矿床地质特征

铁帽一般指硫化物矿床表面氧化带的残留部分,主要由氢氧化铁、水合氧化物(如褐铁矿、针铁矿、针铁矿等)等稳定的次生矿物组成。)和稳定的原生矿物(如应时)。此外,沉积的赤铁矿-菱铁矿层也会形成铁帽,但含金铁帽主要是硫化物矿床的表面氧化带。

(一)含矿地质体特征——铁帽

由于形成铁帽的原生硫化物矿床或矿化的地质背景不同,结合我国长江中下游地区的具体情况,铁帽可分为不同类型:

(1)硫化铁氧化物覆盖泥盆系吴彤组,如安徽新桥金矿和江西吴佳金矿。该类型是目前我国发现的最大的铁帽金矿床,主要分布在吴彤组与石炭系的假整合界面上。

(2)矽卡岩型硫化物氧化铁帽,如安徽鸡冠山、湖北鸡冠嘴。大部分分布在侵入体周围。

(3)斑岩硫化物氧化铁帽,如江西阳际山。它们大多分布在接触带、顶部破碎带、断裂带和构造角砾岩带中。

构成金的工业矿化铁帽主要是以上三种。此外,在硫化物富集区和火山区各种脉状热液硫化物中也可形成氧化铁帽,但尚未发现金的大规模次生富集。不同类型铁帽的基本地质特征见表5-4。

铁帽的显著特点是在其氧化剖面上具有明显的分带性,具有金矿化的铁帽氧化剖面一般比较完整。通常从上到下可以分为:

氧化带:该带发育在地下水位以上至地表。上部主要是次生稳定矿物,如褐铁矿、孔雀石、蓝铜矿、菱锌矿、重晶石、铅矾和赭石矿物,黄钾铁矾产于干热地区。结构疏松,厚度可达几米-几十米。中下部主要是稳定的原生矿物,如黄铁矿、辉银矿等。,而且还有SiO2成分,不稳定成分大多被浸出。由于强氧化淋滤作用,该带金含量往往较低,故又称为贫金铁帽亚带。

次生富集带:该带主要发育在地下水位附近,相当于铁帽的中下部。其矿物组合为次生硫化物和部分原生硫化物,特征矿物为辉铜矿、天蓝色、斑铜矿和辉铜矿。铜矿区可见自然铜、黑铜矿和红铜矿。这个带的厚度一般都比较大,可以达到几十到几百米。它是铁帽型金矿床中最重要的富金部位,因此也被称为次生金富集的铁帽亚带。

过渡带:位于次生富集带之下,其下为原生硫化物带。该带主要由黄铁矿、黄铜矿、磁黄铁矿等残余矿物和硫酸盐等氧化矿物组成。虽然该带的金含量低于次生富集带,但略高于原生硫化物带。不同铁帽子带的含金量见表5-5。

总的来说,铁帽发育良好,保存完好,铁帽氧化剖面分带性好,如江西吴佳金矿氧化剖面分带(图5-8)。

表5-4长江中下游各类铁帽的地质特征

(据李颖等人)

表5-5长江中下游典型矿区氧化剖面分带金银含量(WB/10-6)

(据李颖等人)

(2)矿体特征

铁帽型金矿床的形态、产状和规模受铁帽的形态、产状和发育程度制约,铁帽的产状往往受原生硫化物的赋存状态影响。如江西吴佳铁帽金矿;含金铁帽受吴彤组与石炭系之间的假整合面和断裂带控制。铁帽原生硫化物呈层状,与地层产状一致,倾角45° ~ 65°。铁帽金矿体也呈层状、透镜状,构成一个走向长度1050m、倾向深度150m、平均厚度3.97m的大矿体,而安徽铜陵鸡冠山铁帽金矿则不同。该矿区原生硫化物为龙头山组石英闪长岩与白云石大理岩接触带中的矽卡岩中的块状硫化物和外接触带中的浸染状矽卡岩硫化物矿化体。硫化矿体形态复杂,铁帽金矿床形态也复杂,平面上呈蝌蚪状,剖面上呈囊状和楔形。倾角陡(图5-10,图5-11),其中较大矿体长150m,平均宽12.3m(变化范围4.5~32.7m),深49m;江西丁家山铁帽金矿床的原生硫化物为花岗闪长斑岩中的黄铁矿化。铁帽金矿床呈透镜状,垂直楔形,上小下大(图5-12)。

