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摘要：马鞍桥金矿黄铁矿的化学组成、晶体特征、金的赋存状态及黄铁矿的含金性都与金矿化密切相关。尤其是黄铁矿的含金性，可作为金矿化的明确标志。通过对马鞍桥金矿标型特征的系统研究，认为黄铁矿标型特征对深部探矿与远景评价具有指导意义。
关键词：马鞍桥；黄铁矿；金矿化；含金性；标型特征
中图分类号：P2文献标识码： A
马鞍桥金矿床位于陕西省周至县南部，区域上明显受秦岭造山带影响，矿床地质特征及成因等总体上与秦岭成矿带众多金矿床相似，同时又存在差异性，显示其具有唯一性与承接性。通过深入研究矿床中黄铁矿的标型特征以及黄铁矿与金矿化的关系，对秦岭成矿带金矿地质理论的总结具有重要意义，并且为新一轮找矿工作的开展提供重要依据。
1区域地质概况
马鞍桥金矿床处于中秦岭海西褶皱带的北部，位于小王涧—庙沟断裂与双庙子—沙梁子断裂之间，以及小王涧—板房子复向斜北翼的黄石板—旭奋子次级脊的南翼。地层区划上属于秦岭—松潘区中秦岭亚区中的礼县—柞水小区。马鞍桥金矿床主要含矿层位为上泥盆统桐峪寺组，其含矿层位主要受韧性剪切带的控制（图1）。
图1马鞍山金矿区域地质图 （据《陕西马鞍桥金矿汪家山矿段成矿预测研究报告》修改）
1.第三系；2.中生界；3.石炭系；4.上泥盆统桐峪寺组；5.中泥盆统青石垭组；6.前震旦系秦岭群；7.燕山期似斑状黑云母花岗岩；8.燕山期花岗闪长岩；9.地质界线；10.区域断裂；11.地质不整合界线；12.韧性剪切构造带；13.金矿床
2 矿床地质特征
2. 1矿体特征
马鞍桥金矿床矿化带主要位于上泥盆统桐峪寺组上岩段的上部岩性层中，矿化带主要受韧性剪切带的控制，赋矿岩石包括绢云母石英千糜岩、二云母石英千糜岩、千枚岩及碳质片岩等。矿化带总体呈东西向，向南倾，倾角35°-50°，南北宽约90-150 m，矿化带延伸达10 km以上。
矿区圈定金矿体多达20个，其中工业矿体有10个，主要分布于矿化带东部。矿体群的空间展布关系则为叠瓦状、斜列状、串珠状；矿体形态为似层状、透镜状或扁豆状。矿体产状较陡，主要矿体长120- 421 m，厚度1.1-1.9m,延深110-438 m, 平均品位为w(Au)=4.75x10-6。
2. 2矿石特征
矿石类型主要分为两类：一类为千枚岩型，第二类为石英脉-千枚岩型。矿石中金的结构主要包括他形和自形一半自形粒状、交代残余、胶状、碎裂、填隙、糜棱、碎斑等结构，构造形态包括细脉-浸染状、浸染状、千糜状、斑点状等。
矿石主要矿物成分为黄铁矿和磁黄铁矿，其次为闪锌矿、黄铜矿、毒砂和自然金等；脉石矿物成分主要包括石英、铁白云石、绢云母、绿泥石、方解石等。
金矿物大多为自然金，产于矿物的微裂隙中或矿物粒之间，并呈浑圆、他形粒状、细脉状等，大部分自然金粒度在0. 005- 0. 03毫米之间。自然金大多分布于脉石矿物中，少量则赋存在金属矿物中。大部分千枚岩型金矿石并未发现金矿物，可能是由于金矿物呈超显微金状态被吸附或是赋存在其他物质中所造成的。
2. 3围岩蚀变
矿体的围岩蚀变主要包括：绢云母化、硅化、绿泥石化以及碳酸盐化等蚀变作用，与金矿化关系最为密切为硅化和绢云母化。
3 黄铁矿的标型特征
3.1黄铁矿的微量元素特征
对矿区所采黄铁矿部分样品进行探针分析，分析结果见表1。
表1 马鞍桥金矿床中黄铁矿的化学成分（%）
