介绍
欧鲁普雷图镇象征着淘金热，淘金热的顶峰发生在大约 300 年前，淘金热到达后来被称为米纳斯吉拉斯州领地的高地，即一般矿山（例如 1833 年的埃施韦格；2022 年的科斯塔和里奥斯）。尽管具有历史和经济重要性，但人们对欧鲁普雷图镇的含金矿石，特别是其化学成分知之甚少。大多数出版物记录了广泛的矿物学和地质学方面的内容（例如 Eschwege 1833； Ferrand 1894； Freyberg 1934； Lacourt 1937； Cavalcanti 和 Shrank 1999），但全岩化学数据很少。

背景矿石地球化学的稀缺与欧鲁普雷图镇丰富的地下作业形成鲜明对比。其中一个历史矿床代表了一位获得自由的奴隶所拥有的罕见金矿，即“半传奇人物 Xico Rei 的 Encardideira 矿”（第 60 页；Russell-Wood 1982），目前称为 Chico Rei 矿。Chico (Xico) 是弗朗西斯科 (Francisco) 的口语表达，是加兰加 (Galanga) 的洗礼名，加兰加是一名奴隶，也是刚果部落的国王。Encardideira 矿于 1740 年被出售给他，当时正值巴西黄金周期（约 1693 年 - 约 1750 年；科斯塔和里奥斯2022 年）的衰落时期。从矿井中回收的黄金被用来解放奇科的奴隶（Martinez 2019；Cavalcanti et al. 2021））。该矿的原名 Encardideira 被替换为 Chico Rei。Encardideira 一词指的是某物表面上根深蒂固的污垢的特性，即染黑、沾污。似乎可以合理地假设，恩卡迪德拉的地下矿井是以典型地污染矿工的矿芽命名的。
Encardideira含金矿石的污染特征很可能是其化学成分的表现，但除了一些Au的测定外，没有针对Encardideira的主要元素和微量元素的全岩测定（Ferraz 1928；Cavalcanti 1999）。在这里，我们展示了来自 Encardideira (Chico Rei) 地下工作区硬石英矿脉的勘察全岩化学数据。我们的样本集是含金的，具有解释该矿床历史名称的化学和矿物学特征，这一属性在最近对 Encardideira (Chico Rei) 作为地质采矿遗产地的评估中尚未得到探索（Cavalcanti 等人，2021 ）。

地质环境
欧鲁普雷图镇位于米纳斯吉拉斯州含铂金钯矿带的最南端（Cabral 等人，2009 年，以及其中的参考文献），拥有至少 350 个地下金矿开采空间，沿着矿体斜坡延伸 7 公里。欧鲁普雷图山脉 (Lacourt 1937 )。这座山脉的 Encardideira (Chico Rei) 是历史上重要的金矿（Cavalcanti 等人，2021），标志着马里亚纳背斜的南缘，位于 Quadrilátero Ferrífero 的东南部（图 1））。马里亚纳背斜由两个表层层序组成，即核心的 Rio das Velhas 超群和四肢的米纳斯超群。逆冲断层叠加在背斜上。矿床沿边缘分布，显示出硫和铁氧化态的变化，从硫化物到硫酸盐，从含亚铁矿物到赤铁矿（图 1）。

图 1马里亚纳背斜及其硫酸盐-赤铁矿-硫化物分带的地质图（Cabral 等，2013，及其参考文献）。研究区 Encardideira (Chico Rei) 位于含硫化物带。
背斜翼由变沉积岩组成，其中值得注意的是一系列的伊塔比岩。伊塔比岩是米纳斯超群变质带状铁地层单元的特征岩石，即伊塔比拉群的 Cauê Itabirite（Dorr 1969）。马里亚纳背斜沿着伊塔比岩层序底部的区域有金矿床（例如 Vial 等人，2007 年）。

伊比特岩层序的沉积年龄估计为 2.65 Ga（Cabral 等人，2012 年），向上分级为 Gandarela 组的白云岩（Dorr 1969 年）。Cauê Itabirite 和 Gandarela 组构成了 Itabira 群，其上方主要是 Piracicaba 群的碎屑变沉积岩，位于 2.14 Ga 的侵蚀不整合面上（Cabral 等人，2022）。伊塔比拉集团隶属于卡拉萨集团。

