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{ 第6 卷 第6 期 有色金属矿产 与勘查 Vo 1 ． 6 ． No ． 6 三 里 墨 张 佩 华 桂林 举院桂林5 4 1 0 0 4 略 萎 金 矿 一 乐 孑 关 键 词 金 矿 、 些 一 、 ／ ， 、 j 7 。 f 1 金矿 中金离子晕的形成机制 金 在 自然 界 中 的 存 在 形 式 主 要 是 单 质 和 自然 金 ， 并 且 主 要 赋 存 在 金 属 硫 化 物 矿 体 中 。 由于 金 以 单 质 在 自 然 界 存 在 ， 所 以 金 的 电 极 电 位 可 视 为 可 逆 电 极 电 位 。 从 理 论 上 得 知 Au ”／ Au1 ． 5 0 V，dE A． C l ] 。 。 ／ Au --1 ． 0 0 V， [ Au Br ] ／ Au 一 0 ． 8 7 V ， [ Au CNS 2 ] ／ Au 一 0 ． 6 9 V 。 可 以 看 出 ， 不 管 金 以 Au ”存 在 还 是 以 络 阴 离 子 存 在 ， 组 成 电极 的 标 准 电 极 电 位 值 都 比 较 高 。 我 们 测 定 了 金 在 不 同 电 解 质 溶 液 的 电 极 电位 ， 结 果 发 现 ， 金 在 水 及 KCI 溶 液 中 的 电 位 值 比 黄 铁 矿 要 低 表 1 。 我 们 还 测 定 了 金 与 黄 铁 矿 在 水 及 I N Ka 溶 液 中 组 成 的 电 池 的 电 动 势 表 2 。 结 果 发 现 ， 随 着 时 间 的 增 长 ， 其 电 动 势 E 慢 慢 减 少 ， 大 约 在 3 天 后 E 值 趋 于 零 或 接 近 零 ． 但 其 它 金 属 硫 化 矿 组 成 的 原 电 池 ， 电 动 势 不 随 时 间 变 化 表 1 金在 不 同溶 液中 的电极 电位 Ta Me 1 El e c t r o d e p o t e nt i a l o f g o l d i n d i f f e r e n t s o l u t i c a x 由 于 金 的 电 极 电 位 低 于 黄 铁 矿 的 稳 定 电 位 ， 故 组 成 原 电池 时 金 为 负极 阳 极 。 金 的 化 学 性 质 很 不 活 泼 ， 在 自然 界 条 件 下 ． 极 难 被 氧 化 溶 解 ， 但 在 电 化 学 作 用 下 ， 则 会 产 生 溶 解 。 如 有 外 加 电场 作 用 ， 金 电 极 的 电极 电 位 会 随 时 间 的 延 长 而 增 大 ， 在 负 极 周 围 溶 液 中 能 检 出 Au “或 络 阴 离 子 。 这 是 因 为 当 金 插 入 水 中组 成 电极 时 ， 金 离 子 浓 度 [ Au ] 一 O 随 电 化 学 溶 解 作 用 ， 溶 液 中 金 离 子 浓 度 不 断 增 加 根 据 能 斯 特 公 式 计 算 ， 金 离 子 浓 度 增 大 ， 其 电 极 电 位 也 增 大 。 当 金 的 电极 电位 增 大 到 与 黄 铁 矿 稳 定 电位 相 近 时 ， 电 池 的 电 动 势 值 E 一 0， 金 的 电 化 学 溶 解 基 本 停 止 金 插 入 KCI 溶 液 也 有 类 似 情 况 ， 只是 此 时 在 溶 液 中 以 [ Au CL ] 存 在 。 当 金 与 黄 铁 矿 共 生 时 ， 在 一 定 溶 液 条 件 下 ， 金 与 黄 铁 矿 组 成 无 数 多 微 电 池 ， 金 电 极 为 负极 阳 极 Au电 化 学 溶 解 的 电 化 学 反 应 为 1 9 9 7 0 1 2 O 收祷 ， 1 9 9 7 呻 一O 7 改回。 中国有色金属工业总公司地质总局重点项 目 3 6 4 维普资讯 负 极 阳极 Au 4 C1 一 3 e 一 [ Au CI ] ； 正 极 阴 极 F e S 4 e F e 。 2 8 。 在 不 断 的 电 化 学 溶 解 作 用 下 ， 介 质 中 的 Au ～、 [ Au C1 ] 一、 E Au CI ] 等 离 子 浓 度 也 不 断 增 加 形 成 金 的 离 子 晕 。 所 以 ， 金 离 子 晕 是 由 电 化 学 溶 解 作 用 所 致 ， 而 绝 不 可 能 有 氧 化 溶 解 。 