论红土型金矿床和铁帽型金矿床的关系及研究意义.doc

论红土型金矿床和铁帽型金矿床的关系及研究意义曹新志 高秋斌 徐伯骏( 中国地质大学 武汉 430074)摘 要 红土型金矿床 、铁帽型金矿床同属风化淋滤成因的残坡积表生金矿床 。二者在形成环境 、成矿机理 、成矿特征等方面有许多共同之处 ,在空间分布上往往也是 密不可分的 ,具有密切的内在联系 。在热带亚热带地域内 ,铁帽型金矿床应囊括在红士 型金矿床之中 ,属红土型金矿床再生改造型 。已知的“铁帽型”金矿 ( 床) 点可作为进一 步找寻红土型金矿床的重要信息 。关键词 红土型金矿床铁帽型金矿床由于金的表生成矿作用研究一直是金矿地质研究中的薄弱环节 (戚长谋 ,1994) ,加之红土型金矿发现时间较短 ,人们对该类矿床的内涵和外延缺少必要的认识 ,特别是基本无人论及红 土型金矿与铁帽型金矿的关系问题 ,已有的研究成果都是把二者视为两种独立的矿床类型分 别处之 1 3 。据笔者对国内外有关资料的分析 ,认为红土型金矿和铁帽型金矿同属风化淋滤的残坡积表生矿床 ,成因机制基本相同 ,地质特征有许多共同之处 ,在热带 、亚热带地域往往密 切共生 ,且有时呈不可分割的状态 。1红土型金矿床和铁帽型金矿床1 . 1 红土型金矿床顾名思议 ,所谓红土型金矿床是泛指产于红土风化壳中的表生金矿床 ,但对红土型金矿床 的确切含义迄今尚无人进行深入的探讨 。李文达等人 (1995) 认为红土型金矿床指含金岩石遭受红土化作用时形成的表生金矿床 ;陈大经等人 ( 1996) 则认为红土型金矿是产于红土风化壳剖面一定位置的表生金矿床 ,是含金较高的地质体在红土化作用下所含金活化 、迁移 、沉淀富 集形成的 4 。李氏和陈氏等人的认识都强调了以下两点 : (l) 属表生矿床 ; (2) 是红土化作用的产物 。差异则在于对风化原始地质体的认识上 。李氏认为是含金岩石 ,陈氏认为是含金地质 体 。李氏的含义代表了人们对红土型金矿床的最初认识 ,即主要由含金岩石改造而成 ,淡化了 各种原生矿化 ,包括含金硫化物矿床经红土化改造进一步富集成矿 。但随着红土型金矿床研 究及勘查工作的不断深入 ,现今已发现有较多的红土型金矿床 ,特别是大型的红土型金矿床都 是在已有原生金矿化的基础上进一步改造而成的 。陈氏的含义在一定程度上反映了这种认识 上的深化 。综上所述 ,笔者认为红土型金矿床应是指富金地质体和 ( 或) 各种原生的金矿化体经红土化作用改造而形成的表生金矿床 。1997 - 12 - 22 收稿 ,1998 - 02 - 12 改回 。所谓红土化作用一般是指热带 、亚热带地区暴露于地表或近地表的各种地质体经表生风化作用改造而逐渐转化为红土建造的一种地质过程的总称 。红土化作用的基本现象是产生了红土 ,但人们对红土的确切理解并不完全统一 。1981 年 W. Schellmann 曾下过一定义 “: 红土 是陆地表面岩石强烈风化的产物 ,其中 Fe 和 (或) Al 含量若高于母岩 、则 Si 含量低于仅仅高岭 土化的母岩” 5 ,即红土主要表现为 Si 大量淋失 、Fe 和 (或) A1 相对大量集中的地表岩石 。李文达等人 (1995) 认为 ,红土中 Fe 和 Al 的含量是不固定的 ,可以以铁为主 、A1 次之 ,也可以反 过来 。由此可知 ,红土化强调的是岩石在表生改造过程中 Si 淋失 、Fe 和 (或) A1 相对富集的地 质过程 。并非以红颜色作为判定红土的唯一标准 。毋容置疑 ,在以铁为主的风化壳中 ,由于 Fe + + 转为 Fe + + + 的染色作用必将使风化壳呈红色 。但在以铝为主或具大量锰的氧化物存在 的情况下 ,所谓的红土化及红土也会呈现出灰色甚至黑色 。如我国湖南七宝山的黑土型金矿就属此例 。所谓的红土型金矿应是一种内涵丰富的表生金矿床 ,其在外表上至少包括了狭义 的红土 、黑土甚至灰土风化壳中的表生金矿床 ,在矿质来源上 ,既可以是由富金地质体风化而 成 ,也可以是由各种原生金矿化体或含金的其它矿化体风化而成 ,或二者兼有之 。1 . 2 铁帽型金矿床铁帽是人们早已熟知的一个概念 ,是指原生的硫化物矿床经风化淋滤改造后在地表残留 的以铁 、锰质氧化物 、氢氧化物为主夹粘土质 、硅质的帽状混杂堆积物 。从其生成物特征判断 ,也是铁的相对富集 ,与红土并无本质上的区别 。