右江盆地卡林型金矿成矿年代学研究进展

右江盆地是全球仅次于美国内华达地区的第二大卡林型金矿床集中分布区。由于成矿时代的不确定性,盆地内卡林型金矿床的成矿动力学背景一直不清。为准确确定这些金矿床的成矿时代,近四十年来国内外矿床学家进行了孜孜不倦的探索,从早期以石英裂变径迹和流体包裹体Rb-Sr等时线法为代表的定年,到中期以硫化物Re-Os等时线法为代表的单矿物溶样法定年,再到最新以热液金红石、独居石和磷灰石U-Th-Pb法为代表的微区原位定年,其定年对象和方法见证了同位素地质年代学的发展历程。现已基本明确,右江盆地主要发育两期卡林型金矿成矿作用,分别为215~200 Ma和155~140 Ma,相当于印支期和燕山期,其动力学背景分别对应于印支-华南-华北地块碰撞后的印支期陆内造山过程以及燕山期软流圈上涌诱发的岩石圈伸展作用。

郑明华矿(Zhengminghuaite):黔西南卡林型金矿床中新矿物的发现及其成矿学意义

郑明华矿是最近在黔西南紫木凼卡林型金矿床中发现的一种硫盐类新矿物。文章在概述郑明华矿产出状态、物理性质、光学特征、化学组成和晶体结构基础上,侧重介绍该新矿物形成的地质背景、显微组构特征及与同型系列其他矿物的关系,并结合矿物共生组合特征,探讨其形成的物理化学条件。郑明华矿产于受断层破碎带控制的角砾状金矿石中,与其共生或伴生的矿物为成矿晚阶段石英、雄黄和方解石,以及少量至微量As-Sb-Hg-Tl的硫化物和硫盐。郑明华矿为不透明矿物,金属光泽,性脆易碎,无解理,莫氏硬度约为4;反射色为浅灰色,双反射和反射多色性不显至微弱,非均质性微弱,反射率为23%~29%(546 nm);理想化学式为Cu_(6)Fe_(3)As_(4)S_(12),三方晶系,空间群R3,晶胞参数:a=13.5373(17)Å,c=9.2354(13)Å,V=1465.7(4)Å^(3)(Z=3),属硫砷锌铜矿同型系列的新矿物。郑明华矿形成于成矿主阶段含金富砷黄铁矿、毒砂等Fe硫化物沉淀后的成矿晚阶段,但主要形成于雄黄等As硫化物大量沉淀前,在此期间成矿流体的硫逸度(f(S_(2)))升高了1~2个对数单位,温度降低了60~100℃。郑明华矿的发现及与其他热液矿物的共生组合关系,为揭示卡林型金矿床的成矿过程和成矿物理化学条件提供了重要信息。

黔西南赖子山背斜区成矿结构面特征及其对卡林型金矿控矿作用

赖子山背斜位于黔西南卡林型金矿矿集区中部,成矿条件优越。通过对赖子山背斜区内成矿结构面特征的归纳总结,对区内卡林型金矿的控矿作用进行剖析。结果表明:研究区主要发育原生成矿结构面和次生成矿结构面,成矿结构面对金矿的控制作用表现在对金矿体产出、规模、形态、厚度和品位的控制,并指出赖子山背斜区卡林型金矿成矿主要受次生成矿结构面控制。

