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红土型金矿的形成
红土型金矿的形成
红土型金矿的形成
广东海洋大学
廖永岩
电子信箱:rock6783@126.com
1 红土型金矿概述
红土型金矿,是一种重要金矿。虽然这种矿的品位不高,但其规模大、易采易选、成本低、效益高(虞人育,1994)。所以,红土型金矿,是一种有重要经济价值的金矿。
某一岩石里,目标矿物的含量没有达到人类目前经济技术条件下的要求,这就不是矿藏,仅是一般岩石而已。若目标矿物含量经一定机制富集,达到人类目前经济技术条件下的要求,这种岩石就是这种目标矿物的矿藏。所以,成矿过程,简单地理解,就是目标矿物逐渐富集的过程。红土化作用,就是通过雨水的淋滤作用将大量的硅、较易溶金属离子去除,提高相对不溶的铁的百分含量,使土被染红的过程(Pickering, 1962; 洪汉烈,1997)。简单地理解,红土化作用,就是通过去除土里的硅和易溶金属离子而浓缩相对不溶物的过程(Jackson, 1965; Coleman, 1962)。金是一种相对稳定的金属,在红土化去硅作用过程中,它不会随其它活泼金属离子一道流失,和铁一样得到富积(Evans, 1981)。红土,是一种被铁染红的粘土。粘土具有吸附金的作用(范宏瑞和李兆麟,1991;Case et al., 1986)。所以,当形成红土的母岩含金量相对较高时,通过红土化作用的富集,红土里的金含量达到目前人类经济技术条件下的要求时,就形成红土型金矿藏。
2 金化合物向金单质的转化
红土化作用,可以人为地分为成土作用和红化作用两个步骤,这两个步骤对金成矿作用的影响有一定的差别,下面我们分别进行讨论。成土作用,就是母岩通过物理或化学的风化作用,逐渐形成粘土的过程(Carr, 1980)。在形成粘土的阶段,若只有物理风化作用而没有化学风化作用,则金不会富集。物理风化作用使矿物暴露于富氧的大气中,便于化学风化作用的进行。化学风化作用,主要包括大气氧对原还原性矿物的氧化及pH值变化所引起的一系列化学反应。原以还原性化合物形式存在的金(如金的硫化物及相关络合物),在氧化过程中,逐渐转化为单质金(洪汉烈和叶先贤,1998;洪汉烈,1997)。构成地壳的岩石主要是硅酸盐岩。而构成硅酸盐岩的主要金属离子,是钾、钠、钙、镁等碱性较强的物质。硅酸盐是弱酸强碱盐,在成土作用的早期,化学风化刚开始时,总体来说,pH值较高。所以,低pH值下形成的金的氯化物,随着环境的pH值升高,也将逐渐释放出单质金来。因为岩石中金的矿物,主要是以卤化物和硫化物或与硫有关的络合物这两大类形式存在的,所以,随着金的卤化物和与硫有关的金的化合物逐渐转化成单质金,成土化合物中的绝大部分金都转化成了单质金(洪汉烈,1997)。
所以,在红土化作用的成土作用过程中,就金成矿来说,首先是金化合物转化成单质金的过程。岩石经物理或化学风化作用,逐渐形成粘土。粘土具有吸附金的作用(范宏瑞和李兆麟,1991;Case et al., 1986)。所以,风化过程中,经氧化和pH值升高逐渐形成的单质金,就近被粘土矿物吸附。
3 单质金的下沉和富积
若成土过程中,没有金属离子和硅的流失,金的含量就不会增加,金就不可能被富积,那成土作用就仅只是将金化合物转化为金单质的作用。其实,成土过程,除物理风化外,主要是进行化学风化作用。在化学风化过程,由于雨水的淋滤作用,肯定会有大量的金属离子和硅的流失(Coleman, 1962)。所以,成土过程中,肯定会有金的富积作用。
成土过程中,既然会有硅的流失,也肯定会有金的向下转移。金的转移和富积往往是同时发生的。成土过程中的这种金的向下迁移和富积,和红化过程中金的迁移和富积基本上是一致的。所以,红土化作用的成土地段,主要进行金化合物转化为金单质的作用,同时,也对金进行部分富集。金的富集作用,主要是在红土化作用中的红化阶段完成的。
完成成土作用的红土,在红化过程中,主要进行金的向下转移和富集过程。下面,我们对金的向下迁移和富集进行详细的分析。
因为高岭石等粘土矿物,对金有很好的吸附作用(范宏瑞和李兆麟,1991;Case et al., 1986),所以,在母岩风化成土过程中,金被吸附在粘土矿物中。在粘土红化过程中,由于大量雨水的淋滤作用,吸附金的粘土里的硅酸根、各级硅酸氢根等离子和二氧化硅等被逐渐溶解。因为金相当稳定,不随硅化合物(包括硅酸根、各级硅酸氢根等离子和二氧化硅)迁移,但因吸附或支持它的硅化合物载体被移走,金在重力作用下,向下迁移。雨水的垂直向下淋滤作用,对失去吸附和支持载体的细小金粒,也有一定的淘洗作用。所以,在失去硅化合物吸附和支持载体后,金粒在本身重力和雨水淘洗作用共同影响下,将逐渐向下运移,直至遇到新的吸附或支持体时为止。由于雨水不断地从上至下溶失硅化合物,金粒就不断地随之向下迁移
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