元素
样号 Fe S Se Au Cu Ag Ni Co
1250-86-1 46.520 51.410 0 0 0.022 0.066 0.216 0.134
1250-86-2 45.790 52.000 0 0 0.039 0 0.183 0.067
1250-86-3 44.870 50.350 0 0 0.006 0 1.330 0.119
1314-104-1 46.150 51.230 0 0 0.134 0 0.072 0.120
1314-104-2 46.570 52.960 0.052 0.322 0 0 0 0.311
1235-80-1 46.560 52.740 0.030 0 0.011 0 0.161 0.218
1005-15-1 46.650 52.420 0 0.040 0 0 0.017 0.011
1005-15-2 46.940 52.760 0 0.631 0.027 0.052 0.007 0.149
（长安大学探针室，JOEL—JXA8100）
马鞍桥黄铁矿的微量元素含量特征如下：
1）对所取八个样中的八种元素进行分析，我们发现Se、Co与Fe、S组合为一个大群，说明Co、Se与Fe呈类质同象置换，而Ag、Au作为独立成分混入黄铁矿中，当Ag、Au含量增多时，Fe、 S的含量反而减少。
2）标准黄铁矿含Fe为46.55%，S为53.45%，S/Fe比值为1.99，近似为2。但矿体中黄铁矿的含量与标准值稍有偏差，S/Fe比值大于2的称为铁亏损型；而比值小于2的称为硫亏损型。从表1中可以看出，含金黄铁矿S/Fe比值比较低，一般小于2，即多为铁亏损型。
3.2黄铁矿晶形特征
黄铁矿的晶形特征如下：
1）黄铁矿粒度与金含量高低的变化规律是，由微细—细到粗，含金量渐低。成岩—变质期中，黄铁矿晶体以立方体居多，粒径在0.01—0.05之间，金含量较低。热液改造期中，黄铁矿I期晶体以五角十二面体，立方体为主，粒径在0.03—0.05之间，金含量中等；II期晶体以立方体及其聚晶和五角十二面体为主，粒径在0.03—0.05之间，金含量最高；III期晶体主要以八面体、五角十二面体、立方体及其聚晶为主，粒径在0.004—0.07之间 ，金含量偏高 ；Ⅳ期晶体复杂，晶体为全自形晶，不含金。
2）在Ⅱ、Ⅲ阶段，黄铁矿的晶体形态主要是以聚形晶为主，金含量最大。由此可见，在黄铁矿中，聚形晶的出现是显示金矿化的重要标志。
3.3黄铁矿的导电类型
国内外众多研究者指出，随着矿体埋深不同，黄铁矿的导电类型随之变化，下部多为N型导电（电子导电），上部多为P型导电（空穴导电），中部常常出現N、P混合型导电，所以可以利用黄铁矿的导电类型来判断矿床的前景。虽然黄铁矿的导电类型与含金量高低的关系还不太清晰，但P型导电的黄铁矿含Au、As较多，含Co、Ni较多的黄铁矿基本均为N型导电，而Ni、Co含量往往与金成负相关。从表2中可以看出马鞍山黄铁矿应为N型，含金性不如P型导电的黄铁矿（如山东栖霞金矿、河北金长峪金矿等）好。
4 马鞍桥金矿的矿化过程
按矿物组合和温度可将马鞍桥金矿的矿化过程划分为两个蚀变阶段，即第一阶段
高温热液的交代过程和第二阶段低温强动力环境下的退变质蚀变过程，
