浅谈砂金矿.ppt

浅谈砂金矿,主要砂金矿床的共同特征是成矿于前中生代的变质泥页岩中，广泛分布有含金石英细脉,，小的中酸性硅铝衍生侵入体。在构造活动长期稳定或反复侵蚀和沉积过程中，使黄金解体，通过水力分级而富集成矿。有利于原生岩成矿的岩层包括从中酸性火山岩衍生的碳酸盐或含黄铁矿页岩以及侵入页岩的小硅铝花岗岩、二长岩或石英闪长岩。对于来源于页岩和花岗岩的砂金矿床来说，有利灼成矿环境是，在亚热带气候条件下，矿床赋存在地质构造长期稳定的近期地质年代的地层中。,【美国】J.R.沃杰西克MiningEngineering,,一、砂金矿的成因类型及成矿时代二、砂金矿的分布与富集规律三、砂金矿的成矿机理四、砂金矿的找矿方向五、砂金矿床开采方式六、典型砂金矿的分析,目录,砂金矿的成因类型及成矿时代,,第一节砂金矿的成因类型,砂金矿的分类目的，在于进一步掌握砂金矿的共性、个性及其内在联系，以便准确运用。因此，分类一定要概念明确，含义清楚，又要具有系统性和科学性。一、现存砂金矿的成因分类任何一个砂金矿的形成，都不是某种单一的地质作用所能完成的。同种成因类型或不同成因类型的砂金矿，由于所赋存的地貌部位不同也各有所异，其工业意义也各有不同。砂金矿形成后，每经过一次侵蚀旋回，它就有可能被改造一次。现存砂金矿的成因，也就是赋存砂金矿的现存堆积物的成因。这里要指出的是本文分类不包括古砂金矿、埋藏砂金矿、复式砂金矿、河谷砂金矿。在考虑到上述因素后，按成矿类型和地貌单元对我国现存砂金矿进行如下分类,,,,,,,,,,,砂金矿成因类型分类表,,,,,,采用既能反映砂金矿的成矿作用，又能说明砂金矿所赋存的地貌部位的联合命名。如冲积型阶地砂金矿，前者为砂金矿的成矿作用，后者为砂金矿所赋存的地貌部位。使用者或学者一目了然。,二、现存砂金矿的成因类型,现存砂金矿的主要成因类型为冲积型河漫滩砂金矿及冲积型阶地砂金矿。绝大部分大、中型和部分小型砂金矿床皆属此种成因类型，其累计探明储量占砂金矿总储量的90以上。次为洪积型“V”谷砂金矿，多为小型砂金矿床。其它成因类型的砂金矿，就目前来看尚不具有重要的工业意义。,1、冲积型河床砂金矿,在流水的作用下形成并直接分布于河床或河床底部砂砾石层中的砂金矿，称之为河床砂金矿。其首要特点是砂金矿的赋存部位必须与现代河床的分布位置密切相关，而不是与现代河床的分布位置处于某种偶然的关系。应当注意的是不能把置于河床下面的河漫滩砂金矿或其它成因类型的砂金矿视为河床砂金矿。,2、冲积型河漫滩砂金矿,冲积型河漫滩砂金旷，即IOA毕利宾或一些地质报告中所指的“冲积型河谷砂金矿”。它是在流水的冲积作用下形成并赋存于河漫滩堆积物下部的一种砂金矿。该类型砂金矿较为稳定，可分布于大、小河谷中。特别是在新构造运动较为稳定的地区（以侧向侵蚀作用为主）尤为广布。,3、冲积型阶地砂金矿,实际上是老河漫滩砂金矿的残留部分。也就是说当河谷下切时，没被挖深或侧向侵蚀作用所冲刷掉的部分，被称之为冲积型阶地砂金矿。冲积型阶地砂金矿皆分布于河漫滩的一侧或两侧。其保存的完好程度与该区的新构造运动特点有关。当地壳上升幅度较小或处于稳定状态时，河流的侧向侵蚀作用较强，而不利于阶地和阶地砂金矿的保存，有时可被全部冲刷掉；当地壳上升幅度较大时，河流以挖深侵蚀作用为主，则有利于阶地和阶地砂金矿的保存。由于支流的汇入，而使阶地和阶地砂金矿被切割，造成了阶地和阶地砂金矿的不连续；当河流水量减少时（与气候、地貌有关），可使阶地和阶地砂金矿得到保存，河流单向侧向侵蚀时，河谷某一侧的阶地和阶地砂金矿可能保存得很好（图21）,4.冲积型河滩砂金矿,在流水的搬运过程中，一些细小的鳞片状金粒，可被带到很远的下游去，在适当的部位沉积下来，所形成的砂金矿，被称之为冲积型河滩砂金矿，应当指出的是不能把分布在河滩、浅滩或河床中的河床砂金矿视为冲积型河滩砂金矿。该类型砂金矿的最大特点是砂金颗位细小，且极不均匀地分布于冲积物的上部。,5、岩溶型砂金矿,在岩溶地貌区，由于流水〔地表水、地下水）的冲刷、溶蚀、搬运、分选或自身重力下移，使砂金富集于有利部位而形成的砂金矿被称之为岩溶型砂金矿。岩溶型砂金矿具有很大的局限性，仅在岩溶地貌区才具有一定的工业意义。如湖南省的岩口砂金矿床即属此类型。,6．洪积型“V”谷砂金矿,在“v”型谷中，由于洪水（雨季、融雪期）的冲刷、搬运、分选、沉积，在共有利部位形成的砂金矿，被称之为洪积型“V”谷砂金矿。