Caraça 群有较低层的石英岩层序，其次是类似 Witwatersrand 的变砾岩，不整合地分布在太古宙 Rio das Velhas 超群的绿岩岩石上（例如 Dorr 1969；Baltazar 和 Zucchetti 2007）。Caraça 群的上部单元，Batatal 地层，与 Moeda 地层的石英岩横向交错，并分级至上层的 Cauê Itabirite。Batatal 地层通常由泥质岩组成，其中灰色石墨千枚岩（Fleischer 和 Routhier 1973），也被描述为石墨-绢云母千枚岩（Vial 等人2007），在马里亚纳背斜中很显着。

马里亚纳背斜显示出区域性硫酸盐-赤铁矿-硫化物矿藏分带（图1；Cabral等，2013）。背斜具有冲断边缘和表壳岩石，其上地壳岩石具有由巴西利亚诺造山运动产生的突出叶理（例如Chauvet等人，1994）。马里亚纳背斜中的巴西利亚诺叠印仅限于约 620 和 500 Ma（Cabral 等人，2020）。约。500 MYR 年龄限制是指 Passagem de Mariana 富含电气石、含金毒砂石英矿脉（图 1；Cabral 和 Zeh 2015），它截断了 Brasiliano 叶理。
矿山地质及样品
Encardideira (Chico Rei) 矿分别钻入 Cauê Itabirite 的伊塔比岩、Batatal 和 Moeda 地层的千枚岩和石英岩中（图 2；Cavalcanti 等人，2021）。最近据报道，其金矿化主要以含铁钠矿的硫化物石英脉的形式出现（Cavalcanti 等人，2021）。Encardideira 金矿脉没有可用的辐射年龄限制，但它们与围岩叶理的横切关系表明它们形成于大约 1977 年。500 Ma – 即巴西利亚诺时代晚期（见上文）。

图 2 Encardideira (Chico Rei) 地下矿井地质图，复制自 Cavalcanti 等人的传真。( 2021 ) 显示本研究的采样点。我们注意到，采样点“大块石英脉”的直接下盘不是铁铁矿，在 Cavalcanti 等人的传说中被称为“带状铁矿层（氧化物相）”。( 2021 )，但软的微红色千枚岩。走向西南-北东的石英脉是近垂直的。

我们对陡峭的石英矿脉的下盘进行了河道采样，该矿脉被标记为“大块石英脉”，并存在于伊塔比岩中，如 Cavalcanti 等人的原始地图所示。( 2021 )，转载于图 2。然而，石英矿脉的下盘岩石不是铁斜岩，而是红色千枚岩（灰色千枚岩之后，归属于巴塔塔尔组）。重要的是，石英矿脉上盘的开采方式使得坚硬的石英矿脉得以保留，在采场状的挖掘中脱颖而出。

五个样品取自一条通道，该通道从下盘红色千枚岩延伸至黑色硅化域，该通道在与硬石英矿脉的接触区较软。后者对应于硬石英矿脉的外部区域，并具有角砾状外观。一个样品来自软红色千枚岩，通道间隔为 7 厘米。从通道间隔为 10 至 20 厘米的黑色硅化域中获取了四个样品。每个样品重约 0.3 kg，代表不同的通道区间，区分下盘红色千枚岩（一个样品）和黑色硅化域（四个样品）——参见表1。采样现场（图2），红色千枚岩宽约 30 厘米，倾斜 30° 至 188°，而黑色硅化域（即硬石英矿脉的外部区域）是近垂直的，倾斜 220°。

