矿床地质特征

（一）矿体空间分布、规模、形态及产状
伊尔曼得金矿床地表出露规模较大，矿化体呈东西向展布。矿体形态呈透镜状、似层状、层状，矿体产状与地层产状基本一致（图版Ⅶ-1）。毋瑞身等（1995）依靠试金样分析成果来圈定矿体边界，共圈出9个矿体（图5-6）矿体长32～243m不等，平均宽度75m，厚度2～42m。据毋瑞身等（1995）通过试金样分析，在地表、中浅部以及到钻孔深度122.45m的品位分析，品位从0.05×10-6～8.86×10-6，但总体上主要集中于1×10-6～5×10-6。矿体与围岩在岩性、矿物组成等方面都呈渐变关系，无明显的界线，具有顺层交代的特点。
（二）矿石类型
毋瑞身等（1995）根据矿化蚀变作用，矿石的矿物成分、结构、构造，矿石可分为含金硅化岩型和含金毒砂黄铁矿化凝灰质碎屑岩型两类。
1.含金硅化岩型
该矿石类型为下石炭统大哈拉军山组酸性凝灰岩和凝灰质沉积岩经程度不同的硅化作用形成的含金矿石类型。该类金矿产于矿体的上部，硅化作用强烈，原岩外貌肉眼已无法辨认。肉眼基本见不到毒砂、黄铁矿以及其他硫化物。矿石经历了氧化淋滤作用，褐铁矿化明显，偶见有明金。含矿岩石主要有硅质岩、强硅化沉火山角砾岩、强硅化火山角砾岩、强硅化凝灰质含砾砂岩、硅化凝灰质角砾岩、硅化凝灰质岩屑砂岩、硅化含粉砂泥岩、硅化砂质细砾岩等。典型含矿岩石描述如下。

