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user: 3. 碳酸盐脉特征 3.1. 碳酸盐脉地质特征 后夼金矿区矿石主要自然类型有二类，一是含硫化物石英脉，二是含硫化物菱铁石英脉，尤其是菱铁石英脉是该矿区的主要矿石类型，菱铁矿脉与石英脉呈共生关系。 如表1，I号脉是区内最大的一条菱铁石英脉，走向长大于700 m，倾斜延深大于620 m，宽约0.2~1.3 m，平均0.43 m，总体产状走向50˚，南东倾，倾角40˚左右。该脉内圈定4个矿体(表1)。在Ⅰ号脉−25 m中段西巷，矿脉被闪长玢岩脉切穿，矿脉中含菱铁矿和硫化物，并可见镜铁矿，矿脉顶底板为硅化的片麻岩，矿脉产状134˚∠34˚。在−25 m中段东巷，脉体中暗色岩含量较多，约占30%~40%，菱铁矿呈淡黄色，含量约占15%，石英脉中含少量的硫化物，产状156˚∠41˚。 VIII号脉是区内另一条菱铁石英脉，走向长大于600 m，倾斜延深大于550 m，宽约0.15~1.90 m，平均0.62 m，总体产状走向45˚，南东倾，倾角35˚左右，该脉内圈定3个矿体(表1)。VIII号脉−50 m中段西巷中的矿脉中含大量的菱铁矿，菱铁矿为棕褐色，呈条带状沿石英脉走向分布，菱铁矿约占30%，另可见少量暗色岩分布在石英脉中，脉体产状155˚∠28˚。顶板为蚀变硅化的闪长玢岩，底板为斜长角闪岩。VIII号脉−50 m中段西巷斜井主要含有石英、菱铁矿、暗色岩和硫化物的脉体，矿脉产状143˚∠44˚，菱铁矿呈条带状分布于石英脉中，并可见暗色岩穿切菱铁矿，硫化物呈零星状分布于石英脉中。顶板为硅化岩，底板为硅化的角闪石岩。在VIII号脉143 m中段北东巷石英矿脉宽0.8 m，矿脉主要由石英、菱铁矿、方铅矿和硫化物组成，硫化物呈条带状分布在石英脉中，菱铁矿、方铅矿与硫化物相伴产出，菱铁矿约占13%，方铅矿占10%，石英脉产状125˚∠20˚。 3.2. 碳酸岩脉地球化学特征 本文所研究的样品采集于后夼金矿I号和V号矿脉，VIII号矿脉采集−25 m中段的黄铁矿菱铁石英脉中，VIII号矿脉采集−50 m中段的菱铁石英脉中，矿体围岩为英云闪长岩质片麻岩，与矿体界线清楚。 矿物化学成份分析在中国冶金地质总局山东局测试中心进行，控制编号：HF2018-553，分析依据为DZ/T0279-2016区域地球化学化学样品分析方法之标准。主元素采用全谱直读等离子体发射光谱仪，仪器型号为IRISIntrepid II进行分析。矿脉的岩石化学成分分析结果见表2。 Table 2 Chemical composition of vein and vein rock of Houkuang gold deposi 样品编号 H-1 KQ5 KQ1 KQ2 KQ3 KQ4 YQ1 YQ2 YQ3 YQ4 采集地 I-1 I-1 VIII-1 VIII-1 VIII-1 VIII-1 地表 地表 地表 地表 岩性 成分 含黄铁矿黄铜矿石英脉 含黄铁矿黄铜矿石英脉 含黄铁矿黄铜矿石英脉 含黄铁矿菱铁矿石英脉 含菱铁矿石英脉 含菱铁矿石英脉 闪长玢岩脉 闪长玢岩脉 煌斑岩脉 煌斑岩脉 SiO 2 85.41 61.97 66.32 30.12 63.62 24.85 66.92 68.64 53.2 59.44 Al 2 O 3 4.71 2.16 1.04 0.29 0.3 1.85 13.44 13.23 12.98 13.29 TiO 2 0.13 0.15 0.01 0.01 0 0.18 0.4 0.26 0.8 0.65 P 2 O 5 0.13 0.05 0.03 0.03 0.03 0.05 0.13 0.08 0.14 0.16 Fe 2 O 3 3.44 17.84 18.63 5.37 3.92 1.77 0.58 0.72 3.87 1.37 FeO 1.5 7.19 2.69 32.69 17.24 37.9 3.05 2.34 9.34 5.03 CaO 0.06 0 0.17 1.13 0.06 0.23 3.22 3.79 8.71 5.66 MgO 0 0.22 0.04 5.47 2.47 6.28 2.11 1.53 6.41 7.49 K 2 O 1.41 0.38 0.24 0.03 0.01 0.14 2.88 2.99 0.66 2.41 Na 2 O 0.18 0.07 0.01 0.01 0.01 0.01 4.05 4.2 2.25 3.47 H 2 O + 1.49 0.4 0.02 0.03 0.13 1.44 1.3 1.39 1.11 MnO 0.16 0.35 0.02 0.8 1.3 2.5 0.05 0.03 0.2 0.09 Au 19.08 65.12 75.42 1.35 16.58 1.09 0.08 0.11 烧失量% 8.95 8.84 22.53 12.1 23.79 表2. 后夼金矿矿脉与脉岩岩石化学成分表 注：Au为n × 10 −6 ，其它化学成分单位为%。 