表 2金 与 黄 铁 矿 组 成 原 电 池 的 电 动 势 Ta b l e 2 El e c t r o mo t iv e f o r c e o f t h e b a t t e r y c o mp o s e d o f g o l d a n d p y r i t e 2 金矿 电化学溶解的模拟试验 为 了 进 一 步 说 明 在 微 电池 作 用 下 ， 金 矿 体 产 生 电 化 学 溶 解 形 成 Au离 子 晕 的 机 制 ， 作 者 在 图 1模 拟 实 验 Au提 取 时 量 曲线 Fi g ．1 M o d e l i n g o I t i me c a p a c i t y c l l r v e 8 s h o wi n g t h e e x t r a c t i o n o f Au 表 3不 同 时 间提 取 的 Au量 实验 室 做 了 人 造 金 矿 体 电 化 学 作 用 的 模 拟 实 验 。 1 实验装置 在实验室设置一个长、 宽、 高 各 0 ．5 m 的 木 槽 。 槽 底 放 置 一 个 长 2 0 c r n， 直 径 1 0 e ra 的 柱 状 模 拟 金 矿 体 。 模 拟 金 矿 体 主 要 由 以 黄 铁 矿 为 载 体 的 金 矿 石 组 成 。 在 模 拟 矿 体 上 下 两 端 施 一 电压 1 5 0 V 的 激 发 电 源 。 自 来 水 作 为 电 解 液 放 八 槽 中 ， 深 0 ． 4 r n。 淹 没 矿 体 ， 然 后 通 电 促 使 人 造 矿 体 产 生 电 化 学 溶 解 ， 电 流 达 到 4 0 0 mA。 在 外 加 电 场 的 激 发 下 ， 人 造 矿 体 很 快 开 始 溶 解 金 离 子 不 断 进 八 水 溶 液 中 ， 形 成 离 子 晕 。 槽 内 地 电 提 取 装 置 提 取 样 品进 行 测 试 分 析 ， 了 解 金 含 量 随 时 问 的 变 化 情 况 ， 从 而 阐 明 金 矿 在 外 加 电场 作 用 下 产 生 电化学 溶 解 作用的结 果 。 T a b l e 3 T h e r e t r a c t e d A u c o n t e n t s f o r d i f f e r e n t t i m e 2 实验 结果 实验进 行 了一 个星 期 。 每天 提 取 一 次 样 ， Au含 量 变 化 情 况 见 表 3 、 图 1 。 从 表 3 可 以 看 出 ， 在 第 4 天 以 前 Au含 量 都 较 低 ， 每 天 Au含 量 仅 增 长 0 ． 1 1 0 强 。 第 4 天 样 品 中 Au含 量 突 增 大 到 3 ． 91 0， 说 明 在 第 4 天 以 前 样 品 中 的 Au是 自来 水 的 本 底 含 量 和 放 入 模 拟 矿 体 时 污 染 的 d - “ 量 Au离 子 。 第 4 天 ， 模 拟 矿 体 急 剧 电 化 学 溶 解 ， 造 成 水 中 Au离 子 含 量 突 然 增 多 ， 增 长 率 达 0 ． 9 7 1 0 ／ 天 。 第 五 天 以 后 ， Au含 量 基 本 保 持 稳 定 状 态 ， 即 逐 步 达 到 了 动 态 平 衡 。 上 述 模 拟 实 验 结 果 进 一 步 说 明 在 自然 电场 或 人 工 电 场 作 用 下 ， 能 使 含 Au硫 化 矿 物 加 速 电 化 学 溶 解 ， 即 含 金 硫 化 物 矿 体 在 自身 内部 众 多 微 电 池 的 作 用 下 ， 发 生 电 化 学 溶 解 ， 不 断 向 周 围介 质 输 送 Au离 子 。 这 些 Au离 子 在 外 电 场 作 用 下 ， 提 取 到 特 殊 的 装 置 中 ， 通 过 分 析 提 取 装 置 中 的 Au含 量 可 达 到 找 寻 隐 伏 金 矿 的 目的 。 3 不同产状 、 不同埋 深隐伏 金矿 体的地 电化学 异常形态 36 5 维普资讯 地 电 化 学 异 常 的 形 态 是 矿 体 周 围 离 子 晕 分 布 及 外 电 场 作 用 两 个 方 面 的 综 合 反 映 。 就 目前 的 认 识 来 看 ， 金 矿 上 方 的 地 电 化 学 异 常 形 态 ， 大 致 有 以 下 几 种 情 况 。 3 ． 1 石英脉型金矿地电化学异常形态 1 矿 脉 陡 倾 斜 或 近 于 垂 直 产 出 ， 矿 体 埋 藏 较 浅 。 