金矿床中石英标型特征的应用与意义

陈显玉 武俊叶

摘  要：石英在各种主要类型的金矿床中都广泛产出，是金矿床中最重要的脉石矿物，同时也是寻找金矿床的主要标志。通过对不同金矿床中的石英矿物学资料的研究分析，可以总结石英的标型特征，包括化学成分、晶胞参数、红外谱学、热发光和包裹体等，对寻找有价值的矿体极具指示作用。本文综述了金矿床中石英的标型特征，指出了石英的标型特征在金矿床中的应用与重要意义。

关键词：金矿;石英;标型特征;热释光

引言

石英是各类矿床中普遍出现的脉石矿物，石英是自然界广泛分布的矿物，是三大岩类的主要矿物成分之一。石英是重要的载金矿物之一，在金矿的各个成矿阶段均有出现。石英化学成分的变化受矿物形成时地质环境的影响，蕴含了许多成因和找矿信息。石英的形态、微形貌、结构、化学成分及各种物性中赋有大量金矿化成因信息。因此金矿床中石英标型特征的应用对进一步开展金矿的找矿评价，确定矿体的规模和产出部位提供了必要的依据。

1研究现状

在对金矿的研究中，黄铁矿、石英是与金矿化关系最密切的矿物之一，也是研究金矿成因矿物学最重要的载体矿物。目前随着测试技术的进步，成因矿物学的研究向高精深发展，在矿物岩石、矿床成 因和找矿勘探方面具有重要的指导作用。研究矿物标型特征及其微区地球化学性质可以查明矿床 中有关物质的来源，通过矿物标型的定位研究，还可查明形成矿物岩石和矿床的有关流体的性质和运 移途径，含矿和无矿地段的判别等，进一步确定找矿方向。石英阴极发光是近二十年来斑岩和超热系统研究的热点之一。石英具有形态、化学成分、晶体结构、物理性质和包裹体等方面地标型特征，这些特征用于判明矿物、岩石、矿床形成的物理化学条件和成因类型称之为“成因标型特征”。对找矿、评价具有直接指示意义的，则可称之为“找矿标型特征”。

1.1标型特征

石英脉石矿物作为一种在自然界广泛存在的主要造岩矿物，在各种不同类型的矿床中十分常见。就金矿的形成而言，在每个不同的阶段都有石英的出现和参与，因此可以把石英看成是一种典型的载金矿物。通过对石英的形态、成分、性质以及包裹體等标型特征进行分析可以总结矿床形成规律，判断矿床所在方向，并确定矿床类型，另外结合一般标型特征和气液包裹体特征可以实现对石英脉的含金性进行分析和确定。在进行矿区石英的标型特征进行描述时，说明采集石英样品数量，分别属于哪一成矿阶段，介绍各个阶段石英的成分特征。例如，基于大量的地质矿床勘探和开采经验发现，在矿床形成的第二矿化阶段，石英矿多表现为乳白色，而在矿床形成的第三矿化阶段石英多表现为烟灰色。在第二矿化阶段，半透明油脂光泽的乳白色石英矿多表现为均匀致密块状或其他形状等。通过显微镜观察石英的结构，可见紧密镶嵌的他形粒状结构。烟灰色石英矿在大部分的内生金矿床中都有可见发育，石英矿石的主微量化学成分平均值以及 K/Na，l含量值与受到矿床类型和矿床形成阶段影响，可以因此可以通过对这两个指标特征的分析来分析判断矿床的类型和阶段。

1.1.1成分标型

本次研究中所说的石英成分指的是其中包含的微量元素的类型以及含量。通过对研究区内金矿所含有的石英单矿物中微量元素的化学成分的分析，更地探讨矿区石英中微量元素间的关系，尤其是Au与其他微量元素间的关系，可以对微量元素在计算机上进行相关分析处理，根据分析结果判定Au与其他元素之间的相关性，有研究文献资料表明，石英杂质成分与含金石英脉的围岩类型具有密切关系：如果围岩类型为花岗岩，那么杂质成分中往往含有较多的铝和钾;如果围岩类型为斜长角闪岩，那么杂质成分中铝和钾的含量相对明显偏低。通过分析石英微量元素的类型和含量可以有效的预测矿质来源和运动轨迹，对矿床的类型和形成原因以及目前矿化阶段的预测分析提供了地球化学信息，具有重要的成因标型意义。