图5-6 伊尔曼得金矿床地质简图

硅质岩：呈他形粒状镶嵌结构，块状构造。主要由细粒石英组成，含量99%，石英呈他形粒状，半自形似柱状镶嵌。另有少量高岭石和微量的绢云母、黄铁矿等矿物（图版Ⅶ-2～5）。
强硅化凝灰质含砾粉砂岩：呈变余凝灰质粉砂结构，碎裂块状构造。原岩中的砂、砾形态可见。砾石大小不均匀，浑圆、砂屑次圆状，砂、砾成分以岩屑为主，石英屑次之，长石屑少，岩屑有粉砂岩、细砂岩及一些可具交织结构的安山岩，碎屑已全被微晶石英及硅质取代。含有微量的绢云母、褐铁矿和黄铁矿等。
硅化沉火山角砾岩：岩石具沉火山角砾结构，块状构造。硅化岩原岩结构还基本保留，主要由火山碎屑物质组成，含少量正常沉积物。火山碎屑物主要由凝灰岩、晶屑凝灰岩岩屑和石英、锆石晶屑及火山灰组成，碎屑物几乎已全部为次生石英取代，碎屑大于2mm的较多。正常沉积物主要由硅质粉砂岩、凝灰质粉砂岩等和少量石英砂、粉砂及泥质等组成，与火山碎屑物质混合分布，粒度多在2mm以下，一般呈次圆状和次棱角状。另外，局部有晚期的石英、绿泥石细脉穿插。岩石中金属矿物仅见到微量的褐铁矿。
2.含金毒砂黄铁矿化凝灰质碎屑岩型
位于矿体底部，含金硅化岩型矿石之下。在地表出露较少，该类型矿石为凝灰质沉积岩经程度不同的硅化、毒砂化、黄铁矿化以及碳酸盐化、高岭石化等蚀变作用而形成。该类型矿石硅化作用不很强烈。毒砂化、黄铁矿化蚀变特征明显区别于硅化岩型矿石。含矿岩石有硅化毒砂黄铁矿化凝灰质细砾岩、毒砂黄铁矿化凝灰质中粒砂岩、硅化毒砂黄铁矿化凝灰质细砂岩、黄铁矿化凝灰质粉砂岩等。
硅化毒砂黄铁矿化凝灰质细砾岩：岩石呈变余砂砾结构，块状构造。原岩为细砾岩。黄铁矿呈立方体自形，粒度为0.02～0.2mm，或微粒五角十二面体集合体；毒砂为微粒板状或粒状，粒度为0.01mm左右。矿石组成以石英及硅质为主，还有少量的高岭石、黄铁矿、毒砂等。
硅化毒砂黄铁矿化凝灰质细砂岩：变余凝灰细砂状结构，块状构造。原岩为砂屑。砂屑颗粒接触式胶结，砂屑以次棱角状、次圆状为主。砂屑以岩屑为主，石英较少，沿岩石裂隙充填有微细石英脉。岩屑及杂基已重结晶为霏细状长英质，少量绢云母。金属矿物有黄铁矿、毒砂，含量约2%。
（三）矿石矿物组合
根据各类矿石的岩矿鉴定和人工重砂鉴定成果，毋瑞身等（1995）统计伊尔曼得矿床有20多种矿物。主要金属矿物为黄铁矿、褐铁矿、赤铁矿，次要金属矿物为自然金、毒砂、白钛矿、磁铁矿、黄铁钾钒、孔雀石等；主要非金属矿物为石英、方解石、绿泥石、高岭石、重晶石、绢云母、金红石、锆石、磷灰石、绿帘石、角闪石、辉石、萤石、电气石、榍石和黑云母等。黄铁矿是矿石中主要的载金矿物。
（四）矿石的结构构造
矿石结构有沉火山角砾结构、变余火山角砾结构、变余凝灰质角砾状结构、变余凝灰结构、变余凝灰质砂砾结构、变余凝灰质砂状结构、变余凝灰质砾状结构、变余凝灰质粉砂结构和交代残余结构等。
矿石构造有块状构造、微细浸染状构造、细脉浸染状构造、网脉状构造、对称梳状构造、晶洞构造、层状构造和条带状构造等。
（五）围岩蚀变
主要的围岩蚀变有：硅化、黄铁矿化、毒砂化、碳酸盐化、高岭石化、褐铁矿化，其次为电气石化、萤石化、绢云母化、绿泥石化和绿帘石化等。
（六）金的矿化作用及矿化分带
伊尔曼得金矿的矿化作用主要为蚀变交代作用，成矿热液活动具有多期多阶段的特点。根据矿石的矿物共生组合、结构、构造特征以及围岩蚀变作用，本矿床的成矿作用过程可分为内生成矿期及表生成矿期。内生成矿期又可分为以下3个阶段，即渗透性硅化阶段：本阶段岩石发生强烈的硅化蚀变，出现大量的他形粒状的石英，形成各种硅化岩石，伴生矿物有少量微粒他形粒状的黄铁矿及微量毒砂；脉状硅化（毒砂、黄铁矿化）阶段：早期形成粗粒立方体晶形的黄铁矿，晚期出现五角十二面体晶形的黄铁矿和自形—半自形的毒砂，呈细脉浸染状或稀疏浸染状分布，黄铁矿多聚合为团粒状，毒砂聚合成板粒状、束状，两者呈脉状断续分布，并有黄铁矿和毒砂团粒分布在早期立方体黄铁矿晶体的表面。此阶段伴生石英、方解石等非金属矿物，从钻孔岩心和不同矿石中的黄铁矿和毒砂分布来看，越靠近硅化岩层，黄铁矿和毒砂含量越高，往下则含量降低。石英、碳酸盐化阶段：出现呈梳状对生的石英脉或石英方解石脉及方解石脉，石英粒度较第一阶段粗，此阶段后期也出现少量的硫化物，在围岩中有白云石出现，伴生矿物有绢云母、绿泥石、绿帘石、萤石和电气石等。渗透性硅化阶段和脉状硅化阶段形成微粒、显微粒状自然金，是金的主要矿化阶段。
表生成矿期以氧化淋滤作用为特点，形成的矿物有褐铁矿、黄铁钾矾、高岭石、白钛矿等。