第一阶段可分为两期：第一期为高温的热液进入到含矿地层后的交代作用时期，这一时期地层中的黑云母被交代发生蚀变，形成黄铁矿、磁黄铁矿；第二期为金属矿物普遍的交代时期，这一时期有磁黄铁矿—毒砂，磁黄铁矿—黄铁矿，黄铁矿—闪锌矿，黄铁矿（早期）—毒砂等作用过程。微粒金的析出大部分与黄铁矿交代磁黄铁矿、毒砂交代黄铁矿有关，其中金矿化与黄铁矿的交代作用最为密切。
第二阶段由于低温强动力条件的影响，岩石中开始出现大量的绿泥石化及绢云母化，绿泥石化由黑云母蚀变为绿泥石而形成，在岩石中较为普遍。黑云母蚀变形成的绢云母则沿C面理定向分布。本阶段形成的黄铁矿粒度(＜0.003mm)极细小，并在C面理中定向状排列，显示流动构造的特征。这一时期形成的黄铁矿的含量仅占黄铁矿总量的10％左右，却是金矿体的主要形成阶段。
总体看来，马鞍山金矿中黄铁矿的矿化过程至少分为四期，第一黄铁矿形成时期为金成矿的预富集期，第二及第三黄铁矿形成时期为金的主要成矿时期，黄铁矿在第四期形成时则不含金。所以，第二、三期黄铁矿含金性最高，与金矿化关系最密切。
5 黄铁矿的含金性是金矿化的明确标志
黄铁矿是金矿体中最常见的矿物之一，矿体中的金绝大部分包含在金属硫化物中，其中金的矿化关系与黄铁矿的形成非常密切，就出现几率而言，基本所有金矿体都含有黃铁矿。在石英脉的内部与蚀变围岩中，黄铁矿的含量与金的矿化作用呈正比，即黄铁矿的含量越高，金的矿化作用就越明显，比如在具有黄铁矿化的围岩中，金的含量普遍增高。黄铁矿的含金品位普遍是矿石品位的几倍、几十倍甚至数百倍，所以黄铁矿的含金性可以称为金矿化的指示剂。在未知区域，我们可以利用黄铁矿的含金性来确定金矿化的情况，甚至可以找出金矿体。
俄国学者B. Г.莫伊辛科曾经进行过金粒的崩解和归并研究，以此来阐述黄铁矿中的含金性。他使用在1200倍的显微镜下观察未见到金粒的黄铁矿（含金量20—30克/吨）加热至600℃，并持续24分钟，此时黄铁矿发生变化，转变为磁黄铁矿，在600倍的显微镜下发现金粒；当加热至600℃以上时，金粒便发生崩解。宋坤玉也进行过相似的实验，当含金的光片加热到250～560℃时，原本不可见的金，可部分转变为可见金，当温度达到560～720℃时，既出现金粒的崩解又发生金粒的归并。这些试验表明，金在一定的温度范围内具有聚集和活化迁移的现象，但在复杂的成矿条件下，溶液的浓度和组分，矿物的构造活动以及晶体结构特征等都会对金的成矿起到影响，这些影响因素也是不容忽略的。在特定的物理化学条件下，由于构造活动频繁，黄铁矿没有充裕的时间发生结晶作用，则常常形成颗粒细小的半自形至它形，并伴有破碎及裂开现象，这种构造使黄铁矿比表面增大， Fe2+沉淀Au的机率大大增加。由此可以看出，黄铁矿颗粒越破碎、细小，黄铁矿的含金量就越高。
6 结论
（1）马鞍桥含金黄铁矿S/Fe＜1.2，多为硫亏损型黄铁矿；
（2）马鞍桥黄铁矿聚形晶的出现是指示金矿化的良好标志；
（3）马鞍桥黄铁矿为N型导电，含金性不如P型导电的黄铁矿好；
（4）马鞍桥黄铁矿矿化有4期，第二、三期黄铁矿含金性最高，与金矿化关系最密切。
参考文献：
[1]方耀奎.小秦岭含金石英脉中黄铁矿的含金性.成都地质学院学报,1988，2
[2]杨前进,丰成友,姬金生.东天山康古尔塔格金矿床黄铁矿的标型特征及找矿意义.地质与勘探,1999,5.
[3]薛传东,谈树成,黄义忠.老王寨金矿的黄铁矿的标型特征研究.昆明理工大学学报,1999,2
[4]张学仁,王平安,云正文,等.陕西马鞍桥金矿汪家山矿段成矿预测研究报告.长安大学,2004.
