The Existence of the Negative Charge of Gold in Sulphide Minerals and Its Formation Mechanism1;

Abstract: Through a study, particularly an X-ray photoelectron spectroscopy (XPS or ESCA) analysis, of gold-bearing arsenopyrite and pyrite in Carlin-type gold deposits of Guangxi, China, and hydrothermally synthesized gold-bearing pyrite and marcasite, the authors have found that these minerals contain “invisible gold” whose binding energy is lower than that of native gold (Au°). Therefore they suggest that gold occurs in a negative charge state in these sulphide minerals as it replaces some sulphur and is combined with sulphur with the covalent bond. This paper also preliminarily discusses the possibility of its formation from the chemistry and geochemistry of gold, crystal chemistry of arsenopyrite, pyrite and marcasite and geochemical environment.     

金在硫化物矿物中呈负价态存在及其形成机理初探

通过对中国广西卡林型金矿的含金毒沙、黄铁矿及用热液实验方法合成的含黄铁矿、白铁矿的分析和研究,特别是光电子能谱分析,发现其中存在电子结合能低于自然金（Ａｕ＾０）的“不可见金”。因而提出金在上述硫化物矿物中由于取代部分硫并与硫呈共价键结合而负价态点。本文料从金的化学及地球化学性质,毒砂,黄铁矿及白铁矿的晶体化学特征和产出的地球化学环境等三方面初步探讨了其形成的可能性。     

湘黔地区“卡林型”金矿中金的赋存形式

对矿石的化学物相分析结果表明，湖南─贵州─带“卡林型”金矿原生矿石中的金主要呈微粒状单质金被包裹于硫化物及以绢云母为主的粘土矿物中，反映了金的矿化作用与黄铁矿化和绢云母化等是同时发生的。不同的“卡林型”金矿床之间，由于形成的物理化学条件的差异，其主要载金矿物的种类也不相同。表生氧化带中，载金矿物硫化物和绢云母发生了氧化和分解作用，使矿石中的大部分金转化为游离态形式存在，提高了矿石的可选性。     

右江盆地构造和演化及对卡林型金矿床的控制作用

右江盆地,又称南盘江盆地,是我国重要的多金属矿床富集地,广泛发育有Au-As-Sb-Hg低温热液矿床,也是我国 卡林型金矿大规模富集区之一。矿床地质特征表明,金矿床的形成明显受到构造的控制,因此,探讨盆地的构造演化对于 深入研究卡林型金矿的形成具有重要意义。通过结合前人大量研究认为：右江盆地内主要发育有NW和NE向两组构造, NW及NE向的边界断裂对盆地的演化及火成岩的发育起到重要作用;金矿床在平面上均分布于右江盆地范围内,具有明显 的岩性和构造控矿的特征;右江盆地形成及后续的构造演化可以分为六个阶段,即：早泥盆世中期滨浅海陆棚发育 （D2 1 ）,中泥盆世-中二叠世裂陷洋盆发育（D2-P2）,中二叠世末-中三叠世洋盆消失及前陆盆地发育（P3 2 -T2）,晚三叠世 -早侏罗世盆地消亡及碰撞后伸展（T3-J1）,中侏罗世-早白垩世中期NE向挤压构造发育（J2- K2 1 ） 和早白垩世晚期-古 近纪局部伸展作用（K3 1 -E）;右江盆地内卡林型金矿的成矿期集中在前陆盆地发育结束而褶皱成山后,成矿过程与伸展环 境密切相关。     

共存矿物溶解度与硫化物金属成矿作用

金属矿床的主要金属矿物以硫化物矿物为主。硫化物与不同类型的岩石（矿物）共生时,体系溶液中硫化物的溶解度存在明显的差异,这种矿物共存溶解性质的差异导致特别的地球化学行为。本文提出了共存矿物溶解度的概念及其计算的理论和方法。并以铜陵天马山铜金硫化物矿床为例,分别计算了黄铁矿、黄铜矿和石英（砂岩环境）或方解石（碳酸盐岩环境）的共存矿物溶解度。结果表明了成矿流体流经砂岩并溶解砂岩中的原生内铁矿最终流到砂岩     