（一）矿体的形态、产状和规模
塔吾尔别克金矿位于长石斑岩体东部的Au19号异常区内。异常区内有一宽几十米，延伸几百米的构造蚀变破碎带，由数条构造破碎角砾岩带组成，呈现张、剪性特征，走向为310°～330°，矿化蚀变作用即沿着这些构造带发育，主要矿化蚀变为硅化、绢云母化、黄铁矿化、碳酸盐化，蚀变带中石英或碳酸盐细脉沿长石斑岩裂隙贯入形成微细的石英脉及碳酸盐网脉。黄铁矿呈细粒星点状，局部密集成浸染状，金的富集与上述蚀变强度有直接关系，尤其是硅化、黄铁矿化强烈地段金矿化较好。
矿区有2条矿化蚀变带：1号蚀变带长700m，宽30m，含金丰度381×10-9，其中圈出长25m，宽7.69m，平均品位为4.87×10-6的矿体；2号蚀变带长250m，宽25m，金丰度109×10-6，其中圈出长150m，厚8.12m，平均品位为4.07×10-6的金矿体。
矿化体多以脉状或细脉-网脉状石英脉出现，细脉金品位较高，宽脉品位则较低。矿体的形态主要为脉状、网脉状和透镜体状，矿体产状为230°∠60°以及20°∠70°；矿体的规模变化较大，长30～1400m，宽3～45m。
（二）矿石类型、结构和构造
1.矿石类型
根据矿石的矿物组成、结构、构造和矿体特点，将矿石划分成4种类型（毋瑞身等，1995；贾斌等，2001）。
（1）黄铁矿石英脉型矿石：矿石灰白色，致密块状，主要矿物成分为石英和黄铁矿。黄铁矿呈浸染状、团块状，含量3%～5%。石英为他形、不规则粒状，集合体为脉状，矿石的金品位为3×10-6～20×10-6。此类矿石构成矿体的主体。
（2）黄铁矿碳酸盐石英脉型矿石：矿石白色、浅褐色，致密块状，主要矿物成分为石英、碳酸盐矿物、黄铁矿和少量重晶石。石英为中粗粒他形晶，集合体为脉状，含量约为60%。碳酸盐矿物为方解石和白云石，半自形晶—自形晶，与石英共生，中细粒状，含量20%。黄铁矿为浸染状，中细粒，含量5%。重晶石为半自形晶，中细粒，含量15%。金品位为0.5×10-6～4.6×10-6。
（3）黄铁绢英岩型矿石：二长斑岩受热液作用产生强烈矿化蚀变，形成含金黄铁绢英岩。主要矿物为石英、绢云母、黄铁矿和白铁矿。黄铁矿呈星散状和浸染状分布，以星散状自形晶黄铁矿为主，晶形为立方体和五角十二面体，中粗粒，含量7%～10%。浸染状黄铁矿为他形晶，中细粒，含量2%～5%，个别地段为10%～15%。黄铁绢英岩位于破碎带边部，金品位为0.2×10-6～6×10-6。
（4）细脉浸染型矿石：在裂隙带的外侧发育许多微裂隙，密集分布。微裂隙有石英细脉贯入，脉体较短，不连续，长2～6cm，宽0.3～0.5cm。黄铁矿细小且数量少，含量不到1%，岩石蚀变弱，为绢云母化。金品位为0.2×10-6～1.5×10-6。
2.矿石的结构、构造
矿石结构主要有他形—半自形结构、自形结构、溶蚀结构、包含结构和交代结构。矿石构造主要是星散状构造、浸染状构造、脉状构造、网脉状构造和碎裂状构造。
（三）成矿阶段、矿物组合和生成顺序
塔吾尔别克-阿庇因迪金矿床目前已圈出11个金矿体，可以划分为3个成矿阶段。
第一阶段：在二长斑岩体内，热液沿着微裂隙发生渗透交代作用，产生大面积的热液蚀变，形成绢云母化、绿泥石化、硅化、白云母化和黄铁矿化。其中以绢云母化和硅化蚀变最强，呈面型分布。黄铁矿为自形晶，呈星散状分布。金矿化较弱。这一阶段形成的主要矿物为绢云母、绿泥石、石英、黄铁矿、自然金和银金矿。
第二阶段：由于岩体内形成的方向不同的多组裂隙带互相穿切，含矿热液沿着裂隙贯入，形成大量黄铁矿石英脉和黄铁矿碳酸盐石英脉。单个脉体延伸较短，仅几十米，但组合成石英脉带，其延伸可达1km以上。黄铁矿在石英中呈浸染状分布。金矿化较强，尤其在裂隙带交汇部位矿化更好。该阶段形成绢云母、石英、黄铁矿、自然金、银金矿、方解石和白云石等矿物。
第三阶段：少量的碳酸盐石英脉和重晶石脉沿后期裂隙贯入，含少量的浸染状黄铁矿，无金矿化。主要矿物为石英、黄铁矿、方解石和重晶石。
本矿床金矿物主要为自然金和银金矿，自然金主要为次显微金，一般为0.1～0.2μm的圆球状，大致均匀分布，次显微金一般附着在载体矿物的晶面或晶隙间。还有少量的自然金显微镜下可见，呈不规则粒状和片状。