图5-8江西吴佳金矿氧化剖面分带图(根据李德印)

1-四元;2—栖霞组;3-黄龙组;4-吴彤集团;5-花岗闪长斑岩;6-次生贫金带;7-次生金富集带;8-氧化-硫化物过渡带;9—原生硫化物带;10-角砾岩;11—钻孔。

(三)矿石特征

铁帽型金矿的组构特征很大程度上取决于原生矿石(或矿化体)的结构和成分以及铁帽形成过程中的各种表生因素。一般来说,根据矿石的结构特征,可将其分为四种类型:

蜂窝矿(1)有硫化物浸出的负假象,常见各种以二氧化硅为隔断的海绵状、多孔状结构。

(2)松散的土状矿物,有时见到由应时、褐铁矿和粘土组成的粒状体。

(3)胶体结构矿石多为贝壳状、钟乳石状、葡萄状、同心层状、条带状。

(4)块状矿石是一种氧化浸出较弱的矿石。

不同类型的矿石可以出现在同一个矿床中,但它们的重要性是不同的,例如在新桥矿区,它们主要是土状和块状矿石。不同类型矿石的含金量也不同。通常情况下,松散的土壤矿石和胶体矿石的含金量较高。此外,矿体上部常见蜂窝状和土状矿物,下部常见胶状和块状矿物。铁帽的空间分带决定了矿石类型的空间分布和含金量的差异。表5-6列出了中国长江中下游一些铁帽型金矿床的矿石成分和组构特征。

图5-9江西吴佳铁帽金矿地质图(根据李德印)

1-下二叠统茅口组;2-下二叠统栖霞组;中石炭统3-黄龙组;4-上泥盆统吴彤组;5-上志留统纱帽组;6-应时闪长玢岩;7-花岗闪长斑岩;8-铁帽和铁帽金矿体;9—故障和数量

图5-10铜陵鸡冠山铁帽金矿地质图(根据铜陵鸡冠山矿区数据)

1—中三叠世;2-石英闪长岩;3-铁帽;4-铁帽金矿体

图5-11铜陵鸡冠山金矿床剖面图(根据铜陵鸡冠山矿区资料)

1—中三叠世;2-石英闪长岩;3-原生黄铁矿矿体;4-铁帽;5-铁帽金矿体;6-钻孔

图5-12江西丁家山铁帽金矿地质图及剖面图(依据赣西北地质大队502单元)

1-老三级;2-上志留统纱帽组;3-中志留统罗亚平组上段;4-罗亚平组下段;5-闪长玢岩;6-花岗闪长斑岩;7-花岗闪长岩;8-角砾岩;9-铁帽子;10-黄铁矿矿体;11-铁帽金矿体;12——实测和推断的地质边界;13-钻井

表5-6长江中下游典型铁帽金矿床的矿物组成和结构

继续的

(据李颖等人)

(4)次生自然金的特征及赋存状态

铁帽型金矿床中的次生金矿物主要是自然金,其次是金银矿和银金矿。某些矿床中可见碲铅铜金矿、碲铜金矿、碲铁铜金矿等表生金矿物。次生金矿物的形态主要为海绵状、树枝状、丝状、柱状、椭圆形、次椭圆形及其他形状的角砾岩,其粒度一般大于原生金矿物,多为微细粒金,也有部分为细粒金和中粒金。自然金的成色较高,颜色多为偏红的金黄色。长江中下游铁帽中自然金的成色大于910。

铁帽金矿中的金矿物主要赋存于褐铁矿的孔洞、裂隙及颗粒边缘,极少量存在于应时等脉石矿物中,其中褐铁矿中的包裹金占优势。其粒径一般较小,呈乳滴状、半自形-异形粒状等。粒间金和裂隙金粒度较大,形状复杂。需要指出的是,铁帽金矿石中的部分金可能以吸附态存在,这是由于铁帽中存在大量的胶体吸附剂,如氢氧化铁、胶体二氧化硅和粘土等。通过化学分析,这种矿石的含金量很高,但是在重砂和光学薄片中没有发现金矿物。