该类砂金矿相当于不同分类表中的峡谷砂金矿、细谷砂金矿或支谷砂金矿。特点是谷底较窄，多呈“V”型谷，谷底宽度与河床宽度相近。谷内为坡积物和洪积物所充填。无常年流水或即使有常年流水也不起冲刷和搬运作用。但当季节性洪水来临时，整个沟谷中的堆积物都有可能被搅动而重新进入活动状态，并被搬运、分选（分选不好）、沉积而使砂金富集于有利地段。这类砂金矿矿虽然储量少，矿体也不稳定，但埋藏浅，分布广，离水源近，便于民采，因此也具有一定的工业意义。还应提到的是可通过其分布规律，进行寻找岩金矿的探索。,7．残积型高位（或低位）砂金矿,含金地质体在表生（常温、常压、气候适宜）条件下的氧化环境中，经风化（物理的、化学的）破碎使金解离或经表生作用使金粒次生长大后，无用组分被剥蚀（冲刷、重力下移、溶蚀、淋滤、风的吹扬）而自然金富集于原地，所形成的砂金矿，被称之为残积型砂金矿。有人根据其风化特点的不同，又细分为残余型砂金矿和残积型砂金矿。残积型砂金矿不具有重要的工业意义，但它是寻找岩金矿的直接找矿标志和砂金矿的主要矿质来源之一。还应提到的是铁帽型金矿该不该列入其内从表生成矿作用这个角度来看，它确是残余型砂金矿，但从矿石结构、金的赋存状态及采选方法来看，它又有别于砂金矿。初步认为不应该把它列为砂金矿的研究范畴。因为它是所有裸露于地表的岩金矿或含金地质体的一个表生（次生）富集带，与下伏岩金矿或含金地质体是不可分割的一部分。,8．坡积型谷坡〔或山麓）砂金矿,含金地质体经风化破碎使金解离后，金粒与风化产物一起，在自身重力或地表水的作用下，逐渐沿坡下移至有利部位富集而形成的砂金矿，被称之为坡积型砂金矿。根据其赋存的地貌部位的不同，又可分为坡积型谷坡砂金矿和坡积型山麓砂金矿。坡积型砂金矿实际上是残积型砂金矿的下移（沿坡）部分，有时与之首尾相接，很难找出明显的界线。因此，有人称之为残--坡积型砂金矿。该类型砂金矿一般规摸小，不具有重要的工业意义。但它是寻找岩金矿的直接找矿标志，也是冲积型河谷砂金矿的主要矿质来源。,9．海积型滨岸砂金矿,岸流及海浪将河流携带入海的含金陆源碎屑及沿海岸被冲蚀破坏的含金地质体加以长期的搬运、分选，使砂金富集于滨岸地带的有利地段而形成的砂金矿，被称之为海积型滨岸砂金矿。,10．湖积型滨岸砂金矿,河流携带来的含金陆源碎屑或滨岸地带含金地质体的风化产物，经岸流和拍岸浪的长期冲刷、搬运、分选使砂金富集于滨岸地带的有利部位而形成的砂金矿，称之为湖积型滨岸砂金矿。不能把滨岸地带的冲积型砂金矿，特别是冲积型三角洲砂金矿视为湖积型滨岸砂金矿。该类砂金矿，由于矿质来源和分布地域的局限性，加之品位低、埋藏较深等特点，因此，一般不具有重要的工业意义。,11．冰碛（水）型砂金矿,含金的风化产物，被冰川（水）搬运后，使砂金富集于有利的部位，而形成的砂金矿被称之为冰碛（水）型砂金矿。根据砂金矿所斌存的地貌部位的不同，又可分为冰碛（水）型谷底砂金矿和冰碛（水）型阶（台）地砂金矿（图22）。,应当指出的是不能把分布在冰川地貌区，特别是冰川谷中的冰川期前的其它成因类型的砂金矿或冰川期后的其它成因类型的砂金矿视为冰碛（水）型砂金矿。,12．风积型砂丘砂金矿,由于风的吹扬作用，比重小的岩石、矿物碎屑被带走，在砂丘迎风方向的背侧，使金和重矿物相对富集而形成的砂金矿，称之为风积型砂丘砂金矿。该类型砂金矿在我国尚无典型矿例，对其成矿机理和分布规律还不掌握。仅在内蒙古的阿右旗一带有些砂金矿点属此种类型，就目前来看尚不具有工业意义。,第二节砂金矿的成矿时代,着重探讨冲积型河床砂金矿、冲积型河漫滩砂金矿和冲积型阶地砂金矿的成矿时代。该种成因类型的砂金矿，皆赋存于河谷堆积物下部的砂砾石层和含砂砾碎石层中。因此，查清河谷含金堆积物的形成时代，也就查明了赋存于其中的砂金矿的成矿时代。为此，我们对河谷含金堆积物的成因类型、岩性特点、所处地貌部位进行了详细观察，并采用了14C测年、热发光侧年、古地磁测年以及对袍粉的研究等多种手段，对河谷含金堆积物的形成时代进行了测定。,一、河谷堆积物剖面及样品采集,“六五”期河，笔者对黑龙江省的漠河、呼玛--黑河、嘉荫--汤原、桦南--林口及东宁等地区的河谷含金堆积物进行了详细考察，同时采集了14C、热发光、古地磁及孢粉等样品，并测得了河谷含金堆积物的年龄数据。又在内蒙古的金盆、新疆的阿勒泰、江西的景德镇、陕西的汉中等地区内，实测河谷含金堆积物剖面25条，并采集了14C样7件、热发光样品7件（表7）、古地磁样品13组（每组3块）及孢粉样品6件。