都鹏飞DU Peng-fei；胡绍斌HU Shao-bin；陈光艳CHEN Guang-yan；王晓峰WANG Xiao-feng

（①昆明理工大学，昆明 650093；②云南省地质调查院，昆明 650216）

（①Kunming University of Science and Technology，Kunming 650093，China；②Yunnan Institute of Geological Survey，Kunming 650216，China）

石英标型特征在金矿床中的运用与分析

都鹏飞①DU Peng-fei；胡绍斌②HU Shao-bin；陈光艳②CHEN Guang-yan；王晓峰②WANG Xiao-feng

（①昆明理工大学，昆明 650093；②云南省地质调查院，昆明 650216）

（①Kunming University of Science and Technology，Kunming 650093，China；②Yunnan Institute of Geological Survey，Kunming 650216，China）

石英是各类矿床中普遍出现的脉石矿物，同时也是重要的造岩矿物和金的载体。石英的形态、微形貌、结构、化学成分及各种物性中赋有大量金矿化成因信息。本文研究了金矿床中石英的标型特征，指出了石英的标型特征在地质找矿中的重要意义。

石英；金矿床；标型特征

0 引言

石英在各种主要类型的金矿床中都广泛产出，是金矿床中最重要的脉石矿物，同时也是寻找金矿床的主要标志。通过对不同金矿床中的石英矿物学资料的研究分析，可以总结石英的标型特征（包括形态、化学成分、晶胞参数、红外谱学、热发光和包裹体等），对寻找有价值的矿体极具指示作用。

1 形态标型

1.1 宏观形貌特征 不同类型金矿床中的石英与成矿有关的形态标型有所差异，对于含矿石英，其形态特点一般具有灰色及浅灰色的纤维状（粒度细小）和粒状的他形集合体以及晶簇状、梳状等，而无矿石英则一般为乳白色、白色的块状或致密的块状体。如山东临沂地区其含矿石英脉无矿石英脉标型相差较大，由表1可知，含矿脉石英结晶颗粒较小，烟灰色、含杂质多、透明度差，而无矿脉石英结晶颗粒较大、乳白色、质纯、透明度好，这说明含矿与无矿脉石英在原始成分上和生成条件上都有较大不同，无矿脉石英成分单一。

1.2 微形貌特征 近年来，金矿床中石英微形貌的研究也日渐引起重视。有关文献资料表明，金矿床中含金的石英脉一般由几个不同世代的石英组成，其中早世代石英通常与金矿物成伴生关系，在遭受了多次构造应力作用后发生形变，显示出各种变形迹象，其中构造微裂隙能为晚期的成矿物质提供沉淀场所。晚世代的石英与金矿物（包括含金硫化物）往往成共生关系，一般情况下仅显波状消光和塑性变形纹，不显示脆性变形裂隙、角砾。石英中的微形貌特点对金矿化具指示意义。

表1 临沂地区石英脉晶体、物性特征（据冯文涛，1992）

2 成分标型

2.1 微量元素特征 一般含矿石英中的金含量和碱质浓度都高于无矿或围岩中的石英金含量，可将其作为评价金矿化的直接标志。

研究表明，深成建造金矿床中石英的微量元素标型特征是Al含量中等，Na含量较高，高的Na/Li、K/Li比值，Pb、Sb、Ag、As 的含量较低，Au/Ag、Au/Cu、Au/As 和 Mo/w较高；与深成建造中的石英相比，中深成建造中的石英Au、Ag 含量较高，As、Bi、Pb、Sb 含量则要高很多，而 Al、Na、W含量较低。浅成建造的金矿床中Al含量高，而碱金属含量主要是K和Na的含量异常高。据此，金矿床中石英微量元素的变化可作为判别金矿床形成深度的指示标志。

表2 峪耳崖金矿石英微量元素含量（据廖香俊1998）

表3 石英碱性元素及特征参数（据廖香俊1998）

由表2及表3数据，峪耳崖金矿石英的杂质铝及碱质元素（Na、K、Li）含量变化较小。0.03%＜A12O3＜0.09%，平均0.057%；0.01%＜K2O＜0.0313%，平均 0.021%；0.01%＜Na2O＜0.04%，平均 0.023%。随着标高增大，K2O/Na2O 的比值有减少的趋势（表3），矿床早期的高温无矿石英网脉中石英K2O/Na2O比值高达3.01，表明K2O/Na2O比值及温度随着成矿深度的增大而增高。据此，可由K2O/Na2O比值判定峪耳崖金矿矿化探度，也可据此来判定无矿的石英和矿化期石英。

