安徽濉溪楊橋孜銅金礦金的賦存狀態(tài)及富集規(guī)律

產(chǎn)思維， 張順林， 張家嘉

(安徽省勘查技術(shù)院，安徽合肥230031)

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安徽濉溪楊橋孜銅金礦金的賦存狀態(tài)及富集規(guī)律

產(chǎn)思維， 張順林， 張家嘉

(安徽省勘查技術(shù)院，安徽合肥230031)

摘要：安徽濉溪楊橋孜銅金礦是皖北地區(qū)中型規(guī)模的矽卡巖型金礦床，礦體產(chǎn)于燕山期石英二長閃長玢巖與中寒武統(tǒng)徐莊組、毛莊組接觸帶上。礦床自西向東分為劉樓村、小任家、栆孤堆和楊橋孜4個礦段，其中楊橋孜礦段為主要礦段，該礦段金礦體多與銅礦體共生，極少數(shù)為獨立金礦體。該礦段共圈定礦體39個，其中Ⅱ4、Ⅲ1、Ⅳ5和Ⅳ6為主要礦體。以分析測試為基礎(chǔ)，結(jié)合野外工作，系統(tǒng)總結(jié)楊橋孜金的礦石類型、礦石礦物成分、金的分布、賦存狀態(tài)等特征，并對金的富集規(guī)律進(jìn)行了初步研究。

關(guān)鍵詞：賦存狀態(tài)；富集規(guī)律；楊橋孜銅金礦；安徽濉溪

0引言

楊橋孜銅金礦位于華北地塊南緣、徐宿弧形構(gòu)造(青龍山背斜)與宿北斷裂交匯部位的三鋪地區(qū)。皖北地區(qū)銅金鐵礦集中分布在該區(qū)，目前已經(jīng)探明4處中型和3處小型礦床，探明銅金屬量超過140 kt，金金屬量超過30 t。因此，在該區(qū)開展金的賦存狀態(tài)和富集規(guī)律研究意義重大。

在總結(jié)前人研究的基礎(chǔ)上，通過系統(tǒng)的采樣和分析測試工作，初步研究了楊橋孜礦床金的賦存狀態(tài)和富集規(guī)律，供今后尋找銅金礦參考。

1成礦地質(zhì)背景

研究區(qū)地層以古生代地層為主。寒武系(C-)以開闊臺地海相碎屑巖-碳酸鹽巖沉積為主，主要巖性有條帶狀白云質(zhì)灰?guī)r、泥灰?guī)r、粉砂質(zhì)頁巖、頁巖等，白云質(zhì)灰?guī)r是重要的賦礦圍巖(趙一鳴等，1997)。奧陶系(O)為標(biāo)準(zhǔn)地臺型開闊臺地海相碳酸鹽類沉積。主要巖性為灰?guī)r和白云巖。石炭系和二疊系(C-P)為一套海陸交替相的碳酸鹽類、碎屑巖類和煤系地層，是區(qū)內(nèi)主要產(chǎn)煤地層。新近系廣泛覆蓋，厚度在100～350 m之間。主要由黏土、亞黏土和砂層組成(圖1)。

區(qū)域構(gòu)造以NNE-SN向弧形構(gòu)造為主。古生代地層在印支—燕山早期構(gòu)造活動中形成了一系列NNE-SN向弧形褶皺構(gòu)造，構(gòu)成著名的宿徐旋卷構(gòu)造，以復(fù)式背、向斜構(gòu)造形式出現(xiàn)。自西向東主要有永城復(fù)背斜、蔣河復(fù)向斜、蕭縣復(fù)背斜、閘河復(fù)向斜、皇藏峪復(fù)背斜和支河向斜(孫慶安等，1985；李全海等，2009)。

