【word】 菲律宾达沃砂金矿中金汞矿物研究及其找矿意义

【word】 菲律宾达沃砂金矿中金汞矿物研究及其找矿意义 菲律宾达沃砂金矿中金汞矿物研究及其找 矿意义 第47卷第5期 20l1年9月 地质与勘探 GE0L0GYANDEXPLORATION VO1.47NO.5 September,2011 菲律宾达沃砂金矿中金汞矿物研究及其找矿意义 黄绍锋 (中国黄金集团公司,北京100011) [摘要]本文系统研究了菲律宾棉兰老岛达沃砂金矿的矿物组合,金汞矿物的矿物学特征,认为 随着金汞矿物中汞含量成分增加,金一汞系列矿物反射力具有由强一弱一强的变化特征,同时矿物硬度也 随着减少:但是,当汞含量增加到相当比例时,尤其是晶体结构为等轴晶系时,其硬度却逐渐变大笔 者研究发现,金汞齐和r一汞金矿只是作为自然金或含汞自然金的矿物镶边而存在.总体上,汞的含量从 金粒边缘向q-心是逐渐减少的,但金粒边缘比中间低结合成矿地质 背詈 分析 定性数据统计分析pdf销售业绩分析模板建筑结构震害分析销售进度分析表京东商城竞争战略分析 ,笔者认为菲律宾应该有 可能存在伴随超基性一基性岩浆活动形成的铂,铬等幔源矿床,也极有可能发现大型或特大型金,汞和多 金属矿床,以及金,铂等滨海砂矿床: [关键词]菲律宾达沃砂金矿金汞矿物矿物学研究找矿意义 [中图分类号]P618.41+P618.63[文献标识码]A[文章编号]0495—5331(2011)05—935—08 HuangShao-feng.MineralogicalCharacteristicsofGold—mercuryMinera lsintheDavaoGold PlacerofMindanaoIslands,PhilippinesanditsProspectingsignificance[J]. GeologyandExploration, 2011,47(5):935-942 巴西亚马逊流域成功的砂金找矿 经验 班主任工作经验交流宣传工作经验交流材料优秀班主任经验交流小学课改经验典型材料房地产总经理管理经验 ,即通过 砂金找矿推动整个原生金矿找矿经验是值得借鉴 的:用成因矿物学的思想方法和理论体系来研究认 识矿物特征,进而了解矿物的形成条件与环境,并用 找矿矿物学的思维观念来指导找矿工作将有力地促 进地质找矿工作取得进展,也有利于提高找矿效率 (陈光远等,1987).本文试图通过对菲律宾群岛达 沃砂金矿的金汞矿物特征研究,进而分析金汞矿物 形成的条件和环境,来探求达沃地区的金,铂,汞等 矿产的找矿信息,以便为该地区的找矿提供有益帮 助和启示. 1达沃砂金矿床地质背景 达沃砂金矿床位于菲律宾棉兰老岛南部达沃湾 海滨,是一个以金品位高,所含有用元素多为特征的 砂金矿床.在区域卜,达沃砂金矿位-I:~F律宾大断 裂的最南端,与东部(达沃湾东部)的马斯拉石英脉 型火山一次火山岩金矿相邻(图1).该地出露地 层主要是中侏罗一上新世的火1l1沉积岩层及海相沉 积岩系,其岩性主要为各种成分的火山碎屑岩及海 相砂岩,页岩及少量礁灰岩和煤系沉积.从时间上 来看,火山碎屑成分具有由老至新由超基性向酸性 演化过渡的特点.此外还有第四纪沉积层,这与达 沃砂金矿深切相关.中新代岩浆活动具有东部强, 西部弱的特点,从苏里高到达沃湾火山碎屑成分具 有由老至新由超基性向酸性演化过渡的特点.此外 还有第四纪沉积层,这与达沃砂金矿深切相关.如 图1所示,棉兰老岛地区的断裂构造活动具有东部 强烈而西部较弱的特点,这与菲律宾大断裂关系非 常密切.从总体上看,该地区,主要发育两组方向的 高角度断层,即北北东和北西向两组,显然与的构造 线方向,性质是一致的.中新代岩浆活动具有东部 强,西部弱的特点,从苏里高到达沃湾形成了一个火 lJj活动带,岩浆侵入活动也非常强烈,且侵人体的形 态,明显受到断裂构造的控制(肖振民,1985). 