1红土型金矿概述

红土型金矿是一种重要的金矿床。这类矿山虽然品位不高，但具有规模大、易采易选、成本低、效益高等优点(于，1994)。因此，红土型金矿是一种具有重要经济价值的金矿床。

在一块岩石中，目标矿物的含量不符合当前人类经济技术条件的要求。这不是矿藏，只是一块普通的岩石。如果目标矿物的含量经过一定的机制富集，并且符合当前人类经济技术条件的要求，那么这块岩石就是这个目标矿物的矿床。所以成矿过程，简单理解就是目标矿物逐渐富集的过程。红土化是一个过程，其中大量的硅和相对可溶的金属离子通过雨水的淋溶而被去除，相对不可溶的铁的百分比增加，从而使土壤被染成红色(Pickering，1962；洪烈，1997)。简单理解，侧化就是通过去除土壤中的硅和可溶性金属离子，浓缩相对不溶性物质的过程(Jackson，1965；科尔曼，1962年).金是一种相对稳定的金属，不会随着其他活性金属离子在红土化脱硅过程中流失，会像铁一样富集(Evans，1981)。红粘土是一种被铁染成红色的粘土。粘土可以吸附金(范和李，1991；凯斯等人，1986年).因此，当形成红土的母岩含金量较高，通过红土化作用的富集，使红土中的金含量达到当前人类经济技术条件的要求时，就会形成红土型金矿床。

金化合物转化为纯金

红土化可以人为地分为成土和变红两步。这两个步骤对金矿化有不同的影响。我们分别讨论一下。土壤形成是母岩通过物理或化学风化逐渐形成粘土的过程(Carr，1980)。在粘土形成阶段，如果只有物理风化而没有化学风化，金是不会富集的。物理风化使矿物暴露在富氧大气中，这有利于化学风化。化学风化主要包括大气氧对原生还原性矿物的氧化和pH值的变化而引起的一系列化学反应。以原始还原性化合物(如金的硫化物及相关络合物)形式存在的金，在氧化过程中逐渐转化为元素金(洪汉烈、叶先贤，1998；洪烈，1997)。构成地壳的岩石主要是硅酸盐岩石。构成硅酸盐岩石的主要金属离子是钾、钠、钙、镁和其他碱性物质。硅酸盐是一种弱酸强碱盐。在土壤形成初期和化学风化初期，pH值一般较高。因此，在低pH值下形成的金的氯化物会随着环境pH值的升高而逐渐释放出元素金。由于岩石中的金矿物主要以卤化物和硫化物或与硫有关的络合物形式存在，成土化合物中大部分金随着卤化金和与硫有关的金化合物逐渐转化为元素金而转化为元素金(洪汉烈，1997)。

因此，在红土化过程中，就金矿化而言，第一步是金化合物转化为元素金的过程。经过岩石的物理或化学风化，粘土逐渐形成。粘土可以吸附金(范和李，1991；凯斯等人，1986年).所以在风化过程中，氧化和pH值升高逐渐形成的元素金被附近的粘土矿物吸附。

3简单金的下沉和积累

如果土壤形成过程中没有金属离子和硅的流失，金的含量就不会增加，金就不可能积累。土壤的形成只是将金化合物转化为单质金的作用。实际上，土壤形成的过程除了物理风化以外，主要是化学风化。在化学风化过程中，由于雨水的淋溶，肯定会损失大量的金属离子和硅(Coleman，1962)。所以在土壤形成的过程中，肯定会有金的积累。

在成土过程中，既然会有硅的流失，那么肯定会有金的向下转移。金的转移和积累往往同时发生。成土过程中金的向下迁移和聚集与变红过程基本一致。因此，成陆段的红土化作用主要是将金的化合物转化为金的单质，同时也部分富集了金。金的富集主要在侧化的红化阶段完成。

在变红的过程中，已完成成土的红土主要经历金的向下转移和富集。下面，我们详细分析金的向下迁移富集。

高岭石等粘土矿物对金有很好的吸附作用(范和李，1991；Case et al .，1986)，所以，在母岩风化成土过程中，金吸附在粘土矿物中。在粘土变红的过程中，由于大量雨水的淋溶作用，吸附金的粘土中的硅酸根、硅酸氢等离子体和二氧化硅逐渐溶解。由于金相当稳定，不随硅化合物(包括硅酸盐、各级氢硅酸盐等离子体和二氧化硅)迁移，但由于吸附或支撑它的硅化合物载体被除去，金在重力作用下向下迁移。雨水的垂直向下淋溶对失去吸附和支撑载体的小金粒也有一定的淘析作用。因此，金颗粒在失去硅化合物的吸附和支撑载体后，会在自身重力和雨水淘析的共同作用下逐渐下移，直至遇到新的吸附或支撑。因为雨水自上而下不断溶解硅化合物，金颗粒不断向下迁移。就这样，金在红土化的过程中逐渐积累到红土的下层。

在红土化过程中，从表层到底层，随着越来越多的硅溶解在雨水中(原来的雨水没有溶解硅)，雨水的淋溶作用逐渐减弱。因此，对于未完全风化的红土风化段，表层硅损失最大，底层硅损失最小，在地下水位以下基本不损失。如果是全风化段，全断面全风化，全断面硅已基本丧失，完全转化为铁帽。从表层到潜水面，这种分层可能并不明显。金的富集是由于雨水淋滤使硅化合物失去吸附或支撑作用，在重力和雨水向下淘析的作用下，金逐渐向下层红土迁移。因此，在未完全风化的红土剖面中，金逐渐迁移到雨水淋滤硅并积累的极端深度。如果雨水淋滤硅的深度已经达到潜水面，金就会不断地转移到潜水面。