基于大数据关联规则算法的卡林型金矿床元素富集规律及找矿方法研究

大数据时代的到来,为卡林型金矿床开拓了新的找矿思路。本研究应用关联规则算法,挖掘滇黔桂“金三角”卡林型金矿床内微量元素与金矿化海量数据之间的关联性,提取元素异常组合,分析控制因素,定量构建找矿标志。结果显示矿床内元素异常组合分为4组:(1)强正关联显著富集元素(As、Sb、Hg、Tl、Ag、W和Rb),显示硫化和黏土化作用;(2)较强正关联略富集元素I(Zr、Th、Ta、Nb和Hf)和强负关联强迁出元素(Li和Sr),显示去碳酸盐化作用;(3)较强正关联略富集元素II(Sn、Zn、Ni、V、Co和Cu),显示硫化作用;(4)弱关联基本无富集元素(Cd、Pb、Ba、Bi、U和Mo),与成矿无显著关联。从大数据角度获取的元素异常组合,与学界关于Au主要在去碳酸盐化、硫化和黏土化条件下形成的认识一致。通过关联规则算法分别对与硫化和去碳酸盐化相关的元素建立定量找矿标志。硫化找矿标志:样品中As、Hg、Sb、Tl、W、Ag和Rb等元素内中高含量项数≥1、≥2、≥3、≥4和≥5时,对应的Au矿化分别为≥4.5×10^(-9)、≥47.0×10^(-9)、≥150×10^(-9)、≥500×10^(-9)和≥1000×10^(-9);样品内高含量项数≥1、≥2和≥3时,对应的Au矿化分别为≥150×10^(-9)、≥500×10^(-9)和≥1000×10^(-9);找矿过程中两组指标配合使用,确保不漏矿,高效圈矿。去碳酸盐化找矿标志:样品中Zr、Th、Ta、Nb和Hf含量任意两项出现正异常,认为样品经历过去碳酸盐化作用。定量识别的硫化和去碳酸盐化找矿标志可望在卡林型金矿找矿预测中发挥重要作用。本研究基于关联规则算法分析矿床元素富集规律、控制因素和定量构建找矿标志的方法,也可为其他类型矿床开展类似研究提供新思路。

黔西南卡林型金矿隐伏矿找矿中弱信息提取方法研究

黔西南地区是中国卡林型金矿的集中分布区,金矿成矿地质条件优越,找矿潜力巨大。但区内浅表金矿资源已基本找寻殆尽,找矿工作全面进入“攻深找盲”阶段。隐伏金矿由于矿体埋深较大,地表的矿化信息必然非常微弱甚至没有信息显示,深部成矿信息获取困难。如何识别并获取与深部成矿作用有关的地球化学信息,成为制约找矿突破的关键因素。黔西南卡林型金矿的形成及就位主要受背斜及断裂构造的控制,元素地球化学的分布、分异和成矿同样受到构造应力的影响,深部成矿信息通过断裂、裂隙与浅部及地表相联系,浅部构造岩石中的地球化学异常能在一定程度上反映深部的矿致异常。因此,以构造地球化学理论为基础,分析黔西南地区成矿地质条件和相应元素组合的迁移和富集规律,对卡林型金矿隐伏矿找矿地球化学弱信息提取的关键环节进行深入剖析,总结构造地球化学弱信息提取方法指标参数,有效提取深部成矿元素沿构造裂隙向上渗滤扩散形成的弱异常,对深部隐伏矿进行初步定位预测。弱信息识别及提取的相关研究成果对丰富黔西南地区卡林型金矿的成矿理论具有一定的学术价值,同时使用该方法在黔西南金矿隐伏矿找矿上能有效圈定并优选找矿靶区,对落实新一轮找矿突破战略行动任务具有积极的现实意义。

