滇中砂巖銅礦伴生銀的賦存狀態(tài)及富集規(guī)律初探

董云俠，賈洪波，顏世凱

吉林省第二地質(zhì)調(diào)查所，吉林 吉林市 132013

0 引言

本區(qū)位于特提斯—喜馬拉雅與濱太平洋兩大全球巨型構(gòu)造域結(jié)合部位，揚(yáng)子準(zhǔn)地臺西南緣，成礦條件極好，各類礦產(chǎn)資源十分豐富。本文 探討滇中砂巖銅礦伴生銀的特征，為礦床開發(fā)提供依據(jù)。

1 礦區(qū)地質(zhì)簡介

滇中砂巖銅礦礦床與構(gòu)造關(guān)系密切、南北向復(fù)式褶皺構(gòu)造（特別是穹隆背斜）與礦床關(guān)系密切，后期斷裂構(gòu)造(尤其是近東西向斷裂)與銅及伴生銀的后期富集關(guān)系密切。

滇中裂谷盆地，面積約29 000多平方公里，基底為前震旦紀(jì)結(jié)晶雜巖，中生代以后，為內(nèi)陸河湖交互相的砂泥巖沉積，形成一套陸相紅色含銅砂巖建造。

1.1 地層

1.1 上白堊統(tǒng)

江底河組K2j：紅色，灰綠色泥巖夾粉砂巖透鏡體，含石膏，厚度800 m左右。

馬頭山組大村段K2md；上部灰綠色鈣質(zhì)泥巖，下部底礫巖—砂巖—鈣質(zhì)泥巖或炭質(zhì)頁巖，是主要含礦層，厚30～50 m。

六苴段K2ll：上部紅色砂質(zhì)泥巖夾粉砂巖和細(xì)砂巖扁豆體，局部灰色，厚約80 m。下部紅色、灰色中—細(xì)粒砂巖。中部含礫石及礫巖透鏡體，系主要的含礦層，厚30～50 m。

1.2 下白堊統(tǒng)

普昌河組k1p:紅色，暗紫紅色砂質(zhì)泥巖夾粉砂巖及細(xì)砂巖扁豆體，厚200～1 000 m。

高峰寺組凹地苴段(K1w)：上部紅色砂巖、粉砂巖、泥巖。下部紅色—灰色中粗粒砂巖，含薄層礫巖或礫巖透鏡體，夾少量薄層泥巖，是主要的含礦層，厚約30～60 m。

者那么段(K1z)：紅色砂質(zhì)泥巖夾灰綠色細(xì)砂巖，粉砂巖透鏡體，厚約300 m。

美宜坡段(K1m)：紅色粉砂巖及砂質(zhì)泥巖，下部粗—細(xì)砂巖，局部黑灰色，含礦，厚20～100 m。

1.3 侏羅系

妥甸組(J3t)：上部紫色、灰綠色泥巖。下部紅色泥巖夾少量細(xì)砂巖、泥灰?guī)r，厚200～1 100 m。

蛇甸組(J3s)：紫紅色細(xì)砂巖，由下至上，粒度由細(xì)至粗，中部夾泥巖，厚度450～1 793 m。

張河組(J2z)：上部紫紅色泥巖夾少量砂巖，下部為成分復(fù)雜的砂巖，厚度>1 000 m。

馮黨河組(J1f)：紫色泥巖夾粉砂巖，厚度300～1 600 m。

滇中紅色盆地分布著礦點近三百處(圖1)，礦床明顯受層位控制。據(jù)主要銅礦床統(tǒng)計，產(chǎn)于白堊系馬頭山組地層中的銅，品位1.01%～1.83%，儲量占全區(qū)總儲量的86.5%。伴生銀品位(16～44)×10-6占93.6%；產(chǎn)于高峰寺組地層中的銅，品位1.11%，儲量占13.5%，伴生銀品位14.5×10-6，儲量占6.4%。

1.2 礦床特征

儲礦巖石以含礫中—細(xì)粒砂巖為主。銅礦體產(chǎn)于紫色巖石與淺色巖石交互部位的淺色層一邊。

礦床具明顯的水平(垂直)礦物分帶，即：由紫色、淺色巖石，礦物由輝銅礦、斑銅礦、黃銅礦方鉛礦、黃鐵礦。

礦床與構(gòu)造關(guān)系密切、褶皺構(gòu)造（特別是穹隆背斜）與礦床規(guī)模有關(guān)，后期斷裂構(gòu)造(尤其是近東西向斷裂)與銅及伴生銀的后期富化有關(guān)。

2 礦石物質(zhì)組分和伴生銀的賦存狀態(tài)