,二、砂金矿的成矿时代,第三纪以来的各个时期，在我国皆有砂金矿的形成。第三纪以来地壳每经过一次侵蚀旋回，在其它条件具备的前提下，就可能有一期砂金矿的形成。从第三纪各级夷平面算起到现代河床为止，在各砂金分布区内地壳的抬升稳定抬升，少者5一6次，多者10余次，因此，砂金矿也就有5一6个或10余个成矿期。但中更新世以前的各成矿期所形成的砂金矿，就目前来着，除个别地区如黑龙江、内蒙古的第三纪砂金矿外，皆不具有重要的工业意义，但可为后期砂金矿的形成提供丰富的矿质来源。因此，没对其进行工作。这次通过对前述5个地区（内蒙古、黑龙江、新疆、江西、陕西）内的河床、河漫滩、一级阶地、二级阶地等含金堆积物的成因类型，岩性特点及其形成时代的详细研究后认为我国流水成因砂金们均主要成矿时期是中更新世晚期--全新世（表10）。,1．冲积型二级阶地砂金矿的成矿时代为中更新世晚期--晚更新世中期（95000一220OO0a）。2．冲积型一级阶地砂金矿的成矿时代为晚更新世--全新世（1500一200000a）。3．冲积型河漫滩砂金矿的成矿时代为全新世（750一10000a）。4.冲积型河床砂金矿的成矿时代为全新世晚期。对此没有取得更多的年龄数据，仅在黑龙江省呼玛地区的余庆老沟现代河床堆积物中（砂砾石层上界）取1件14C样品，测得年龄数据为600士60a。因此，认为河床砂金矿的成矿时代为全新世晚期是没问题的。应提到的是有的年龄样品没采在含金砂砾石层中（砂砾石层中有时没有含碳的粘土或淤泥的透镜体），而是取在含金砂砾石层上界的粘土或淤泥层中，因此所得年龄数据要偏小些。各砂金富集区同一地貌单元内的砂金矿其成矿时代相差也很大，就是同一砂金富集区内同一地貌单元的砂金矿，其成矿时代也有较大的不同〔表10）。,其主要原因是由于新构造运动的差异性所造成的，其次是河流侧向侵蚀作用的结果。如新疆阿勒泰地区，由于新构造运动活功强烈，地壳上升频繁〔可见Ⅶ级阶地〕，使得河漫滩砂金矿和一级阶地砂金矿的形成时代都比较新，黑龙江省呼玛地区的新构造运动自晚更新世以来，基本上处于较稳定状态，因此河漫滩砂金矿和一级阶地砂金矿的形成时代相对较老。黑龙江省呼玛--黑河地区的兴隆后沟一级阶地砂金矿的形成时代为85000a，达拉罕一级阶地砂金矿形成时代37700a，而五道沟一级阶地砂金矿的形成时代为22990a。由此看来，即使是同一砂金富集区同一地貌单元的砂金矿，其成矿时代也有较大的差异。,第二章砂金矿的分布与富集规律,1.额木尔河砂金富集区2.呼玛河一法别拉河砂金富集3.嘉荫河一楼肯河砂金富集4.绥芬河一图们江砂金富集5.柳河一碧统河砂金富集区6.滦河一大凌河砂金富集区7.泅河一黄水河砂金富集8.昌江一富春江砂金富集区9.赣江上游一闽江上游砂金富集区，10.郁江一西江砂金富集区11.抚江一湘江砂金富集区12.汉水一洛河砂金富集区,13.滹沱河一汾河砂金富集区14.摩楞河一大黑河砂金富集区15.垠江一嘉陵江砂金富集区16.元江一右江砂金富集区17.雅砻江一大渡河砂金富集18.党河一渭河上游矽金富集区19.金沙江上游一黄河上游砂金富集区20.领尔齐斯河砂金富集区21.叶尔羌河一克里雅河砂金富集区22.雅鲁藏布江下游砂金富集区23.南渡江一昌化江砂金富集区24.台湾砂金富集区,总览全国近4000处砂金矿床（点）的空间分布特点，所处大地构造单元，地貌环境及其地质背景，将其划分为24个砂金富集区（图3）。,一、砂金矿皆分布于矿质来源丰富的地区,1．砂金矿多分布于深大断裂及其旁侧次级裂隙出露区、隆起区与沉降区的过渡地带、不同构造单元接壤部位的两侧〔特别是次级构造单元接壤部位的两侧）、构造隆起区内的构造复合部位或直接分布于构造适应谷中。2．砂金矿多分布于前中生代，特别是前古生代的变质岩出露区。3．砂金矿多分布于古老隆起区内的中新生代构造盆地中。4．岩浆活动频繁的地区，特别是岩浆岩与围岩接触的部位，岩体内有含金石英脉、含金蚀变破碎带或含金背景值较高的岩体出露区，多有砂金矿的分布。5.砂金矿的分布与岩金矿化）区（带）相吻合。6．砂金矿的分布与准平原化、红土化（类红土化）或铁帽型金矿〔化）的范围相吻台。,二、新构造运动控制粉砂金矿的分布,1．砂金矿多分布于燕山运动隆起，新构造运动上升的山地与丘陵地区；次为燕山运动差异性升降，新构造运动上升的山地和丘陵地区，再次为燕山运动隆起，新构造运动大幅度上升的山地地区。