[5]隗合明.周至马鞍桥金矿床成矿控制条件及找矿标志[J].西安地质学院学报,1997，19（4）：20~26.
关键词：马鞍桥；黄铁矿；金矿化；含金性；标型特征
中图分类号：P2文献标识码： A
马鞍桥金矿床位于陕西省周至县南部，区域上明显受秦岭造山带影响，矿床地质特征及成因等总体上与秦岭成矿带众多金矿床相似，同时又存在差异性，显示其具有唯一性与承接性。通过深入研究矿床中黄铁矿的标型特征以及黄铁矿与金矿化的关系，对秦岭成矿带金矿地质理论的总结具有重要意义，并且为新一轮找矿工作的开展提供重要依据。
1区域地质概况
马鞍桥金矿床处于中秦岭海西褶皱带的北部，位于小王涧—庙沟断裂与双庙子—沙梁子断裂之间，以及小王涧—板房子复向斜北翼的黄石板—旭奋子次级脊的南翼。地层区划上属于秦岭—松潘区中秦岭亚区中的礼县—柞水小区。马鞍桥金矿床主要含矿层位为上泥盆统桐峪寺组，其含矿层位主要受韧性剪切带的控制（图1）。
图1马鞍山金矿区域地质图 （据《陕西马鞍桥金矿汪家山矿段成矿预测研究报告》修改）
1.第三系；2.中生界；3.石炭系；4.上泥盆统桐峪寺组；5.中泥盆统青石垭组；6.前震旦系秦岭群；7.燕山期似斑状黑云母花岗岩；8.燕山期花岗闪长岩；9.地质界线；10.区域断裂；11.地质不整合界线；12.韧性剪切构造带；13.金矿床
2 矿床地质特征
2. 1矿体特征
马鞍桥金矿床矿化带主要位于上泥盆统桐峪寺组上岩段的上部岩性层中，矿化带主要受韧性剪切带的控制，赋矿岩石包括绢云母石英千糜岩、二云母石英千糜岩、千枚岩及碳质片岩等。矿化带总体呈东西向，向南倾，倾角35°-50°，南北宽约90-150 m，矿化带延伸达10 km以上。
矿区圈定金矿体多达20个，其中工业矿体有10个，主要分布于矿化带东部。矿体群的空间展布关系则为叠瓦状、斜列状、串珠状；矿体形态为似层状、透镜状或扁豆状。矿体产状较陡，主要矿体长120- 421 m，厚度1.1-1.9m,延深110-438 m, 平均品位为w(Au)=4.75x10-6。
2. 2矿石特征
矿石类型主要分为两类：一类为千枚岩型，第二类为石英脉-千枚岩型。矿石中金的结构主要包括他形和自形一半自形粒状、交代残余、胶状、碎裂、填隙、糜棱、碎斑等结构，构造形态包括细脉-浸染状、浸染状、千糜状、斑点状等。
矿石主要矿物成分为黄铁矿和磁黄铁矿，其次为闪锌矿、黄铜矿、毒砂和自然金等；脉石矿物成分主要包括石英、铁白云石、绢云母、绿泥石、方解石等。
金矿物大多为自然金，产于矿物的微裂隙中或矿物粒之间，并呈浑圆、他形粒状、细脉状等，大部分自然金粒度在0. 005- 0. 03毫米之间。自然金大多分布于脉石矿物中，少量则赋存在金属矿物中。大部分千枚岩型金矿石并未发现金矿物，可能是由于金矿物呈超显微金状态被吸附或是赋存在其他物质中所造成的。
2. 3围岩蚀变
矿体的围岩蚀变主要包括：绢云母化、硅化、绿泥石化以及碳酸盐化等蚀变作用，与金矿化关系最为密切为硅化和绢云母化。
3 黄铁矿的标型特征
3.1黄铁矿的微量元素特征
对矿区所采黄铁矿部分样品进行探针分析，分析结果见表1。
表1 马鞍桥金矿床中黄铁矿的化学成分（%）
元素
样号 Fe S Se Au Cu Ag Ni Co
1250-86-1 46.520 51.410 0 0 0.022 0.066 0.216 0.134