中国卡林型金矿床金的赋存状态研究

卡林型金矿的载金矿物主要为黄铁矿和粘土矿物，其次是毒砂和石英。金主要以包裹金形式存在，秦岭地区存在有单体金。金主要赋存在含砷的铁硫化物相中。氧化矿石以游离金大量出现为特征。     

我国卡林型金矿研究现状

卡林型金矿是我国重要的金矿类型之一,通过对比研究前人有关卡林型金矿的资料发现,我国卡林型金矿产出于具有拉张-沉积-碰撞造山地史演化的地区,为中低温热液矿床,主要赋矿岩石为不纯的碳酸盐岩,其余为浅变质岩、火山碎屑岩等。流体包裹体及同位素组成揭示了我国卡林型金矿成矿热液来源的多样性和复杂性,其不仅仅是前人认为的来自于赋矿地层中。     

贵州贞丰县烂山沟金矿床地质特征及其找矿前景

作者以烂山沟卡林型金矿勘查成果资料为依据，着重阐述该矿床的地质特征，初步总结了它的挖矿条件和找矿标志，并提出其找矿方向。     

卡林型金矿金砷成分分析标准物质研制

卡林型金矿因其含砷影响金的分析和选冶回收率而备受关注,需要研制相应的标准物质支撑应用研究。本文依托近年来探明的超大型卡林型金矿——阳山金矿采集候选物,按照国家一级标准物质技术规范研制了4种卡林型金矿标准物质GBW07854~GBW07857。共有20家实验室联合定值,金主要分析方法为原子吸收光谱法和火试金法,湿法分析采用梯度焙烧-活性炭吸附金而分离砷等干扰组分;砷分析主要采用电感耦合等离子体发射光谱法和分光光度法。引用金量分析相对偏差允许限界定组内离群值,弥补了Dixon法和Grubbs法剔除离群值不够完全的缺陷。均匀性检验指标FF0.05(29,30)=1.84,表明组内和组间均无明显差异;在22个月内进行了5次检验,稳定性良好。4种标准物质金和砷的定值结果准确度均优于同量级的国家一级金矿石标准物质和国外含砷多金属矿石标准物质。该系列标准物质可用作卡林型金矿金和砷分析与研究等工作的量值标准。     

川西北某岩金矿床地质特征及成因初探

笔者认为新发现的川西北某金矿床与热液浸染交代的卡林型金矿床类型可以类比，成矿受断裂、破碎带控制；赋矿层主要为危关群泥灰岩；自然金呈微细粒和显微细粒赋存于黄铁矿、毒砂及褐铁矿之中。矿石氧化程度高，杂质含量低，易选治。     

福建尤溪肖板金矿床金的赋存状态及金矿物特征

肖板金矿床属受构造控制的中低温岩浆热液矿床,矿化类型为构造蚀变岩型。金多呈独立金矿物形式出现,少许呈分散状;金矿物以自然金为主,平均成色９３０,有少量银金矿和碲金矿。金矿物以包体金、裂隙金、连生金和粒间金等形式嵌布于黄铁矿、黄铜矿、石英、方铅矿及方解石等主要载金矿物中,且石英、方解石中较金属硫化物中占优势。金矿物形态各异,粒度以中细粒为主。     

贵州水银洞金矿的几点新认识

水银洞金矿是滇黔桂"金三角"已知最富的、特大型卡林型金矿床,矿体赋存于二叠统龙潭组的大孔隙度生物碎屑灰岩中。镜下观察发现水银洞金矿含有五种不同类型的黄铁矿:草莓状黄铁矿、细粒黄铁矿、粗粒黄铁矿、生物状黄铁矿和长条状黄铁矿。草莓状黄铁矿为沉积成因,与金矿化关系不大;细粒黄铁矿、生物状黄铁矿和条带状黄铁矿为热液型黄铁矿;而粗粒黄铁矿由沉积型和热液型黄铁矿共同组成,内核为沉积型黄铁矿(Py1),被外带的热液型黄铁矿包裹(Py2),成环带构造。电子探针波谱分析发现,该矿床中Au主要赋存于热液黄铁矿(含砷黄铁矿)中。本研究从新的视角分析了黄铁矿的形成和含金硫化物分解的相互制约,吸附作用、电化学作用可能是卡林型金矿床中金沉淀的主要机制。     