贵州某卡林型金矿工艺矿物学研究

运用工艺矿物学参数自动分析系统(BPMA)、X射线衍射(XRD)、X射线荧光光谱仪(XRF)等多种测试手段,对矿石的化学成分、矿物组成、金的赋存状态及载金矿物与脉石矿物的嵌布特征、元素赋存状态进行了详细研究。研究表明:卡林型金矿中Au含量为4.75g/t,是最主要的有价元素,59.36%的金以包裹金的形式存在,其中硫化矿中包裹金最高,为42.95%。次以碳质含金的形式存在,微量以裸露金的形式存在。包裹金含量较多,即使在细磨条件下也很难实现单体解离或裸露,不利于提高金矿的回收率。主要的载金硫化矿物为黄铁矿和毒砂。脉石矿物主要有白云石、石英、方解石、黏土矿物等;黄铁矿主要集中在0.015~0.02mm粒级,毒砂主要集中在0~0.005mm粒级,白云石主要集中在0.104~0.147mm粒级,方解石主要集中在0.104~0.147mm粒级,石英主要集中在0.104~0.147mm粒级,5种矿物当中,毒砂的细颗粒最多,黄铁矿其次,方解石、白云石和石英的粗颗粒较多。随着物料粒度的降低,矿石中黄铁矿品位会随着升高;黄铁矿作为最主要的载金矿物,颗粒较细,且主要嵌布在绢云母、石英、白云石等矿物中,也有部分单体存在。为了使黄铁矿能够充分单体解离,建议在磨矿阶段提高磨矿时长或是采用多段磨矿的工艺流程。

贵州某卡林型金矿的载金矿物特征及金赋存状态

为合理制定提金工艺及高效回收金,采用光学显微镜下鉴定,结合化学分析、X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)及电子探针X射线显微分析(EPMA)等手段,研究了贵州某卡林型金矿的载金矿物特征及金赋存状态。结果表明,矿石含金4.30 g/t,w(S)、w(As)分别为2.97%和0.35%。S、As主要以-1价态存在,说明矿石为原生金矿。矿石主要为粒状、草莓状、生物假象、交代和条带状结构,矿石中主要硫化物为含砷黄铁矿和毒砂,主要脉石矿物为石英、碳酸盐矿物和绢云母等。含砷黄铁矿多与石英和碳酸盐矿物连生,少数被隐晶质石英和炭泥质包裹,部分呈环带或弯曲状生物遗迹特征。94.88%的金以包裹金形式存在,含砷黄铁矿为主要载金矿物,其中金分布率为75.81%。不同形态的含砷黄铁矿中Au含量高低为:细粒状>生物碎屑状>草莓状>粗粒状,Au-S、Au-As之间均无正相关性。含砷黄铁矿中均赋存有晶格金和纳米金颗粒,金整体呈不均匀稀疏浸染状分布。研究结果可为贵州及其它地区卡林型金矿预处理-浸金工艺的制定提供理论指导,有效氧化或破坏载金含砷黄铁矿和石英包裹体及防止预处理过程中金的二次包裹有利于提高金回收率。

胺基磷酸钠在卡林型金矿高效分选中的应用

卡林型金矿的高效分选是金矿回收面临的重要挑战。卡林型金矿中的金以微细粒的形式赋存于黄铁矿中,降低了晶体的有序性。早期的研究证明:氧化后的黄铁矿和白云石间会发生同质化效应,导致颗粒间的异相团聚,从而恶化卡林型金矿的分选效果。基于黄铁矿和白云石间的相互作用机理,提出了“强化分散”的原型技术,并筛选出胺基磷酸钠来实现原型技术的应用,在实验室实验中取得了良好的效果。通过浊度试验对药剂强化分散作用进行了验证,利用人工混合矿和高低品位卡林型金矿实际矿石的浮选来验证药剂在矿物分选过程中的作用。结果显示:胺基磷酸钠的加入可实现提高精矿中Fe、Au回收率,降低MgO上浮比例的预期目标,同时将Au的富集比提高到3.5左右。结果证明:胺基磷酸钠可通过强化氧化黄铁矿和白云石颗粒的分散来提高黄铁矿和白云石间的分选效率,从而优化卡林型金矿的浮选指标,该原型技术为含黄铁矿和白云石类矿物间高效分选技术的开发提供了相应的借鉴,具有推广应用的潜力。

微纳米金颗粒对卡林型金矿成矿的指示

卡林型金矿中金的赋存状态一直是矿物学和矿床学的研究重点之一。我国右江盆地卡林型金矿中金的赋存状态长期存在纳米金颗粒(包裹体金)和晶格金之争(Feng Hongye et al.,2021)。黄铁矿在金矿床中通常作为主要载金矿物出现,其晶体内部结构及微量元素组份特征可以用来限定成矿流体的性质、来源与演化规律、反映成矿过程、约束矿床成因等,离散不可见金的形成途径.

