碲金礦

碲金礦

碲金礦為單斜柱組。溶於硝酸,產生鐵鏽色的金沉澱。世界著名產地有美國科羅拉多州CrippleCreek。碲金礦根據其產地命名,為California州Calaveras縣Stanislaus礦。產生於中-低溫熱液礦脈,或中-高溫熱液礦脈之低溫晚階段晶出。與自然金、銀金礦,針碲金銀礦和其他碲化物成組合。也與黃鐵礦方鉛礦、閃鋅礦、黝銅礦、鉬酸鹽成組合。

基本介紹

  • 中文名:碲金礦
  • 外文名:Calaverite
  • 鑑定特徵:溶於硝酸,產生鐵鏽色的金沉澱
  • 形態:單斜柱組
  • 學科:冶金工程
  • 領域:採礦
簡介,基本性質,東坪碲金礦的次生氧化與溶解,礦床地質地球化學特徵,碲金礦及其氧化溶解產物,碲金礦±碲金銀礦,碲金礦±碲金銀礦+自然金,方鉛礦/閃鋅礦+碲金礦,總結,

簡介

碲金礦化學組成:AuTe2、Au43.59%、Te56.41%、有少量的代替金。晶體常見單形:(001)、(010)、(100)、(110)等,雙晶沿(100)。屬單斜晶系,C2h3—C2/m或C23一C2。晶胞參數:a0=7.19埃,b0=4.41埃,c0=5.08埃,β=90˚08΄,Z=2。粉晶數據:2.99(1)2.09(0.9)2.91(0.7)。
碲金礦反射色乳白。新鮮光面很亮,後漸變暗。反射率:56.5(綠光),54.0(橙光),52.5(紅光)。Rg=65.0,Rp=59(Na)。弱非均質性。長軸-亮黃褐色,短軸-白帶亮黃。顏色有草黃-銀白色,黃-綠灰色條痕。不透明,金屬光澤。

基本性質

硬度:2.5-3
比重:9.33g/cm3
解理:無解理
斷口:其次貝殼狀至不平坦斷口
發光性:無
其他:顯微鏡下特徵,反光下為乳白色。
反射率R:56.5(綠)、54(橙)、52.5(紅)。雙反射弱,非均質性明顯。

東坪碲金礦的次生氧化與溶解

碲金礦是淺成熱液(epithermal)金礦床的特徵礦物,甚至是主要的載金礦物,在我國的構造蝕變岩型、石英脈型、矽卡岩和鹼性岩類金礦中均有報導,構成典型Te-Au 組合的首推東坪式特大型金礦。
碲金礦的氧化溶解在上世紀60 年代就引起注意,但研究程度較低。一般認為,碲金礦的氧化使金得到釋放與就地次生富集;碲形成氧化物、亞碲酸鹽或碲酸鹽的混合物沉澱,不會產生新的次生礦物,“原生礦石”與“氧化礦石”間碲含量未發生變化。李九玲等總結了東坪金礦的“芥末金”類型與產出特徵,認為組成“芥末金”的碲含氧鹽、次生金為碲金礦的次生作用的就地殘留產物。由於缺乏對原生碲化物與“芥末金”類型的關係研究,以及礦石之間碲、金品位和Te/Au 比的系統對比,該模式沒有進一步討論碲金礦氧化溶解過程對礦石碲、金品位和Te/Au比的可能影響。
從東坪式金礦中挑選Au、Te豐度及其比值較典型的富Te金礦石,系統觀察了不同產狀碲金礦及其次生碲含氧鹽及其混合物的特徵,揭示了碲金礦的次生氧化、溶解的多樣性與影響因素,並討論了對礦石Te/Au比“異常”的可能影響。

礦床地質地球化學特徵

東坪金礦位於華北克拉通北緣的水泉溝鹼性雜岩南部內接觸帶,由9 個相互平行、NNE-NE 向的礦化帶組成,其中1-70 號礦體占總儲量的首位。該礦體以一系列北北東走向的石英脈、石英-鉀長石脈為中心,包括兩翼石英細脈或網脈帶;在走向和延深方向上局部過渡到以鉀化、矽化蝕變帶構成的礦體。礦體長度超過1300 m,寬度幾十米至500 m,延深超過800 m。
在6 個不同高程採集含礦石英脈(帶)樣品,在3 個水平中段上採集穿越主礦脈的短剖面礦石樣品,此外,還採集典型蝕變岩型礦體的鑽孔樣品作為對比。系統測定所有樣品的Au、Te、Se,部分礦石、蝕變岩及其組成礦物的常量、微量元素。在此基礎上,選擇具有不同金、碲品位和Te/Au 比的礦石磨製光薄片。
由礦石的金、碲品位統計結果顯示:碲產於含金石英脈型礦體,並在金礦化中心富集,形成顯著正相關關係,而非“上碲下金”關係;碲在原生石英脈礦石中主要呈微米級的Au、Ag、Pb、Bi 的碲化物獨立礦物,包括碲金礦、碲金銀礦、碲銀礦、碲鉛礦、碲鉍礦、自然碲等;碲金礦為本區碲化物的最主要形式,並與碲金銀礦、自然金構成金的富礦石;石英脈型礦體的硫化物-石英主脈的礦石Au、Te 品位及其比值的“異常波動”,除與碲金礦的減少和Ag、Bi碲化物的相對富集外,與礦石氧化程度明顯對應。