符離集斷層為淮北地區(qū)最大的1條區(qū)域性大斷裂，斷層面北傾，傾角35°～75°，走向EW。

區(qū)內(nèi)燕山期巖漿巖發(fā)育，以中—淺成侵入巖為主，巖性以中性閃長巖類為主，其次是酸性花崗巖類及基性輝綠巖。巖漿巖產(chǎn)狀多以巖床、巖株為主，少數(shù)為巖墻。巖體多為具多次侵入活動形成的復(fù)式巖體，分布范圍較廣泛，巖體規(guī)模較大。主要有三鋪巖體、徐樓巖體、王場巖體和鄒樓巖體等。

圖1　淮北區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造略圖1-新生界(古近系)；2-中生界；3-上古生界；4-下古生界；5-上元古界；6-花崗斑巖；7-花崗閃長巖；8-閃長巖；9-石英二長閃長巖；10-閃長玢巖；11-輝長閃長巖；12-石英正長巖；13-輝長巖；14-逆斷層；15-正斷層；16-地質(zhì)界線；17-不整合地質(zhì)界線；18-背斜；19-向斜；20-鐵礦；21-銅鐵礦；22-銅金礦；23-銅鎳礦Fig.1　Sketch showing regional geological structures in the Huaibei area of Anhui Province

2礦區(qū)地質(zhì)

楊橋孜銅金礦位于皇藏峪復(fù)式背斜西翼平山背斜核部及北東翼，宿北(符離集)斷裂南側(cè)(圖2)。

2.1地層

礦區(qū)為典型的覆蓋區(qū)，覆蓋層厚度一般在60 m以上，基巖以古生代地層為主。

中上寒武統(tǒng)毛莊組、徐莊組、風(fēng)山組為富鎂碳酸鹽巖類地層，對形成矽卡巖型鐵、銅、金礦等成礦有利，是鐵銅礦和銅金礦的主要賦礦層位。寒武系徐莊組和毛莊組中Cu、Mo、Ag及Au元素含量明顯高于其他地層，其中Cu元素比鳳山組和張夏組高出3～4倍，Au元素比鳳山組和徐莊組高出3倍以上；毛莊組中Mo含量最高，平均為41.8 g/t。以上表明，寒武系徐莊組和毛莊組是銅金礦富集的主要層位，鉬礦集中產(chǎn)于毛莊組。

2.2巖漿巖

圖2　楊橋孜礦段3線地質(zhì)剖面圖1-第四系；2-張夏組；3-徐莊組；4-毛莊組；5-矽卡巖；6-石英長閃長玢巖；7-銅礦體；8-金礦體；9-礦帶編號Fig.2　Geological profile along Line 3 of the Yangqiaozi ore section

三鋪巖體東西長約11.7 km，南北寬3.5～13.5 km，面積約53.8 km2(劉世英等，1991)，主要由石英二長閃長(玢)巖組成(趙一鳴等，1999a)。巖體埋深在65～301 m以下，位于青龍山逆斷層與符離集斷層交匯區(qū)南側(cè)，平山背斜南段，呈NW-SE向延長約19 km。巖體與圍巖的接觸帶復(fù)雜，巖體邊緣具多層分叉侵入于圍巖中的特點，與成礦關(guān)系密切，為該區(qū)矽卡巖型礦床的主要成礦母巖。

2.3構(gòu)造

宿北斷裂是該區(qū)主要斷裂構(gòu)造(王陸超等，2011)，在區(qū)域上起著控巖、控礦的作用。平山背斜是礦區(qū)主要褶皺構(gòu)造，各礦段分布在其兩翼，三鋪巖體順層侵入背斜核部及兩翼。此外，巖體與圍巖的接觸帶構(gòu)造則是主要容礦空間。

