形态与微形貌

一、形态

上文已对石英的一般形态特征作了介绍。成岩期和过渡期石英多呈他形－半自形与其他矿物紧密镶嵌成块状构造。成矿期黄铁绢英岩化阶段，石英以交代围岩的方式产出，也不具良好晶形。其他各成矿阶段，石英充填裂隙，在引张构造条件下，形成梳状、脉状构造，虽不乏自形的柱状晶体，但集合体多为晶质块状，难以进行细致的观察。因此，相对不甚发育的晶洞构造，就成为石英成因形态学研究的主要对象。

a－石英属三方晶系，其晶体最常见的单形（F面）有六方柱m 、菱面体R 和 r 。其次为三方双锥S 和三方偏方面体x 。在自然界呈现柱状、柱菱面体状、菱面体状和锐菱面体状四类结晶习性。

金青顶金矿81粒石英晶体的观测表明，该金矿柱状石英最为发育，但也见少量石英具柱菱面体习性。所发育的单形有m 、R 和 r

参考llaBnnHlllHH(1983）对柱状晶体的划分方案，结合具体情况，将金青顶金矿柱状石英分为以下三个亚类：

（1）三方亚类 I(T1）:R》r或 R＞r(R/r＞4或R/r=1.5—4），柱面M ≈柱面 m （按柱面宽度计）。

（2）三方亚类Ⅱ（T2）:R＞＞r或R＞r,M＞m或M＜m。

（3）假六方亚类（H）:R≈r，且 M≈m。

据延长系数L3/L2，进一步将金青顶金矿柱状石英划分为短柱状（L3/L2＜2.5）和长柱状（L3/L2＞2.5）两类。

图4-1　乳山金矿田石英晶习演化图

H—假六方亚类；T1—三方亚类 1;T2—三方亚类 Ⅱ；Ⅰ-2—黄铁矿石英阶段；Ⅰ-3——石英黄铁矿阶段；Ⅰ-4—石英菱铁矿阶段；Ⅱ－2—多金属硫化物阶段；Ⅱ－4—石英方解石阶段；O—G—线上方为有利于金的沉淀区域

按照上述分类方案，乳山金矿石英晶形特征可归纳如表4-1及图4-1。

现说明如下：

黄铁矿石英阶段，主要发育短柱状三方亚类晶体，长柱状者较少。三方亚类Ⅱ型略多于1型。未发现假六方亚类晶体。由于该阶段石英晶洞较大（一般d＞10cm），石英晶体也多粗大。

石英黄铁矿阶段，以长柱状为主，三个亚类晶体均有出现，其突出特点是，假六方亚类占一半以上。

石英菱铁矿阶段也具三个亚类的晶体，长柱状为主且有歪晶和柱菱面体出现，但假六方亚类仅占10%左右。

表4-1　乳山金矿石英晶形及微形貌（81粒）

多金属硫化物阶段的石英也主要呈长柱状，假六方亚类可达40%，三方亚类I型多于Ⅱ型。同石英黄铁矿阶段一样，六个柱面近等的晶体占绝对多数。

石英方解石阶段石英柱体短粗，只出现三方亚类，Ⅰ型略多于Ⅱ型。

二、柱面条纹及晶面生长象

金青顶金矿石英m面普遍具生长条纹，肉眼观察即比较清楚。少量微分干涉显微照片上也可见主晶面发育三角锥和生长丘等生长象。

不同阶段的上述微形貌特征有一定差异（表4-1）：

黄铁矿石英阶段，柱面条纹粗大，弯曲，间距不等，部分条纹出现一组膝折。m面可见众多极微小的卵形小丘斜交条纹呈带状分布。

石英黄铁矿阶段，生长纹细密平直，但至少受两组应力纹截切，部分条纹沿延伸方向宽窄不等。m面发育Ⅱ型三角锥，锥顶两边交角近180°。

石英菱铁矿阶段，柱面条纹十分平直，粗纹间距逐渐变化，被大量细密条纹所分隔，形似半旋回韵律层结构。柱面上发育有大小不等、形状不规则的蚀坑。R面除蚀坑外，还可见鱼脊状生长丘。