峪耳崖金矿石除含有一定量的杂质铝和碱质元素外，还含有 Au，Ag 及 As，Sb，Bi，Hg 等微量元素。在含矿石英脉中，石英的 Au，Ag 含量分别达为 8.67×10-6、397.5×10-6，而早期无矿石英网脉中石英金含量仅3.4×10-9。成矿期石英中As，Sb，Bi，Hg等微量元素的含量较高，其总量（∑K）最高达 417.89l×10-6，平均 50.83×10-6，而早期无矿网脉石英中石英 As，Sb，Bi，Hg 总量为 2.843×10-6，明显低于含矿石英，因此石英中Au、Ag含量是区别成矿期和无矿期石英的直接标志，As，Sb，Bi，Hg 总量可作为其含金性的间接评价标志。

2.2 包裹体特征 石英中的包裹体有液相、气液相、气相和气液固三相包裹体等类型。富含CO2包裹体常作为多种矿产的找矿评价标志。不同成因类型的矿床，气液包裹体成分也不同。研究气液包裹体成分，既可以定量、半定量地确定成矿物化条件，还可以确定矿床成因及进行富矿体寻找。

根据石英均一法和爆裂法的测温结果，可分为高温（300—390°C），中温（160—260°C）和低温（100—160°C）阶段，高温阶段为早期（Ⅰ），石英微含或不含金；中温为中期（Ⅱ一Ⅲ），石英含金性较好，是成矿主期；低温为晚期，石英或方解石的含金性降低。

石英包裹体类型多为液相包裹体，部分为气相包裹体或气一液包裹体，包裹体数量多，体积小，其形态大多为椭圆状、眼球状或不规则状。大多沿裂隙排列成行的次生包裹体，常有多组斜交，说明石英形成过程中的流体丰富，且形成后又经历多次应力活动，具这种包裹体特征的石英金含量通常较高。

将山东临沂地区无矿脉石英和富矿脉石英包裹体特征列入表4，可知，富矿脉石英中原生包裹体世代多、盐度高、均一温度变化范围大。而非矿脉石英中均一温度高＞280°C 以上。

表4 临沂地区脉石英包裹体特征（据冯文涛，1992）

气液相包裹体成分，由表4知，液相成分中富矿脉石英 K+、Na+、Ca2+、Mg2+、F1-、SO42-的含量较高，贫矿脉石英次之，因此，原始富金和无金热液在组合上有着明显的差别，从表5看，热液中 K+、Na+、Ca2+、Mg2+、F1-、SO42-含量愈高，生成运载金的络合物愈多，也愈容易形成富金矿石。气相成分中以H2O为主，其次是CO2。最具有意义的是CO2、H2、CH4、O2的含量，在富矿脉石英包体中 CO2＞62.9 微克/克，而且H2、CH4还原气体含量较高，缺少O2，说明原始热液处于弱还原环境之中，相反贫矿脉石英中的O2较多，其他气体相对较少，这更证实弱还原条件下是有利于金沉淀的，这一特征与其他金矿床结果一致。

表5 临沂地区石英包裹成分单位：液相微克/l0 克、气相、微克／克（据冯文涛，1992）

3 物性标型

3.1 颜色特点 金矿床中石英颜色多样，不同颜色在生成条件上是有差别的。含矿石英的颜色主要有浅灰色、灰色和烟灰色；而无矿石英为乳白色及纯白色；辽宁二道沟金矿床中含矿或与成矿有关的石英形态呈晶簇状，淡灰色及灰色，透明度差，暗淡光泽，并含多金属硫化物包体，不含或微含矿的石英以白色为主。小秦岭金矿床、广西古袍金矿等石英都显示该特点。古袍金矿石英为烟灰色，含金0.17-37.5g/t，平均7.84g/t，为主要工业矿石；而乳白色、瓷白色和纯白色石英含金较低，小于0.07g/t（骆靖中，1986）。金矿床中石英的灰色、烟灰色等特点可作为评价其含矿性的指示标志。

3.2 压电性 金矿床中脉石英的压电性可作为评价石英脉含金性的一个辅助标志；金矿床中石英的压电系数d值（单位面积内产生的电荷与应力数值之比），与样品产出深度呈正比；有时也可判断矿化剥蚀深度。

3.3 介电性 石英的介电常数ε，在评价石英脉的含金性方面具有较重要的实际意义。贫金石英的介电常数ε值随高频振荡器的频率由十万赫兹到一百万、一千万、一亿赫兹，呈依次略微升高（变化不太大）的曲线；富金石英ε值变化则较大，依次为低、最高（一百万赫兹出现峰值）、次低到高有峰有谷的曲线。