2.1 礦石物質(zhì)組分

礦石物質(zhì)組分見表1。

礦石的礦物成分比較簡單，銅礦物有輝銅礦、藍(lán)輝銅礦、銅藍(lán)、斑銅礦、黝銅礦、孔雀石、藍(lán)銅礦、黑銅礦及微量自然銅、赤銅礦等。

其它金屬硫化礦物有方鋁礦、閃鋅礦、黃鐵礦、白鐵礦及微量毒砂等。氧化礦物有赤鐵礦、褐鐵礦。銀礦物有輝銀礦、自然銀、硫銅銀礦—硫砷銅銀礦等。

主要礦物特征如下：

輝銅礦：是最重要的銅礦物，按生成順序明顯地可劃分為兩期：I期為原生輝銅礦，呈散點狀充填在陸源碎屑粒間，或沿砂與粉砂、泥質(zhì)層理接觸處斷續(xù)分布，組成條帶礦石。局部見交代膠結(jié)物，粒度一般0.005～0.17 mm，計算礦物分子式為Cu2S。Ⅱ期為后生輝銅礦(或稱含銀輝銅礦)，他形粒狀，多數(shù)呈斑塊狀分布在砂巖裂隙或長石碳酸鹽石英脈及石英脈中。局部沿礦體底板聚集成塊狀。這期輝銅礦是由輝銅礦-低輝銅礦-藍(lán)輝銅礦-留色銅藍(lán)等-系列礦物組成的集合體。

斑銅礦：原生斑銅礦呈他形粒狀，嵌布在陸源碎屑粒間，常被輝銅礦交代，粒度0.007～0.3 mm，一般0.01～0.12 mm。后期斑銅礦多與Ⅱ期輝銅礦呈固溶體連生，粒度0.03～2 mm，一般0.1～0.5 mm。

黃銅礦：早期形成的黃銅礦呈他形粒狀，嵌布在陸源碎屑粒間，部份交代黃鐵礦。后期黃銅礦呈脈狀，局部穿插輝銅礦、斑銅礦、粒度0.022～0.008 mm。

黃鐵礦：散點浸染狀，其晶體形態(tài)具有明顯分帶性，從銅礦體到淺色砂巖，依次為五角十二面體，八面體 立方體 雛晶、草莓狀及結(jié)核狀等形態(tài)，粒度0.002～0.004 mm。

白鐵礦：自形板狀，分布在淺色無礦砂巖中，粒度0.002～0.04 mm。

方鉛礦：他形粒狀為主，次為立方體，主要分布在方解石石英脈中，粒度0.001～0.19 mm。

2.2 伴生銀的賦存狀態(tài)

經(jīng)鏡下鑒定，能譜分析，掃描電鏡分析等確認(rèn)，礦石中的銀呈兩種狀態(tài)存在：一是呈類質(zhì)同象(或銀的次顯微晶粒)分布在鐵銅硫化礦物中這是主要的。

另一類呈銀的獨立礦物形式產(chǎn)出。銀的獨立礦物有自然銀、輝銀礦、硫銅銀礦、硫砷銅銀礦及少量含銀膠體礦物。

自然銀：他形粒狀、乳滴狀分布在陸源碎屑與膠結(jié)物接觸處，或賦存于輝銅礦、方鉛礦、赤鐵礦中。偶見串珠狀細(xì)脈，粒度0.001～0.006 mm。。

輝銀礦：在輝銅礦中呈乳滴狀產(chǎn)出，粒度0.001～0.004 mm。

硫銅銀礦：僅見于Ⅱ期輝銅礦中，呈包體產(chǎn)出，極少數(shù)為葉片狀連晶，粒度小于0.005 mm。。

硫砷銅銀礦：主要與黃銅礦、黝銅礦共生，粒度小于0.005 mm。

各主要載體礦物中的銀質(zhì)量分?jǐn)?shù)如表2。

據(jù)顯微鏡鑒定，單礦物化學(xué)分析、掃描電鏡分析等，綜合計算不同礦石或礦物中呈類質(zhì)同象(或次顯微粒狀)狀態(tài)存在的銀及呈礦物狀態(tài)存在的銀質(zhì)量分?jǐn)?shù)配分比如表2。配分結(jié)果表明： I期輝銅礦礦石(相當(dāng)銅礦床輝銅礦帶)中的銀，基本呈類質(zhì)同象存在于輝銅礦中(含少量銀礦物微粒包體)；Ⅱ期輝銅礦及礦床混合礦帶銅礦石中的銀，80%以上呈類質(zhì)同象或微粒礦物包體存在于銅輝礦、斑銅礦、黃銅礦中。以上兩類礦石，在選礦工藝過程中，銀主要進(jìn)入銅精礦，有利于綜合回收利用；氧化礦石，石英脈及斷層帶中的銀，78%以上呈銀的獨立礦物存在，但一般品位較高，應(yīng)注意回收利用。

