甘肃某金矿中多种金属元素的化学组成与分布特征研究

钱银弟

（甘肃省有色金属地质勘查局张掖矿产勘查院，甘肃 张掖 734000）

金矿成矿地质条件较复杂，且同一个区域的金矿床类型较多，在金矿区域内矿体形成的过程中需要控制断裂构造带，从而提升含金量建造区域。金矿在成矿的过程中具有时间段统一的性质，依据这一特性，为开采金属矿产奠定一定基础。甘肃省山脉分布较广，地形极其复杂，但是金矿床分布较广泛，多表现在南部西倾山地区。相对于亚洲矿产，我国甘肃的金矿矿产资源占比最大，金矿黄金储量最高可达350吨，金矿潜在经济价值近400多亿元，因此，对甘肃某金矿中多种金属元素的化学组成与分布特征进行分析和研究。

都卫东等人[1]针对甘肃礼县白家沟一带金矿，对多种金属元素的化学组成与分布特征进行分析。首先对甘肃礼县白家沟一带矿产进行1:10000化学测量，获取甘肃礼县白家沟一带金矿中金属元素的化学组成，包括Au、As、Sb、Cu、Pb、Zn、Ag、W、Sn、Mo、Bi、Be元素，并根据12种金属元素的化学组成元素对金矿床找矿潜力进行评价。以评价结果为基础，根据金矿床成矿地质条件分析甘肃礼县白家沟一带金矿中多种金属元素分布特征。汤磊等人[2]提出甘肃省合作市早子沟金矿原生晕三维特征及深部找矿预测方法，以早子沟金矿61个钻孔为研究对象，对矿体出露较厚大的70勘查线原生晕数据进行多元统计分析和三维空间分布特征研究，研究表明：①相关分析和聚类分析结果反映，与主成矿元素Au相关性最密切的元素为As、Ag；②对甘肃省合作市早子沟金矿中多种金属元素的化学组成与分布特征进行分析，并根据分析结果构建了早子沟金矿各元素原生晕三维模型。Au、As、Sb、Ag等指示元素和As+Sb/Au+Ag元素异常累加比值的模型显示，在2500 m以浅，异常规模较小；在2500m以深，异常规模呈现出向深部越来越大，且延伸稳定。

甘肃金矿中金属元素较多，分布特征较复杂，因此，基于上述背景，本文对甘肃某金矿中多种金属元素的化学组成与分布特征进行分析。

1 甘肃某金矿中多种金属元素的化学组成与分布特征分析

1.1 甘肃某金矿中多种金属元素的化学组成

分析甘肃金矿中多种金属元素的分布特征前，首先对甘肃金矿中多种金属元素的化学组成进行研究。金矿包含金属矿物和非金属矿物两种，其两种矿物相对含量如表1、表2所示。

表1 金属矿物的相对含量

表2 非金属矿物的相对含量

黄铁矿：在甘肃某金矿中黄铁矿分布较广泛，其粒度大小在0.1mm以上，并且，黄铁矿具有较高的自形程度。黄铁矿在所有金属矿物中，其占比较大，占金属矿物相对含量的1.3%。开采黄铁矿体时会发现少量的黝铜矿，并且进行金属淋溶试验可知，硫化物中显微包裹体金含量为66%，含量相对较高，说明金与黄铁矿存在一定密切关系。

毒砂：在甘肃某金矿中毒砂是最常见的，毒砂是一种金属硫化物，多以自形-半自形晶粒状存在，其分布广泛，在脉石裂隙中多见。毒砂的粒度较小，粒度大小在0.02mm～0.07mm之间，毒砂在所有金属矿物中，其占比比黄铁矿小[3]。

