1、木里县梭罗沟金矿氧化带与原生带的划分标准及其应用探索摘要：目前国内外金矿勘查中，氧化带和原生带没有明确的划分标准。本文以梭罗沟金矿为例，试用了多种方法划分氧化带和原生带，最终确定了 S/Au 比值作为梭罗沟金矿氧化带与原生带的划分的最佳方法。 关键词： 氧化带 原生带 划分 梭罗沟金矿 The oxidation zone and primary Zone division standard of gold mine in MuLi County Thoreau and itsapplication to explore Zhiming XuFujian ZhouZhixiang LiuDan
2、 Zhu (Regional geological survey team in sichuan province，Chengdu 610213) Abstract:Gold ore exploration at home and abroad， the oxidation zone and primary zone there is no clear division standard. To Thoreau gold mine as an example， this paper tested a variety of methods dividing oxidation zone and
3、primary zone， and ultimately determine the ratio of S/Au as Thoreau of oxidation zone and primary zone division gold mine is the best way. Keywords: Oxidation zoneprimary zonedividingThoreau gold mine 中图分类号：F470.1 文献标识码：A 1 引言 四川省木里县梭罗沟金矿石是四川省地矿局区调队近年来在甘孜理塘构造带南段发现的一个大型岩金矿床。该矿床为构造蚀变岩型金矿，现控制矿化带呈近东西向展布
4、，长 3.25，宽 20100 余米。矿石自然类型主要为碳酸盐化、绢云母化、黄铁矿化、毒砂矿化、硅化蚀变中基性火山岩，其次为绢云母化、黄铁矿化、硅化变质长英砂岩、板岩。矿石工业类型分为氧化矿和原生矿。与金矿化关系密切的围岩蚀变为黄铁矿化、毒砂矿化、碳酸盐化、硅化、绢云母化及次生的褐铁矿化。 在木里县梭罗沟金矿勘探过程中，技术人员在划分氧化带和原生带的分界线时面临很多困惑：规范要求在勘探阶段“确定氧化带、混合带、原生带界线” ，但是究竟采用哪种方式才能科学合理的区分氧化带和原生带，在各类有关金矿勘查的规范和科学文献中均找不到明确的答案。为此，技术人员进行了多方面的尝试和实验。 2 金矿床的氧化机
5、理 人们普遍认为， 金在低温条件下其化学性质很稳定 ，自然界中常以自然金形式出现 ，不易与其它元素化合。其实不然，现在许多学者经实验证明 Au 在表生低温条件下是可溶的，在特定条件下可形成 Au+和Au3 +。在表生条件下，可溶性金配合物的形成是氧化金矿床成矿的关键。2.1 金的活化迁移成矿 实验表明，金和其它金属一样，在低温自然条件下是可配合的，并可在水溶液中迁移搬运。由于溶液介质 pH 值和温度的影响，金的活化具有选择性: 金元素在 Cl- 存在、酸性条件下以 AuCl3 形式存在和迁移 ( 200 下) 。其反应式如下 :4Au + 16Cl-+ 3O2 + 12H+4AuCl-4 +6
6、 H2O 33 。这是在酸性氯化物溶液中金形成了氯化物配合物。由于金常与银伴生，在金活化的同时，银在一定条件下也得到活化。金溶解需高氧逸度，而银需要低氧逸度，所以银从银金合金中优先淋滤:4Ag + 4Cl-+ O2 + 4 H+ 4AgCl0+ 2 H2O 以上反应在近潜水面处常发生，那儿 Cl-、H+、O2 很丰富，没有 Fe2 +或很少有 Fe2 +。金元素在 Cl- 存在、碱性条件下转变成金的氢氧化物，这个配合物不稳定( 100 下)，会沉淀富集成金矿化。 2.2 次生富集作用 由于大气水和地下水的下渗作用， 含金溶液到达潜水面附近，下渗的大气水和地下水的 Eh、pH 以及水文条件就会发