该地区的矿产目前主要有斑岩铜矿,金矿,铂, [收稿日期]2011—06—10;[修订日期]2011—7-22;[责任编辑]郝情情: [基金项目]本文由中同黄金国际资源有限公司资助 [第一作者]黄绍锋(I963年一),男,矿物学硕十,地质高级工程师,澳大利亚MAuslMM,丰要从事矿产勘查及矿业开发研究.E-mail huangshf@chinagoldgroupCOIII. 935 地质与勘探2011正 图1棉兰老岛区域地质图 Fig.1RegionalGeologicalMapofMindanaoIslands,Philippines 1一岛弧系中的增生洋壳;2一岛弧系的沉积盆地;3,前侏罗纪变质岩;4-新:代沉积区;5-巾酸忡侵入岩;6一高角度断层;7一 金矿床;8一达沃砂金矿 1一accretedoceancrustofislandare—system;2一sedimentaD[rosininislandal’c,stem;3一pre—Jurassic:metamorphicrocks: 4-Cenozoicsedimentar?area;5一intermediate—acidintrusivel’ocks;6一high—anglefauits;7,G0l(1P1acer:8一Dava0G0ldPlacer 镍等,以及砂金矿. 2达沃砂金矿重矿物组合 通过重砂矿物鉴定和化学分析发现,菲律宾达 沃砂金矿重矿物主要由磁铁石广,铬铁矿,钛赤铁矿, 赤铁矿,贵橄榄石,锆石,石英,金红石,黄铁矿等组 成(表1).矿石矿物除自然金等外,尚有铂族元素 矿物粗铂矿和等轴锇铱矿.以上j种矿物在该重矿 物样品所占重量百分含量依次为0.05wt%, 0.03wt%及0.01wt%.铂族元素矿物,铬铁矿和贵 橄榄石是达沃砂金矿重砂矿物组合的标型矿物,这 些矿物的出现反映了达沃地区的幔源岩浆活动特点 以及该地区的成矿地质条件(』.M.Boirat,1986),并 936 提供-』,该地区可能存在源幔物质活动的信息. 金红石,锆石,黄铁矿和石英的化学成分份,尤 其足微量元素含量及其在矿物中的分布与我国砂金 矿也有明显差异(潘兆橹等,1979): 金红(Rutile)含TiO,为97.72wt%,V,O 0.58%,Ta,O为0.38wt%,Nb,O为0.16wt%, Ce203为0.35wt%,Y205为0,而且具有Ta2O5> Y2O5的特点; 锆百(Zircon)含ZrO为4.29%,H5O2为 1.49%,MgO为0.04%,Cr203为0.07%,V2O5为 0.04%,TiO,为0.04%,UO,为0.22%,ThO,0.04%. 上面两种矿物都含有Ti,Mg,Gr,Fe,V,U>Th, 是超基性一基性岩浆活动的特征. 第5期黄绍锋:菲律宾达沃砂金矿巾金汞矿物研究及其找矿意义 黄铁矿(Pyrite)含Au为0.086%(0,0.17%), Ag为0.150%(0.13%,0.17%),Se为0.03%,Bi 为0.277%.显然,其成分特点不同于我国胶东半岛 中的金矿床中的黄铁矿; 石英(Quartz)含Au为0.14%,Cr2O3为0.17% (最大值0.34wt%),TiO:为0.165%(最大值 0.33wt%),Ce2O3为0.335%,Ca2O3为0.100%, Y2O3为0.91%,Ce2O3+Ca203>Y203. 此外,锆石颗粒中Hf含量分布不均匀,中问富 而在边部减少,这与矿化作用有关. 综上所述,达沃砂金矿中的重矿物组成及其特 点是与该地区的地质背景紧密相连的. 3达沃砂金矿中金汞矿物标型特征 汞是自然界中一种常见的金属元素,它不仪存 地壳的各类岩石中有着广泛的分l佰,而且在地壳外 部的水圈,大气囤和生物圈中也普遍存在.但j其 他贱金属元素相比,其含量相对是少量或微量的. 表1达沃砂金矿重矿物组合 Table1CombinationofheavymineralsfromtheDavaoGoldPlacer 自然金等0.5机铂矿 等轴锇铱矿 赤铁矿 黄铁矿 金红 48.9 21.9 l8.6 7.5 0.4 02 贵橄榄孑 锆 英 O7 O.6 O.3 地壳中99.8wt%的汞均呈分散状态赋存于各类岩 石之中,而仅有0.02%的汞才集中富集成为矿床. 