安徽省蚌埠五河藍天銅金礦床物質組分及賦存狀態

2021-10-12 07:30:52魏旭李磊張青陽珊

礦產綜合利用 2021年4期

魏旭，李磊，張青，陽珊

(安徽省地質實驗研究所，安徽合肥 230041)

礦區位于蚌埠復背斜的東段即小溪河段之東端與郯廬斷裂帶交匯處。區內出露地層主要為下五河群西堌堆組及白堊系朱巷組。礦區斷裂帶主要包括Fz斷裂帶、Fs1礦化構造蝕變帶及Fs2礦化構造蝕變帶。其中，Fs1礦化構造蝕變帶深部被Fz斷裂帶斷失，Fs2礦化構造蝕變帶是本區的主要控礦容礦構造。區內巖漿巖為脈巖，五河群西堌堆組地層中石英二長斑巖脈特別發育，其次為石英閃長巖、石英閃長斑巖。

1 礦石物質組分

1.1 礦石化學成分特征

原礦多元素化學分析結果見表1。物相分析結果見表2。

表1 原礦多元素分析/%Table 1 Multi-element analysis table of the ore

表2 原礦銅物相分析/%Table 2 Copper phase analysis table of the ore

1.2 礦石礦物特征

1.2.1 礦石礦物組成

經光薄片鑒定、電子探針分析、人工重砂分析，本礦床礦石的礦物組合簡單，發現8種金屬礦物，主要金屬礦物有黃銅礦、黃鐵礦、自然金，微量針硫鉍鉛礦、輝鉛鉍礦、赤鐵礦、自然鉍、褐鐵礦；6種脈石礦物，主要脈石礦物有石英，次要礦物有方解石、白云石，微量菱鐵礦、絹云母、重晶石。

藍天金礦礦石的X衍射結果顯示，該礦床以石英為主，少量黃鐵礦、黃銅礦、方解石、鐵白云石。

1.2.2 主要礦物特征

黃鐵礦（FeS2）：為該礦床中主要金屬硫化物，含量一般為微量至26%，個別樣品可達43%左右，是與自然金關系較密切的金屬礦物之一。黃鐵礦按形成先后分為二個階段，早階段黃鐵礦顯微鏡下呈淺黃色反射色（圖1a）。

多不等粒他形-半自形晶粒狀結構，少量自形晶粒狀，結晶粒徑為0.05 ～ 1 mm，個別粒徑可達2 mm，部分碎粒、碎粉狀，有的大顆粒者碎裂現象明顯，有的呈殘余包于黃銅礦內。晚階段黃鐵礦細小半自形-他形粒狀（圖1b），粒徑多＜0.05 mm，分布于早期黃鐵礦或黃銅礦邊部，或呈細脈狀沿黃銅礦內部、晶粒間交代分布。

電子探針分析其Au含量0 ～ 0.080%，均低于檢出線0.1%（表3）。

表3 黃鐵礦的電子探針分析表/%Table 3 Electronic probe analysis table of pyrite

綜合鏡下鑒定及電子探針分析數據說明，與黃鐵礦相關的金礦物，63%分布于黃鐵礦與其他礦物粒間，27%包于黃鐵礦內，表明Au在黃鐵礦內以獨立金礦物自然金、銀金礦的形式包于黃鐵礦內，幾乎不存在以晶格金或金的類質同像形式存在于黃鐵礦內，黃鐵礦經碎磨后其內存在微量難解離的單體金的細小包體金礦物。

黃銅礦：本礦床有用金屬礦物之一，為主要的銅賦存礦物，也是與自然金關系最密切的金屬礦物，鏡下觀察到與黃銅礦有關的自然金占總量53%。含量微量到10%，個別樣品含量達20%左右。呈不等粒他形晶粒狀，結晶粒度多0.02 ～ 2 mm，少量粒徑細小，浸染狀或斑雜狀分布，部分呈細脈、網脈狀分布黃鐵礦、石英裂隙間，部分內部包裹、半包裹黃鐵礦殘余，少量被晚期黃鐵礦或輝鉛鉍礦、針硫鉍鉛礦沿粒間或邊部交代，個別被針硫鉍鉛礦包裹，內部常包裹自然金、銀金礦（圖1c、1d、1e）。

圖1 五河藍天銅金礦床礦石鏡下照片Fig .1 Ore microscope photograph of the Copper-gold Mine in Lantian, Wuhe

電子探針分析其Au含量0～0.038%，均低于檢出線0.1%（表4）。

表 4 黃銅礦電子探針分析/%Table 4 Electronic probe analysis table of chalcopyrite

綜合鏡下鑒定及電子探針分析數據說明，與黃銅礦有關的金礦物，57%為包體金，43%為粒間金，Au在黃銅礦內主要以獨立金礦物自然金、銀金礦的形式包于黃銅礦內，幾乎不存在以晶格金或金的類質同像形式存在于黃銅礦內，同時也說明黃銅礦經碎磨后其內仍存在少量難解離的單體金的細小包體金礦物。