燕山运动以来或新构造运动以来，一直以下降占优势的平原地区就目前来看还少有砂金矿的分布（图2，表2）。,2．新构造运动频繁上升的地区，以阶地砂金矿为主，河漫滩砂金矿、河床砂金矿次之；新构造运动上升缓慢或相对稳定时间较长的地区，以河漫滩砂金矿为主，阶地砂金矿次之。3．新构造运动上升较快、幅度较大的地区，砂金矿多分布于1一2级（对当地主谷而言）河谷中；上升缓慢或幅度较小的地区，砂金矿多分布于3一4级河谷及其支谷中。4.砂金矿多分布于新构造运动具有继承性、差异性和间歇性，并以缓慢的升降运动为主且以上升幅度大于下降幅度为其特点的地区。,三、地貌环境控制着砂金矿的分布,我国地势西高东低，形成明显的三级阶梯。大兴安岭、太行山、巫山以东一般为海拔低于1000m的低山、丘陵和平原地貌景观；昆仑山、祁连山以北，横断山以东一般为梅拔1000一3000m的中山、高平原地貌景观；昆仑山以南，横断山以西为海拔300Om以上的高山、极高山、高原及台原地貌景观。砂金矿的分布受此地貌环境的明显控制。1.砂金矿多分布于海拔1000m以下的低山、丘陵地貌区内（占砂金富集区总数的64％；其次是多分布于海拔1000一3000m的中山、高平原地貌区内（占砂金富集区总数的30）。2．平原、低地地貌区或海拔3000m以上的高山、极高山、高原地貌区内（山间盆地例外），就目前来看，还少有砂金矿的分布（图3）。,3.地形较陡、切割较深的地貌区，砂金矿多分布于1一2级河谷中，且以阶地砂金矿为主；地形较缓、切割较浅的地貌区，砂金矿多分布于3一4级河谷及其支谷中，且以河漫滩砂金矿为主，而阶地砂金矿次之。4．不同地貌环境分布着不同成因类型的砂金矿。如冲积型砂金矿，皆分布于河床，河滩、河漫滩、阶地等河谷地貌单元内；岩溶型砂金矿皆分布于岩溶地貌区内；海积型、湖积型砂金矿皆分布于海、湖的滨岸地带；残积型、坡积型砂金矿，皆分布于山顶、谷底或谷坡、山麓地带；冰碛（水）型砂金矿，分布于冰川地貌区。5．砂金矿多分布于不同地貌单元的过渡地带。,四、砂金矿的分布受搬运介质条件的控制,1．砂金矿多分布于水动力条件良好的外流区（太平洋流域），特别是径流水量充足的永久性河流分布区；而内流区，特别是平时枯竭或冬春缺水的季节性河流分布区，就目前来看，还没有发现更多的砂金矿。2．河流流速过快或过于缓慢的河段内．皆少有或没有砂金矿的分布。,五、砂金矿具有成群份布的特点,如呼玛河法别拉河砂金富集区内，就有砂金矿床58处，砂金矿点287处；沅江湘江砂金富集区内，有砂金矿床36处，砂金矿点520处；岷江一嘉陵江砂金富集区内，有砂金矿床71处，砂金矿点162处。其主要原因是这些地区既有丰富的矿质来源，又有适宜的新构造运动，既有良好的沉积环境，又有充足的水动力条件，因此砂金矿才有可能成群分布。,第二节砂金矿的富集规律,一、冲积型砂金矿的富集规律（1）砂金矿体多呈带状、条带状，亦见有多边状及扁豆状。具明显的膨缩、分枝复合及弯曲现象。产状平缓（支谷矿体产状略陡），与河谷近于平行分布。一般为单层矿体，出现多层矿体时，也是以底层矿体为主，上层矿体次之。由于河谷地貌的影响，使得矿体形态、产状在河谷中的位置都有较大的变化（图4、5、6）。,2）砂金矿体多赋存于河谷堆积物底部，即下部砂砾石层及含砂砾碎石层（基岩上部的风化产物），有时在砂砾石层的上部或含砾粗砂层、砂层中也有扁豆状矿体（图7、8、9、10）。如果是冲积型河滩砂金矿体时，则砂金矿体多赋存于堆积物的上部。,3）河漫滩砂金矿体及大部分阶地砂金矿体的宽度明显大于现代河床的宽度，砂金矿体的长度与宽度不成一定的比例关系（图4、5）。4）砂金矿体的厚度（含金层的厚度），一般为0.2一1.5m左右，有时可达2m以上。其埋藏深度是主谷较深，支谷较浅，一般为3一12m，个别达20m以上。5）无矿短程支流〔主谷两侧的小支谷）的汇入，对主谷中砂金矿体的形态、产状一般不造成较大的影响（图5）。6）砂金矿体多赋存于河流的主流线、谷底的低凹处（图11）。7）谷底起伏不平或河谷走向与谷底基岩的裂隙、节理、层理、片理垂直或斜交时，有利于砂金的富集。8）河床的凸岸、由窄变宽处所形成的边滩、心滩等部位有利于河滩砂金矿的富集。,2.砂金矿体中的富矿地段,1）砂金矿由多源补给时，在补给源进入河谷后的相应部位或在谷底补给源的下方，皆可形成富矿地段。2）含矿支谷与含矿主谷汇合的下方或两个含矿支谷汇合处的下方，也可形成富矿地段（图12）。