汞在自然界旱自然元素或Hg的离子化合物存在, 具有强烈的亲硫性和亲铜性.日前,已发现的汞矿 物和含汞矿物约有20多种其巾,大部分是汞的硫 化物,其次是少节的自然汞,硒化物,碲化物,硫盐, 卤化物及氧化物等.常见的矿物主要有:自然汞 (Hg),辰砂(HgS),黑辰砂(HgS为辰砂的同质多象 变体),灰硒汞矿(HgSe),辉汞矿(Hg(S,Se)),碲汞 矿(HgTe),甘汞(Hg:C1),氯汞矿(HgC1:O),硫汞 锑矿(HgSbS)和汞的金银矿物等. 汞作为常温下唯一的液态金属,其熔点是最 低的,熔点为一38.87?,沸点356.6~C,比重 13.595,蒸气比重6.9.汞溶于硝酸和热浓硫酸, 但与稀硫酸,盐酸,碱都不起作用.很多金属能溶 于汞形成汞齐.形成汞齐的难易程度,与金属在 汞中的溶解度有关.一般说来,与汞性质相近的 金属易于溶解.元素周期表中的同族元素,随原 子序数的增加,在汞中的溶解度也增加.铊在汞 中的溶解度最大,铁在汞中的溶解度最小,铁是最 典型的不能形成汞齐的金属,除此之外,几乎所有 的金属都能形成汞齐. 自然界中,金与汞结合形成金属化物,即包括 金汞齐在内的金汞矿物.汞的最重要用途之一就是 利用金溶于汞的特性而用于金矿选矿即混汞提金. 早在1929年Pabst就对Au—Hg系列矿物进行了 人工合成实验和研究,N.H.普拉克西思也作了许多 工作.他们合成的矿物有:r—AuHg,Au,Hg,Au!Hg, AuHg,Au:Hg,等.与它们成分相当的天然矿物本 都已找到,相反对围山矿(AuHg,)还缺少人合成 资料 新概念英语资料下载李居明饿命改运学pdf成本会计期末资料社会工作导论资料工程结算所需资料清单 (陈克樵等,1981,E.Z.Pabst,1929)(表2). 3.1形态特征 本次研究在达沃砂金中发现了上述系列中的四 种金一汞系列矿物,即自然金(Non—mercurousnative gold),含汞自然金(Mercurousnativegold),金汞齐 (Goldmalgam)及r一汞金矿(卜Goldmalgamite),其中 前两者是以单独的矿物颗粒存在,而后两者是以前 两者的颗粒镶边而存在.其形态多呈圆粒状,町见 有不规则粒状.颗料大小一般在0.01,0.1i’llnl范 围的变化,最大者粒径达1mm,在整个重砂样品未 发现自然金晶体.其颜色为金黄色,强金属光泽,黄 色条痕,延展性强,硬度低,在矿物颗粒表面可见有 许多凹坑. 3.2物理性质 在反光显微镜中自然金为浅金黄色,带红色色 调,而含Hg的矿物则略带浅绿色色调,反射多色性 937 磁铬 地质与勘探2011年 1.据田澍章等,1989;2.据栾十廿=伟等,1986;3.抓Palaelle等,1944;4.据Pabst,1929;5据陈克樵等,1981;6.由中国地质大学(北京)李树岩 分析;目前尚无人工合成数据 8. . 亲 4. 20 /一一一 /———一— 一 //一一一 /. 43048053059066()700 波长mm) _?一123?4?)67—89? 图2Au—Hg矿物反射率光谱曲线(?据田澍章, 1989:其它数据由地矿部煤测中,ON试) Fig.2ReflectivitySpectrumCurveofAu—Hg Minerals(?AccordingtoTianShuzhang,1989; otherdataistestedbyCoalMeasurementCenter, Ministry)ofGeologyandMineralResources. 1一F1然金;2一含汞自然金;3一汞自然金?;4一益矿?;5一 金汞齐(Ra);6一金汞齐(Rc);7一r一求金矿(Ra);8一r-汞金 矿(Re):9一嗣1IJ矿? 1一nativegold:2一nlereurotlsnativegoht:3一ii/elcut’}nativegold ?:4一yiyangite”k;5一goldmalgam(Ra);6一goldmalgam(Rc);7一 r—goldmalgamite(Ra);8一r—goldmalgamite(Re);9一x~eisllanite? 