1.1.2石英晶胞参数标型

矿区的成矿阶段、类型以及矿量贫富和围岩类型等因素都会导致其中的石英的晶胞参数发生相应的变化。因此可以通过对矿区的石英晶胞参数进行分析来判断金矿中的金含量以及矿量规模。类质同象代换、温度和压力是影响石英晶胞参数变化的三个主要因素（李胜荣等，1996），具有成因意义。石英晶胞参数的获取可以通过 X 射线粉晶衍射法对石英进行分析计算。石英矿中的含金情况可以通过计算得到的晶胞参数进行分析和判断，因此石英晶胞参数可以作为含金性的标型特征，可以作为评价金矿的重 要标志由于石英的单位晶胞体积受石英中铝碱含量的制约，因而也可用以帮助评价金矿床的规模大小，晶胞参数越大，其矿床规模就可能越大。

1.1.3热释光

随着技术的发展，在找矿勘探研究中，有学者通过利用石英热发光数据来对其中的成分情况进行分析判断，得到成分类型和成矿原因，这种方法称之为热释光法。热释光是矿物在受到辐射后，其晶体中的亚能级电子转变成稳定基态时释放出光能的现象。矿床中靠近矿体和远离矿体的矿物，因它们的形成过程及受热情况的不同，热发光特点和强度亦不相同。石英的热释光特性还受矿床成因、样品成矿阶段以及矿体贫富差异等的影响。通过热释光法得到石英发光曲线，并分析峰值数量和位置以及强度来判断矿量的规模，可作为含矿标型特征参数。由单峰～双峰～多峰，金矿化由极贫，较富。对于同一矿层，中央的石英与两端石英相比具有更强的发光性。因此，石英的发光强度可以作为寻找矿体的标型特征。

1.1.4包裹体特征

石英包裹体特征是金矿矿床勘探中的重要标型参数之一，根据相特征可以把包裹体分为液相、气液相、气相和气液固等类型。在实际矿床勘探中，常用包裹体的CO含量作为评价标志。通过对石英包裹体的成分进行分析可以对矿床类型和矿量规模进行判断，为找矿和矿床勘探提供方向。石英包裹体根据温度可以可分为高温、中温和低温阶段。温度分析可以根据均一法和爆裂法进行测量。高温、中温、低温分别对应为早期、中期和晚期，中期是成矿主期，含金量最高，在早期和晚期金含量相对较低。

2存在的问题

前人在胶东区对石英标型特征的应用广泛，但目前对胶东各类型金银矿中石英的化学成分标型研究还较薄弱。虽然目前对石英的化学成分已经进行了一定的研究，但是和黄铁矿等其他矿物相比，其化学成分的研究还很薄弱，许多成分标型特征的成 因意义并不清楚。在对石英的发光特性做任何一般性陈述时都需要谨慎。当使用发光测量作为年代测定技术。有必要对各地质源区的测量程序进行调整。此外，一些石英的发光特性使它有问题，甚至不适合。对于某些应用程序。这些问题可能是由于低和变化的发光灵敏度，被捕获电子的热传递，被捕获电子的热不稳定性和低饱和剂量。回顾现有的知识发现，无论是明确地将独特的晶格缺陷与特征发光成分联系起来，还是通过晶体内部缺陷的潜在动力学解释应用研究中观察到的问题，都缺乏足够的信息。

3 发展方向

石英标型性主次往往受到金矿床的类型影响，所以在实际金矿床的找寻和勘探中需要结合实际情况进行具体分析，对具有直接指示意义的标型特征进行分析，提供找矿发现，评价矿床类型和成因，为深部远景的调查提供理论基础。

参考文献

[1]  严育通，贾宝剑，刘强，周红升，史兴俊，闫军辉，赵国永.胶东金银矿石英主微量元素化学成分特征及意义[J].山东国土资源，2017，33（03）：14-17.