从强调风化原始地质体特征来说 ,则有真假铁帽之分 ,即由非原生硫化物矿床风化所致的帽状堆积物称之为假铁帽 。铁帽型矿床是指在形 成铁帽的过程中 ,由于部分元素的淋失而使某些元素相对富集形成的有关矿床 ,铁帽型金矿就 是其中一个较为重要的矿种 。在铁帽及铁帽型金矿的有关重要研究文献中 1 、6 、7 ,相当多的人已经把铁帽的概念扩大化 。特别是李瑛等人 (1992) 认为铁帽型金矿研究中的铁帽是指广义 的铁帽 ,不但包括了由富硫化物矿床氧化而成的铁帽 、还包括不少硫化物以及一些脉状金矿的 氧化露头和菱铁矿氧化的褐铁矿铁帽 。由上面的介绍可以看出 ,在铁帽型金矿的研究中 ,铁帽表 l 红土型金矿床铁帽型金矿床一般特征对比Table lCo mparisio n of lateriti gold deposit wit h gossan gold deposit对比项目红土型金矿床铁帽型金矿床地理特征热带 、亚热带 ,炎热 、干湿交替 ,地势较平坦的准平原地形主要为热带 、亚热带地区 ,为干湿交替 ,地势较平坦的准平原地形构造特征主要分布于地盾与地台等构造活动稳定区主要分布于地盾和地台等构造活动相对稳定区风化原岩富含金的各种岩石和原生的各钟金矿 ( 化) 体贫金表土带 - 富金的 Fe 、Al 硬壳带- 富金粘土带 - 基岩含金的原生硫化物矿床风化壳剖面贫金铁帽亚带 - 金次生富集铁帽亚带 - 氧化物硫化物过度亚带 - 原生硫化物亚带松散 、多孔 、土状 、褐色 、红色 、黑色 、 斑杂色 ,矿物以褐铁矿为主 ,以及锰 矿物 、粘土类矿物 、金矿物 ,石英 、少 量残留的原生硫化物等成色较高 ,多为自然金 ,显微粒状为 主 ,具极少量明金 ,呈游离状态或独 立矿物存在含量较低 ,一般 5 10 - 6 ,规模以中 小型为主透镜状为主 ,次为层状 、似层状矿石特征松散 、多孔 、土状 ,砖红色 、灰色 、黑色 、斑杂色 ,矿物多为褐铁矿 、铝土矿 、锰矿物 、粘土类矿物 、金矿物 、少量的石英 、云母 、绿泥石等残留矿物成色较高 ,多为自然金 ,显微粒状 , 呈游离状态吸附于褐铁矿及粘土矿 物表面品位较低 ,一般在 2 10 - 6 左右 ,规 模以大中型为主层状 、似层状为主 , 少量的透镜状 ,常具多层状特征富集于表土层与基岩之间 , 顶部表 土层为淋滤贫化带物理风化 ,地下水淋滤 , 化学分解 , 生物作用 , 使金相对进一步沉淀富 集成矿金矿物特征矿石品位及矿床规模矿体特征金的富集部位富集于次生富集铁帽亚带中 , 顶部贫金铁帽亚带为淋滤贫化带物理风化 ,地下水淋滤 , 化学分解 , 生物作用 , 使金相对进一步沉淀富 集成矿成矿机理密不可分的相伴关系 。铁帽分布虽然不受纬度的限制 ,但由于铁帽型金矿床形成过程中化学作用参与的重要性 ,因而使铁帽型金矿床主要形成及集中分布于红土化区域内 ,如我国长江中 下游一带 。在地质产状上 ,二者往往在同一矿床内产出 ,并无截然的分界 。如湖南浏阳七宝山矿区内 ,所谓的黑土型 (因风化壳富锰而呈黑色 ,实为广义的红土风化壳) 金矿和铁帽型金矿相伴产出 (图 l) ,并且铁帽型金矿床内部也有黑土型金矿化 、铁帽的强氧化亚带矿石内局部混有 达 40 %的砖红色含铁粘土 9 ,显示出了红土型和铁帽型不可分割的特征 。湖南水口山矿田内也具有黑土角砾型 ( 即受锰染色的红土风化壳) 和铁帽型金矿床共存的现象 1 0 。但是 ,在热 带 、亚热带地域内 ,红土型金矿化的分布远比铁帽型金矿化普遍 。原因在于几乎所有的各种原始富金地质体 (岩石) 及原生的各种金矿化体 ,如卡林型 、细脉浸染型 、蚀变岩型等都可以形成 本类矿床 ,并且红土风化壳的主要化学成分也比铁帽复杂 ,其不仅可以像铁帽一样相对富集 铁 、锰 ,也可以高度富集铝 。而铁帽型金矿床仅是特指由单一的原生含金硫化物矿床风化而成的特殊现象 ,完全可以归入红土型金矿床的范畴之内 。因此 ,有必要指出 ,在风化原岩富金及 具备原生含金硫化物矿化的红土发育区内 ,狭义的红土型金矿床和铁帽型金矿床的共生是一种必然的现象 ,但在风化原岩贫金或缺乏原生含金硫化物矿床的情况下 ,也会出现狭义的红土 型金矿床和铁帽型金矿床单独出现的特殊现象 。综上所述 ,热带 、亚热带地区内红土型金矿床和铁帽型金矿床属具内在联系的和谐统一体 ,应视为同类矿床 。