不明显,它们的反色率值如表2.综合前人资料(于 濮,1982;徐国风,1982),金一汞系列矿物反射光谱 如表3,图2.总体}金一汞系列矿物反剔’力具有随 波长增加而增强的特点:与此同时,随着矿物中汞 938 含量成份由少至多,金一汞系列矿物反射力具有由 强一弱一强的变化特征. 表3Au—Hg系列矿物反射率值 Table3ReflectivitySpectrumofAu—HgMinerals 注:?据fI=i澍章,1989;其它数据由地矿部煤测中心测试. 达沃砂金矿金一汞系列矿物硬度测试结果如 表2.根据表2做出的硬度变化曲线(图3)反映, 自然金硬度较大,随着汞含量增加,硬度也随着减 少.但是,当汞含量增加到相当比例时,尤其是晶体 结构为等轴晶系时,其硬度却逐渐变大. 3.3化学成分 表3列出了4种金矿物的电子探针分析结果. 根据这些结果计算出4种矿物的晶体化学式 为: 第5期黄绍锋:菲律宾达沃砂金矿中金汞矿物研究及其找矿意义 表3达沃砂金矿金汞矿物化学成份分析结果 船 乞78 O 0 三 图3金一汞矿物硬度变化曲线 Fjg?3Curveshowinghardnessvariationofgold — mercuryMinerals 自然金:(Au28AgoOs.Ru .0o9Cu[J_m Fe0o05Cr00o4】?) 含汞自然金:(AH0.848Ag.Pt0_f)Hg.?Cu.oo4 Rh0oo40s?00Cr?3Ni O,002Feo.002Co.00】) 金汞齐:(Au.zAg..9Iro. Rh.o04Ru.? Coo001)07l2Hg0288(Au:Hg=0. 29:1) 卜求金矿:(Auo468Agol2】Ru0o32Rh 0o05Iro005 C”0004Cro002F.0oo2Pd0 【】()l30.692Hgo458 从主要元素Au,Hg的含量变化来看,从自然金 一 含汞自然金一金汞齐一r一汞金矿Hg的含量由0 增加到47.4wt%,而Au的含量由由90. 13wt%降低 到48-01wt%.结合我国益阳矿,围山矿,一汞金矿 图4金汞两相平衡图(据Hansen. 1958) Fjg—diagramofGoldandMercurytwo- phase Equilibrium(Hansen,1958) 地质勘探 等轴晶系(汞含量界线不清),品胞大小也由大一小 一 大的变化趋势. 如前所述,达沃砂金矿物主要足r1然金和含汞 自然金,金的成色在900左右,即矿物中Au的含量 约为90%,Ag在上述两种矿物【{J的含节分别达到 8.13%和6.28%,Hg只在汞自然金出现,其含量为 1.05% 金汞齐和r一汞金矿只是作为自然金或含汞自 然金的矿物镶边而存在:这种赋仃特点与求,余两 种元素的化学性质有关:在常温条什下,金即可溶 于汞形成金汞齐.通常情况汞是从白然金颗粒表面 向中心逐渐溶合,_jt住余粒表面生成AuHg,,逐渐 向金粒深部扩散生成Au!Hg,直到牛成Au,Hg的 溶体. 对于金汞固溶体的相平衡,M.汉森(Hansen, 1958)(AvrahamBe’el,Yossi1,ereah,etn2.,2002) 认为(图4),汞在20~C时能溶解0.06%的会,随着 温度的增高,汞的流动性增大,金的溶解度也增大 金在20~C时能和15%的汞组成固溶一这足金水 化合物能形成同溶仆的最大比值.f日汞实践 中,金与汞是不可能达到平衡的.因为汞膏常常是 由表面覆盖汞的金粒,汞余化合物和含少量金的 (包括过剩的)液态汞组成:汞齐含金小于10%的 为液态,而含金达12.5%的为致密::当将汞齐加 热至400~C时,汞即升华呈元素状念南永齐中分离 出来 舍 《 士 — ?一ALl — .