1250-86-2 45.790 52.000 0 0 0.039 0 0.183 0.067
1250-86-3 44.870 50.350 0 0 0.006 0 1.330 0.119
1314-104-1 46.150 51.230 0 0 0.134 0 0.072 0.120
1314-104-2 46.570 52.960 0.052 0.322 0 0 0 0.311
1235-80-1 46.560 52.740 0.030 0 0.011 0 0.161 0.218
1005-15-1 46.650 52.420 0 0.040 0 0 0.017 0.011
1005-15-2 46.940 52.760 0 0.631 0.027 0.052 0.007 0.149
（长安大学探针室，JOEL—JXA8100）
马鞍桥黄铁矿的微量元素含量特征如下：
1）对所取八个样中的八种元素进行分析，我们发现Se、Co与Fe、S组合为一个大群，说明Co、Se与Fe呈类质同象置换，而Ag、Au作为独立成分混入黄铁矿中，当Ag、Au含量增多时，Fe、 S的含量反而减少。
2）标准黄铁矿含Fe为46.55%，S为53.45%，S/Fe比值为1.99，近似为2。但矿体中黄铁矿的含量与标准值稍有偏差，S/Fe比值大于2的称为铁亏损型；而比值小于2的称为硫亏损型。从表1中可以看出，含金黄铁矿S/Fe比值比较低，一般小于2，即多为铁亏损型。
3.2黄铁矿晶形特征
黄铁矿的晶形特征如下：
1）黄铁矿粒度与金含量高低的变化规律是，由微细—细到粗，含金量渐低。成岩—变质期中，黄铁矿晶体以立方体居多，粒径在0.01—0.05之间，金含量较低。热液改造期中，黄铁矿I期晶体以五角十二面体，立方体为主，粒径在0.03—0.05之间，金含量中等；II期晶体以立方体及其聚晶和五角十二面体为主，粒径在0.03—0.05之间，金含量最高；III期晶体主要以八面体、五角十二面体、立方体及其聚晶为主，粒径在0.004—0.07之间 ，金含量偏高 ；Ⅳ期晶体复杂，晶体为全自形晶，不含金。
2）在Ⅱ、Ⅲ阶段，黄铁矿的晶体形态主要是以聚形晶为主，金含量最大。由此可见，在黄铁矿中，聚形晶的出现是显示金矿化的重要标志。
3.3黄铁矿的导电类型
国内外众多研究者指出，随着矿体埋深不同，黄铁矿的导电类型随之变化，下部多为N型导电（电子导电），上部多为P型导电（空穴导电），中部常常出現N、P混合型导电，所以可以利用黄铁矿的导电类型来判断矿床的前景。虽然黄铁矿的导电类型与含金量高低的关系还不太清晰，但P型导电的黄铁矿含Au、As较多，含Co、Ni较多的黄铁矿基本均为N型导电，而Ni、Co含量往往与金成负相关。从表2中可以看出马鞍山黄铁矿应为N型，含金性不如P型导电的黄铁矿（如山东栖霞金矿、河北金长峪金矿等）好。
4 马鞍桥金矿的矿化过程
按矿物组合和温度可将马鞍桥金矿的矿化过程划分为两个蚀变阶段，即第一阶段
高温热液的交代过程和第二阶段低温强动力环境下的退变质蚀变过程，
第一阶段可分为两期：第一期为高温的热液进入到含矿地层后的交代作用时期，这一时期地层中的黑云母被交代发生蚀变，形成黄铁矿、磁黄铁矿；第二期为金属矿物普遍的交代时期，这一时期有磁黄铁矿—毒砂，磁黄铁矿—黄铁矿，黄铁矿—闪锌矿，黄铁矿（早期）—毒砂等作用过程。微粒金的析出大部分与黄铁矿交代磁黄铁矿、毒砂交代黄铁矿有关，其中金矿化与黄铁矿的交代作用最为密切。