从表2中可以看出：所研究的岩石样品的SiO 2 含量介于24.85%~85.41%之间，闪长玢岩脉与煌斑岩脉具有同类型岩石的化学成分，但矿脉的化学成分变化较多，受脉体与矿物成分所决定。含黄铁矿黄铜矿石英脉除H-1是石英脉外，其它样品中均含有较高的Fe的成分，Fe 2 O 3 + FeO的变化范围为4.94%~39.47%，平均25.03%，说明是非纯性的石英脉。同时KQ2、KQ3和KQ4中含有较高的Mg的成分，MgO的变化范围为2.47%~6.28%，平均4.74%，在化学成分含量对比的百分图上(图3)，也反映出成分的变化与不同脉岩的混合有关。 图3. 后夼金矿矿脉化学成分含量变化图(注：序号与表2同) 区内碳酸岩脉化学成分SiO 2 含量介于24.85%~30.12%，Fe 2 O 3 含量1.77%~5.37%，FeO含量32.69%~37.90%，CO 2 含量22.53%~23.79%，MgO为5.47%~6.28%，说明为富镁的碳酸岩脉，这与地质事实相吻合。 Table 3 Results of ore photoplate identification of Houkuang gold deposi 样号 主要特征 显微反射光照片 送样编号：ZJC001 检测编号：19058-1 名称：黄铁矿化菱铁脉石英 光片中金属矿物主要为黄铁矿，其次为黄铜矿，少量闪锌矿、方铅矿、蓝辉铜矿等，可见金矿物。具他形–半自形粒状结构、碎裂结构，填隙结构，团块状构造。黄铁矿含量约40%±，反射色为浅黄白色，呈他形–半自形粒状，多组成团块状集合体，颗粒大小不等，小者粒度一般0.03~0.1 mm，大者粒度一般为0.1~0.5 mm，有的大于0.5 mm，局部有碎裂现象，沿裂隙及晶隙有黄铜矿充填。黄铜矿约3%±，反射色为铜黄色，多呈他形填隙状，有的分布于黄铁矿晶隙及裂隙中，有的分布于非金属矿物菱铁矿粒间。闪锌矿：较少见，反射色为灰色，他形微粒状，多与黄铜矿连生分布。方铅矿：较少见，反射色为白色，他形微粒状，多与黄铜矿连生分布，局部见其分布于非金属矿物粒间。蓝辉铜矿：局部可见，反射色为浅蓝色，呈填隙状分布于黄铁矿裂隙中。 金矿物：光片中仅见几粒，反射色呈亮黄白色，呈角粒状、长角粒状或片状，分布于黄铁矿晶隙中，或与黄铜矿连生分布于黄铁矿裂隙中，颗粒长轴大小为16~72 μm。 表3. 后夼金矿床矿石光片鉴定结果表 矿脉中含黄铁矿黄铜矿石英脉普遍具有较高的含矿性，三个样品中Au品位介于19.08 × 10 −6 ~75.42 × 10 −6 ，平均53.21 × 10 −6 ；而三个含菱铁矿石英脉样品中Au品位介于1.09 × 10 −6 ～16.58 × 10 −6 ，平均6.34 × 10 −6 ，说明无论是石英脉还是菱铁矿脉均是金的寄驻场所而非金质的源区，这从光片鉴定中也得到了进一步证实(见表3)，自然金多呈角粒状、长角粒状或片状，分布于黄铁矿晶隙中或与黄铜矿连生分布于黄铁矿裂隙中，说明金是黄铁矿后的产物而与黄铜矿共生，即金与黄铜矿具有成生关系，黄铁矿是其寄驻场所。 通过对矿脉中的菱铁矿进行X射线光电子能谱分析，以进一步确定其成分后进行矿物定名。能谱分析在自然资源部济南矿产资源监督检测中心进行，采用电感耦合等离子体质谱仪，仪器型号为XSERIES2分析。菱铁矿电子探针分析能谱见表4，其图谱见图4所示。 Table 4 Energy spectrum analysis of siderite in the vein of Houkuang gold deposi 样号 HK01 HK02 HK03 元素 重量百分比 原子百分比 重量百分比 原子百分比 重量百分比 原子百分比 Mg 8.21 17.00 7.22 15.17 7.57 15.83 Ca 0.81 1.02 0 0 0 0 Fe 90.97 81.98 92.78 84.83 92.43 84.17 总量 100 100 100 100 100 100 表4. 后夼金矿矿脉中菱铁矿能谱分析成分表 图4. 后夼金矿矿脉中菱铁矿能谱分析谱系图 菱铁矿是一种分布比较广泛的矿物，它的成分是碳酸亚铁，属于方解石族的矿物，族中的矿物彼此异质同型，具许多相似的物理性质，如属于六方晶系、晶型多为菱面体、具有双折射现象、有三组发育优良的菱面体解理等 [ 41 ] [ 42 ]。矿物组成中的阳离子之间，彼此可以完全地相互取代，形成一系列的固溶液，因此矿物之间的分辨可能变得较为困难 [ 43 ]。菱铁矿化学成份为FeCO 3 ，理论值中FeO占62.01%，CO 2 占37.99%，常含Mg和Mn，属三方晶系，常见菱面体，晶面常弯曲，其集合体成粗粒状至细粒状。本次研究中样品菱铁矿呈淡黄色，具菱面体晶形，属菱铁矿类。从化学成分中Mg具有较高的原子百分比和重量百分比，平均值分别为7.67和16.00来分析(表4)，该矿物应为镁菱铁矿，具有Mg 2+ 与Fe 2+ 固溶体类质同象相互取代，属菱铁矿–镁菱铁矿–菱镁矿固溶体系列中的前端组合。