3关门山、迎门山的前方、喇叭地形的开阔处、河谷急弯的前后方，也就是河水流速突然减缓的部位，皆可形成富矿地段。（4）阶地砂金矿被侵蚀破坏后，在其相应的河段内不但可以形成河床或河漫滩砂金矿矿，还可以形成富矿地段。,3.砂金矿的品位,（1）在纵向上，从砂金矿体的首部（上游）到砂金矿体的尾部（下游），一般不出现矿体首部品位高而尾部品位低的规律性变化。但由于地貌和矿质来源的影响，在砂金矿体中经常见到1几个富矿地段（图12、13）,（2）在横向上，砂金矿品位变化较大，且无一定规律（图14、15）。（3）在垂向上，砂金矿体底部品位高，上部品位低，有时相差几倍到几十倍，甚至几百倍。（4）在只有一个矿质来源（单源补给）的前提下，砂金矿体首部品位高，尾部品位低，砂金矿体展宽处品位低，狭缩处品位增高。（5）无矿干流与含矿支流汇合处，砂金品位变低。,6）砂金矿的混合砂厚度越大，一般来说砂金矿的混合砂金品位越低（图16）,4．砂金金粒特点,（1）砂金粒度在砂金矿体中，从矿体首部到矿体尾部，金的粒度变化不大，皆在0.25一1.5mm范围内。一般不存在砂金矿体首部金粒大，砂金矿体尾部金粒小的规律性变化。但在砂金矿为单源补给，沉积后又没有再次搬运时．可见砂金矿体首部金粒大而尾部金粒小的规律性变化。在垂向上砂金矿体下部（含金砂砾石层底部或碎石层中）的金粒度要比砂金矿体上部（含金砂砾石层的中下部）的金粒度大得多（图18）。支谷砂金矿体中的金粒度有时要比相应的主谷砂金矿体中的金粒度大些。不同地区、不同河谷的砂金矿体中的金粒度也各有不同。,2）金粒形态以粒状、不规则粒状、板状、片状及鳞片状为主，亦见有树枝状、辫状、发状、条状、钩状、小圆粒状。在部分地区还见有立方体、八面体、菱形十二面体（单形或相互组成的聚型）的金粒（如月河砂金矿床）并经常见到金粒与石英或其它脉石的连生体。值得指出的是；金粒形态在不同地区或不同矿体中是不同的。如黑龙江省呼玛县兴隆沟砂金矿体中的金粒以粒状、片状为主，而陕西月河砂金矿体中的金粒则以板状、片状为主。造成金粒形态上的差异原因，可能与矿质来源及砂金矿的沉积环境（含金溶液沉积）有关。3）砂金成色与其补给来源（岩金矿或次生富集带）中的金成色相比普遍偏高。在同等前提下，金粒脱离载体时间越长，金粒越细小（特别是鳞片状），金的成色越高。在次生富集带或河谷中通过含金溶液沉淀而形成的砂金成色，比一般的砂金（由岩金矿直接补给的）成色要高得多。（4）砂金金粒的磨蚀程度金粒的磨蚀程度与金粒脱离载体后的运移距离成正比。在搬运过程中，金粒可以随时脱离载体而沉积下来，因此在砂金矿体的各个区段内，皆有磨蚀程度较差的棱角状金粒出现。但总的看来，砂金矿体首部金粒的磨蚀程度较差，而砂金矿体尾部金粒的磨蚀程度较好。,5．砂金矿与谷底基岩的关系,砂金矿形成的时代越老，谷底基岩风化作用越明显，其风化产物残积层越厚。残积层由含粘土砂砾碎石组成时，则为主要含金层。因此，其厚薄可直接影响着砂金的富集。如果残积层是粘土层时（淘金者称之为狼粪底），则不利于砂金的富集。,6.砂金矿床、矿体的规模与含金地质体的规模不成一定的消长关系两者理应成正消长关系，实则不然。原因在于地壳的升降幅度、含金地质体的埋藏深度、出露位置、抗风化程度以及所处的地貌环境等因素的不同，而导致两者之间的关系趋于复杂化。7．砂金矿的矿石组成砂金矿的矿石皆为松散矿石，由含金的砂砾石、含粘土砂砾碎石组成。在个别地区可见到半胶结（压紧胶结、钙质胶结、铁质胶结）状态的矿石。,二、残积型砂金矿的富集规律,1．砂金矿直接覆于含金地质体的上部，其形态与范围皆与下伏含金地质体裸露地表的形态与范围相近或稍大些。2．矿体厚度不大，埋藏浅；砂金品位有时很富，但不均一。3．金粒大小不一，常见金粒与脉石的连生体，有时见块金，一般不具磨蚀现象。4．在横向或垂向上，砂金的分布不具明显的规律性，但大粒金一般多富集于堆积物的底部。5.含金堆积物（残积层）由砂、粘土和碎石组成。一般不具层理，碎屑物不具分选性、和磨蚀现象，其岩性与下伏含金地质体的岩性相同。在残积层中常见铁、锰的氧化物。6．砂金矿多赋存于平缓的低山丘陵地貌区，即平岗、缓丘、平顶山等部位。,三、坡积型砂金矿的富集规律,1．矿体形态受地貌和含金地质体出露部位的明显控制。谷坡陡而平直，砂金不易停积，谷坡缓且凸凹不平时，在其低洼处有利砂金的富集。含金地质体垂直等高线分布时，矿体呈上窄下宽的喇叭状；含金地质体平行等高线分布时，矿体呈宽的梯形；含金地质体斜交等高线分布时，矿体形态介于前两者之间（图19）。