石英：為礦床中主要脈石礦物，是與自然金關系最密切的脈石礦物(圖1f)。石英按形成先后分早、中、晚三期，早期石英呈粒徑粗大的他形粒狀、大小不等的碎粒狀，內部具亞晶粒波狀消光，有的內部包裹細小不透明金屬礦物；中期石英由早期石英破碎的碎粉重結晶形成，細小石英沿裂隙分布；晚期石英呈細脈狀，與白云石、方解石共生。與石英相關的自然金，以粒間金為主，占總量95%，說明石英經碎磨后其內僅存微量難解離的包體金礦物。

其他少量-微量礦物見表5。

表5 其他礦物電子探針分析/%Table 5 Electronic probe snalysis table of other minerals

2 礦石組分賦存狀態

2.1 Au的賦存狀態

光片觀察及電子探針分析發現，Au以獨立金礦物存在于礦石中，石英、黃鐵礦、黃銅礦等礦物中幾乎不含類質同象形式存在的金。獨立金礦物為自然金、銀金礦等金的自然元素及金銀互化物，未見其他金礦物。鏡下觀察及金的賦存狀態測量統計顯示無論從金礦物的顆粒數還是面積配分上說，均以晶隙金為主，表明該礦床金礦物較易解離，按面積百分含量統計，包體金的面積百分含量達到23.41%（表6）。

表6 五河藍天銅金礦床的嵌布類型測量統計Table 6 Statistic table of the embedded type of the copper-gold mine in Lantian Wuhe

表明黃銅礦、黃鐵礦及石英尤其是黃銅礦磨碎后內部仍會包裹少量細小金礦物。

2.1.1 金礦物嵌布類型

對五河藍天銅金礦中金礦物嵌布類型測量統計發現，金礦物的嵌布類型主要為晶隙金（粒間金），其次為包體金，微量的裂隙金（表6）。

其中晶隙金62.65%、包體金23.41%、裂隙金13.95%。晶隙金、裂隙金粒級以微細粒金為主，少量中粒金及粗粒金，主要分布于黃銅礦、石英晶粒間或石英裂隙間。包體金粒徑也是以微細粒金，微量中粒金、粗粒金，多包于黃銅礦內，少量包于石英、黃鐵礦內。

綜上所述，本礦床礦石中金礦物的嵌布類型以晶隙金（粒間金）為主，其次為包體，少量裂隙金，此種嵌布類型有利于礦石在碎磨過程中金礦物解離為單體金，便于金的回收利用。

2.1.2 金的嵌布粒度

根據《巖金礦地質勘探規范》中劃分的金礦物粒級分類，本次研究測量的金礦物粒級統計見表7。

表7 五河藍天銅金礦中金的粒級測量統計Table 7 Particle size measurement statistics of the copper-gold mine in Lantian Wuhe

按顆粒數統計，以微、細粒金顆粒最多，少量中粒金、粗粒，其百分比分別為50.72%、33.33%、7.25%、8.7%；按面積統計，則以粗粒金為主，中粒金、細粒金、微粒金三者含量接近，其百分比分別為55.72%、14.66%、16.02%、13.6%。以上數據顯示，本礦床中金礦物粒徑粗細不均，相差較大，在選礦方法、選礦流程上須充分考慮不同粒級金礦物的特性。

2.1.3 金的嵌布形態

對大量光片中百余粒自然金、銀金礦的形態統計發現，礦石中金礦物的賦存形態多種多樣。按顆粒數統計，主要有長角粒狀、圓粒狀、枝丫狀，其顆粒數分別為43、34和28，部分為角粒狀、麥粒狀，其顆粒數分別為18和15；按面積百分含量統計以長角粒狀、枝丫狀為主，其面積百分比分別為47.47%和46.90%，少量角粒狀、圓粒狀、麥粒狀，其面積百分比分別為2.54%、1.41%和1.68%，數據說明不同形態金礦物粒徑相差較大，枝丫狀金礦物的粒徑遠大于圓粒狀、角粒狀、長角粒狀等其他形態金礦物的粒徑。

2.1.4金礦物的成色

對電子探針分析的金礦物金銀百分含量統計顯示，礦石中金礦物為自然金、銀金礦，成色較低。自然金中Au含量80.123% ～ 87.678%，平均82.719%；Ag含量11.552% ～ 19.764%，平均16.816%。銀金礦中Au含量75.311% ～ 78.927%，平均77.204%，Ag含量20.533% ～ 21.574%，平均21.159%（表8）。