7、生急剧变化，呈配合物形式迁移的金在潜水面附近遇上了由地下水动力作用产生的 Fe2 +。带负电荷的含金配合物胶体被 Fe、Mn 的含水氧化物吸附而一同沉积，部分被粘土矿物所吸附，同时发生以下反应10: AuCl-4+ 3Fe2 + 6H2O Au0+ 3 FeOOH + 4Cl-+ 9H+ Au (S2O3)2 -2+ Fe2 + 4H2O =Au+ FeO (OH) + 5H-+ 2SO42- + 2HS- Au (S2O3)2 -2 + Mn2+ 4H2O =Au+ MnO (OH) + 5H-+ 2SO42- + 2HS- 3Au (SO4)-2+ 6Fe2 + 4H2O =3Au+ 2F
8、e2(SO4)3 + 2FeO(OH) + 6H+ Au(SO4)-2+ Mn2+ 2H2O =Au+ MnO(OH) + 2SO42- + 3H- 在剖面中常见针铁矿、赤铁矿、软锰矿等。Fe2 +是含金配合物表生沉淀的还原剂 ， 针铁矿和锰氢氧化物的形成有利于金的沉淀。针铁矿使金配合物的分解是在中酸性条件下进行的，而锰矿物形成并分解金的反应是 pH 值较高条件下发生的。10 3 划分氧化带和原生带的方法探索 梭罗沟金矿明显存在氧化矿与原生矿的矿石类型，混合带在局部地段存在，其厚度很薄且没有成带分布，故没有单独划分混合带。根据开发利用需要以及实际探索，技术人员先后试用了以下几种方法确定氧化带与
9、原生带的界线。 3.1 现场肉眼鉴定法 科技人员在甘孜理塘成矿带的甘孜县嘎拉金矿、生康金矿、木里县俄堡催金矿从事勘开一体化工作中注意到：氧化矿和原生矿最大的区别在于能否使用氰化物浸出 Au（氧化矿浸出率高；原生矿浸出率很低甚至不能浸出 Au） ，而决定浸出率高低的因素关键在于金矿石的氧化程度，矿石的氧化程度主要在于硫化物中铁的氧化程度（褐铁矿化的发育程度，即 Fe2向 Fe3转变：氧化矿褐铁矿化发育，原生矿褐铁矿化不发育） 。由此地质技术人员总结出氧化矿和原生矿的野外肉眼鉴定特征为： 氧化矿为黄色、浅黄色、红褐色、黄褐色褐铁矿化（或强褐铁矿化）蚀变中基性火山岩，俗称“红化带” ，岩石风化强烈，
10、疏松破碎，类似“砂糖状” ，氰化法浸出率高。 原生矿为灰色、灰白色、浅灰绿色黄铁矿化蚀变中基性火山岩，黄铁矿化、毒砂矿化等金属矿化较为发育，褐铁矿化不发育，风化程度不高，矿石较为坚硬完整，浸出率很低甚至不能浸出 Au。 氧化矿和原生矿的“红（黄）白”对比和软硬对比特别鲜明，从而在野外易于辨识。根据氰化物杯浸法试验以及 S/Au 比值加以验证，证明野外现场肉眼鉴定基本可行（见表 1） 。 3.2 物相分析 根据前人经验，金属矿石的自然类型划分标准一般采用 TFe/FeO 比值加以确定，梭罗沟金矿也采取了一些具有代表性的样品进行试验，经统计分析并于钻孔对比，发现 TFe/FeO 比值特征不明显，对
11、矿区划分氧化带与原生带意义不大。我们分析 TFe/FeO 比值特征不明显的原因是由于在矿体中存在大量赤铁矿，影响了含铁化合物的含量。 表 1TFe/FeO 比值统计表 3.3 氰化物杯浸法 如前所述，氧化矿和原生矿在工业利用方面最大的区别在于能否使用氰化物浸出 Au（氧化矿浸出率高，原生矿浸出率很低甚至不能浸出Au） 。根据梭罗沟金矿勘查及选冶试验资料显示，氧化矿一般浸出率为7090%，原生矿一般浸出率为 05 %。根据该方法判断氧化带和原生带是科学准确的（见图 1） ，但由于该试验方法耗时且麻烦（每次试验的样品有限） ，主要用于验证其它方法是否可行。 3.4S/Au 比值法 技术人员考虑野外