辉锑矿：在甘肃某金矿中辉锑矿会和毒砂晶状镶嵌在一起，并且细粒黄铁矿被辉锑矿包裹在内，以星散状存在，其分布并不均匀。辉锑矿的粒度与毒砂的粒度相差不多，粒度大小在0.04mm～0.07mm之间，辉锑矿在所有金属矿物中占比为0.9%，仅次于黄铁矿。对辉锑矿单矿物进行含金分析可知，辉锑矿中的相对元素占金总含量的2.2%，说明辉锑矿与金存在一定密切关系。

磁黄铁矿：在甘肃某金矿中磁黄铁矿并不多见，其在金属矿石中的相对含量较少，多以独立矿物状态存在，且分布并不均匀，在顶底板围岩中多见。大部分的磁黄铁矿的粒度与辉锑矿的粒度大小一样，但是少部分的磁黄铁矿粒度大于0.2mm。

铜矿物：在甘肃某金矿中铜矿物是以黄铜矿、辉铜矿的组合形式存在的，其在金属矿石中的相对含量较低。在扫描电镜能谱分析下，黄铜矿在金属矿物中铜的含量居多[4]。

褐铁矿：在甘肃某金矿中褐铁矿对于氧化矿石和混合矿石相对重要，无论在氧化矿石还是混合矿石中，褐铁矿的分布较广泛，褐铁矿的粒度大小与辉锑矿的粒度大小相同，均在0.04mm～0.07mm之间，并且以粉末状结构存在。

赤铁矿：在甘肃某金矿中赤铁矿较为常见，但其分布不均匀，赤铁矿的粒度大小在0.02mm以下，并以独立状态结构存在。

1.2 甘肃金矿中多种金属元素的分布特征

根据甘肃某金矿中多种金属元素的化学组成，本文以甘肃省北山地区为例，分析金矿中多种金属元素的分布特征。元素的高背景值及高离散度决定地层成岩环境及综合地质作用，不同的地层单元总表现为不同组分的富集、分异特征的差异。根据研究，在不同造山带的不同地层单元中，元素分布有一定的规律和特征，元素背景值及变异系数变化特征也有较大差别。在北山地区的多种金属元素的分布特征有：

（1）Cu、Pb、Zn、Ag在石炭系、二叠系、泥盆系、奥陶系、志留系、长城系出现高丰度值。其中Cu在志留系中均值为45＊10-6，Pb、Zn在石炭系、二叠系地层中分别达32＊10-6、55.5＊10-6，位于各地层单元之首。

（2）Cr、Ni、Co、V、Ti、Fe、Mn、p在二叠系、寒武系、震旦系中具有较高丰度。

（3）W、Sn、Mo、Bi、Be在石炭系、二叠系、志留系、奥陶系中丰度较高，其中在石炭系中均值达7.08＊10-6，变异系数值达1380%。

（4）Au元素平均值大于2＊10-9的地层有：二叠系、奥陶系、志留系、青白口一长城，其中地层中变异系数值最大者属蓟县系、二叠系，表明火山岩系及变质碎屑岩建造中金元素具有一定选择性富集。

（5）U、Th等稀有元素在区内出现在高丰度地层中的古老结晶岩系及各类岩浆岩体内，如长城系。

（6）从元素变异特征上看，北山地区尽管元素丰度值偏低，但元素的分异明显，Ag、Au、Co、Cr、Hg、Mo、Ni、Sb还有氧化物Ca、Mg均具有较高的变异系数值，多在60%以上，B、Cu、Cd在多数地层单元具有较强分异性。

2 结论

由于矿床受到岩浆活动、成矿构造运动、岩浆不同属性的热液活动等多方面因素影响，会形成成矿带或矿化集中分布区，在成矿带或矿化集中分布区内产生大量具有多种金属元素的金属矿产。

因此，本文对甘肃某金矿中多种金属元素的化学组成与分布特征进行分析，首先通过金属矿物和非金属矿物，分析甘肃金矿中多种金属元素的化学组成，然后根据金矿中多种金属元素的化学组成，分析金矿中多种金属元素的分布特征。