2.矿体较薄、规模不大，并具有上薄（高位）下厚（低位）的特点，一般存在的时间较短。其产状与下伏地形基本一致。3．金粒大小不一，但以粗粒金为主，常见金与脉石的连生体，有时见块金。金粒表面粗糙，多具棱角状，部分金粒具磨蚀现象。4．含金堆积物（坡积物）由碎石、砂及粘土组成。碎石多呈棱角次棱角状，略具磨蚀现象，其岩性为高位出露岩石的组合。含金堆积物分选性很差，有时略见斜层理。5.砂金矿体的分布无固定层位，但仍以下部为主。,四、洪积型“V”谷砂金矿的富集规律,1．矿体小且不稳定，纵向连续性差，一般多呈透镜状、囊状赋存于谷底的低洼处或支谷下游地形突然变缓而开阔的洪积区内。2．矿体有时具多层性，但多以底部（接近基岩处）矿体为主。砂金品位不稳定，但有时却很富。3．金粒度大小不一，但一般金粒较大，金粒具有一定的磨蚀现象。4．矿体的埋藏深度与区内新构造运动的幅度、频率及谷坡的坡度有关。有时矿体埋深不到1m。有时可达十几米，但一般来说矿体的埋藏深度是不大的。5．含金堆积物（洪积物）由砾石、砂、粘土组成。其分选性差，但有时可见层理。砾石磨蚀程度差，其成分受汇水区内所出露的岩石的控制。,五、岩溶型砂金矿的富集规律,1.矿体形态受岩溶地貌的明显控制，一般多呈透镜状、巢状、囊状、漏斗状或不规则状，其产状各有所异。2．矿体规模不大，但有时砂金品位较富。3．砂金矿体皆赋存于堆积物的中、下部或底部接近基岩处。4．含金堆积物因成因不同而各有所异，但一般含泥量较高，其厚度也各有不同。,六、海积型滨岸砂金矿的富集规律,1．砂金矿皆赋存于滨岸地带（潮上带、潮间带和潮下带）的滨岸砂堤、滨岸阶地等有利地貌部位（图20）。,2．砂金粒度一般较小，皆富集于堆积物的下部。3．含金堆积物（海积物）分选性好，见有交错层理。砾石磨圆度好，砾径小（有时也见有巨砾），其成分较为复杂。4.砂金的搬运距离有时很大，其迁移方向受控于拍岸浪和岸流的方向。5．砂金矿体多平行海岸分布，亦具有膨缩和分枝复合现象。,七、湖积型砂金矿的富集规律,1．砂金矿多分布于滨岸地带，即湖岸斜坡、湖岸浅滩等有利部位。2.矿层埋藏较深，一般大于10m。矿体厚度较大，并可见多层矿体。3．砂金矿品位较低，一般为0.1一0.2g／m3，但较为稳定。4．金粒细小，如果来自陆源，则搬运距离较远。5．含金堆积物（湖积物）分选较好，可见层理。砾石成分较为复杂，但砾径较小，皆呈次圆状滚圆状。,八、冰碛（水）型砂金矿的富集规律,1．砂金矿赋存于冰蚀地貌区的冰碛物中，并以底碛含金最富，中碛次之，而侧碛和终碛中砂金较为分散为其特点。2．谷口冰坎附近砂金相对贫化，中部冰蚀洼地中砂金相对富集，上部窄谷处砂金不易富集。3.冰碛物中含泥量高者，一般含金较高。4.冰碛物厚度在3m以内者，含金贫富无一定规律，大于3m者含金开始贫化。5．砂金品位极不稳定，常常是贫富相间而形成不规则的环带状、锯齿状或孤立的条状。6.金粒大小不一，磨蚀程度差，但具有擦痕、压坑、穿孔等特点。7.含金堆积物（冰碛物）无分选性，无层理。砾石成分复杂，磨蚀程度差，但具擦痕、压坑、麻点等特点，呈杂乱堆积。8．冰碛砂金矿，如经冰水改造后，它将既保留有冰碛砂金矿的特点，也具有冲洪积型砂金矿的特点，形成冰水型砂金矿，此时才具有较重要的工业意义。,第三章砂金矿的成矿机理,不同成因类型的砂金矿，其成矿机理是不同的。就目前来看，我国砂金矿的主要成因类型是流水成因的砂金矿，其储量可占砂金矿总储量的95％以上。因此，本文将着重探讨流水成因砂金矿的形成机理。经研究认为，该类砂金矿的成矿作用可分为3个阶段即砂金矿成矿前的物质（金）准备阶段，砂金矿的富集成矿阶段及砂金矿成矿后的封存与改造阶段。其成矿条件是丰富的矿质来源、有利的风化剥蚀作用、充足的水动力条件、适宜的新构造运动和良好的沉积环境。几者缺任一条件，对砂金矿的形成都是不利的。,第一节砂金矿成矿前的物质（金）准备阶段,一、含金地质体及其表生富集作用1．金在表生条件下的溶解,2．金在表生条件下的迁移,金在表生条件下的主要迁移介质是天然水体，并以从高位向低位运移为主。不同的环境，其迁移方式也各有侧重。（1）在风化壳中，由于其它组分的流失，而使原生显粒金（大于50um的金粒，在表生条件下化学性质稳定）逐渐由高位移向低位，并造成相对富（2）金呈悬浮状态迁移。（3）金呈胶体形式迁移。（4）金以各种络合物形式迁移在自然界中的金以Au、Au3氧化态出现时，具有较强的极化力。