多金属硫化物阶段生长纹粗大，许多条纹构成一组，多组平行排布，类似沉积构造中的单位层。除平直条纹外，还有大量不规则花纹。

石英方解石阶段生长条纹与菱铁矿阶段相似，R面具锥状生长丘。

三、地质意义

1.介质物化条件

Балишкнй＼等（1969）在中温（306—280℃）、低压（200—300atm）、强碱性（NaHCO37%）和近中性溶液条件下进行人工石英晶体实验发现，在过饱和度和温度较高的碱性介质中，正菱面体R和负菱面体r的晶面生长速度不同，随温度、过饱和度和碱性程度下降，各晶面生长速度趋同。Πеммлейн等较早期的实验（1962）也曾得出类似结论。

在晶体微形貌方面，Балишкнй＼等（1969）的实验还表明，Ⅰ型和Ⅱ型三角锥分别在碱性和偏中性溶液中出现，而生长丘则在偏碱性溶液中出现。另外，根据人工石英m面不具条纹的事实，Takeshi,Miyata等（1980）推论，柱面条纹的粗细可反映溶液的过饱和度，较低过饱和度下条纹较粗重，反之则细密。

从金青顶金矿的具体情况看，黄铁矿石英阶段无假六方亚类石英，m面具生长丘，柱面条纹粗大。包体测温结果，集中区260—300℃，属成矿早期，介质温度较高。因此，过饱和度较低和偏碱性条件是影响石英晶体生长的两个主要因素。晶质块状石英晶体也多完好，亦说明过饱和度确实不高。看来，成矿早期是热液由碱性向酸性过渡的转变点，故略偏碱性，尚不满足金大量沉淀的条件。

石英黄铁矿阶段，大量六方亚类石英形成，柱 面条纹细密且有Ⅱ型三角锥出现，说明溶液已真正实现了由碱性到酸性的转变，溶液中SiO2的过饱和度也较高。

石英菱铁矿阶段又以三方亚类为主，晶面生长丘和大量蚀坑及个别柱菱面体出现，表明溶液又趋碱性，且温度有较大程度的下降。这与包体测温结果和矿物组合特征是一致的。

多金属硫化物阶段与菱铁矿阶段在时间演化上是不连续的。该阶段三方亚类石英虽略占优势，但假六方晶也显著增多，且m面近等的晶体达70%以上，说明溶液又偏中性。m面生长条纹变粗，可见过饱和度已不如前。

石英方解石阶段只见三方亚类晶体，柱面条纹粗疏，溶液过饱和度进一步下降而碱性增高。

2.应力作用强度

黄铁矿石英阶段的三方亚类晶体m面条纹显示一组显微膝折构造，而石英黄铁矿阶段的六方晶柱面条纹则显示至少两组应力纹，说明这两个阶段石英形成期间，断层的活动并未停歇。这些微形貌特征与大量双头石英一样，都是各该成矿阶段内断层持续作小规模往返运动的证据。

3.找矿标志信息

根据金的地球化学性质，强碱性和强酸性溶液都是金的活化剂，偏中性溶液才是金的沉淀剂。因此，能够大量生成三方亚类石英晶体，主晶面生成Ⅰ型三角锥和生长小丘的介质，是金活化迁移的载体，不能形成富矿。相反，从中可以生成大量假六方亚类石英晶体，晶面发育Ⅱ型三角锥的热液介质，符合金沉淀所要求的偏中性的pH条件，能够形成富矿。因而，发育Ⅱ型三角锥的假六方亚类石英晶体，是金矿的找矿标志矿物。

金青顶金矿主成矿阶段——石英黄铁矿阶段和多金属硫化物阶段，假六方亚类石英大量产出，Ⅱ型三角锥也有发现，从理论与实践的结合上，确定了具Ⅱ型三角锥的假六方亚类石英作为找矿标志矿物的地位。

实际工作中，根据大量观测结果编制以三方亚类Ⅰ型、三方亚类Ⅱ型和假六方亚类为端元的H-T1-T2三角投影图解，如图4-1所示，则落点在OG线以上区域者，为富矿标志。