3.4 晶胞参数特征 金矿床中的石英晶胞参数对评价石英的含金性具有标型意义，可以作为评价金矿的重要标志（表6）。

表6 金厂沟金矿床石英晶胞参数的特征

黄云波等（2002）对金矿床中石英的晶胞参数进行了对比研究，发现不含Au石英脉中石英晶胞参数（a0小于0.49151nm、c0小于 0.54075 nm、ν0小于 0.11300nm）明显比含 Au 石英脉中（a0大于 0.49151 nm、c0大于 0.54100nm、ν0大于0.11300 nm_4）小，石英晶胞参数的特征可作为集安金厂沟金矿的找矿标志。

3.5 红外吸收光谱特征 金矿床中石英红外吸收光谱特征对找矿具有指示意义。吴尚全等（1984）在研究团结沟金矿床中石英红外吸收光谱后，通过3400cm-1和2350cm-1吸收带D1和D2与石英晶体本身吸收带（2230cm-1）D的相对光密度D1/D（水的相对光密度）和D2/D（CO2的相对光密度）值，来确定生成石英的地质环境，从而评价含矿性：团结沟金矿区含金石英与元古界片岩中的不含金石英完全不同，前者以水的相对光密度高为特征（大于1，一般为2-12），后者水的相对光密度都小于或等于1。所以，石英的吸收系数可以作为找矿评价的矿物学谱学标志。

3.6 热发光标型 金矿床中石英的热发光是其最重要的标型性质之一，用来评价金矿石的含矿性。通过对浙江火山岩区金矿床石英的热发光研究，徐国风（1987）发现一般富矿内石英的热发光性较弱；贫矿的较强，表明石英的热发光强度可作为评价含矿性一种判别标志。

石英的热发光曲线特征也可以判断石英脉的含金程度。骆靖中（1988）通过对广西某金矿床石英热发光的研究，微金石英脉，石英含金小于0.03g/t，石英的热发光曲线为单峰型，仅少数发光峰强度不高的为对称双峰型。含金石英脉，石英含金量0.11-37.5g/t，平均7.60g/t，矿石平均品位32.72g/t，石英的热发光曲线以不对称双峰或三峰型为特征；而团结沟斑岩型金矿床中石英热发光曲线以单峰型为主，且发光强度大者富含金石英。辽宁二道沟金矿床中石英的热发光曲线有单峰型、双峰型和三峰型；其热发光标型为矿脉（体）在220-285℃间热发光具明显的中温峰，曲线以尖锐单峰或阶梯状双峰且发光强度大为特征；而围岩石英热发光具有平缓单峰或低缓双峰特征。因此，石英热发光曲线形态多峰或高峰可作为一种找矿矿物学评价标志。

4 结语

分析与研究金矿床中石英的标型特征的综合表明，石英的颜色、形态、热发光性、微量元素、晶胞参数、红外谱学及包裹体等标型特征，对于金矿床的找矿和评价具有重要的实际意义。

石英含金性的找矿矿物学标志为：含金石英颜色为灰色、烟灰色；形态呈纤维状、晶簇状，微形貌表现出各种形变或具微裂隙；谱学特征显示石英中水的相对光密度高，一般大于1；石英的微量元素具较高的金、铝和碱含量及K/Na比值；石英晶胞参数值较大，单位晶胞体积v0大于112.94；石英中的包裹体具有数量较大（单位体积中的个数多），含CO2较多，盐度较低的特点；含金石英脉中的石英热发光曲线以不对称双峰型或三峰型以及高峰为特征。但对不同类型的金矿床中其石英标型性主次也不尽一致，某个金矿床次要的标型性质对另一个金矿床而言可能是主要的找矿和评价标志。因此，对于金矿床中的石英标型特征应具体分析，重点研究那些对找矿和评价具有直接指示意义的标型特征，从而定量地对矿点进行评价，了解矿体的深部情况及调查深部远景。

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Application and Analysis of Typomorphic Characteristics of Quartz in Gold Deposits

Quartz is gangue mineral widespread in all types of gold deposits and is an important rock-forming mineral as gold-carrier mineral as well There are lots of Au metal genesis information in the form,micro morphologic,structure,chemical composition and various physical characteristics of quartz.This paper systematically studies the typomorphic characteristics of various type of gold deposits and indicates its great significance to geological prospecting.

quartz；gold deposit；typomorphic characteristics

都鹏飞（1988-），男，河南滑县人，硕士研究生在读，构造地质学专业。

P5

A

1006-4311（2014）13-0301-03