二者的关系应属于普遍性与特殊性 、整体与个体 、全局与局部的关系 ,即图 l 七宝山矿区地质略图 ( 据梁荣桂等 ,有修改)Fig. 1Geological map of t he Qibaoshan mining area1 - 元古界冷家溪群 ;2 - 下震旦统莲沱组 ;3 - 下石炭统大塘阶 ;4 - 中上石炭统壶天群 ;5 - 石英斑岩 ;6 - 断层 ;7 - 铁帽型金矿 ;8 - 黑土型金矿红土型金矿应囊括铁帽型金矿 ,后者仅是前者的一种特殊情况 。在笔者的红土型金矿床分类中 ,铁帽型金矿属再生改造型中由含金原生硫化物矿床风化而成的矿床亚类 (表 2) 。表 2 红土型金矿床分类表Table 2Classificatio n of lateritic gold deposit研究的现状 ,不仅极大地妨碍了金的表生成矿研究的广度和深度 ,而且对现行的本类矿产的勘查工作也带来了极大的影响 :缩小了人们的找矿视域 、出现单打一的找矿局面 ,而且造成勘查 工程的重复施工 ,在经济上带来了不必要的损失 。如湘东某多金属矿区 ,60 年代进行多金属 矿床的勘查工作 、70 年代末 - 80 年代初进行黑土型金矿 (即红土型金矿) 评价工作 ,80 年代后 期又进行铁帽型金矿的评价工作 。红土型金矿和铁帽型金矿关系的理顺不仅使上述问题迎刃而解 ,而且可以给找寻红土型金矿带来大量的找矿信息 :因为铁帽型金矿的研究及勘查程度较 高 , 铁帽型矿床的有关研究成果及勘查经验可以直接指导红土型金矿的找寻工作 。特别是已 知有铁帽分布和铁帽型金矿发育的地区要重视对铁帽附近土壤层的含金评价工作 ,以发现由 其它含金地质体风化而成的狭义的红土型金矿床 。4结论(l) 在热带 、亚热带地域内 ,红土型金矿床和铁帽型金矿床并非是完全独立的两类矿床 ,二者属整体与局部 、一般与特殊的关系 ,即红土型金矿床囊括了铁帽型金矿床 。(2) 红土型金矿床 (包括所谓的黑土型金矿床) 既可以由富金岩石风化而成 ,也可以由各 种原始金矿化 、含金的原生硫化物矿床风化而成 , 因而其分布范围及成矿规模一般都大于狭 义的铁帽型金矿床 。(3) 已知有铁帽型金矿床 (点) 发育的红土地段都可以作为找寻红土型金矿床的重点地段 。参考文献李文达 ,王文斌 ,程忠富 ,周汉民. 华南红土化作用地球化学及红土型金矿形成的可能性 ( 第一版) . 北京 : 地质出版 社 ,1995 ,p564李瑛 ,贺菊瑞 ,孙南圭 ,姚仲龙. 长江中下游地区铁帽型金矿床 ( 第一版) . 北京 :地质出版社 ,1992关广岳等人. 中国金矿床表生地球化学 ( 第一版) . 沈阳 :东北大学出版社 ,1994 ,p3798陈大经 ,杨明寿. 红土型金矿床的地质特征 、成矿条件及找矿评价标志. 矿产与地质 ,1996 ;10 ( 2) ,p7380Schellmann , W. ,Co nsideratio n o n t he definitio n and classificatio n of laterite , in“lateritizatio n p rocesses , Proceeding of t he internatio nal siminar”,1979李文达等人. 长江中下游硫化矿床氧化带及铁帽评价 ( 第一版) . 北京 :地质出版社 ,1979贺菊瑞等. 长江中下游地区铁帽型金矿床的综合找矿方法. 地质与勘探 ,1992 ;28 ( 9) ,p2732梁荣桂 ,赵忠伟. 浏阳县七宝山黑土型金银矿床赋存状态及成矿机理探讨. 湖南地质 ,1983 ;2 (l) ,p3137陆玉梅 ,沈瑞锦. 湘东某铁帽型金银矿床特征与成因探讨. 湖南地质 ,1993 ;12 ( 4) ,237240l2345678910 高学兑. 水口山矿田主要金矿床类型及其找矿方向. 湖南地质 ,1995 ;14 ( 4) ,p220225STUDY A ND COMPA RISO N :THE REL ATO INS HIP BETWEENL ATERITIC GOLD D EPOSIT A ND GOSSA N GOLD D EPOSITCao XinzhiGao QiubinXu Bojun( Chi na U ni versi t y of Geosciences , W u ha n , 430074)Abstract Bot h lateritic