表 1 礦石化學(xué)成分表Table 1 Ores chemical compositions×10-6

表 2 礦石中類質(zhì)同象銀與礦物狀態(tài)銀質(zhì)量分?jǐn)?shù)配分表Table 2 Average content of main carrier mineral silver×10-6

3 伴生銀富集規(guī)律

（1）滇中砂巖銅礦普遍伴生銀。所有鐵銅硫化物中均含銀，其中以Ⅱ期輝銅礦含銀最高、斑銅礦、黃銅礦次之。因沉積礦床中銅銀有相同的地球化學(xué)性質(zhì)，即在低溫條件下，由于Eh-pH值的變化及氯化絡(luò)合物的作用，在氧化環(huán)境中遷出，在還原環(huán)境中集中,使銀、銅一起富集。

當(dāng)伴生銀品位小于50×10-6，銀質(zhì)量分?jǐn)?shù)的高低主要受淺紫交互礦物分帶的控制，紫色無礦帶含銀小于18×10-6，以原生輝銅礦為主的輝銅礦帶，銀質(zhì)量分?jǐn)?shù)一般小于10 ×10-6， 礦帶銅銀相關(guān)系數(shù)計算結(jié)果：銅平均品位1.502%，銀平均品位4.6×10-6，相關(guān)系數(shù)0.366，Cu:Ag=3 000:l。混合礦帶銀的載體礦物復(fù)雜，含銀較高的Ⅱ期輝銅礦、斑銅礦、黃銅礦都在此帶中出現(xiàn)，故含銀量一般為（20～40）×10-6，該礦帶銅銀相關(guān)系數(shù)計算結(jié)果：銅平均品位1.11%，銀平均品位30.2 ×10-6，相關(guān)系數(shù)0.722，Cu:Ag=368:1。黃銅礦黃鐵礦帶，銀載體礦物有黃銅礦、黃鐵礦，銀質(zhì)量分?jǐn)?shù)一般為10×10-6左右，高者可達(dá)20×10-6黃鐵礦帶含銀（1～ 4）×10-6。

（2）伴生銀品位大于50×10-6及100×10-6的富銀礦段或單銀礦體，受三個條件的綜合控制。

第一是主要受后期構(gòu)造控制，特別是近東西向（包括大于N60°E、N60°W及正EW)斷層(表3)。郝家河礦床構(gòu)造與銅銀關(guān)系計結(jié)果：近東西向構(gòu)造含銀量高，銅銀比例降低，反映了銀的富集與構(gòu)造密切相關(guān)。

六苴礦床，近東西向構(gòu)造，呈120～150 m等間距分布，控制了富銀礦體的展布。斷層破碎帶為銀的轉(zhuǎn)移提供了通道和富集空間(圖2)。

第二是富礦部位無一例外地含有大量的硫化物石英脈，碳酸鹽石英脈。

第三是受礦物分帶的控制。混合礦帶或黃銅礦黃鐵礦帶及其接觸部位富含銀。

（3）銅礦體下部一般比上部富銀，如郝家河礦床1 600中段的礦體底板出現(xiàn)了1～5 cm厚度的塊狀富礦，含銀為1 000×10-6以上。

4 結(jié)論

（1）滇中砂巖銅礦床普遍伴生銀，品位一般大于10×10-6，最高44×10-6，儲量達(dá)大型規(guī)模，推算銅銀儲量之比為400:l。

（2）伴生銀主要呈類質(zhì)同象賦存于鐵銅硫化物及方鉛礦中，占總銀儲量80%以上，有利于選礦回收。

（3）高品位的富銀礦段或單銀礦體，一般受三個條件控制，①構(gòu)造發(fā)育，特別是近東西向斷裂破碎帶，②混合礦帶與黃銅礦黃鐵礦帶，載體礦物多而種類復(fù)雜；③石英脈等后生脈體發(fā)育。今后應(yīng)進(jìn)一步開展銅礦床中富銀部位和單銀礦體找尋工作，特別是那些目前尚未被開采利用的礦床、礦點，這樣才有可能達(dá)到“一礦變兩礦”，“死礦變活礦”的目的。

表 3 郝家河礦床構(gòu)造與銅銀關(guān)系統(tǒng)計表Table 3 The relationship between structure of Haojiahe deposit and copper-silver

圖 2 六苴銅礦銀成礦規(guī)律圖Fig.2 The silver metallogenic regularities of Liuju copper mine1.地表地層界線；2.礦體地表露頭；3.淺色與紫色砂巖分界線；4.礦物分帶線；5.輝鉬礦斑銅礦帶；6.黃銅礦黃鐵礦帶；7.黃鐵礦帶；8.輝銅礦帶；9.斷層線及產(chǎn)狀；10.剖面位置；11.100×10-6銀圈定范圍；12.50×10-6銀圈定范圍

（4）有關(guān)銀的富集規(guī)律及銅銀關(guān)系，可作為重要的找礦標(biāo)志。

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