方法
所有五个样品均在 50°C 下干燥 24 小时。选择样品片段来分别制备用于反射光显微镜和透射光显微镜的厚抛光切片和薄抛光切片。使用锰铁钢颚式破碎机将黑色硅化区域中的样品材料粉碎。红色千枚岩非常柔软，需要手动分解。然后用锰铁钢盘磨机粉碎所有样品。最后的粉碎在玛瑙研钵中进行。
将等份样品粉末与四硼酸锂融合，用于 X 射线荧光 (XRF) 测量主要元素以及镍和砷。XRF 仪器是 WDXRF Rigaku ZSX Primus II，位于贝洛哈里桑塔核技术发展中心 (CDTN)。以下经过认证的标准物质用于 XRF 测量的分析控制：LGC6139、IPT42 和 GBW 系列（从 07401 到 07411）。使用王水消解其他等份的样品粉末，无论是否事先进行杯化，通过原子吸收分析金CDTN 的光谱分析 (AAS)。HCl–HNO 31000 mg/L Au 溶液用于 AAS 测量的分析控制。石墨 C 通过分级燃烧测定，而烧失量 (LOI) 通过在 1050°C 下 2 小时后的质量差获得。
结果
五分之四的样品返回的金值在 1.2 和 24.0 ppm 之间（表 1）。软红色千枚岩样品含有 2.0 ppm Au。后者具有样品组中最高的Al 2 O 3 (16.5%)、K 2 O (3.5%)、MgO (0.9%)和石墨C (3.0%)含量。软红色千枚岩还具有显着的 Fe 和 Mn 总含量，以 Fe 2 O 3表示MnO 分别为 12.3% 和 6.9%。这种化学成分在矿物学上表示为白云母、针铁矿和软锰矿。该岩石是石英白云母千枚岩，其中石英以形成叶状带的形式出现。白云母是定义千枚岩普遍叶理的主要矿物。其叶理在硫化物矿物后被针铁矿假晶以低角度截断（图3（a）），其三角棱柱习性表明毒砂（图3（b））。预先存在毒砂的另一个迹象是全岩富集 As，其次是 Ni（0.37% As，1344 ppm Ni，表 1 – 注意 Passagem de Mariana 毒砂的 Ni 含量高达 828 ppm，Cabral 和科格林2012）。软锰矿形成分布在叶理上的袋状结构（图 3 (c, d)），但正如石墨 C 含量所预期的那样，石墨在微红色石英-白云母千枚岩中未被识别。

图 3 “大块石英脉”下盘岩石的反射光显微照片（图 2）。（a）硫化物矿物以低角度截断石英带和白云母板条（灰色阴影）的叶状结构后，出现了一小部分针铁矿假晶。该岩石是石英白云母千枚岩。(b) (a) 中描绘的区域的油浸细节，显示出典型的毒砂的三角棱柱习性的针铁矿假晶。(c) 千枚岩叶理上的氧化锰叠印，颜色较浅。(d) (c) 中标记区域的油浸细节：软锰矿晶体（乳白色）包围白云母的 S 形聚集体（中心，深灰色）。(e) 电气石内孤立的石墨板条（油浸）。(f) 软锰矿粗晶体同心带之间的钾锰矿类材料（灰色）和软锰矿晶体（乳白色）的胶体带。(g) (f)所示区域的油浸细节：
尽管如此，在黑色硅化区域中仍发现了石墨，其化学特征是 SiO 2含量较高（73.8-92.9%），Fe 和 Mn 总含量达到 12.6% Fe 2 O 3和 7.3% MnO，以及大量石墨C 的范围为 0.3–2.5%（表 1，样品编号 1–4）。来自黑色硅化区域的四分之三的样品的金含量高于 1.0 ppm，最高可达 24.0 ppm。通过反射光显微镜观察四个抛光切片没有观察到金。事实上，在没有事先进行杯测的情况下，AAS 初步测量王水消化样品中金的值没有高于 1 ppm。只有王水消化后的 Au 值才高于 1 ppm Au（表 1）——参见讨论。

尽管我们从黑色硅化区域采集的样品数量有限，但值得一提的是，Au 富集最多的样品 (24.0 ppm) 也具有最高的 Na 2 O (0.82%) 和石墨 C (2.5%) 含量。全岩Na 2 O与石墨C之间的关系表现为粗粒电气石中石墨晶体的包裹体（图3（e））。