一般来说，红土化强度越低，越不容易形成红土型金矿床。红土强度越大，在潜水面形成红土型金矿床的可能性越大。如果降雨量不太大，渗透带较厚，从表层渗出的雨水达不到潜水面，雨水中的硅就会饱和。雨水的淋溶作用会使金下沉积累，但金一般不会下沉到潜水面，金会积累在潜水面以上的区域。如果雨量较大，或透水层较薄或地下水位以上的红壤风化，雨水中溶解的硅只能在地下水位达到饱和，金就可能在地下水位下沉积累。如果降雨量相当大，或者透水层很薄，或者潜水面以上的红壤风化相当严重，雨水下渗时潜水面的硅还没有饱和，就会有大量的金下沉堆积在潜水面。未饱和的雨水会继续溶解硅化合物。然而，地下水位以下的地下水是硅饱和的。如果含不饱和硅的雨水量远小于地下水，由于地下水的中和作用，雨水中的硅会很快达到饱和。如果降雨量特别大，雨水中的硅远远没有饱和，雨水的量相对于地下水来说是相当大的。此时雨水中的硅很难快速达到饱和。雨水会继续溶解硅。但是一旦进入潜水，雨水的运动方向就会发生变化，从潜水面上方的垂直下降型变为水平运动型。所以雨水溶解硅的能力再强，也没有机会继续溶解潜水面下的大量硅。它只能继续溶解在水平运动过程中可能与之接触的潜水面附近的硅化合物。由于地下水位以下的硅化合物不能溶解，吸附或支撑金的载体会保持稳定，金不会再下沉，只会在地下水位不断积累。当然，潜水面不是完全水平的，它随着地形的变化而变化。但如果潜水面处地下水的水平流速不大，即潜水面的坡度不大，那么即使溶硅能力强的雨水滴落到潜水面，也会在沿潜水面移动的过程中继续溶解大量的硅。只要水的流速不够大，不足以水平推动金颗粒移动并在潜水面聚集金，就很难进行水平迁移。实际上，虽然潜水面随着地形的变化而变化，但潜水面的坡度比地形的坡度小得多，所以黄金和迁移的水平不太可能在潜水面聚集。

这样，随着红土风化强度的加深，原生红土中的金逐渐向潜水面富集。如果当地降雨量特别大，红土强风化，大部分硅会被雨水流失，整个红土剖面会变成一个铁帽(如果没有干湿季节的季节变化，入渗带在旱季没有大量供氧，含氧量不足，铁会因为不能及时氧化成三价铁而流失，铁帽可能不会形成)。这样，原来被这些流失的硅化合物吸附的大量金就会逐渐积累到地下水位，形成规模更大、品位更高的矿床。

如果红土化过程中地下水位发生变化，也会影响金矿化。如果地下水位上升，金沉积面也会上升。一般来说，沉积在原地下水位的黄金不会有太大的变化，不会被转移。这样就会形成多个金聚集面。但如果地下水位以下的地下水由于某种特殊原因还原性太强或呈酸性，就可能导致单质金再次转化为硫化物或卤化物而流失。如果潜水面下降，在原潜水面形成的金矿将随着潜水面的下降而下降。原来沉积的金与新沉积的金一起沉积在新的地下水位，新的地下水位金的累积量增加，提高了金矿床的品位。这种金沉积总是只有一个沉积区。如果潜水面没有发生大的变化，或者潜水面在小范围内波动，保持相对稳定，也有利于形成沉积量较大的沉积带(如果有一定的波动，金主要沉积在波动带的最低部位)。因此，总的来说，地下水位保持稳定或略有下降，即陆块保持稳定或略有上升，有利于高品位金矿床的形成。

当红土地区落差大、地下水位低、透水层厚时，成土作用形成的土壤可能在重力、水力或风力的作用下转移到其他地方，从而形成次生红土。如果红土化为次生红土，红土与基岩界面清晰，下伏界面无风化或几乎无风化。在这种情况下，由于基岩界面高于潜水面，金在向潜水面迁移的过程中，在到达潜水面之前就被截留在基岩凹陷中，并在那里聚集，形成金矿床。如果次生红土下滞留金的基岩洼地风化，金会继续向潜水面迁移，并可能滞留在新的洼地或腐泥土中进行矿化，因为金向下迁移的最终归宿是潜水面。

4金矿化对侧化的特殊要求

就形成条件而言，金矿化和红土化所需的条件略有不同。虽然多雨高温两者都绰绰有余，但是侧化，为了保证硅的大量流失和铁的留下，必须分干湿两季，以利于二价铁的氧化。但金矿化，只要保证一定的氧化性，就能使金的化合物转化为单质金，在金的富集过程中不要太还原，也不要太酸性，以免单质金被硫还原成硫化物或卤化物而损失掉。因此，金矿化不一定需要干湿季节。相对来说，降雨量越大越好。降雨量越大，越多的硅、铝、甚至铁可能被滤出，导致金的快速下沉和积累。只要在落差较大的地区，次生红土与基岩的界面有凹陷，就便于金的聚集，也会有高品位的金聚集。

因此，就红土型金矿床的形成条件而言，有含金量高、降雨量大、温度高、地下水位低、稳定或略有下降的母岩，最有利于红土型金矿床的形成。