条带状铁建造（BIF）中的金矿床

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太古宙绿岩带中广泛发育着条带状铁建造（BIF），是铁矿石的重要来源，这类条带状铁建造一般称为阿尔戈马型，属火山喷气沉积成因。含金条带状铁建造常与镁铁质-超镁铁质火山岩呈互层产出。这类金矿床在巴西、澳大利亚、津巴布韦、美国等地均有分布，有的规模较大。但在我国绿岩带中，这类型金矿目前发现的较少，仅在五台山绿岩带中发现有金矿化，如柏枝岩、康家沟、小板峪等金矿床，但规模不大，尚待进一步工作。

（一）柏枝岩金矿床

柏枝岩金矿位于五台县台怀镇柏枝岩村，产于五台山绿岩带东部。矿区出露地层为柏枝岩组，由绿泥片岩、绿帘钠长绿泥片岩、绿泥绢云斜长片岩夹绢云母石英片岩及多层磁铁石英岩组成，其原岩明显具有两个旋回，每个旋回下部都以为镁铁质火山熔岩夹火山凝灰岩为主，向上过渡为安山质-长英质火山岩夹火山碎屑沉积岩。铁建造主要产在绿泥钠长片岩、绿泥片岩和绢云绿泥片岩中，产在下部火山旋回的铁建造厚度较薄，一般0.5m左右，上部的铁建造较厚，形成工业铁矿--柏枝岩铁矿床。

金矿化严格受地层层序控制，自下而上有两个含金层：下部含金层产在下部铁建造的底部，主要岩性为绿泥铁闪片岩、铁闪磁铁石英岩和绢云绿泥片岩，称为盘道沟-庙顶庵金矿带；上部含金层位在上部铁建造的底部，主要岩性为纹层状铁闪磁铁石英岩、条纹状磁铁石英岩夹绿泥片岩，称为柏枝岩金矿带。金矿化好的是盘道沟-庙顶庵金矿带，该带走向北东东700，延伸约3500m，宽3～50m，产状与地层一致。

1.矿体产状与规模

盘道沟-庙顶庵金矿带中已发现金矿化体（＞0.1×10-6）18个，分为东段盘道沟地段和西段庙顶庵地段。东段北东东向断续延长850m，圈出14个矿化体，矿化体长度20～100m，厚0.35～5.23m，平均品位1×10-6左右。西段已圈出4个矿化体，金的最高含量（1.31～10.19）×10-6，矿化体长度一般为20m左右，其中一个断续延长700m左右。这些矿化体全部分布在狭长的矿带中，呈透镜状和似层状体，与铁建造整合产出。

2.主要矿物成分

盘道沟-庙顶庵金矿的主要矿物是石英、磁铁矿、镁铁闪石类、黄铁矿和磁黄铁矿。其中石英、磁铁矿和镁铁闪石类是基本矿物成分，但含量变化很大，石英20%～80%，磁铁矿5%～60%，镁铁闪石类5%～20%。黄铁矿和磁黄铁矿是常见矿物，但含量少，分布不均。

表2-11　磁铁矿电子探针定量分析结果（WB/%）

注：①由中国地质科学院矿床所王文英测试；②由杨明明测试。　（据骆辉，1994）

磁铁矿粒度细小，一般小于0.1mm，为他形晶-自形晶，呈单晶和聚集体形式分布，排列成条纹条带状。根据电子探针分析（表2-11），磁铁矿中Na2O、MgO、Al2O3、SiO2、K2O、CaO、TiO2、Cr2O3和MnO的含量之和仅为0.78%～1.15%，成分是比较纯净的。但是，含金铁建造磁铁矿比不含金铁建造磁铁矿含有更多的杂质，含金铁建造磁铁矿的SiO2、Al2O3、TiO2、Cr2O3、Na2O的平均含量，分别为不含金铁建造磁铁矿同类成分的2.19、3.32、4.53、2.72和18.5倍，表明含金铁建造磁铁矿形成环境或形成过程含有或混入更多的杂质。五台山绿岩带铁建造的磁铁矿中普遍含有锗，含量（4.6～11）×10-6，平均7.3×10-6，近于锗克拉克值的8倍。锗与水下火山热液和喷气作用密切相关（白瑾，1986），表明含金铁建造磁铁矿的形成更接近于火山源环境。