某卡林型金矿选矿试验研究

某金矿石金品位为3.20 g/t,是主要的回收元素,其中伴生锑可作为综合回收对象。矿石中金的化学物相分析结果表明,矿石中金主要被硫化物包裹,占80.51%,其次被氧化物包裹,占11.58%,单体金和连生金较少,只占4.24%。矿石中主要矿物为石英和方解石、铁白云石,其次为绢云母、长石、黄铁矿及高岭石、伊利石等黏土矿物,此外还含有少量金红石、榍石、毒砂、磷灰石等矿物。针对矿石性质,在原有工艺流程和药剂制度的基础上,开展了浮选条件试验,获得的最佳工艺参数为:磨矿细度-0.074 mm占84.6%、碳酸钠用量为2000 g/t、硫酸铜用量为200 g/t、硝酸铅用量为150 g/t、丁基黄药用量为150 g/t。当磨矿细度为-0.074 mm占84.6%时,采用最佳药剂制度,通过一粗三精二扫、中矿循序返回工艺流程,获得精矿金品位46.14%、金回收率90.91%,尾矿金品位为0.29 g/t。对尾矿进行镜下鉴定,工艺矿物学分析结果表明,尾矿中流失的金主要是硅酸盐包裹金、单体及连生体金,尤其是硅酸盐包裹的金未能回收。对浮选尾矿进行粒度组成和金的分布研究,结果表明,+0.044 mm粒级产率为30.38%,金的分布率为30.90%,可探讨采用重选工艺回收的可能;-0.025 mm粒级的产率为58.45%,金的分布率为60.07%,粒度过细,很难通过浮选的方法回收。试验结果为该金矿的浮选回收奠定基础,对选矿生产具有指导意义。

卡林型金精矿加压氧化—铁矾分解—非氰提金研究

某卡林型金精矿为典型难处理金精矿,绝大部分金被黄铁矿和砷黄铁矿包裹,直接浸出时金浸出率仅为7.8%。针对卡林型金精矿提金困难、氰化提金污染严重等问题,创新性提出了加压氧化—铁矾分解—非氰提金方法。卡林型金精矿经加压氧化预处理和铁矾分解处理可实现包裹金的高效解离,氧压渣和破矾渣在反应时间2 h、活性炭用量50 g/L、搅拌速度400 r/min、温度30℃、pH值1.3~1.5、空气流量2 L/min、液固比4∶1、硫脲用量4 g/L条件下,金浸出率分别为76.2%和86.1%,实现了卡林型金精矿的高效、清洁提取。

卡林型金矿的高效分选回收

卡林型金矿浮选是选矿的难点之一,也是研究热点之一。某金矿属卡林型金矿,矿石性质复杂,金呈微细浸染嵌布,碳酸盐矿物、黏土矿物和碳质矿物含量高,载金矿物可浮性差,金的回收难度极大。从脉石矿泥含量大难以抑制、金呈微细浸染嵌布、载金矿物可浮性差异大等严重影响浮选指标的关键技术性难题出发,采用深度分散抑制—活化增效—分速浮选技术,并利用捕收剂的协同效应,有效降低了中矿循环负荷,实现了金矿物的高效分选回收。浮选闭路试验可获得金品位24.61 g·^(-1)、金回收率80.42%的金精矿。采用该工艺技术后无需预先脱除矿泥,解决了以往金精矿金品位和金回收率低的双难题,减化了作业流程,为解决呆滞的金矿资源回收提供了技术支持。

卡林型金矿地质特征及找矿方向分析

卡林型金矿最先在美国内华安达洲的卡林镇发现。这是一种低品位金属含量较低,以Au、As、Hg、Sb、Ti等微量元素和中低温热液侵蚀矿物为主要组成成分,具有分布局限、成矿集中的特点。加强卡林型金矿地质特征的分析,确定出正确的卡林型金矿找矿方向,具有十分重要的意义。本文主要对卡林型金矿地质特征及找矿方向进行了详细的分析,以供参考。