该 类 金 矿 床 上 地 电提 取 的 Au异 常 背 景 较 高 ， 一 般 在 0 ． 21 0 ～ 0 ． 51 o 。 范 围 内 。 异 常 强 度 在 0 ． 8l O ～ 2 ． 01 0 范 围 内 变 化 。 异 常 幅 值 变 化 大 。 异 常 形 态 呈 现 出 狭 窄 高 强 度 单 峰 形 态 。 异 常 往 往 出 现 在 矿 体 正 上 方 ， 与 矿 体 位 置 紧 密 相 关 图 2。 2 矿 脉 产 出 比较 陡 ， 但 矿 体 埋 藏 较 深 。 该 类 型 金 矿 床 上 方 地 电 提 取 的 Au异 常 背 景 较 低 ， 一 般 在 0 ． 2 l O。 ～ 0 ． 6 1 0 范 围 ， 异 常 强 度 在 0 ． 4 1 0 ～～ o ． 8 1 0 范 围 图 2新 尴 库 兰 金 矿 地 电 提 取 金 异 常 剖 面 图 Fi g ． 2 Th e c r o , s s e c t i o n o f t h e Au a n o ma l i e s o f t h e e l e c t r o e x t r a c t i o n o f t h e Ku l a n g o l d d e p o rt ，Xi n j i a n g 横坐标为点号 ． 点距2 0 m． 网格趾为矿体 ， 下同 内 变 化 ， 异 常 幅 值 变 化 小 。 异 常 呈 双 峰 或 多 峰 形 态 峰 间 距 离 较 短 或 多 连 峰 。 异 常 与 矿 体 关 系 密 切 ， 一 般 无 位 移 现 象 ， 即 异 常 地 段 就 是 矿 体 赋 存 地 段 图 3 。 3 矿 脉 缓 倾 斜 产 出 ， 矿 体 埋 藏 较 浅 。 该 类 型 金 矿 地 电 提 取 的 Au异 常 背 景 一 般 在 2 1 0 ～ 51 0 9 范 围 内 ， 异 常 强 度 在 1 0 1 0 ～ 2 5 1 0 - 9 范 围 内 。 异 常 呈 双 峰 、 连 双 峰 形 态 。 在 矿 头 对 应 部 位 附近 有 高 峰 值 异 常 ， 另 一 个 峰 或 多峰 一 般 出 现 在 矿 体 倾 斜 方 向 。 如 图 4 所 示 。 这 些 峰 距 离 远 图 3浙 江 遂 昌 金 矿 地 电 提 取 金 异 常 剖 面 图 Fi g 3 Th e c r o s s s e c t i o n o f t M Au a n o ma l i e s o f t h e e le o t r o - e x t r a c r i o n o f t h e S t fi c h a n g g d d d e p o s i t ，Z h e J i a n g J 一上像罗磨山组； A n D h 一前震旦系陈察群变质岩 囝 4江 西 金 山 金 矿 地 电提 取 金 异 常 剖 面 图 Fi g ．4 Th e c r o s s - s e c t i o n o f t h e Au a n o ma l i e s o f t h e e l e c t r o e x t r a c t i o n o f t h e J i n s h a n g o l d d e p o s i t ， J i a n g x i 近 与 矿 体 倾 斜 程 度 有 关 ， 倾 斜 越 缓 ， 峰 之 间 距 离 越 远 。 4 矿脉 缓 倾斜 或接 近 于水 平状 产 出 ， 矿体 埋 藏 较 深 。 该 类 型 金 矿 地 电 提 取 Au异 常 背 景 较 小 ， 一 般 在 0 ． 1 1 0 ～ 0 ． 3 1 0 范 围 内 ， 异 常 强 度 在 0 ． 41 0 ～ 0 ． 8 1 O 范 围 内 ， 幅 值 变 化 不 大 。 异 常 呈 低 缓 连 串 宽 峰 形 态 ， 如 图 5 所 示 。 3 6 6 维普资讯 图 5新 疆 金 窝 子 金 矿 地 电提 取 金 异 常 剖 面 图 Fi g ． 5 Th h C r O S ,*J - s e c t i o n o f t h e Au a n o ma l ie s o f t h e e l e c t r o e x t r a c t io n o f t h e J i n wo z i g o l d d e p o s i t ， Xi n j i a n g 图 6河 北 后 沟 金 矿 地 电提 取 Au异 常 剖 面 图 Fi g , ． 