碲金礦及其氧化溶解產物

原生礦石中的碲金礦與自然金、碲金銀礦、黃銅礦構成連生體,並以微米級單體或連生體包裹在黃鐵礦、方鉛礦、閃鋅礦和石英表面或孔洞。碲金礦的次生產物包括次生金、芥末金,以及Pb、Zn、Fe的碲氧鹽及其混合物,其中包括新發現的碲錳鋅石的鋅端元(Zn2[Te3O8])。此外,黃鐵礦的褐鐵礦化、赤鐵礦化是礦石中硫化物的最常見次生產物。現將典型產狀碲金礦及其次生礦物、混合物的特徵分述如下。

碲金礦±碲金銀礦

碲金礦±碲金銀礦組合與自然金、黃鐵礦、方鉛礦零星賦存於石英裂隙、孔洞。未觀察到伴生的碲含氧鹽與方鉛礦的氧化,代表次生變化較弱的少硫化物鉀長-石英脈型Te-Au 礦石,即Te/Au 比值在“正常”範圍的樣品。

碲金礦±碲金銀礦+自然金

碲金礦±碲金銀礦+自然金組合為石英脈型礦石內碲金礦的最常見組合,賦存在黃鐵礦孔洞、裂隙和表面。黃鐵礦沿裂隙、邊沿和孔洞發生強烈的褐鐵礦化與面狀的赤鐵礦化。在碲金礦、褐鐵礦的表面分布有多孔狀次生自然金,微量的粉末狀次生金與褐鐵礦的混合物,碲發生一定距離的遷移,並在黃鐵礦、褐鐵礦邊緣形成Pb、Fe 碲酸鹽沉澱。即碲金礦的次生變化表現為金的殘留加富,碲發生不同程度的遷移,最終將整個碲金礦風化成蜂窩狀的次生金。碲金礦的電化學溶解最新實驗結果顯示,強氧化劑參與的反應往往會使產物H2TeO3 在碲金礦表面沉澱,從而阻止氧化、溶解的進一步進行。實際上,礦石氧化過程中黃鐵礦的邊緣的大量Fe3+/Fe2+離子對較自由氧豐富得多,且形成的Eh-pH 場(約0.5 V)更有利於碲金礦氧化形成可溶的HTeO2+遷移。同時也解釋了次生金與褐鐵礦的密切共生關係。
值得提出的是,在Te/Au 比高異常的樣品中發現大量自然金與針鐵礦的均勻混合物,根據光學特徵判斷,屬於李九玲等(2001)所稱的“鐵芥末金”。但它們主要賦存在強烈褐鐵礦化的黃鐵礦裂隙或黃鐵礦-石英邊界,遠離碲金礦,其不規則的形態顯示被動充填的特徵。 “芥末金”含Ag、Te 和其它雜質極微,與碲金礦氧化殘留成因的“芥末金”明顯不同,大部分粒度小於掃描電鏡的分辨範圍,推測以亞微米至納米粒度分布在針鐵礦的晶格,為金、鐵膠粒共同沉澱所致。

方鉛礦/閃鋅礦+碲金礦

碲金礦通常呈方鉛礦的出溶包裹體或共生礦物賦存在黃鐵礦晶隙、邊緣或石英裂隙,為硫化物石英脈型礦石中碲金礦的典型產狀。本類產狀碲金礦的次生產物包括Pb、Zn 的亞碲酸鹽、多碲酸鹽或它們的混合物,以及少量微米級次生自然金分布在碲的含氧鹽表面。根據碲含氧鹽、次生金的相對出露面積,說明本產狀的碲金礦氧化產物與寄主礦物密切相關:與閃鋅礦共生的碲金礦,其氧化產物為Zn2Te3O8和表面殘留的微米自然界顆粒,顯示碲就地沉澱,金有部分遷出;而與方鉛礦共生的碲金礦,其氧化產物包括鉛的亞碲酸鹽、自然金,兩者分離程度小。

總結

(1)碲金礦是東坪式金礦主要金礦物與碲礦物,與自然金構成了本區具有穩定Te-Au組合的原生礦石。
(2)碲金礦的局部減少與其它類型碲化物的相對增多,可以導致礦石Te/Au比值的異常增大;對礦石碲金礦的次生變化觀察,結合硫化物及其氧化產物對金、碲分配的計算,我們認為礦石次生變化產生的大量芥末金、次生自然金,並導致個別礦石的Te/Au比值異常減小;
(3)碲金礦主要包裹於黃鐵礦,也有少量包裹在方鉛礦、閃鋅礦內,它的次生變化受寄主礦物的影響明顯:包裹在黃鐵礦內的碲金礦,其氧化溶解主要包括碲的溶解遷移、流失,金殘餘富集形成多孔狀、蜂窩狀的次生自然金以及部分“芥末金”。而與方鉛礦、閃鋅礦共生的碲金礦的氧化溶解行為相反,碲、金有一定程度的分離,但對本區礦石Te/Au 比值的影響較小。寄主礦物對碲金礦次生變化的影響,與硫化物氧化溶解造成的介質Eh-pH 場、配位離子差異有關。
(4)“芥末金”既可以是碲金礦氧化溶解過程的次生殘留物,也可以由金、鐵膠體遷移、混合而成。其主成分的變化範圍與Te、Ag等微量元素含量之間的差異,既是“芥末金”的成因特徵,也可以作為礦石氧化與碲、金分離程度的標誌。

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