镁铁闪石系列矿物是铁建造中主要含铁硅酸盐矿物，分布很普遍，尤其是铁建造金矿中更加发育，一般呈针状、片状、长柱状平行排列。矿物的化学成分以富铁为特征（表2-12），w（Fe）/w（Mg）值为6.74～7.93，属铁闪石，是硅酸盐相铁建造的变质矿物，其中金的含量低。

表2-12　镁铁闪石化学分析结果

（据211队1981年资料）

黄铁矿和磁黄铁矿是铁建造金矿的常见金属硫化物，但含量少，分布不均匀。黄铁矿在铁建造中呈稀疏条纹或呈稀疏散粒状分布，粒度细小，一般为他形-半自形晶，平均含量为2%左右。有的铁建造金矿出现褐铁矿和溶蚀洞穴，金的含量明显增加。磁黄铁矿主要有两种类型：一是呈自形晶或浑圆状晶粒，被包含于磁铁矿中，粒度微细，稀疏包裹，但分布范围较广，为早阶段磁黄铁矿；另一种磁黄铁矿与绿泥磁铁石英岩共生，粒度较粗，一般为0.12mm，呈稠密浸染或近似块状，与磁铁矿呈连晶，是晚阶段形成的磁黄铁矿。根据电子探针分析（表2-13），黄铁矿贫硫，w（S）/w（Fe）＝1.14，矿物简略化学式Fe1.04S2。早阶段磁黄铁矿和晚阶段磁黄铁矿的硫、铁含量近似，简略化学式Fe0.91S-Fe0.93S。黄铁矿和磁黄铁矿都含金，黄铁矿含金0.09%，磁黄铁矿含金0.00～0.12%。

表2-13　黄铁矿和磁黄铁矿化学成分的电子探针测试结果

注：中国地质科学院矿床所电子探针分析室王文英测试。　（据骆辉等，1994）

3.矿石类型和结构构造

根据铁建造金矿的主要矿物组合，矿石可分为磁铁矿磁黄铁矿石英型、黄铁矿磁铁矿石英型、镁铁闪石磁铁矿石英型和磁铁矿石英型四种类型。以镁铁闪石磁铁矿石英型和黄铁矿磁铁矿石英型为主，磁铁矿磁黄铁矿石英型仅在盘道沟坑洞中发现，单一磁铁矿石英型金的含量最低。矿石构造以条纹状、条带状为主，条带是不同矿物组合之间的韵律。

4.金在铁建造中的分布

金在铁建造中的分布与铁建造类型有关，从表2-14中可看出，含硫化物铁建造比不含硫化物的铁建造含金量高，含硅酸盐铁建造比不含硅酸盐铁建造含金高，薄层比厚层铁建造含金高，氧化比不氧化铁建造含金高。这些特征表明金矿化与铁建造原生沉积作用和后生富集作用有关。

表2-14　铁建造类型与金的含量（WB/10-6）

（据骆辉等，1994）

（二）康家沟金矿床

康家沟金矿床位于山西省代县西窑乡康家沟村，产出在五台山绿岩带柏枝岩组含铁岩系内。柏枝岩组为一套绿片岩相的变质火山岩建造，主要由变质镁铁质-安山质-长英质火山岩和喷气沉积岩系组成，其岩石类型主要为绿泥片岩、方解绿泥片岩、角闪绿泥片岩、绢云绿泥片岩、绿泥石英片岩、菱铁绿泥片岩、绢英片岩、大理岩类、菱铁石英岩、铁白云石石英岩和磁铁石英岩等。其中大理岩类分为石英大理岩、电气石石英大理岩和金云母石英白云石大理岩等。电气石和金云母是喷气沉积的特征性矿物，其中硼、氟以及岩石中大量的CO2表明与水下火山喷气活动有关。

