２０１３正 新疆有色金属 ５
金窝子矿区２１０金矿床黑色细粒粉砂泥岩及中一细
砂砾岩中莓状黄铁矿的发现及地质意义
马桂萍 （新疆维吾尔自治区有色地质勘查局７０４队 哈密８３９０００）
摘 要 金窝子矿区２１０金矿床莓状黄铁矿的发现，表明其成矿机理与生物成矿作用有密切的关系，得出２１０金矿床既具有沉积矿 床成因的特征，又具有岩浆热液矿床成因的特点，即沉积一热液叠加富集成矿，多成因，多作用的结果。 关键词 ２１０金矿莓状黄铁矿炭质生物成矿作用生物成矿组构成矿机理
２１０金矿床位于星星峡东南２４ ｋｍ处，因沿用原
含金石英脉的编号而得名。矿体呈似层状、透镜状。
共计有矿体６个。产于上泥盆统金窝子组的糜棱岩
化炭质沉凝灰岩、沉凝灰角砾岩或糜棱岩中。
莓状黄铁矿这一结构自从１９２３年被德国科学
家史奈得亨首次发现至今已经有近百年的历史，这
一发现引起不同学科科学家的广泛兴趣。莓状黄铁
矿日益成为人们研究的热点。９０年代我国中科院地
质所开展了生物成矿作用研究。
当前国内外许多较著名的层控型或沉积一变质
型的Ａｕ—Ａｇ多金属矿床中及铜矿床中，普遍都发现
有良好的显微莓群一金属矿物生物组构的发育。
矿石中金属矿物生物组构的出现，表明了该矿
床的成矿机理与生物成矿作用有密切的关系。例如
世界最大的金矿——南非兰德金矿，属于古砂矿。矿
床产于古元古代的威特沃特斯兰德系的底砾岩层及
炭质岩层中。金赋存于黄铁矿中，黄铁矿又赋存于砾
岩胶结物中，因而形成砾岩金矿。卡林型金矿床的含
矿围岩时代广泛，岩性主要为海相沉积岩，主要为不
纯的碳酸盐岩和细碎屑岩等，富含炭质。卡林金矿中
亦发现普遍富含有机炭和发育有黄铁矿生物组构。
在我国，也有诸多报道。特别是在南方，许多层控型 金矿床和金一银矿床中，都相继发现了大量的黄铁
矿显微莓群生物组构。湖南城步硫铁矿，几乎整个矿
体全由黄铁矿显微莓群堆积而成；四川汉源钴镍矿
床中的金属矿物生物组构亦十分发育。 随着近年来研究程度的不断深入，金属矿物生
物组构的不断发现，为解决矿床的成因和成矿条件，
提供了大量的微观成因信息。金窝子矿区２１０矿床 中显微莓状黄铁矿的首次发现，无疑对该矿床的成
因认识，物质来源，成矿机理及找矿远景都将直接提
供微观信息。
１ 样品
观察样品系采自金窝子矿区２１０矿床中，属上 泥盆纪金窝子组的一套正常沉积的砂砾岩之中。总
厚度约２ ５００ ｍ，其成矿年代经Ｒｂ—Ｓｒ等时线法为
３６２．１±１１．９ Ｍａ。岩石一般呈灰黑色，黑色，富含有机 炭，含量可达１．７６％。其中大都叠加有热液石英网脉，
部分样品直接采自金矿体。黄铁矿显微莓群生物组 构主要见于上述富含有机质的灰黑色、黑色细粒粉
砂泥岩及砂砾岩中，部分浅灰色中粒砂砾岩中也可
见到，但不及富含炭质部分的砂岩中丰富，含矿岩石
及矿体中普遍存在此种生物组构。
２ 黄铁矿显微莓群特征描述
图１黄铁矿显微莓群形态
莓群形态：大部分呈黄铁矿莓粒集合体出现，也
可见到单个颗粒的黄铁矿莓粒。莓群中莓粒数目不 ６ 马桂萍：金窝子矿区２１０金矿床黑色细粒粉砂泥岩及中一细砂砾岩中莓状黄铁矿的发现及地质意义 第６期
定，最多可含上百粒之多。大多数莓群集合体切面成
不规则边界的蛋圆形或圆形。莓群集合体粒径一般
都在０．０４ ｍｍ×０．０２５ ｍｍ，当莓群中黄铁矿莓粒级多
时，其集合体粒径也可达０．１５ ｍｍ。１０×２０倍反光显
微镜下可清晰的观察到黄铁矿显微莓群。莓粒排列
一般比较规则，有些莓粒成行排列，很有规律。部分