铁帽一般系指硫化物矿床地表氧化带的残留部分，主要由铁的氢氧化物、含水氧化物（如褐铁矿、针铁矿、水针铁矿等）等稳定的次生矿物及稳定的原生矿物（如石英）组成，此外，沉积赤铁矿-菱铁矿层也会形成铁帽，但含金铁帽主要为硫化物矿床的地表氧化带。

（一）含矿地质体--铁帽特征

由于形成铁帽的原生硫化物矿床或矿化所产出的地质背景各有差异，并结合我国长江中下游地区的具体情况，可将铁帽分为不同类型：

（1）泥盆系五通组之上硫化物氧化铁帽，如安徽新桥金矿区、江西吴家金矿区等。这一类型是目前我国所发现的铁帽型金矿床中规模之较大者，多分布于五通组与石炭系假整合界面上。

（2）夕卡岩型硫化物氧化铁帽，如安徽鸡冠山、湖北鸡冠嘴等。多围绕侵入体分布。

（3）斑岩型硫化物氧化铁帽，如江西洋鸡山。多分布于侵入体内接触带、顶部裂隙带、断裂带及构造角砾岩体带。

构成金的工业矿化铁帽主要为以上三种。此外，火山岩区的硫化物富集地段及各种脉状热液硫化物也可形成氧化铁帽，但尚未发现规模较大的金的次生富集。不同类型铁帽的基本地质特征见表5-4。

铁帽的显著特征是在其氧化剖面上具有明显的分带性，有金矿化的铁帽氧化剖面一般发育比较完整。通常自上向下可分为：

氧化带：该带发育于潜水面以上至地表。其上部主要为次生稳定矿物，如褐铁矿、孔雀石、蓝铜矿、菱锌矿、重晶石、铅矾及赭石类矿物等，在炎热干旱地区出现黄钾铁矾。结构比较疏松，厚度可达几米-几十米。中下部则主要为较稳定的原生矿物，如黄铁矿、辉银矿等，也有SiO₂的成分，不稳定组分多被淋滤带出。该带由于强烈的氧化淋滤作用，金含量往往低，所以也称其为贫金铁帽亚带。

次生富集带：该带主要发育于潜水面附近，相当于铁帽的中下部。其矿物组合为次生硫化物与部分原生硫化物，特征矿物有辉铜矿、铜蓝、斑铜矿、辉银矿。在铜矿区可见到自然铜、黑铜矿、赤铜矿等。该带厚度一般较大，可达几十至上百米，是铁帽型金矿床中最主要的富金部位，因此也将该带称为次生金富集铁帽亚带。

过渡带：位于次生富集带之下，其下就是原生硫化物带。该带主要由黄铁矿、黄铜矿、磁黄铁矿等金属硫化物的残余矿物和一些硫酸盐等氧化矿物所组成。该带金含量虽较次生富集带要低，但较原生硫化物带略高。不同铁帽亚带的含金性见表5-5。

一般而言，铁帽发育较深，保存较好的矿区，铁帽氧化剖面的分带性好，如江西吴家金矿床氧化剖面分带（图5-8）。

表5-4　长江中下游各类型铁帽地质特征

（据李瑛等）

表5-5　长江中下游典型矿区氧化剖面分带的金、银含量（W_B/10^-6）

（据李瑛等）

（二）矿体特征

铁帽型金矿床矿体埋藏浅，形态、产状及规模受铁帽的形态、产状及发育程度所制约，而铁帽的产状往往受原生硫化物的产出状态所影响。如江西吴家铁帽金矿床；含金铁帽受五通组与石炭系假整合面及破碎带的控制，铁帽的原生硫化物为似层状，与地层产状一致，倾角45°～65°，铁帽金矿体也呈似层状、透镜状，构成了走向长1050m、倾向延深150m、平均厚3.97m的较大矿体（图5-9）；而安徽铜陵鸡冠山铁帽金矿床则有所不同，该矿区的原生硫化物为石英闪长岩与龙头山组白云质大理岩接触带夕卡岩中的块状硫化物及外接触带浸染状夕卡岩质硫化物矿化体，硫化物矿体形态复杂，铁帽金矿体的形态也较复杂，在平面上呈蝌蚪状，在剖面上呈上大下小的囊状、楔状体，倾角陡立（图5-10、图5-11），其中较大的矿体长150m，平均宽12.3m（变化区间为4.5～32.7m），延深49m；江西丁家山铁帽金矿床的原生硫化物为花岗闪长斑岩中的黄铁矿化，铁帽金矿体呈透镜状、垂向上呈楔形，上大下小（图5-12）。