因此，常以[AuOH4]-、[AuCl4]-、[AuBr4]-、[AuCl2（OH）2]-、[Au（S2O3）2]3-、[AuAsO42]3-、[AuAsS3]2-、[AuSbO24]-、[AuSbS3]-、[AuCN2]3-、[AuS2]-、[AuCNS4]-、[AuHS2]3-及多种有机络合物形式进行迁移。但更为常见的是以氯络合物形式迁移（Au16Cl-3O212H4[AuCl4]-6H2O）。此种迁移方式有人认为在表生条件下不占主要地位。5金的生物迁移在温带森林、沼泽地区，大量有机质（植物残骸）在多种微生物的作用下形成有机酸，使土壤表层呈酸性（pH3.51.8）。当含金地质体进入这样的表生环境中，生物化学风化和生物循环作用，使金发生了明显的迁移（金从表层中被带出的最大量可达80）,3．金溶液在表生条件下的沉淀,金从溶液中的沉淀，主要取决于pH值和Eh值的改变及吸附、凝聚等作用。（1）pH值的改变可使金络合物分解含金的酸性水溶液在pH值提高并有Fe2存在的条件下。金便可沉淀下来（[AuCl4]-3Fe26H2OAu↓3FeOOH↓4Cl-9H）。金和铁同时沉淀，因此表现出金、铁共生的特点。2）金络合物、金胶体或悬浮金的吸附和共沉淀作用金可被含水氧化铁、含水氧化锰、氧化硅、氧化锰、粘土矿物及腐殖质等吸附，并发生共沉淀。在一些砂金矿区，经常见到与褐铁矿或粘土质矿物共生的金粒，可能就是这种原因形成的。3Eh值的改变可使溶液中的金沉淀，氧化条件取代还原条件时，由于FeOH2、MnOH2的吸附可使金沉淀下来，还原条件取代氧化条件时，金易被各种还原剂还原成自然金。（4）细小的金粒，在彼此接触时（特别是寒冷区），由于静电引力的作用，而使其相互‘焊接”在一起，在砂金矿中见到一些呈聚集状的金粒，可能就是这个原因造成的。5有机络合物的氧化分解及生物的沉淀作用，皆可使溶液中的金沉淀下来。（6）强烈的蒸发也可使溶液中的金与其它难以溶解的盐类一起沉淀下来。,4．金在表生条件下的次生富集,研究长江中一下游铁帽型金矿时，得出了这样的看法在有含金地质体（含有硫化物，特别是黄铁矿时）的前提下，只要构造〔相对稳定、裂隙发育）、气候和水化学条件适宜的地区，就可能有金的表生迁移、沉淀和明显的次生富集。笔者在观察安徽省铜陵县桃园铁帽型金矿床，原岩〔含黄铁矿砂岩、泥质粉砂岩）中含金0.45g/t，含银52.16g/t，次生富集后（铁帽）含金量可达5.63g/t，含银2350g/t。李瑛在研究新桥、桃园、吴家、鸡冠咀等铁帽型金矿床时，亦指出次生富集亚带中的金含量比原生硫化物亚带中的金含量要高出几倍至十几倍（表16）。桂东桃花金矿氧化带和次生富集带中的金多为显粒金（0.36一0.74mm，而原生矿石中的金则多呈显微粒金。,金粒是次生富集带的产物，在金粒中既有原生金粒，也有在次生富集带中增生的次生金粒。准平原化和红土化作用，可使金在表生条件下得到进一步富集。这些现象说明部分金粒是原生的，部分金粒是在次生富集带中，通过溶液沉淀而增生的，部分金粒则是在次生富集带中，以物理聚集的方式而使金粒由小变大的。各时代的含金地质体，经风化剥蚀后形成碎屑堆积砂砾岩、砾岩。中生代的砂砾岩、砾岩，尤其是第三纪以来的砂砾（岩）、砾（岩）中，皆可能有砂金的富集。,二、砂金矿的矿质来源,整个地史时期所形成的各种含金地质体中的金，在条件允许的情况下，皆可构成砂金矿的矿质来源。但由于各砂金富集区所处的地质背景不同，其含金地质体及矿质来源也有差异。如内蒙古的金盆盆地、武川盆地、固阳盆地、乌兰板中及哈泥河等地区的砂金矿，其矿质来源也各有不同。,这些含金地质体既可出露于谷坡、谷底，也可出露于河谷的上、中、下游；既可出露于主谷，也可出露干支谷；既可平行沟谷分布，也可斜交或垂直沟谷分布。实践证明即使是同一个砂金矿床或砂金矿体，其矿质来源也可能是不同的。有的砂金矿床或砂金矿体是单源补给的，有的则是多源补给的．有的砂金矿床或砂金矿体的矿质来源于谷坡或谷底，有的则同时来源于谷坡和谷底。如黑龙江省富克山砂金矿床，其谷底基岩有岩金矿化的地段达十几处，最高品位为0.5g/t；达拉罕砂金矿床的两侧谷坡有岩金矿点6处，嘎拉河砂金矿床两侧谷坡有岩金矿点15处（图通44；韩家园子、兴隆沟等砂金矿床，在其谷坡或谷底皆有岩金矿点或含金矿化带的分布；团结沟砂金床的沟谷东坡就是著名的团结沟岩金矿床；勃利县某砂金矿床．