西秦岭金龙山卡林型金矿床地质-地球化学及矿床成因研究

金龙山金矿床位于南秦岭造山带的复理石褶冲带中,赋矿围岩为碎屑岩-碳酸盐建造,矿化明显受地层岩性与韧-脆性构造发育程度的控制。矿床稀土元素地球化学研究表明,地层岩石、矿石和热液矿物的轻重稀土分异程度和特征参数基本一致,表明成矿流体应主要来自于赋矿地层。铅同位素研究表明,地层岩石、矿石和热液矿物均具有较高的放射性成因的铅同位素组成,且均落入南秦岭造山带的泥盆系范围内,暗示铅也主要来自赋矿地层。对前人已有的碳-氧-硫-氢同位素组成和流体包裹体数据综合分析表明,碳和氧应主要来自海相碳酸盐的溶解作用,硫主要来自海相硫酸盐的热化学还原反应;从成矿早阶段到晚阶段,成矿流体的δ18O及δD值向大气降水线＂漂移＂,指示成矿流体以盆地建造水和变质水为主,在晚阶段有大气降水加入。金龙山金矿床与卡林型金矿床的矿床地质-地球化学特征相似,应属于卡林型金矿床,其形成于秦岭造山带陆内造山作用过程中,多层次陆壳叠置加厚的地球动力学背景,是陆内碰撞造山作用的产物。     

贵州丫他卡林型金矿床流体包裹体特征及其成矿意义

黔西南丫他金矿床是典型的沉积岩容矿的微细浸染型金矿床。从流体包裹体的角度,探讨了丫他金矿床成矿的温度压力条件和流体演化。各阶段石英、雄黄的流体包裹体岩相学和显微测温研究结果表明:主成矿阶段包裹体主要类型有H2O、CO2和CO2-H2O包裹体,流体包裹体组合呈现CO2-H2O不混溶的特征,晚成矿阶段包裹体类型主要为H2O包裹体;从主成矿阶段到晚成矿阶段,流体包裹体均一温度由139～268℃变化至121～194℃,盐度由2.9%～7.4%变化至2.7%～6.6%。根据共存CO2包裹体和H2O包裹体的等容线计算法,还原主成矿期包裹体捕获温度为260～294℃,捕获压力为59～98 MPa。对比不同类型金矿床中的富CO2流体特征,指出黔西南卡林型金矿床中存在的富CO2流体可能在金的搬运过程中起到一定的作用,CO2-H2O相分离可能是导致矿质沉淀的主要原因。     

黔西南水银洞卡林型金矿构造地球化学及对隐伏矿找矿的指示

水银洞金矿是黔西南地区目前发现最大的隐伏超大型卡林型矿床.该矿床的发现显示了黔西南地区巨大的深部隐伏矿找矿潜力,同时也对隐伏矿地球化学找矿方法提出了严峻的挑战.为探索黔西南隐伏卡林型金矿的找矿方法,沿水银洞金矿床代表性剖面采集了岩石和方解石脉,并沿主要断裂带采集地表土壤.岩石分析了Au、As、Sb、Hg、Tl和U含量,土壤分析了As、Sb、Tl和U含量,方解石分析了C-O同位素和稀土元素组成.剖面岩石中Au等成矿元素主要沿着背斜轴、中—上二叠统之间的构造蚀变体和逆断层富集.岩石中U元素同样沿构造蚀变体和逆断层富集,但却没有沿着背斜轴富集,可能代表了另一期富U的热液活动.低 δ13C(2.3‰)、高 δ18O(>22.1‰)和中稀土富集(?MREE>1.89)的方解石主要沿背斜轴和逆断层分布.地表裂隙土壤成矿元素构造地球化学异常与深部隐伏矿体具有高度一致的对应关系.背斜轴及相关的逆断层可能是深部成矿信息到达地表的通道.地表裂隙充填物和裂隙附近的细粒级土壤,能够有效提取深部成矿作用信息,达到直接探寻深部盲矿体的目的.     

