卡林型金矿床中金的赋存状态

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发表时间: 2018-07-04 16:11:23 单位: 资料来源于互联网,未署名


可能你在黔西南金矿工作了若干年,都没有见到过上两图的金矿石——明金、自然金,这是因为黔西南金矿为卡林型金矿,即微细粒浸染型金矿,没有肉眼可见的明金。那么,卡林型金矿中的金赋存状态如何呢!请看下文。

   

    可能你在黔西南金矿工作了若干年,都没有见到过上两图的金矿石——明金、自然金,这是因为黔西南金矿为卡林型金矿,即微细粒浸染型金矿,没有肉眼可见的明金。那么,卡林型金矿中的金赋存状态如何呢!请看下文。

    国内外卡林型金矿床中的金,主要呈超显微粒级,其次呈显微粒级。而且,载金的主矿物也呈微细粒(料径<0.1毫米)。这也是卡林型金矿床的主要特征。换一种说法就是,卡林型金矿最主要的特征是绝大部分金在矿石中为“不可见金”(即指在高倍显微镜和电子显微镜下都难以看到的金)。由于金的赋存状态和赋存形式对金矿石的回收利用、加工处理以及金矿床的找矿勘探、工业评估等工序有着密切的关系,因此,金在矿床中的赋存形式和赋存状态始终是科研与生产部门重视的共同课题。这是因为呈极为细微的不可见金的形式赋存的金主要呈固溶体形式存在于载金主矿物的晶格中,只有当载金矿物的晶格被在于时,金才可能游离出来被浸取回收。因此,在卡林型金矿床中,那些未被氧化的原生矿石常因难以用氰化法萃取回收而不具工业价值,而只有那些暴露于地表或地表浅处风化矿石才有圈套工业意义。

    卡林型金矿床中的金矿物,主要是自然金,其次有银金矿和金银矿,按其粒度大小可分为两种赋存状态:即显生粒级和次显微粒级。其中次显微级的金主要与主矿物同时沉淀,而粗粒的金则在主矿物之后形成。按照金的赋存方式与载金主矿物的共生关系又可分为四种形式:即“晶隙金”,“晶间金”,“晶格金”和“包体金”。

    晶隙金:又称裂隙金,指金矿物产于载金的主矿物的晶体构造裂隙中,或产于载金矿物的构造错位(在电子显微镜下显示的矿物晶格位移部位)之中。这种金矿物显然比主矿物生成时间要晚。

    晶间金:指金矿物产于不同的矿物晶体之间。这种金矿物的形成时间可能早于、也可能晚于主矿物,还有可能与主矿物同时结晶生成。

    晶格金(或固溶体金):指金呈原子或离子状态呈类质同像的形式替代了黄铁矿、毒砂等主矿物中某些原子或离子的位置,占据了主矿物的晶格,构成了主矿物的一个组成部分。它们与主矿物同时形成。

    包体金:指金矿物呈固体包裹体的形式被包裹生长于载金主矿物中。这类金矿物的生成时间通常比主矿物要早。

    显微粒级的金:一般指粒径大于0.2微米(有的资料亦指大于0.5微米者)的金(D.M.霍森,P.F.克尔特,1985)。这种金多呈晶间金和晶隙金的形式产出,它们一般用肉眼维以发现,但用放大倍数千倍或更大倍数的显微镜就可以检验出来。其中,0.5~5微米粒级的金在显微镜下容易发现,但是0.2~0.5微米范围的金则只有在高倍显微镜下才可以分辨。在美国内华达州的卡林金矿床中,这种金时常包围着石英碎屑颗粒,也可包含在碎屑状石英的裂隙内或浸染于基质粘土中,金的颗粒未显示出被机械搬运过的迹象。在高倍显微镜下,可以看见金矿石中的方解石类碳酸盐矿物被选择性地交代而留下的孔洞,极为微细的金就沿着这些交代孔洞分布。在硅化粉砂岩内,局部可见到显微状金,它们与后期生成的石英微脉和重晶石伴生,也的金分布在黄铁矿的外部边缘上。矿床是有时也能见到较大的金颗粒(5~1微米),它们呈不规则状,但其外形一般呈次浑圆形至椭圆形。但总体说来,国内外卡林型金矿床中的显微金只占少数,其含量小于10%,而其中的明金(粒径大于100微米者)更为罕见。这些粒度略粗的可见金,有人认为可能与后期地质作用产生的重结晶现象有关(张贻侠等人,1996)。

    次显微粒级的金:这主要是指金的粒级小于0.2微米的金。这种金在卡林型金矿床中占主导地位,其含量约占90%以上(D.M.霍森,P.F.克尔特,1985)。这种金即使在高倍显微镜下也难以发现它们的存在只有放大到120000倍的电子显微镜中才可观察到它们的形貌,因此人们常称其为“不可见金”。在电子显微镜下,这些“不可见金”仍呈现椭圆形外形,单个金颗粒可以小于0.005微米。人们曾作过多种实验,研究次显微粒级的不可见金在黄铁矿、毒砂及含砷黄铁矿中的赋存状态,研究结果表明不可见金主要呈两种形式存在:(1)超微包裹体的形式。Wells等(1973)用电子探针研究了美国内华达州的卡林和科泰斯金矿的黄矿,发现在含砷黄铁矿中存在着粒径小于五微米的微小金粒。Bakken等(1989)李德仁(1992)和王奎仁(1991、1992、1993、1994)运用扫描电镜等方法发现了微米级金粒以超显微包体存在的事实。(2)固溶体形式。Wagner(1986)Louis等(1989)张振儒(1989)Raymond等(1990)杨书桐(1989、1992a-c)和Arehart等(1993)的许多研究证实了在毒砂、黄铁矿和含砷黄铁矿存在固溶体形式的金,金与砷以类质同像的方式取代了黄铁矿类主矿物中的铁和硫,为“晶格金”。