其谷底基岩的局部地段含金高达39g/t。吉林的浑春河，燕山地区的马兰峪。江西的庄湾等砂金矿床的河谷本身就是含金构造破碎带。至于第三纪含金砂砾岩或阶地砂金矿作为砂金矿的补给来源的例子就更多了。应当指出的是；矿质来源的多数不仅仅取决于含金地质体的含金品位高低，更主要的是取决于含金地质体的分布密度，次生富集作用及裸露地表后遭到持续风化剥蚀时间的长短。如果是单源补给，那怕是大型的岩金矿床作为补给源，也不易形成大型的砂金矿床。以团结沟大型岩金矿床为补给源的团结沟小型砂金矿床就是明显的一例。即使是多源补给的砂金矿床，如果含金地质体分布的密度不够（大于砂金的搬运距离）也不易形成较大的砂金矿体。如辽宁省柴河砂金矿床就是由于这个原因，使之从柴河上游到下游形成了多个小型砂金矿体。只有矿质来源丰富（经过次生富集），又是多源补给，特别是面型补给时，方可形成大型的砂金矿床或砂金矿体。,三、含金地质体的风化剥蚀作用,只有含金地质体的存在，而没有持续的风化剥蚀作用是不能形成砂金矿的。此过程包括1．含金地质体的风化作用2．风化产物的剥蚀作用总之，砂金矿的形成，必须经过一个较长时间的物质（金）准备阶段，如果物质（金）准备阶段的时间不够或没有物质（金）准备阶段，是不能形成砂金矿床或至少不能形成大、中型砂金矿床。,第二节砂金矿的富集成矿阶段,这一阶段包括显粒金在沟谷中的搬运、分选、沉积，含金溶液在沟谷中的运移、沉淀及砂金的富集成矿。应强调的是水动力条件对砂金的成矿来说，起着明显的控制作用。一、显粒金在沟谷中的搬运（流水）方式及距离1.单矿物（金粒）搬运2.“运载”式搬运3.“接力”式搬运4．冰川、冰水搬运,二、含金溶液在沟谷中的运移、沉淀,金在表生条件下的溶解、迁移和沉淀，并可使金粒增生这一事实，已被越来越多的地质学家所证实。但对溶解、迁移、沉淀和金粒增生的最佳场所却少有入去探讨。经过研究后，笔者认为金溶解、迁移的最佳场所是含金地质体蚀露地表遭受持续风化剥蚀的部位；金的沉淀和金粒增生的最佳场所是含金地质体的次生富集带和相应的河谷中。当部分含金溶液由表生作用带进入河谷后，由于水化学条件的突然改变（pH、Eh、矿化度），加之强烈的吸附和共沉淀作用，溶液中的金便以原有砂金金粒或其它质点为沉积中心而迅速沉积下来。其搬运距离一般不超过1.5一2km。对于金在水溶液中的搬运方式尚存争议。有人认为以悬浮状态搬运为主有人认为以胶体状态搬运为主；还有人认为以各种络合物状态搬运为主。我们认为对某一砂金矿来说，这几种搬运方式几乎是同时存在的，只是由于水化学条件的不同，其搬运方式各有侧重而已。应当指出的是在河谷中，金呈溶液状态搬运与金粒的机械搬运相比，前者远不如后者。由于含金溶液长期流经河谷的某些区段，并把所携带的金沉淀下来，而使该区段内的金粒增生，并形成了在表生条件下（河谷中）所具有的次生金粒标型特征。,1.金粒形态在金矿体中，经常见到一些链状金、树枝状金、发状金、瘤状金、同心圆状金、聚集状金或在磨蚀程度较好的金粒上丛生着棱角清晰的金粒。2．砂金金粒的表面生长结构陕西省地矿局第七地质队实验室陈启光在研究陕西省月河砂金矿床的金粒特征时发现，金粒表面具有爪长阶梯结构、生长空洞结构、生长环结构、生长柱结构、生长枝结构、生长文象结构、金钟乳生长结构、金笋生长结构等等，并指出这些结构具有典型的流动生长特征。,三、砂金矿的富集成矿作用,砂金矿的成矿作用，是在表生（常温、常压）环境中的外营力作用下完成的。成矿作用始于河谷侵蚀旋回初期，而完成于河谷侵蚀旋回末期。砂金矿的成矿过程，是在良好的水动力条件下，所进行的搬运、分选、淘汰及沉积等作用的综合过程。当然砂金矿床的形成，绝不是这样一个简单的成矿模式，其影响因素是很多的。,1．流速、流量的变化对碎屑物质的搬运、分选及砂金矿床形成的影响2．新构造运动对砂金矿的成矿富集起着明显的控制作用,第三纪以来，山区的抬升，平原区的下降，基本上是继承了中生代以来的构造格局。山区普遍发育着多级夷平面和阶地，这些地貌单元的出现，是新构造运动多期性的反映。新构造运动的强度，无论在空间上或时间上都存在着明显的差异。各区的抬升或下降幅度不一，因而沉积物的厚度和砂金的富集程度也各有不同。1）以下降运动为主的地区，含金地质体多被埋藏，因而不利于其风化剥蚀作用的持续进行，砂金矿也就得不到丰富的补给来源。（2）上升幅度大且速度快的地区，含金地质体常来不及彻底风化，多形成含金砾石或巨砾石随其它剥蚀产物一起进入沟谷。3）新构造运动趋于