南秦岭金龙山金矿床中砷的赋存特征及其对金沉淀的影响

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1、万方数据第38卷第3期2011年6月中国她质GEoLoGYINCHINAV01．38，No．3jun．，2011南秦岭金龙山金矿床中砷的赋存特征及其对金沉淀的影响杨永春，，2刘家军，，3刘新会。吴胜华1(1．中国地质大学(北京)地球科学与资源学院，北京100083；2．甘肃地矿局第四地质矿产勘查院，甘肃酒泉735000；3．中国地质大学地质过程与矿产资源国家重点实验室，北京100083：4．中国AR,武装警察部队黄金第五支队，陕西西安710100)提要：金龙山金矿床位于南秦岭印支褶皱带镇安一句阳盆地内．是20世纪80年代末发现的一个超大型微细浸染型金矿床

2、。矿床赋存于上泥盆统南阳山组和下石炭统袁家沟组，为一套由钙质粉砂岩、粉砂质页岩、粉砂质灰岩、泥质灰岩互层组成的浊积岩建造。矿体受断裂控制明显。笔者采用显微镜观察、电子探针、扫描电镜等分析技术。对原生矿石中黄铁矿、毒砂等热液矿物中的Fe、缸、S等元素含量及其分布进行了系统研究。结果显示，低含量的砷在黄铁矿中易富集，且砷在黄铁矿中可以稳定存在。但当砷含量大于6％时，以黄铁矿和毒砂两相混合为稳定相。赋矿围岩中含Fe碳酸盐矿物溶解释放Fe以及溶解Fe的大量硫化物化．部分亚稳定相含金的含砷黄铁矿的出溶．可能是金龙山金矿中次显微金以小圆球状和链状存在的一个重要因素。

3、关键词：金矿床；地质特征；砷的赋存形式；金沉淀；金龙山中图分类号：P618．51文献标志码：A文章编号：1000-3657(2011)03-0702—15西秦岭地区是中国境内产出大规模卡林一类卡林型金矿的集中地之一f1】。近30年来，在该区发现了一系列不同规模的金矿床和矿点，如阳山、八卦庙、寨上、鹿儿坝、李坝等大型、超大型金矿床阁。此类矿床具有相似的地质特征．载金矿物为一套中低温的矿物组合。但以含砷黄铁矿、黄铁矿、毒砂、辉锑矿等为代表阁。在卡林型金矿床中，对金的赋存状态已有较深入的研究。如Simon等[4--51、Palenik等[q和Reich等同对美

4、国几个卡林型金矿床中的含砷黄铁矿进行研究后发现。金呈化学结合态金、纳米级自然金两种赋存形式。化学结合态金(Structuralbound)以Au+进入含砷黄铁矿的结构．并有一溶解度极限(Au／As=0．02)。这种状态的金的存在。可能与热液中金的不饱和有关；纳米级自然金(Au0)颗粒(5～10rim)，其形成过程被解释为：Au含量超过其在含砷黄铁矿中的溶解度极限．Au从亚稳相含金的含砷黄铁矿中出溶。在此类型的金矿床中．砷主要赋存于黄铁矿、毒砂、雄黄、雌黄等金属硫化矿物中．并且随着环境条件的改变．其矿物共生组合从早期到晚期也有变化隔。前人虽然对金的赋存状况

5、及含砷矿物共生组合演化顺序已有较深入的研究。但对砷的赋存形式、砷在铁的硫化物中的稳定性及其对金沉淀的影响等研究还较薄收稿日期：2010-07—13；改回日期：201卜03—15基金项目：国家自然科学重点基金(41030423)、国家自然科学基金(40973035、40773036)、教育部长江学者和创新团队发展计划(1RT0755)、高等学校学科创新引智计划(B07011)和中国地质大学dE京)地球科学与资源学院本科生优秀论文资助计划资助。作者简介：杨永春，男，1987年生，助理工程师，主要从事矿床学研究；E-mail：yangshengkai2008@

6、126．tom。通讯作者：刘家军，E-marl：1il{j蠲un@cugo．edu．cn。万方数据702中国地质2011拄弱。本文以金龙山金矿床为例，对砷在矿石中的赋存形式对金沉淀的影响进行探讨。1矿床地质特征1．1矿区地质概况金龙山金矿区位于陕一甘--JJJ卡林型f微细浸染型)金三角密集区内。区域上位于秦岭造山带东部镇安一旬阳地区古生代沉积盆地中。区内近东西向断裂较发育。受控于北侧的镇安一板岩镇大断裂．其次级断裂控制了矿区的南北边界．发展形成弧形构造f图1)，该区分布有大量贵重金属和有色金属矿产网。矿床产于金鸡岭复向斜北翼的松树岭一枣树滩次级背斜南翼。

7、赋矿层位以上泥盆统南羊山组为主．其次为下石炭统袁家沟组和中泥盆统杨岭沟组。地层岩性为钙质粉砂岩、粉砂质页岩、粉砂质灰岩、泥质灰岩等。金矿体主要赋存于北东向、东西向、北西向断裂带中。按照金矿体产出的分布范围及具体构造部位．可将金龙山矿床从东向西划分为金龙山、腰俭、丘岭、古楼山4个矿段(图1)。目前共圈定工业矿体28条．矿化体38条。根据氧化程度可将矿石类型划分为氧化矿石和原生矿石。氧化矿石分布于近地表．主要为褐铁矿化型金矿石，呈黄褐色、红褐色、棕褐色。氧化矿石中Au的含量与原生矿石中金属硫化物发育程度密切相关，即与原生矿石氧化前的品位相关；原生矿石按照金属

8、矿物组合又划分为黄铁矿型金矿石、毒砂一黄铁矿型金矿石．辉锑矿一黄铁矿型金矿石和辉