俄罗斯北地群岛布尔什维克岛冲积金的典型特征

《Geriatric Nursing》：Typomorphic features of placer gold from Bolshevik island of the Severnaya Zemlya Archipelago (Russia)

冲积金矿的形态、化学及矿物学特征分析表明，博尔希岛南部的不同矿床具有金纯度梯度（中心低纯度、边缘高纯度）、表面蚀变特征及多种矿物包裹体（如钛铁矿、钼尖晶石、方铅矿等）。基于这些特征，原生矿床类型被预测为：诺拉河为金铜稀有金属矿和斑岩金铜矿，斯卡尔卡亚河为斑岩金铜矿和金石英矿，其他区域主要为金石英矿和金硫石英矿。研究结合显微观察与电子探针分析，揭示了原生矿床与冲积环境的关系，并指出可能存在中间储集层。

　　### 金矿化与地质特征分析

#### 研究背景与意义

在俄罗斯北极地区，特别是北冰洋航道沿线，矿物资源的开发已成为国家经济和安全战略的重要组成部分。 Severnaya Zemlya（新地群岛）是该区域最具潜力的矿产资源中心之一，其南部的 Bolshevik Island（博利希岛）作为唯一进行工业开采的岛屿，其 placer gold（冲积金）的年产量约为500公斤。因此，研究该地区的冲积金特性，不仅有助于理解其成矿机制，还对未来的资源勘探和开发具有重要意义。冲积金的形成和分布往往与原始矿床的类型密切相关，因此通过分析冲积金的形态、化学组成以及矿物共生关系，可以推测其来源并揭示区域矿化规律。

#### 研究区域的地质构造背景

Bolshevik Island 在地质构造上属于 Kara 微大陆的被动边缘。该岛主要由新元古代（Neoproterozoic）的飞来石质（flyschoidal）寡矿物（oligomictic）陆源碳质沉积物以及埃迪卡拉纪-寒武纪（Ediacaran-Early Cambrian）的火山混合沉积物组成。这些沉积物经历了绿片岩相（greenschist facies）的变质作用。此外，岛上的侵入岩体包括早-中奥陶纪的石英二长岩和石英正长岩，早石炭纪的黑云母-白云母花岗闪长岩和斑状花岗岩，以及中-晚石炭纪的白云母化花岗岩和石英花岗岩。还有早三叠纪的玄武岩岩脉。这些地质特征表明，博利希岛的矿化过程与区域构造活动密切相关，其地质演化过程为金矿化的形成提供了重要条件。

#### 冲积金的形态特征

研究显示，博利希岛上的冲积金颗粒形态多样，主要呈现为片状、扁平状和板状，部分颗粒则呈现半晶质或块状。这些形态特征与颗粒的搬运距离和地质环境密切相关。例如，颗粒的圆度（roundness）和扁平指数（flatness index）是评估其搬运距离的重要指标。根据研究数据，冲积金颗粒的圆度范围从1.1到2.8，而扁平指数则从1.9到44.9不等。这些数据表明，不同地区的冲积金颗粒形态存在差异，这与原始矿床的类型和搬运路径有关。

#### 化学成分与纯度分析

冲积金的纯度（fineness）是其化学成分的重要指标之一。研究发现，不同冲积金颗粒的纯度存在显著差异。例如，来自 Lagernaya、Golysheva、Nizh. Litke 和 Skalistaya 河的冲积金颗粒，其边缘纯度高达988‰以上，而中心纯度较低，为860‰–970‰。相比之下，来自 Lev. Nora 河和 Prokhodimaya 河以及 Loginova 溪的冲积金颗粒，其边缘纯度较高（950‰–980‰），而中心纯度较低（647‰–920‰）。这种纯度的差异可能反映了不同矿床的氧化和搬运条件。此外，一些冲积金颗粒中检测到铜（Cu）和汞（Hg）的微含量，其中 Cu 最高达1.2 wt%，Hg 最高达2.6 wt%。这些微量元素的存在可能指示了矿床的氧化环境或化学风化作用。