    综合研究国内外现有资料可知,卡林型金矿床的矿石中有数十几种矿物,各个矿床的主要矿物组成基本相同,但又有各自的特殊性。而且,卡林型金矿床中金的产出状态与其中的几种主要载金矿物有关。卡林型金矿石中的金属和非金属矿物除了自然金之外,主要还有黄铁矿、砷黄铁矿、毒砂、辉锑矿、白铁矿、辰砂、方铅矿、闪锌矿、磁黄铁矿、雄黄、雌黄、砷黝铜矿、石英、粘土类矿物、方解石、白云石、含铁白云石、重晶石、碳质(有机质类)等等(D.M.霍森,P.F.克尔特,1985;张贻侠等人,1996;胡受奚等人,1998)。此外,还有一些矿床中还可以见到某些较为特殊的矿物,如美国内华达-犹他州地区卡林金矿床中发现了含铊的矿物、我国拉日玛金矿床中见到了含硒的矿物(张贻侠等人,1996)。

    前已述及,国内外卡林型金矿床中的金90%以上呈粒度小于0.2微米的次显微(超显微)状态存在,这些金又主要以类质同像固溶体或微细包裹体的形式赋存于载金主矿物中,多中“晶格金”和“包体金”的方式产出。它们主要赋存在硫化物和硫砷化物中。卡林型金矿床中原生金矿石中的载金矿物主要有黄铁矿和毒砂,其次有碳质物质、石英和方解石、白云石等。

    黄铁矿:黄铁矿是卡林型金矿原生矿石中最主要的载金矿物,也民卡林型金矿床中最重要的金属硫化物。黄铁矿在各个金矿床中含量不一,位于3~7%之间,个别地区的样品可达10%。在矿石中,黄铁矿多呈细粒浸染状分布,春最大直径小于0.4毫米,一般为1~20微米,在同一个矿床中有时可观察到几个世代的黄铁矿,呈球状、草莓状、不规则粒状、结晶较好的五角十二面体和立方体。不同晶形的黄铁矿其含金性是不一样的。其中草莓背状、不规则粒状的黄铁矿含金量要比自形程度高的立方体和五角十二面体粒状黄铁矿高,而且黄铁矿晶体的粒度越细,含金性越好(胡受奚等,1998)。通常,黄铁矿中含金量大于10×10-6,最高者可达10.0×10-6,特别是含砷的黄铁矿,其含金性往往较好。研究表明,黄铁矿中的金和砷多呈类质同像的方式置换其中的铁和硫(Arehart等,1993)。另外,在黄铁矿中,还常见有生长环和包裹体,大部分黄铁矿显示出显微裂隙和空洞等缺陷,那些呈球形、草莓状的黄铁矿,可能由于开始形成时从胶体质点发生沉淀,然后从胶体中继续生长形成草莓状晶体。金粒可以沿黄铁矿的微细空洞或细小裂隙缺陷生成,显示比黄铁矿生成时间晚的特点。

    毒砂:毒砂也是卡林型金矿床中最主要的金属硫化物和最重要的载金矿物。在许多矿床中其含量仅次于黄铁矿。矿石中毒砂的含量常在1%左右,但在某些矿床中毒砂的含量高于黄铁矿。毒砂矿物的含金性一般比较好,绝大多数矿床中的毒砂中金含量大于75×10-6。但是由于在大部分卡林型金矿床中毒砂的矿物含量比黄铁矿少得多,因此毒砂的总体载金量远远低于黄铁矿,只有少数金矿床中当毒砂的矿物含量大超过黄铁矿时,毒砂才成为主要的载金矿物。毒砂矿物的粒度较细,一般在0.05~0.005毫米之间(宋丹波等,1990;王立金,1991)。

    粘土矿物:粘土矿物也是较为重要的载金矿物。由于在许多卡林型金矿床中,粘土矿物的矿物含量较高,因此这类矿物中金的配分比较高,金的总含量也较高。粘土矿物中最为常见的是水云母。水云母呈细小鳞片状,一般小于二微米,有时亦为陷晶质(宋丹波等,1989)。粘土矿物本身的金品位并不算高,多数位于n×10-6 ~ n×10-5之间,但由于矿物的总含量较大,因此在许多卡林型金矿床可成为最主要的载金矿物。在水云母类粘土矿物中,细小粒状“包裹金”分布于粘土矿物的集合中(Bakkenet al,1989)。

    石英(和硅质矿物):美国内华达州-犹他州的卡林型金矿床中,具有以微晶石英、玉髓、似碧玉、燧石和非晶质蛋白石硅质成分为基质的含金矿石,其中的金很难浸出回收。目前只能通过超细磨的方法可以明显提高其金的回收率。但是这类金矿石在我国尚未发现,或很不重要。我国卡林型金矿床中石英的含金量都很低,一般小于1×10-6,再加上回收困难,因此这类金矿石在我国尚不重要。


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