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摘要
为阐述含金碳酸盐岩的风化成土过程,以湖北蛇屋山红土型金矿床为例,系统开展了元素地球化学和矿物学研究。研究发现,从风化壳腐泥层→杂色粘土带,碱金属、FeO、MnO、有机碳(Morg)、稀土元素(REE)和高场强元素(HFSE)等元素,以及钾长石、斜长石和黄铁矿等矿物的含量逐渐降低。质量平衡计算表明,风化过程中Si、Fe、Al发生了不同程度的迁移,溶解在流体中的碱金属亦会在风化壳特定层位富集,形成自生粘土矿物。研究认为,碳酸盐岩风化成土与金迁移富集均受风化强度制约。早期氧化阶段,风化较弱,以黄铁矿氧化和碳酸盐岩溶解,Ca、Mg大量淋失为特征,环境显中碱性,金以硫代硫酸盐络合物形式迁移。晚期水解阶段,风化较强,强烈的水-岩相互作用,导致不溶硅酸盐矿物水解,伴随着硅酸盐矿物中K、Na等碱金属的进一步淋失和高岭石的生成;最终,风化彻底时,粘土矿物中SiO2和Al2O3发生分离,形成典型的红土。此阶段,环境从中碱性缓慢过渡到中酸性,金以胶体或氯化物络合物形式迁移。金沉淀富集主要与表生矿物吸附和岩-土界面附近被大量Fe2+、Mn2+还原有关。
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单位地质过程与矿产资源国家重点实验室; 海南省地质调查院; 中国地质科学院