第二阶段由于低温强动力条件的影响，岩石中开始出现大量的绿泥石化及绢云母化，绿泥石化由黑云母蚀变为绿泥石而形成，在岩石中较为普遍。黑云母蚀变形成的绢云母则沿C面理定向分布。本阶段形成的黄铁矿粒度(＜0.003mm)极细小，并在C面理中定向状排列，显示流动构造的特征。这一时期形成的黄铁矿的含量仅占黄铁矿总量的10％左右，却是金矿体的主要形成阶段。
总体看来，马鞍山金矿中黄铁矿的矿化过程至少分为四期，第一黄铁矿形成时期为金成矿的预富集期，第二及第三黄铁矿形成时期为金的主要成矿时期，黄铁矿在第四期形成时则不含金。所以，第二、三期黄铁矿含金性最高，与金矿化关系最密切。
5 黄铁矿的含金性是金矿化的明确标志
黄铁矿是金矿体中最常见的矿物之一，矿体中的金绝大部分包含在金属硫化物中，其中金的矿化关系与黄铁矿的形成非常密切，就出现几率而言，基本所有金矿体都含有黃铁矿。在石英脉的内部与蚀变围岩中，黄铁矿的含量与金的矿化作用呈正比，即黄铁矿的含量越高，金的矿化作用就越明显，比如在具有黄铁矿化的围岩中，金的含量普遍增高。黄铁矿的含金品位普遍是矿石品位的几倍、几十倍甚至数百倍，所以黄铁矿的含金性可以称为金矿化的指示剂。在未知区域，我们可以利用黄铁矿的含金性来确定金矿化的情况，甚至可以找出金矿体。
俄国学者B. Г.莫伊辛科曾经进行过金粒的崩解和归并研究，以此来阐述黄铁矿中的含金性。他使用在1200倍的显微镜下观察未见到金粒的黄铁矿（含金量20—30克/吨）加热至600℃，并持续24分钟，此时黄铁矿发生变化，转变为磁黄铁矿，在600倍的显微镜下发现金粒；当加热至600℃以上时，金粒便发生崩解。宋坤玉也进行过相似的实验，当含金的光片加热到250～560℃时，原本不可见的金，可部分转变为可见金，当温度达到560～720℃时，既出现金粒的崩解又发生金粒的归并。这些试验表明，金在一定的温度范围内具有聚集和活化迁移的现象，但在复杂的成矿条件下，溶液的浓度和组分，矿物的构造活动以及晶体结构特征等都会对金的成矿起到影响，这些影响因素也是不容忽略的。在特定的物理化学条件下，由于构造活动频繁，黄铁矿没有充裕的时间发生结晶作用，则常常形成颗粒细小的半自形至它形，并伴有破碎及裂开现象，这种构造使黄铁矿比表面增大， Fe2+沉淀Au的机率大大增加。由此可以看出，黄铁矿颗粒越破碎、细小，黄铁矿的含金量就越高。
6 结论
（1）马鞍桥含金黄铁矿S/Fe＜1.2，多为硫亏损型黄铁矿；
（2）马鞍桥黄铁矿聚形晶的出现是指示金矿化的良好标志；
（3）马鞍桥黄铁矿为N型导电，含金性不如P型导电的黄铁矿好；
（4）马鞍桥黄铁矿矿化有4期，第二、三期黄铁矿含金性最高，与金矿化关系最密切。
参考文献：
[1]方耀奎.小秦岭含金石英脉中黄铁矿的含金性.成都地质学院学报,1988，2
[2]杨前进,丰成友,姬金生.东天山康古尔塔格金矿床黄铁矿的标型特征及找矿意义.地质与勘探,1999,5.
[3]薛传东,谈树成,黄义忠.老王寨金矿的黄铁矿的标型特征研究.昆明理工大学学报,1999,2
[4]张学仁,王平安,云正文,等.陕西马鞍桥金矿汪家山矿段成矿预测研究报告.长安大学,2004.
[5]隗合明.周至马鞍桥金矿床成矿控制条件及找矿标志[J].西安地质学院学报,1997，19（4）：20~26.