卜_11g 图5汞在金矿物颗粒中的分布特征 Fig.5Diagramshowingdistributioncharacteristicsof mercuryinGoldmineralparticles 且汞齐易在低于熔点的温度下分解而析出过量 的汞.金粒必须同汞接触约1.5,2h后才能完伞求 齐化,因此在混汞作业中,汞的含从金粒边缘向中 940 心是逐渐减少的.但是,如图5所示,在达沃砂金 矿,永的含量金粒边缘比中间低,这与混汞作业的情 况是不相同的.笔者认为,形成这种特征的原因是 …于砂金在搬迁过程中,汞与金汞会因为温度的升 高而蒸发,导粒结合形成金汞齐,但由于金矿物在搬 运过程中,致会粒边缘汞的含最减少,从而形成了矿 物中间出现汞的含量最高的现象.JtL~t,,达沃砂金 矿巾金汞矿物的出现反映出达沃流域汞的含量很 高,有可能有大型的汞矿存在. 3.4微量元素 从表3及晶体化学式可以看,达沃砂金矿中金 矿物的化学成分明显小同于我国目前类似矿物的化 学成分(郑巧荣,1983,f_}_j澍章等,1989),其最明显 的一个特点是:地幔物质成分含量很富集,自然金含 Pt为0.11%,Os为0.09wt%,Rh为0.52%,Ru为 0.03wt%;含汞企自然金含Pt为1.31wt%(最高 达到2.62wt%),Cr为0.08wt%,Os为0.32wt%,Ir 为0.31wt%,Rn为0.24wt%. 令求齐含Ir为0.35wt%,Rh为0.24wt%,Ru 为0.17wt%,Co为0.31wt%.r一汞金矿含Pt为 0.02wt%,Cr为0.06wt%(0,0.14%),Os为 0.23wt%(0,1.15%),Ir为0.45wt%(0, 1.81%),Pd为0.72wt%(0.57%,0.98%),Rh为 0.24wt%(0.17%,0.35%),Ru为1.69wt% (1.33%,2.28%). 冈6表明,银的含量自矿物中心至边缘分布具 有由高至低再增高的特点,而铑则相反,在矿物中问 最高,孑F中心和边缘则较低,这与主要元素金的分 布特征是一致的. 删 缸 兮 bD 《 —— ?—一Au — I卜Hg 图6Ag,Ru在金矿物颗粒中的分布特征 Fig.6DiagramshowingdistributionalCharacter? isticsofAgandRuinGoldMineralParticles ?鲫??如0 第5期黄绍锋:非律寅达沃眇金矿中金汞矿物研究技其找矿意义 4讨论与结论 非律宾群岛位于太平洋板块与欧亚板块,印度 一 澳大利业板块缝合部的北端,处在伞球重要的成 矿带之并以斑岩型矿床着称,其中就单位面积而 ‘ ,黄金资源量仪次于南非,占据世界排名第二的位 置.在十勾造卜,菲律寅大断裂贯串整个菲律寅群岛, 该断裂的』匕端大节斑岩型铜钼矿床及原生金矿明 显受其控制.南端也发现有斑岩铜矿及金矿床仃 在,同样受该断裂的控制. 从达沃砂金的重矿物研究表明,地幔物质相当 丰富,Pt和Ru住会矿物巾的富集,尤其是粗铂矿等 铂族矿物在重砂中出现,反映在欧亚板块与太平洋 板块碰撞导致大幔源物质的侵入.因此,菲律宾 应该仃可能存在伴随超基忡一基性岩浆活动形成的 铂,铬等幔源矿床(戴自希,1986). 在滨海砂矿中金汞矿物的矿物学特征示,达 沃湾可能足一个大型或特大型贵金属或铂族元素砂 矿:与此时,汞在棉兰老岛的现代地质作用中是 非常活跃的元素,说明该地区汞的含量非常高,极有 可能存在大型或特大型汞矿床或金,铂滨海砂矿床. 笔者建议住菲律宾金矿找矿地质工作中必须注 意和明确以下几个问题及找矿方向: (1)先必须加强基础地质]作,从地层构造, 岩浆岩等方面的基础工作『fl】了解一个地区的成矿背 景; (2)重视典型矿床研究,例如划’碧瑶地区金矿 的专题研究无疑会对非律宾金矿找’提供范例; (3)加强理论找矿的指导作用,必须不断用新 的成矿理论和新的找矿方法来进行金矿找矿工作. 例如新西兰的热泉型金矿在现代热液活动频繁的菲 律宾群岛是很仃找矿前景的; (4)从达沃砂金矿的重砂样分析结果来看,综 合找矿以及矿床的综合开发利用是一个值得花大力 气进行研究的重大课题.