三道湾子金矿中典型碲化物交生结构特征
黑龙江省黑河市三道湾子金矿是近年发现的典型碲化物型浅成中低温热液金矿床. 其中90%以上是碲化物金, 局部金品位高达2%, 为国内外首例独立的碲化物型金矿. 三道湾子金矿中金银碲化物种类丰富, 已发现有碲金矿(AuTe2)、斜方碲金矿((Au, Ag)Te2)、针碲金银矿(AuAgTe4)、碲金银矿(Ag3AuTe2)、碲银矿(Ag2Te)、碲铅矿(PbTe)、碲汞矿(HgTe). 研究还发现, Au-Ag-Te矿物之间普遍存在交生现象, 交生结构类型主要有两种: 碲银矿-针碲金银矿、碲金银矿-碲银矿(碲汞矿、碲金矿).
Au-Ag-Te 体系是极为常见的金属互化物矿物组合, 前人进行了大量的合成实验研究, 它们反映了Au-Ag-Te矿物的晶体化学、共生组合与温度之间的关系: (1) 合成矿物相转变温度: Ag-Te 二元组分合成矿物中的碲银矿从低级晶族向高级晶族转变的温度为145±3℃; 碲金银矿从等轴晶系低温相向等轴晶系中高温相转变的温度为210±10℃. (2) 交生结构连晶稳定温度: 在进行碲金银矿和碲银矿连晶的加热实验时发现在250℃时, 两者之间开始形成固溶体. Cabri, arkham,Legendre等人分别对Au-Ag-Te系列矿物进行人工合成实验, 其中Cabri合成实验最为成功, 且在实验中对各矿物的形成温度和相转变温度进行探讨. (3) 晶体化学特征: 对自然界Au-Ag-Te系列矿物晶体结构研究时发现其结构中有独特的超空间群和非公度调制结构的存在.同时碲化物矿物主量元素Au和Ag含量变化对其晶体结构具有一定影响, 如碲金矿中晶胞参数a0,c0随Ag含量的增加而增加. 自然界中, 四川大水沟碲矿中楚碲铋矿中也发现复杂固溶体和文象结构的存在.
中国地质大学(北京)地球科学与资源学院许虹等人经显微镜、扫描电子显微镜、电子探针、X射线衍射分析对黑龙江省黑河市三道湾子金矿的研究,发现普遍存在Au-Ag-Te矿物交生结构现象,主要有碲银矿(主晶)-针碲金银矿(客晶)和碲金银矿(主晶)-碲银矿(客晶)的交生. 主晶和客晶矿物的物相和化学成分稳定,客晶矿物呈边界较为平直的蠕虫状和带状较为定向地均匀分布于主晶矿物内部,认为该结构为出溶结构.结合碲金银矿合成实验矿物相转变温度,Au-Ag-Te矿物出溶结构显示,三道湾子金矿金银碲化物阶段脉状碲化物(针碲金银矿、碲金银矿、碲银矿、碲金矿)形成温度150~220℃.金银碲化物成矿阶段早期浸染状碲化物(碲银矿、针碲金银矿、碲金银矿)形成环境logƒ(Te2)为-13.6~-7.8, logƒ(S2)为-11.7~-7.6; 后期脉状碲化物形成环境logƒ(Te2)范围为-11.2~-9.7, logƒ(S2)范围为-16.8~-12.2.