#### 矿物共生关系

冲积金颗粒中常共生有多种矿物，如石英（quartz）、钾长石（potassium feldspar）、白云母（muscovite）、黑钨矿（titanite）、独居石（monazite）、钴黄铁矿（cobaltite）、乌尔曼石（ullmannite）、绿泥石（chlorite）、白云石（calcite）等。这些矿物的共生关系不仅反映了冲积金的形成过程，还为识别原始矿床类型提供了线索。例如，来自 Skalistaya 河的冲积金颗粒中发现了钴黄铁矿、含铜和镉的闪锌矿（sphalerite）以及含铁、铜的乌尔曼石（ullmannite），这可能表明这些颗粒来源于富含铜和硫的矿床。而 Lev. Nora 河的冲积金颗粒则显示出独居石和铋矿物（如自然铋、铋黄铜矿和铋矿）的存在，这可能指示其来源于富含稀土元素（REE）和硫化物的矿床。

#### 矿物微包裹体与矿化类型

矿物微包裹体（mineral micro-inclusions）是识别冲积金来源的重要依据之一。研究发现，来自 Skalistaya 河和 Lev. Nora 河的冲积金颗粒中发现了丰富的微包裹体，包括石英、钾长石、白云母、自然铋、黄铁矿（pyrrhotite）、黄铜矿（chalcopyrite）和方铅矿（galena）等。这些包裹体的存在和分布模式可能指示了原始矿床的类型和形成环境。例如，含有镍黄铁矿（Ni-bearing pyrrhotite）的冲积金颗粒可能来源于金-硫化物-石英型矿床，而含有独居石和铋矿物的冲积金颗粒可能来源于金-稀土金属型矿床。

#### 成矿作用与搬运过程

冲积金的搬运过程与其成矿作用密切相关。研究发现，冲积金颗粒的形态和纯度可以反映其搬运距离和化学风化条件。例如，高纯度的冲积金颗粒通常出现在边缘，而低纯度的颗粒则位于中心，这可能与化学风化过程中银（Ag）的溶解和搬运有关。此外，冲积金颗粒的表面特征，如凹凸不平、弯曲边缘、凹槽和划痕等，也可能指示其搬运过程和沉积环境。在某些情况下，这些表面特征与氧化矿物如赤铁矿（goethite）、高岭石（kaolinite）和碱式硫酸铁（jarosite）有关，这些矿物的出现可能表明冲积金颗粒经历了较长的搬运距离和化学风化作用。

#### 区域矿化类型与资源潜力

根据现有研究和文献数据，博利希岛上的冲积金可能来源于多种矿床类型。例如，Lev. Nora 河的冲积金可能来源于金-铜稀土金属型矿床和斑岩金-铜型矿床。Skalistaya 河的冲积金可能来源于斑岩金-铜型矿床和金-石英型矿床。其他地点的冲积金则可能来源于金-石英型矿床和金-硫化物-石英型矿床，这些矿床通常位于陆源碳质沉积物中。此外，研究还推测某些冲积金颗粒可能来源于中间储库或氧化带，这些储库可能在成矿过程中起到重要作用。

#### 研究方法与技术手段

为了全面分析冲积金的特性，研究采用了多种技术手段，包括光学显微镜（optical microscopy）、扫描电子显微镜（scanning electron microscopy, SEM）和电子探针微区分析（electron-probe microanalysis, EPMA）。这些方法可以有效地研究冲积金颗粒的形态、纯度和矿物共生关系。例如，SEM 可以用于观察冲积金颗粒的表面特征和微包裹体的分布，而 EPMA 则可以分析其化学成分和微量元素的含量。通过这些技术手段，研究人员能够更准确地识别冲积金的来源和成矿机制。

#### 研究成果与讨论

研究结果表明，博利希岛上的冲积金具有多种成矿类型，其形态和化学成分反映了不同的成矿环境和搬运路径。例如，来自 Skalistaya 河的冲积金颗粒显示出较高的铜含量，这可能与其来源于富含铜的矿床有关。而来自 Lev. Nora 河的冲积金颗粒则含有较高的铋含量，这可能与其来源于富含稀土元素和硫化物的矿床有关。此外，研究还发现，冲积金颗粒的纯度和形态特征在不同地区存在显著差异，这可能与地质构造、气候条件和搬运路径有关。

#### 结论

通过分析博利希岛不同地点的冲积金颗粒，研究预测了该地区可能存在的多种原始矿床类型，包括金-铜稀土金属型矿床、斑岩金-铜型矿床、金-石英型矿床和金-硫化物-石英型矿床。这些矿床可能分布在不同的地质单元中，如陆源碳质沉积物和火山混合沉积物。此外，研究还推测某些冲积金颗粒可能来源于中间储库或氧化带，这些储库在成矿过程中可能起到了重要作用。未来的研究应进一步探索这些潜在的成矿区域，以更好地理解和开发博利希岛的金矿资源。