒状、片状自然金，石英与黄铁矿粒间的片状自然金等。

③包裹金：自然金呈多种形态包裹于黄铁矿中，如褐铁矿化黄铁矿中的卵圆形自然金包体，假象褐铁矿边缘的粒状、片状自然金包体，褐铁矿化黄铁矿边缘的乳滴状自然金包体。

2.3 Au元素来源

四川核工业281地质大队对张家坪子金矿床北矿区一矿段测了一条近东西向长1400多米的化学剖面，沿剖面10～20m间距采集不同地层和岩性的岩石样品136件，并对这些样品进行地球化学分析，测得样品中Au的平均含量如下表2所示［4］：

罗光兴在对张家坪子金矿床的成矿物质来源进行探讨时，通过C、O同位素和S同位素指出C具有幔源特征，O的成因应该是火成的，主要载金矿物黄铁矿中的S具有幔源特征。客观上显示成矿物质来源幔源的特点。

3 结论

3.1 通过对张家坪子金矿床中矿石矿物在光学显微镜下分析和电子探针的分析，得出张家坪子金矿床主要载金矿物为黄铁矿，次为黝铜矿、方铅矿。金主要以自然金的形态赋存在五角十二面体的黄铁矿中。

3.2 通过对张家坪子金矿床矿石的岩相学观察得知矿区自然金嵌布状态主要为：裂隙金、晶隙金和包体金，以裂隙金、晶隙金为主，约占70%。

3.3 分析、测试张家坪子金矿床北矿区一矿不同地层和岩性的岩石样品说明，Au不是来自于地层，而是一个深源，很可能是地幔来源的。

［1］罗光兴,谭显强.张家坪子金矿成矿物质来源及找矿方向探讨［J］.四川地质学报,2013（33）：7-12.

［2］兰青.张家坪子金矿地质特征初探［J］.陕西地质,2013,31(2)：53-58.

［3］魏少青,刘超物.四川省冕县茶铺子金矿区地质普查报告［R］.1983.

［4］袓世元.四川省冕县茶铺子金矿区地质普查补充报告［R］.1989.

［5］杨铸生，彭国清.四川茶铺子绿岩带金矿的特征及找矿前景［J］.华南地质与矿产,1991（4）：14-21.