6 Th e c r o s s - s e c t i o n o f t h e Au a n o m| i e s o f t h e e | e c t r o - e x t r a c t i o n o t t h e Ho u g o u g o l d d e p o s i t ，He b e i 3 ． 2 构造蚀变岩型金矿地电化学异常形态特征 此 类 型 金 矿 床 地 电提 取 Au异 常 背 景 都 偏 高 ， 一 般 在 5 1 0 ～ 1 0 1 0 。 范 围 。 异 常 强 度 也 偏 太 ， 一 般 在 2 01 0 ～ 1 0 0 1 0 范 围 。 异 常 幅 值 变 化 大 ， 呈 高 强 度 多 宽 峰 形 态 ， 最 高 异 常 值 往往 出现 在矿 头部 上方 。 异常与 矿体 倾斜方 向对 应较好 ， 在 矿体 倾斜 的下 盘异 常较 发育 ， 如 图6 所 示 从 上 述 分 析 的 典 型 实 例 中 可 看 出 不 同 产 状 、 不 同埋 深 、 不 同类 型 的 金 矿 床 上 方 存 在 着 各 具 特 点 的地 电提取 Au异 常 。 我 们在 未知 地 区寻找 隐伏 金 矿 时 ， 对 采用 地 电提取 方法 测 出 的地 电 提 取 Au异 常 ， 可 参 照 上 述 典 型 实 例 的 异 常 特 征 进 行 对 比 分 析 与 评 价 解 释 ， 从 而 达 到 寻 找 隐 伏 金 矿 的 目的 。 参加本项研究I作的还有邓涛声教授、 解庆林博士、 王卫民助理研究 员。 中国有 色金 属I 业总公司中南I大开放实验室承担 j部份样品的测试分析I作， 在此一并致谢。 参 考 文 献 1罗先熔． 地球电化学勘查及源孰拽矿． 北京 冶盎工 出版社 ． 1 9 9 6 2 蒋声． 外电场 作用离子 晕中的离子电迁移． 硅林地院学报 ． 1 9 9 2 2 GENETI C M ECHANI S M AND FEATURES OF GEO- AN0M ALI ES OF CONCEALED GOLD DEPOSI TS CAL L uo Xi a n r o n g W a ng W eimi n Zh an g Pei h u a G“ l m t e o fTe c h r Mo g y ． Gu i t i n ． 5 4 1 0 0 4 Abr a c t The g e o e le c t t i c a n omaly i s r u l t e d f r o m t h e i o mc h a l o o f Au a r o u n d t h e b o d i e s ．thml 】 e kc t r o c h e mma 【d i s- s o l u t i o n e f S e c t e d b y mi c r o c e l l s c o mp o s e d d i f f e r e n t mi n e r a ls B y f u n c t i o n of g e c e le c t t i c fi al d ．c o n c n 【 柏t d i ff i o n a n d a r c u Mt i n g g r o u n dwa t e y ，t hei o r fi cha] o o fAui st r a n s p o r t e d u p wa r dt o S ur r a c e a nd ⋯s p e c i f i c g e o e [e c t t i c a n o ma l y o Au． w c h r e p r e n t s d i v e r s e p a t t e r n s b e c a u O j v a r ie dⅧ㈣s a n d di f f e r e n t d e p t h o f t h e o n c e 2 ． e d o r e b nd ie s Ke y wo r d s g o l d d e p o s it s ； g e o de c t r i c a n o n ] yI g e n e t ic me c h a nis m 36 7 维普资讯
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