电气石形成的袋状结构有助于形成黑色硅化域的角砾状外观。胶结矿脉石英碎片的锰氧化物域进一步证明了角砾状外观。锰氧化物域由类锰矿材料 [K(Mn 4 +  7 Mn 3+ )O 16 ] 和软锰矿晶体的胶体带组成（图 3 (f)），其上有锂磷矿 [(Al, Li)(Mn) 4+ ,Mn 3+ )O 2 (OH) 2 ]发生（图3（g））。针铁矿的葡萄状聚集体在空间上与锰氧化物域相关。

讨论
我们的样本材料和地下观察表明，Encardideira (Chico Rei) 矿床的矿芽遗迹具有显着的固土能力。这个肮脏的字符是对矿床历史名称“encardideira”的合理解释。此外，在类似采场的挖掘中残留的坚硬石英矿脉表明，上盘带不仅含金，而且质地柔软，可以在 18 世纪由被奴役的矿工使用简陋的工具进行手工开采。这是紧邻坚硬石英矿脉遗迹下方的软红色千枚岩的情况。软岩含金，具有污染成分：石墨C和氧化锰矿物（图3）。
石墨C在矿物学上表示为包裹在电气石中的石墨晶体（图3（e））。电气石包裹的石墨以自形晶体的形式出现，没有任何碎屑起源的证据——即石墨岩的碎片。因此，这意味着电气石包裹的石墨是来自含碳氢化合物流体，特别是含甲烷流体的热液沉淀物（例如Craw 2002；Chinnasamy 和Mishra 2017）。热液石墨的存在进一步表明，可能存在高品位金矿石，作为富含石墨的矿芽。该假设基于以下两条证据得到证实：(i) 样品 4 的 Au、Na 2含量最高取自黑色硅化域的样品的O和石墨C（2.5%）；(ii) 他们对金的 AAS 测量仅在杯形化后才返回高于 1 ppm 的值，这一经验发现表明金与石墨结合。高金品位的富含石墨的矿芽会优先被被奴役的矿工采摘，他们会被石墨污染。

然而，石墨并不是唯一的污染成分。大量的氧化锰矿物（主要是软锰矿和类似钾锰矿的材料）作为裂缝和角砾岩的填充物，会严重污染手和衣服。锰氧化物矿物表示风化带中锰的相对富集。锰从高度风化敏感的碳酸盐矿物中强烈浸出（例如Anand 和Paine 2002）。碳酸盐矿物，如铁白云石和菱铁矿，在 Encardideira 的氧化矿脉中尚未观察到，但在 Passagem de Mariana 的未风化矿脉中发现了它们（Chauvet 等人，2001 年；Vial 等人，2007 年））。锰氧化物矿物代表了氧化溶液的后期叠加，也以针铁矿假象取代了毒砂（图 3 (b)）。这种替代导致了在热液蚀变灰色千枚岩之后出现红色千枚岩，其中毒砂是热液叠印。毒砂的氧化会产生酸性溶液，增加了铝的溶解度，铝是一种在近中性水溶液中几乎不溶的元素（例如 Mason 和 Moore 1982 年的图 6 和 7 ）。Al 在低温水溶液中溶解度的证据是在软锰矿的开放空间沉淀之后出现了锂磷铁矿（图 3（g））。

最后，需要强调的是，Lacourt ( 1937 ) 认识到含金石英矿脉上存在促进毒砂氧化的断裂和角砾化叠印。据他介绍，断裂介导的氧化会从毒砂中释放出金。无论如何，无论有或没有二次金富集，氧化叠印似乎都已被污染并软化了原本坚硬的含金石英矿脉。

结论
历史悠久的 Encardideira 金矿，目前称为 Chico Rei，其名称可能源自其矿芽的肮脏特性。矿石残留物表明石墨和氧化锰矿物是最相关的污染成分。石墨是来自电气石沉积、含烃热液的沉淀物。我们假设富含石墨的矿芽由于其柔软性和高品位的金含量而被优先开采。锰氧化物成分暂时与金毒砂-电气石-石英组合上的后期压裂和角砾化叠印有关，从而导致毒砂被针铁矿取代。氧化叠印也导致了恩卡迪拉矿渣残骸的污染特征及其软化。