礦石學研究現狀及發展動態分析

林小玉

(成都理工大學 四川 成都 610059)

一、引言

礦石是選礦加工的唯一對象，選礦的中心任務，就是根據礦石中各礦物間的物理和物理化學性質上的差異，采用不同方法使有用礦物和脈石分離，除掉有害雜質，并把共生的有用礦物相互分離成單獨的精礦。礦石是由礦物組成的天然集合體，呈現出的所有特征，尤其是它的分選性質，取決于其礦物組成狀況。本文從礦物學和礦床學研究現狀及發展出發，了解礦石學的研究內容與方法，以巴勉金礦床為例，詳細介紹了如何用礦石學研究手段解決地質學問題。

二、礦石學

(一)礦石學概念及研究內容。礦石學是以礦石為研究對象的一門基礎學科，主要是研究固體礦石中的金屬礦石、煤及寶玉石等。礦石學是礦床學、找礦勒探地質學、礦石工藝學(選礦學和冶金學)等的基礎學科。

礦石學研究內容主要是：研究礦石的礦物成分；研究礦石的構造、結構(組構)；研究礦化規律；研究礦石的技術加工性能。

(二)礦石學研究的工作程序。礦石學研究工作程序可分為以下三個階段：1.野外研究階段。收集已有的地質資料來了解礦床的地層、構造、巖漿活動、地質發展史、礦體構造、礦石以及圍巖等方面的情況，在此基礎上再選擇有意義的礦化露頭、探槽、坑道、鉆孔、采場進行地質觀察和編錄，同時采集研究所用標本。2.室內研究階段。主要任務是進行顯微鏡下鑒定和研究，必要時還需要進行其他一些專門性研究。3.綜合整理研究階段。主要是綜合野外、室內研究的成果和文獻資料，編寫礦石研究報告書。

三、礦石學應用實例

(一)巴勉金礦區域地質特征。區域上處于我國云南“三江”成礦帶南延部分，特提斯造山區南東段的昌都-思茅-南邦陸塊(Ⅱ)中南部(圖1)，景洪-南塔島弧帶(Ⅱ1)與思茅-豐沙里-沙耶武里微陸塊(Ⅱ2)拼合部位，豐沙里-瑯勃拉邦-沙耶武里金成礦遠景區、巴勉(北賓)-北塔金礦化集中區內。本區自燕山期構造運動以來，經歷了長期演化發展過程，地質構造強烈而復雜，斷裂構造發育，為礦液活動提供了理想的活動空間；巖漿活動頻繁，為成礦提供了豐富的物質和充足的熱源，成礦地質背景較好。

圖1 老撾北部重要斷裂位置與構造單元劃分圖(據老撾烏多姆賽省巴勉縣紅銅礦及其附屬礦產勘查項目成果報告)

(二)礦石特征。1.礦石礦物成分及金的賦存狀態。(1)自然元素。自然金：分子式是Au，呈它形粒狀、枝狀、片狀，部分與磁黃鐵礦連生，或包裹在磁黃鐵礦中，部分與方解石連生，部分分布于黃鐵礦(氧化成為褐鐵礦)之間的裂隙中。黃鐵礦：礦石中含量約2.4%。呈自形粒狀、半自形粒狀、它形粒狀，浸染狀或斷續脈狀分布于礦石中，部分與毒砂、黃銅礦連生，部分包含在毒砂中，與金的關系密切，部分黃鐵礦裂隙中分布自然金。毒砂：礦石中含量約0.7%。呈半自形柱狀、它形粒狀，稀疏浸染狀或斷續脈狀分布于礦石中，部分與黃鐵礦連生。(2)氧化物。石英：原生礦礦石中含量約33%，氧化礦礦石中含量約47%。主要的脈石礦物之一。呈它形粒狀、片狀，與絹(白)云母、褐鐵礦、方解石等連生。(3)硅酸鹽。絹云母：礦石中含量約13%。次要的脈石礦物之一。呈顯微鱗片狀、片狀，與綠泥石、石英、白云石等連生，大多定向排列。(4)碳酸鹽。白云石：礦石中含量約3%。呈它形粒狀，與石英、絹云母、透閃石等連生。2.礦石化學成分。各類型礦石中Au品位變化較大，即石英脈型礦石Au品位較高，最高可達到164g/t，平均品位在10-20g/t之間，蝕變巖型金礦石品位相對于石英脈型金礦石偏低，一般在1.0-5.0g/t之間，局部地段品位可達10g/t。礦體沿走向及傾向上所見礦體品位變化不大，金品位的高低與礦體厚度大致呈正相關關系。有害元素主要為As，其含量高、對選礦影響大，通過階段性選礦報告來看，從地表至地下As含量逐漸降低，地表氧化礦柱浸實驗Au浸出率達98%，而原生礦Au浸出率在50%-60%之間，并且As含量較高，故在今后要開展“優先浮選金和黃鐵礦”(抑制毒砂)的探索性試驗，希望能獲得含砷低的浮選金精礦，達到金砷分離的目的。

四、總結

礦石學的研究對象是礦床中的礦石，屬于礦床學的分支學科。礦石中礦物成分、結構構造、化學成分和礦石類型是礦石學需要研究的基本問題。礦物學是地球科學的基礎學科，礦物學研究成果可以在地質科學的多個領域得到廣泛應用。礦床學研究正面臨科技進步和社會發展的重要變革時期，作為一門同時擔當成礦理論研究與勘查應用重任的獨特地學分支學科。以巴勉金礦為例，以礦石學研究手段分析此礦床的礦石特征，深度研究礦床地質特征，分析成礦地質條件。