很明显达沃砂矿中除了金 可供利用外,铂也是一个品位较高的可供利用的元 素,此外尚有Fe,cr,也应该注意综合利用(栾I廿 伟等,1987); (5)在找矿方向菲律宾大断裂及其附近地 区是最有远景的地区,尤其存其南端,不仅金矿,原 生金矿及次砂金矿很有找矿远景,而且Pt,0s,Ir 等也是很有找矿潜力的,cr也很有可能找到诸如北 部三描礼士地区类似的铬铁矿矿床(H.Hock等, l987) [References』 ChcnGuang—yuan.SunDai—sheng.ShaoWei.1987.Mineragenyand prospeclingmilleralogy[M].Chongqing:Chol~gqingPlCSS:3—2(I(in ChinesewiflaEnglishahstract) ChenKe—qiaoI981Twokindsotn,mineralfore1Il【】,theele(!roni( probe—lnerctll~goMmineandmerctlQ’leadrnitle.IGcologyRe— view,(12):78—85(inChinese,,itl1Englishahstraet) DaiZi—xi.1986.(,olddeposi~inBaguio,PhilippinesJ一 (ilogySci— 97(inChines(,withEng— eDceandTe(-lmologyI)ynamic.(4):89— lishabstract) GuiyangInstituteofGcochemistr>.1985.Platinnidlninelalappraisal manual[M:Guiyang:ScicmPIless:538—569(inChinesewith Englishabstract) H.Hock.1987.FI】’eproofandmetallm’gt;en-o(hromiumlllillefalofophi— oliteinZamhales,Luzon,Philippines,Iranslatc(I1),ltaoZiguo [J].Geolog3Geoche~1fistD~,(11):46—57 JM.Boirat.1986.Theearthdynamic-conditionofformatl0riotthegold mineinCordille~as,Luzon,Philippines1.1j1)IIheastGcologys【.i— enceandtechnology,(4):2431 LnanShi—wei.1987Golddepositgeolog}andprospeclitlgmcthod[M] Chengdu:SichuanScienceandTeehmdogyPress:135—149(in(:hi— nesewithEnglishabstractuthide. 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Withacombinationoftheanalysisofmetallogeneticbackground. thispapersug— geststhattherearemantle—derivedplatinumandchromiumdepositsintheregion , whichareaccompaniedbyuhramafic—maficmagmatism, andlargeand ultra—largescalegold,mercury—polymetallicdeposits, aswellascoastalplacerofgoldandplatinumarealsolike1v. Keywords:Gold—mercuryMineral,MineralogicalCharacteristics,Prospectingsignificance, Davaogoldplacer,Philippines 942