右江成矿带卡林型金矿成矿作用特征

右江成矿带位于我国西南部的云南、贵州、广西三省交会处,是我国第二大黄金产区。右江盆地构在经过长期的地质演变过程中,经历了较为漫长的地质年代,方逐渐成为滇黔桂卡林型金矿成矿模式。本文将针对右江盆地卡林型金矿成矿地质演化作用特征进行研究,结合构造地质背景及地质构造演化阶段,重点分析右江盆地卡林型金矿成矿作用特征及矿床特点。

滇黔桂地区卡林型金矿多层次构造滑脱成矿系统构建和找矿实践

南盘江—右江成矿区作为中国南方集中产出卡林型金矿的地区,是我国最重要的金资源产地之一。笔者等通过沉积系统、地层系统、岩石系统、构造系统、年代系统、物质系统、就位系统、动力学系统的研究,拓展了构造蚀变体的内涵,建立其判别指标,明确其既可产出于不整合面之间,亦可在能干性差异大的岩层之间,构建了中国南方卡林型金矿多层次构造滑脱成矿系统,建立了贵州卡林型金矿区域找矿预测综合模型。笔者等基于构建的成矿系统和预测模型,开展了区域成矿预测,圈定找矿靶区,进行了理论指导下的找矿实践,实现了贵州卡林型金矿的历史性突破。

贵州卡林型金矿成矿系列及找矿方向

卡林型金矿为华南低温成矿域重要的矿产。贵州为南盘江—右江卡林型金矿聚集区最重要的组成部分,是我国重要的金资源产地之一,其大地构造位处江南复合造山带西段。本文采用成矿系列理论研究方法,深入研究典型矿床特征,系统总结了卡林型金矿时空规律。建立了贵州卡林型金矿矿床式10个、成矿亚系列5个、成矿系列3个,建立了基于构造蚀变体的南盘江—右江卡林型金矿多层次构造滑脱成矿系统。建立了贵州卡林型金矿综合找矿预测模型,据此开展了区域成矿预测,圈定找矿预测区24个,明确贵州卡林型金矿找矿方向。

黔西南地区台盆相卡林型金矿对比研究

黔西南是滇黔桂卡林型金矿矿集区的重要组成部分,据其古地理环境可划分为台地相和盆地相两类,且二者均有大型、超大型卡林型金矿分布,因此,对比黔西南地区卡林型金矿典型成矿特征,对该地区找矿勘查可起到一定的指导意义。研究选取太平洞金矿、百地金矿分别作为台盆相的代表矿床,从区域地质背景、矿床地质特征进行了对比研究,总结出了台盆相卡琳型金矿在区域地质、控矿构造、热液蚀变、矿物共生组合、异常元素特征等方面均具有典型特征,可在找矿勘查工作中依据沉积区域不同有针对性地开展工作。

滇黔桂地区不同成矿温度热液金矿床磷灰石矿物化学特征:兼论卡林型金成矿流体来源特殊性

滇—黔—桂地区是我国重要的金成矿区之一,分布有众多高温岩浆热液型金(铜)矿床和低温热液型金矿床,但这些矿床的成矿物质来源和形成过程仍存在争议。通过对高温岩浆—热液型金(铜)矿床(姚安金矿床和普朗金铜矿床)和低温卡林型金矿床(八渡和泥堡)中的热液磷灰石进行微量元素统计分析发现:高温富碱斑岩型金(铜)矿床中的磷灰石自形程度较好,具有较高的F和Cl含量,稀土元素呈轻稀土富集,重稀土亏损;相对而言,低温卡林型金矿床中产出的磷灰石自形程度较差,具有相对较低的F和Cl含量,稀土呈中稀土富集模式。另外,磷灰石δEu-δCe图解和球粒陨石标准化稀土元素配分模式揭示卡林型金矿床相对于岩浆热液型铜、金矿床具有更高的氧逸度。结合右江盆地辉锑矿稀土元素地球化学分析,认为磷灰石(包括萤石和方解石)中稀土(MREE)富集特征指示低温成矿流体可能与特殊的盆地基底岩石存在一定联系。综合分析认为:磷灰石在高温—中低温金矿床中具有独特的地球化学特征,能够有效揭示矿床类型及成矿流体演化过程。