颗粒受到热液作用的叠加而使得莓群颗粒变得粗
大，莓粒间界限逐渐消失，而归并成粗晶黄铁矿。
当黄铁矿莓粒呈单颗粒出现时，而且没有受到
热液作用的改造及重结晶加大时，则莓粒粒径很小，
一般都＜０．００１ ｍｍ，少数粒径可达０．００４ ｍｍ，呈星点
状散染于富含有机质的粉砂泥质物中。单个莓粒切
面形态多样复杂，可见有呈规则的三边形、四边形、
菱形、五边形等切面，而且边界平直整齐。对草莓结
构的看法，一般认为，是由生物化学作用和胶体化学
沉积作用形成的。
３ 与黄铁矿显微莓群相伴的自然金
通过对大量的光片观察，发现与黄铁矿显微莓
群相伴产出的自然金矿物。含金黄铁矿颗粒粗细不 等，成因不同，可见有两种，二者在颜色上有明显的
差异。其一为细粒浅黄色微带黄绿色者，呈自形晶粒 状，大都呈立方体晶形及聚形晶；其二为粗粒半自形
一自形晶集合体黄铁矿，大都为立方体与五角十二面
体或其聚形，呈黄色，颜色较细粒者艳。二种黄铁矿
中均发现有包体金产出，自然金大都呈不规则的浑
圆状、粒状，粒径粗细不等，一般都在０．００３～０．Ｏ０１ｍｍ
间，个别包体金可达０．０２４ ｍｍ，且大都有数粒或几十
粒成群出现的特点，有时见有粗晶黄铁矿吞食细粒
黄铁矿显微莓群的现象。
４ 黄铁矿显微莓群的地质意义
矿床中黄铁矿显微莓群组构的出现，表明了２１０
金矿床的成矿机理与生物成矿作用有密切的关系。
即在该矿床的造矿过程中，生物参与了成矿作用，因
而其遗骸才可能保留至今而被人们发现，当然这种
生物成矿作用可以是直接的，也可能是间接的成矿
作用。表明生物在其生命活动过程中进入沉积成岩 成矿期，由其体内外有机胶体直接吸收、吸附、聚集
成矿物质而成矿，由生物体的直接作用所形成的金
属矿物生物组构和矿物的聚集。
最特殊的实例是块金。块金的胶状包块体构造
是典型的生物有机胶体构造。显微镜下发现块金中
包含有许多的细菌结构。这种自然金的细菌结构主
要以包囊体呈圆形及似圆形为特征，细菌中心体已
转化，留下圆形空隙，证明块金由细菌聚金而再生长
大的，经历了漫长岁月而形成。即金属矿物生物组构 的出现，往往代表了典型的沉积成因的地质信息。如 在湖南城步硫铁矿，其矿床几乎全由黄铁矿显微莓
群堆积而成；在东疆某沉积层中，同样发现了完好的
黄铁矿木质细胞结构的块状，树枝状黄铁矿，其木质
细胞结构十分清晰完美，且黄铁矿木质细胞所表现
的植物年轮也十分清晰精美。这些，无疑反映了生物
在成矿作用中的重要位置和成矿的沉积环境。虽然
某些矿床不属沉积成因，但往往与沉积层位有关，属
含矿热液在有机层位中富集成矿，这一点，在金窝子
地区２１０金矿床中尤为明显。 生物间接成矿作用与热液作用是密不可分的。
可见粗晶黄铁矿吞食细粒沉积成因的黄铁矿莓群，
从而造成了在富含有机炭的地层中富集成矿，造成 了硫来源的二重性，即有来自地层中的硫，同时有叠
加有岩浆热液来源的硫。硫同位素测定结果８ ｓ 介 于＋１．７５％～５．８５％之间，平均约为＋５％。热液的作用
是主导作用，但它不是唯一的作用；由于叠加了生物
直接、间接成矿作用，才形成了如今的极具工业价值 的矿床。这一结论也使得矿床成矿理论得以进一步
完善。因而使得２１０金矿床既具有沉积矿床成因的
特征，又具有岩浆热液矿床成因的特点，即沉积一热
液叠加富集矿床，多成因、多作用的结果，一般都导
致矿床大而富，极有价值。
参考文献
…星星峡金和多金属成矿带地物化综合研究及找矿靶 区优选．１９８９，７，４． 收稿：２０１３－０３－０１