矿区位于五台群重褶复向斜东翼，令狐-康家沟-伯强区域性韧性剪切带通过矿区。韧性剪切带宽约100余米，由糜棱岩系组成，从边部向中心剪切应变增强，形成构造岩和相应蚀变岩分带：糜棱岩化片岩-弱绢云母化带→初糜棱岩-强绢云母化带、弱硅化带→糜棱岩-碳酸盐化石英硫化物脉带。

康家沟金矿体的产出严格受地层和岩性控制，与容矿喷气沉积岩的空间分布基本一致。据曹国雄等（1994）资料，矿区内目前已发现8个矿体，主要产在石英大理岩和含铁石英岩中，工号矿体产在石英大理岩与绢云绿泥片岩间，Ⅶ号矿体产在绢云绿泥片岩中（表2-15）。矿体形态为透镜体，长度50～200m，厚度0.28～44m，延深15～200m。

矿石类型主要分三类：赤铁矿-石英型；黄铜矿-黄铁矿-铁白云石-石英型和辉铜矿-褐铁矿-方解石-石英型。矿石的矿物成分较为简单，金属矿物主要是赤铁矿、黄铁矿、黄铜矿，其次为磁黄铁矿、磁铁矿、褐铁矿等；脉石矿物主要为石英、方解石、铁白云石、绢云母等。除自然金外，金以裂隙金、晶隙金赋存在黄铁矿、黄铜矿、铁白云石、方解石等的裂隙或颗粒间。自然金的成色为975。矿石为条带状和条纹状（条痕状）构造。

表2-15　康家沟金矿矿体产状、形态、规模和品位

注：①推测值；②平均值。

围岩蚀变主要是碳酸盐化、硅化，其次是赤铁矿化、褐铁矿化和硫化物化。与金矿化关系密切的主要是硅化和碳酸盐化。碳酸盐化在地表分布长度大于1500m，宽2～30m，其分布范围与喷气沉积岩层产出范围、金高值异常带基本相同。

浸染状硅酸盐磁铁石英岩型矿石及特征

氧化物相条带状铁建造多具典型的中条带（mesoband，Trendall，1965）型条带状构造，其中富铁矿物以磁铁矿为主，条带状构造即由以磁铁矿为主组成的条带层和以石英为主组成的条带层的韵律性变化所构成。该类型条带状铁建造常含一定量的富铁硅酸盐矿物：铁闪石和镁铁闪石及不等量的铁白云石、菱铁矿及方解石矿物，但两类矿物的含量一般都在15%以下。在金岗库组某些条带状铁建造层中常常不见碳酸盐矿物，仅见部分铁闪石和镁铁闪石及少量帘石矿物（图版Ⅰ-6），这其中部分原因可能与金岗库组条带状铁建造遭受角闪岩相变质作用过程中，其中有限的含铁碳酸盐矿物与二氧化硅、水发生反应生成铁闪石类矿物有关（Trendall和Morris，1983）。除此之外，在小板峪一带还发现了一种组成特殊的氧化物相条带状铁建造，从野外露头看，多呈褐**土状，具条带状构造，其组成矿物除赤铁矿及针铁矿外，主要为高岭石和石英（图版Ⅰ-7），有时也含少量的白云母、蒙脱石、铁白云石矿物，空间上与其他类型条带状铁建造紧密产出（图版Ⅰ-8），但界线截然。