图5-8　江西吴家金矿床氧化剖面分带（据李德银）

1—第四系；2—栖霞组；3—黄龙组；4—五通组；5—花岗闪长斑岩；6—次生金贫乏带；7—次生金富集带；8—氧化-硫化物过渡带；9—原生硫化物带；10—角砾岩；11—钻孔

（三）矿石特征

铁帽型金矿石的组构特征在很大程度上取决于原生矿石（或矿化体）的结构构造、物质成分以及在铁帽形成过程中的各种表生因素。通常依据矿石的结构构造等特征可分为四种矿石类型：

（1）蜂窝状矿石，具有硫化物淋失的负假象，多见以硅质为隔板构成的各种海绵状、多孔状构造。

（2）松散土状矿石，有时见石英、褐铁矿和粘土组成的散粒体。

（3）胶状构造矿石，多见皮壳状、钟乳状、葡萄状、同心层状及环带状。

（4）块状矿石，是氧化淋滤相对较弱的矿石类型。

不同类型矿石在同一矿床中都可出现，但其重要性各有不同，如在新桥矿区主要为土状及块状矿石。不同类型的矿石含金性也有所不同，通常松散土状矿石、胶状矿石含金较高。此外，在矿体上部多见蜂窝状、土状矿石，下部多见胶状、块状矿石。矿石类型在空间上的不同分布及含金性的差异是由铁帽的空间分带性所决定的。表5-6列出了我国长江中下游地区部分铁帽型金矿床的矿石成分及组构特征。

图5-9　江西吴家铁帽型金矿床地质图（据李德银）

1—下二叠统茅口组；2—下二叠统栖霞组；3—中石炭统黄龙组；4—上泥盆统五通组；5—上志留统沙帽组；6—石英闪长玢岩；7—花岗闪长斑岩；8—铁帽及铁帽金矿体；9—断层及编号

图5-10　铜陵鸡冠山铁帽金矿床地质图（据铜陵鸡冠山矿区资料）

1—中三叠统；2—石英闪长岩；3—铁帽；4—铁帽金矿体

图5-11　铜陵鸡冠山金矿床剖面图（据铜陵鸡冠山矿区资料）

1—中三叠统；2-石英闪长岩；3-原生黄铁矿矿体；4-铁帽；5-铁帽金矿体；6-钻孔

图5-12　江西丁家山铁帽金矿床地质图、剖面图（据赣西北地质大队502分队）

1—老第三系；2—上志留统沙帽组；3—中志留统罗惹坪组上段；4—罗惹坪组下段；5—闪长玢岩；6—花岗闪长斑岩；7—花岗闪长岩；8—角砾岩；9—铁帽；10—黄铁矿矿体；11—铁帽金矿体；12—实测及推测地质界线；13—钻孔

表5-6　长江中下游典型铁帽型金矿床矿石矿物成分及结构构造

续表

（据李瑛等）

（四）次生自然金特征及其赋存状态

铁帽型金矿床中次生金矿物主要为自然金，其次为金银矿、银金矿等。在有的矿床中可见特征的表生金矿物碲铅铜金矿、碲铜金矿和碲铁铜金矿等。次生金矿物的形态主要为海绵状、树枝状、细丝状、柱状、椭圆状、次椭圆状及他形角砾状，其粒度总体上要较原生金矿物大，多为显微金，个别为细粒金、中粒金等。自然金的成色较高，其颜色多为微带红色的金黄色，在长江中下游地区铁帽中自然金的成色多在910以上。

铁帽金矿石中的金矿物主要赋存于褐铁矿空洞、裂隙及其颗粒边缘，极少量存在于石英等脉石矿物中，其中占主导地位的是褐铁矿中的包裹体金。其粒度一般较小，呈乳滴状、半自形-他形粒状等。粒间金及裂隙金的粒度相对较大，形态复杂。需要指出的是铁帽金矿石中尚有一部分金可能呈吸附状态存在，这是由于在铁帽中存在大量的胶质吸附剂所致，如铁的氢氧化物、胶状二氧化硅及粘土等，这种矿石化学分析含金很高，但在重砂及光片中不见金矿物。