金矿床中金与黄铁矿和毒砂的关系.ppt

金矿床中金与黄铁矿和毒砂的关系 卢焕章 朱笑青 王中刚universityofquebecatchicoutimi quebec g7h2b1 canada中国科学院地球化学研究所 贵州贵阳 550002 不可见金 在卡林型金矿中的金 从肉眼 甚至从显微镜下也见不到金的颗粒 因而称之谓 不可见金 经过金的物相分析 发现92 au与毒砂 黄铁矿有关 进一步的问题是au在毒砂 黄铁矿中是呈什么状态分布 是呈微细的独立矿物 还是类质同象 是以化学键进入毒砂 黄铁矿的晶格 还是以化学吸咐在其表面 不可见金 invisiblegold 的定义 关于 不可见金 的定义 根据美国地质研究所1980年出版的由batesandjacksoneds的 glossaryofgeology invisiblegoldisasynonymusedinthepopularpressforcarlin typegold 随着研究的进展 本文把存在于矿物 特别是黄铁矿和毒砂 晶格中的金称为 不可见金 卡林型金中金的赋存状态 以沉积岩为主要容矿岩石的卡林型金矿 是目前世界上储量最大的金矿类型之一 金以 不可见金 或其颗粒极细 纳米级 金存在 是该类型金矿最重要的特点之一 国内外大量研究已经证实 在卡林型金矿中 金 92 主要赋存在含砷黄铁矿和毒砂中 中国卡林型金矿au与毒砂 黄铁矿之关系 金的粒度微细 一般为显微一次显微级和不可见金 金矿物成色较高 矿石中常见的金属矿物有黄铁矿 毒砂 辉锑矿 雄黄 雌黄 辰砂 白铁矿 磁黄铁矿 次为闪锌矿 方铅矿 硫砷铜矿等 脉石矿物主要有石英 水云母或绢云母 方解石 铁 白云石 重晶石 地开石 伊利石 高岭石 萤石等 滇黔桂接壤区和川西北地区的卡林型金矿金矿物多为次显微金 卡林型金矿原生矿石中主要载金矿物是含砷黄铁矿 其次是毒砂 金以 不可见金 和可见金形式赋存于载金矿物中 金矿床中环带状黄铁矿和毒砂 zacharisetal 2004 a py2黄铁矿的结构 中间为贫as和au的原生黄铁矿 边上为高as和au的环b py1位于黄铁矿的中心 边上的环为py2 c 细粒的毒砂 apy 白色 位于py2当中或散布在其附近 d py1和py2晶体 箭头示epma分析的位置 金牙金矿毒砂 apy 黄铁矿 py 和雄黄 rel 的含金量柱状图 zhouandwang2003 美国卡林型金矿的分布 arehartetal 1993 美国卡林型金矿的矿物共生组合和生成顺序 arehartetal 1993 美国五个卡林型金矿三种黄铁矿中的au as含量及相互关系 arehartetal 1993 美国7个卡林型金矿床的au as的sims和empa分析结果 reichetal 2005 世界上卡林金矿的au as分析结果 reichetal 2005 卡林型 carlin 和浅成热液 epithermal 金矿au和as的sims empa和la icp ms的分析结果 reichetal 2005 au呈auo和au 1存在 不可见金 进一步的研究表明 世界上的其它金矿 如造山带中浊积岩型金矿和太古代绿岩带金矿 变质金矿 与火成岩有关的金矿 浅成热液金矿 甚至在含金的块状硫化物矿床 金除了以自然金 可见金 产出外 在这些矿床的黄铁矿 毒砂 辉锑矿 雄黄等硫化物中也含有不可见金 太古代金矿的毒砂和金的分布 发现毒砂和黄铁矿有一反应边 moreyetal 2008 澳大利亚五个太古代金矿的位置 三个成矿阶段中的矿物共生组合以及背射电子影象图 moreyetal 2008 与火成岩有关的金矿黄铁矿的分析结果 zacharisetal 2004 加拿大hemlo变质金矿的矿物共生组合 tomkindetal 2006 luetal 2002 毒砂的稳定区 化学成分和相关系 moreyetal 2008 结论 1 在卡林型金矿金主要以不可见金和可见金存在于黄铁矿 毒砂等硫化物中 在含au和as的蚀变环带 py2 中有微细粒金存在 2 在与火成岩有关的矽卡岩型金矿中 金以可见金存在 但在硫化物中含有不可见金 3在变质岩型金矿中 金除了以自然金产出外 在毒砂 黄铁矿 辉锑矿和雄黄中均见有不可见金 4 在浊积岩型金矿中 金以可见金存在 但在毒砂 黄铁矿 辉锑矿等硫化物中含有不可见金 5在造山带的太古代绿岩带金矿中 金主要以自然金产出 但在毒砂和黄铁矿中存在不可见金 后期的热液作用可使不可见金从毒砂和黄铁矿中溶出来 在黄铁矿的高as蚀变带或其裂隙中产出自然金 几个重要的反应 clark 1960 发现金和毒砂在一起时会有下列反应 3feass au feas2 2fe1 xs as au s melt 即存在一个as au s熔体 reichetal 2005 研究了au在含as黄铁矿中的溶解度 au的浓度 cau 可用下式表示 cau 0 02cas 4x10 5式中cau为au的浓度 cas为as的浓度这表明最大的au as克分子比为0 02 也就是说如果样品中as的含量为1 则样品中最大au含量为0 02 这是很高的au含量 毒砂 磁黄铁矿 不可见au 毒砂 黄铁矿 磁黄铁矿 可见金 黄铁矿 py2 毒砂和自然金的演化过程示意图 据moreyetal 2008修改 结论 6 从不可见金到可见金需经过一个热液的蚀变作用 在高as的条件下 升高温度和硫逸度 溶出不可见金 在温度下降和还原条件下以可见金形式存在于蚀变带中 这种从不可见金到可见金的转换过程 反映了au as s以及fe等