碳酸盐相条带状铁建造其条带状构造在不同地点发育的条带状铁建造层中表现出不同的特点。在小板峪一带，碳酸盐相条带状铁建造只呈现出简单的中条带（mesoband）型条带状构造（图版Ⅱ-1），条带发育宽度不等，而在康家沟一带，富硅质条带与富碳酸盐条带不仅组成了典型的中条带型条带状构造，在富硅质条带内仍可见更细密的纹层状条带（类似于aftband，Trendall，1965），具极好的韵律性（图版Ⅱ-2）；在殿头一带，碳酸盐相条带状铁建造则发育了极均匀的毫米级中条带型条带状构造。从矿物组成看，条带状碳酸盐相铁建造基本由碳酸盐类矿物（包括铁白云石、菱铁矿、白云石等）和石英组成，在富碳酸盐条带层中可见碳酸盐矿物呈不规则粒状镶嵌产出（图版Ⅱ-3），并见较多帘石类矿物产出，单偏光下，常见绿泥石类矿物呈鳞片状产出（图版Ⅱ-4）。在碳酸盐矿物组成种类上，小板峪碳酸盐相条带状铁建造以铁白云石为主，康家沟处则以菱铁矿和铁白云石为主，而在殿头则以菱铁矿为主。值得注意的是，在康家沟、殿头一带碳酸盐相条带状铁建造的围岩中常见较多自形-半自形状星散分布的菱铁矿（图版Ⅱ-5），表明了碳酸盐相条带状铁建造与围岩之间密切的物源关系。

本区硅酸盐相条带状铁建造在矿物组成上则表现出了不同的特点，在柏枝岩一带，主要由铁闪石和镁铁闪石组成；而在小板峪一带，富铁硅酸盐矿物主要为绿泥石类（图版Ⅱ-6），从该矿物的光性特征及相应岩石的化学成分分析结果看，可能为黑硬绿泥石，可见该类岩石含较多铁的氧化物，呈纹层（aftband）条带产出，除此之外，本类铁建造还含有少量的碳酸盐矿物和帘石类及石英，有意思的是，该条带状铁建造中的板片状较自形的黑硬绿泥石（?）矿物呈斜切条带层分布，显示出在一定变形变质作用条件下重结晶而形成的特点，表明了变质作用对条带状铁建造矿物组成及结构的影响。

混合相条带状铁建造，其最大特征就是多种矿物相在同一条带状铁建造中含量都较高，如磁铁矿与大量铁闪石、镁铁闪石紧密共生（图版Ⅱ-7）组成磁铁矿-闪石类矿物条带，或者在相对富石英的和相对富磁铁矿的条带中同时有大量富铁碳酸盐矿物与磁铁矿、石英等镶嵌共生（图版Ⅱ-8），它们均反映了氧化物相与硅酸盐相、碳酸盐相过渡的矿物组成特点。另外，在五台地区的土岭、殿头一带的某些条带状铁建造层中常见较多斜绿泥石—淡斜绿泥石产出，多与磁铁矿组成磁铁-绿泥石为主的条带层（图版Ⅲ-1），其绿泥石种类与绿泥片岩围岩的一致。

该类型矿石分布于柏枝岩金矿床，以富含铁硅酸盐矿物为特征。矿石为条带状构造，由磁铁矿条带、镁铁闪石条带和石英条带组成，条带厚度从1 mm至几mm。矿石结构为粒状结构。矿石主要矿物为磁黄铁矿（0～20%）、黄铁矿（5%～15%）、磁铁矿（15%～40%）和镁铁闪石（10%～20%）。镁铁闪石类矿物，以铁闪石为主。有的矿石含较多绿泥石。镁铁闪石类矿物或呈单矿物条带或条纹产出，或以针状或片状晶定向散布于磁铁矿条带之中，与磁铁矿呈连晶。该矿石是含磁黄铁矿较多的矿石之一。磁黄铁矿粒度0.04～0.42 mm，一般0.12 mm左右，有四种产出形式：①自形晶嵌布磁铁矿周围的石英中；②镶嵌于磁铁矿的晶边，接触面平直，磁铁矿为自形晶，无交代现象；③呈滴状或自形晶包裹于磁铁矿中；④呈网脉状分布在脉石颗粒之间。产状形式表明磁黄铁矿与磁铁矿为共生矿物。磁铁矿粒状，粒度0.05～0.31 mm，一般0.10 mm左右，大颗粒多为自形晶，粒度0.17～0.75 mm左右，为变斑晶。黄铁矿多呈单晶稀散排列呈条纹或与磁铁矿呈连晶，粒度变化大，细粒0.17 mm×0.11 mm，中粒0.12 mm×0.17 mm，粗粒0.66 mm×0.44 mm（骆辉等，1994）。矿石Au品位2.45×10-6，最高10.79×10-6。

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