中国贵州与美国内华达卡林型金矿对比及对找矿勘查的指示作用

文章从区域地质及矿床地质等方面对内华达和贵州卡林型金矿进行详细的总结和对比,结果表明两地金矿有很多相似,也有很多差异。主要的相似性包括:两地构造背景演化均经历了早期拉张裂陷、沉积一套被动大陆边缘海相沉积地层、之后造山挤压和晚期拉张;矿体主要受富铁地层和构造控制;与金矿化相关的蚀变作用均有硫化、去碳酸盐岩化、硅化和泥化;金主要以不可见金赋存于含砷黄铁矿中;晚期雄黄、雌黄、辉锑矿、方解石等矿物以脉状充填在开放空间。重要差别体现在:矿床区域分布控制因素;绝大部分贵州金矿矿床范围内未见岩浆岩;贵州金矿特有的白云石化以及相对较弱的去碳酸盐化、硅化(似碧玉岩)和泥化;载金黄铁矿的形貌和微量元素含量;部分贵州金矿含成矿期-成矿晚期毒砂;贵州有大量晚期石英-(方解石)脉;贵州成矿流体更富集CO2,且具有更高的温度、压力和pH值。相似性和差异性的鉴定对于卡林型金矿(尤其是贵州卡林型金矿)找矿勘查具有重要指示作用。斜坡相地层是卡林型金矿最好的赋矿层位,卡林型金矿勘查中需要多关注斜坡相地层,尤其是富铁斜坡相地层。近期在贵州玄武岩分布区的区域不整合面(又称"构造蚀变体",即SBT)中,金矿勘查取得重大突破,玄武岩富含铁,是一种潜在的卡林型金矿赋矿岩性。在贵州地区,识别茅口组和龙潭组(或峨眉山玄武岩)之间的SBT及SBT上部的构造高点对于台地相区的区域金矿勘查至关重要。识别切割泥盆纪碳酸盐岩台地的区域同沉积断裂,对于调查矿床的区域分布(尤其是盆地相中金矿的区域分布)非常关键。大量似碧玉岩露头或者石英-方解石脉表明该区发生了大量的水-岩反应,预示周围可能有大规模成矿作用发生。辉锑矿、雄黄、雌黄等成矿晚期矿物多以脉状充填在矿体周围的开放空间,比矿体的分布范围更广,对矿体有很好的指示意义。

滇东南曼龙沟卡林型金矿床磷灰石LA-ICP-MS U-Pb成矿年代学研究

滇东南曼龙沟金矿床是滇东南地区代表性的卡林型金矿床,为进一步确定其成矿时代,对其中发育的两类磷灰石——与含金黄铁矿密切共生、呈细脉状集合体产出和与含金黄铁矿关系不密切、在细脉旁呈斑块状集合体产出,开展了激光剥蚀电感耦合等离子质谱仪(LA-ICP-MS)原位U-Pb定年。结果显示,与黄铁矿关系密切共生的磷灰石形成时代为(148±25)Ma(MSWD=0.64),与黄铁矿关系不密切的磷灰石形成时代为(142±69) Ma(MSWD=11.8),两组磷灰石测年结果在误差范围内基本一致,说明两者形成于相同的成矿作用过程。总体上看,曼龙沟金矿床成矿时代为~145 Ma,属于燕山早期,矿床的形成与太平洋板块向西俯冲、华南陆块岩石圈自东而西伸展有关。