12、肉眼鉴定法判断虽然有科学依据，但存在一定的主观性，只能定性不能定量，便从其它元素量化上确定划分标准，于是选取在两带界线附近的样品，进行 Fe2O3、FeO、As、Sb、Hg、S、Ag 分析，按一般硫化物划分两带的做法，即用 Fe2O3 与 FeO 的比值来划分，结果两带比值无规律，发现 TFe/FeO 比值特征不足以划分氧化带与原生带。As、Sb、Hg 也无两带的明显差异，难于分带。技术人员又用全硫值的大小来区分两带，发现氧化带普遍硫低，原生带普遍硫高，但由于矿化不均匀，在原生带也出现硫低值，这些低值的出现与含金品位低直接有关。同时，技术人员发现氧化带含金量普遍比原生带含金量高。因此，技术人员
13、用 S/ Au 比值试分，经计算发现，180 多件样品的 S/Au 比值0.2为原生矿，S/Au 比值0.2 为氧化矿，这与野外肉眼鉴定及氰化物杯浸结果近于一致（见表 2） ，仅个别样品例外。究其原因是在氧化带中有未完全氧化的包块（即原生矿夹块） ，当钻孔钻进经过原生矿包块取样，就形成硫量保留较高值，但这几件高值硫的样品并不影响两带界线的划分，因为这种（氧化带中存在原生矿夹块）现象在野外编录资料中得以证实（见图 1） 。 选用全硫、S/ Au 比值量化两带界线基于以下认识： 在风化过程中，硫化物是不稳定的，它们几乎全部氧化、分解，最初形成易溶于水的硫酸盐，黄铁矿在氧化过程中形成各种铁硫酸盐，然
14、后形成氧化物、氢氧化物（褐铁矿） ，硫组分大量流失，稳定的金等存留于风化带中，形成金的次生富集作用，所以现在见到金品位在氧化带相对于原生带为高，而硫则低，这样就硫含量的多少来区分两带就有了对比的基础。硫含量与金含量在该矿床呈正相关（相关系数为 0.69）趋势。当原生矿金含量低时，全硫含量亦低，若仅用全硫量来划分两带，在原生矿低硫值就造成了“假氧化带”的现象，于是技术人员用 S/ Au 比值来界定两带，于是这种假象就消失了。 3 结论 梭罗沟金矿先后采用以上四种方法划分氧化带、原生带。其中，根据宏观特征肉眼鉴定法、氰化物杯浸法及 S/ Au 比值法来确定氧化带与原生带，都是可行的。但几种方法各有
15、利弊。 肉眼鉴定法可以划分氧化带、原生带，但其中包含个人的主观因素，而且受技术人员的经验限制，可用但慎用。 氰化物杯浸法该方法判断氧化带和原生带是科学准确的，但氰化物属于剧毒有害物质，受环保所限，而且测试效率不高，可用但不宜大量采用。 物相分析法，理论上可行，但梭罗沟金矿勘查实际操作过程中暂未取得实质性进展，暂时不能采用该方法。 S/Au 比值法，在梭罗沟金矿勘查中用于划分氧化带、原生带，被证明是科学、可行的，经过“中矿联”专家们评审，一致认定“以金硫比值结合肉眼鉴定划分氧化矿石和原生矿石的方法有所创新” 。采用 S/Au比值法划分氧化带、原生带，经过梭罗沟金矿勘查实践证明是切实可行，值得在甘
16、孜理塘成矿带类似金矿勘查中推广使用，甚至在其他地区矿床特征类似的情况下，亦可验证其可行性。 表 2 梭罗沟金矿氧化带与原生带浸出率、S/Au 特征一览表 图 1 梭罗沟金矿氧化带、原生带划分对比剖面图 参考文献： 1、 四川省木里县梭罗沟金矿勘探地质报告 （2007 年 8 月） ，徐志明、周福篯等主编，P42-49； 2、 四川省木里县梭罗沟金矿补充勘探报告(2009 年 8 月)，徐志明、周福篯等主编，P54-60； 3、 岩金矿地质勘查规范 （DZT 0205-2002） ，中华人民共和国国土资源部，2002 年 12 月 17 发布，P3 4、 四川省木里县梭罗沟金矿勘探地质报告矿床资源储量评审意见书 （“中矿联储评字（2007）50 号” ） ，中国矿业联合会，胡奎、周圣华等，2007 年，P18 5、 找矿勘探地质学 ，地质出版社，1984 年出版，侯德义主编，P263-264 6、 红土型金矿的找矿标志 。黄金地质信息，1993，(3):2 。 7、 湖北蛇屋山红土型金矿地质特征和成因 。地质与勘探，李松生，1993，1 :1215。 8、 蛇屋山红土型金矿发现的启示 。黄金地质，1995，1(4):67。 作者简介：徐志明（1954-） ，男，高级工程师，四川地矿局区调队副总工程师，主要作品有木里县梭罗沟金矿勘探报告等。