硫化矿原电池效应研究现状

硫化矿原电池效应普遍存在于金属硫化物矿山、硫化矿的人工开采与利用过程中,在浮选、湿法冶金、生物冶金、地球化学过程、重金属离子污染和酸性矿山排水的污染治理方面有重要作用,已引起高度重视。本文综述了硫化矿原电池反应原理、电化学研究方法及其在浮选、湿法冶金、生物冶金、地球化学过程、重金属离子污染和酸性矿山排水的污染与治理上的影响和应用现状。指出建立天然硫化物矿物原电池地球化学,从源头上实现消除或减弱硫化矿原电池效应导致的重金属离子和酸性矿山排水环境污染,将成为今后原电池效应在地学的重要研究方向。     

甘肃枣子沟金矿的矿化特征及矿床成因

枣子沟(又称早子沟)金矿位于西秦岭造山带西南缘与松潘-甘孜构造结的过渡部位,金矿化主要赋存于中三叠统古浪堤组钙质、硅质板岩和闪长岩岩脉中.矿体主要受NE、NW和近SN向断裂构造控制,其中NE向矿体为主要矿体.根据容矿岩石不同将枣子沟金矿的矿石分为蚀变板岩型矿石、蚀变脉岩型矿石和石英-辉锑矿型矿石.主要的金属矿物包括黄铁...     

Experimental Study on Gold Dissolution from Hosting Minerals of the Hadamengou Gold Deposit and the Implications

The Hadamengou gold deposit is located in western part of the northern margin of the North China craton. It is a hydrothermal deposit related to alkaline magmatism. Dissolution of Au, Fe from pyrite and iron oxide （including magnetite and hematite） individual minerals in the three main types of ore shows： in iron oxides （magnetite and hematite）, Au and Fe were dissolved simultaneously and their solubilities are positively correlated, which means Au is mainly chemical-bonded （lattice gold） and/or colloidal-adsorbed in iron oxides; while in pyrite, on the contrary, Au dissolution obviously lags behind Fe and the solubility of Au shows negative relationship with that of Fe, which indicates Au is mainly hosted as grains of elemental gold （or native gold） within pyrite. Previous studies revealed that the Hadamengou gold deposit is characterized by intensive K-feldspathization and holds high content of iron oxides occasionally replaced by sulfides, which was caused by oxidizing K-enriched alkaline fluids under a stretching geodynamic setting. These geological features, together with the high Au-content in iron oxides, comparable with that of the Olympic Dam deposit in South Australia, suggest that this deposit is the first example of iron oxide-type gold deposits in China.     

新疆阿尔泰地区金矿床矿物组合,成分特征及其控制因素分析

阿尔泰地区目前已发现３０多处金矿床（点）,它们的矿物组合,矿物成分特征等无论在南北方向,还是东西方向均有显著差异。本文通过金矿床中矿物组合及其成分的研究,总结出产于不同区带内金矿床中矿物组合及矿物成分变化规律,最后指出地层、构造、岩浆作用,地壳成分及热液活动等对矿物组合及其成分的控制作用。     

贵州省泥堡金矿床矿体类型及其形成机理的新认识

根据贵州省西南部泥堡金矿床深部勘探成果,开展其矿床的矿体类型及其形成机理的综合研究,取得新认识如下:(1)矿区的主矿体不是层控型,而是断控型。断控型矿体的单个矿体规模大,厚度、品位较稳定,而层控型金矿的单个矿体规模小,厚度及矿石品位变化大;(2)虽然矿床的形成受到多种因素控制,但构造、地层及其有利岩性是关键的控制因素,尤其是断裂构造因素。F1逆冲断层既是导矿构造又是容矿构造,本矿床最大的金矿体就赋存于F1断裂破碎带中的减压扩容带,即断层破碎带变宽及断层面变缓部位。这两点新认识对区域找矿具有一定指导意义。