3礦體地質(zhì)特征

礦區(qū)位于三鋪巖體北接觸帶中段，平山背斜核部及兩翼，背斜走向NNW，楊橋孜和栆孤堆礦段位于背斜北東翼，劉樓村和小任家礦段位于背斜南西翼，宿北斷裂大致沿三鋪巖體北接觸帶呈EW向從礦區(qū)通過。礦體產(chǎn)于三鋪巖體石英二長閃長(玢)巖與中寒武世徐莊組、毛莊組碳酸鹽巖接觸帶附近，金礦化大多產(chǎn)于矽卡巖外帶或附近的大理巖破碎帶中(趙一鳴，1999b)。近年來通過普查工作，在楊橋孜礦段圈定礦體39個，其中Ⅱ4、Ⅲ1、Ⅳ5和Ⅳ6為主要礦體。Ⅱ4號礦體是最大的銅金礦體, Ⅳ6號礦體是最大的鐵銅金礦體。Ⅱ4號礦體埋深最淺(-66～-532 m)，Ⅳ6號礦體最深且斜深最大(-260～-740 m)。礦體長為75～370 m，沿傾向延伸100～200 m，最大達(dá)533 m；礦體厚1.00～16.26 m，最大可達(dá)19.35 m(Ⅳ6號礦體)。

楊橋孜礦段銅金礦化與矽卡巖類似，具有明顯的分帶性(趙一鳴，2002)，依據(jù)普查成果，自巖體向圍巖方向依次劃分為Ⅳ、Ⅲ、Ⅱ、Ⅰ 4個礦帶。

鐵銅金礦化帶(Ⅰ)：位于主接觸帶附近，礦化發(fā)生在巖體與毛莊組接觸帶及其附近，主要為ZK301、ZK302、ZK305和ZK703孔控制，以含金鐵銅礦、銅金礦為主，在巖體內(nèi)部有單一鐵礦出現(xiàn)。主要礦石類型為含銅矽卡巖、透輝石磁鐵礦等。礦體呈似層狀，長200 m，延伸500 m；視厚度10.90～11.89 m，傾向NE，傾角68°。礦體Cu品位為1.00%～1.63%，Au品位為5.21～5.89 g/t，TFe品位為41.3%～43.9%。

鉬銅金礦化帶(Ⅱ)：位于主接觸帶外側(cè)毛莊組中，礦化發(fā)生在毛莊組與順層侵入的小巖枝接觸帶上，主要由ZK508、ZK303和ZK05孔控制，以含金鐵銅礦、銅金礦為主，銅金品位較富，伴有鉬礦化存在，鉬可形成獨立礦體。礦體規(guī)模較大，分布較集中，呈帶狀分布。礦體呈薄板狀或透鏡狀，長100 m，延伸100～160 m;視厚度2.0～10.4 m，傾向NE，傾角62°。礦體Cu品位為0.40%～2.82%，Au品位為0.23～8.28 g/t。

銅金礦化帶(Ⅲ)：位于主接觸帶外側(cè)徐莊組中，礦化發(fā)生在徐莊組中下段與順層侵入的小巖枝接觸帶上，主要由ZK02、ZK05、ZK302、ZK303、ZK305和ZK703控制，以銅金礦為主，無鉬礦化存在，Au品位高。礦體規(guī)模較大，分布較集中，呈帶狀分布。礦體呈似層狀或透鏡狀，長178～245 m，延伸133～463 m;視厚度4.15～12.05 m，傾向NE，傾角55°～67°。礦體Cu品位為0.83%～1.25%，Au品位為1.99～17.1 g/t。

含金銅礦化帶(Ⅳ)：位于主接觸帶外側(cè)徐莊組中，礦化發(fā)生在徐莊組中上段與順層侵入的小巖枝接觸帶上，主要由ZK405、ZK407、ZK05和ZK09孔控制，以銅金礦為主。主要礦石類型為含銅矽卡巖化大理巖。金品位較低，多數(shù)在工業(yè)品位以下，礦體個數(shù)多，分散，不很集中，呈帶性差。礦體呈薄板狀或透鏡狀，長144～244 m，延伸137～330 m;視厚度1.50～8.95 m，傾向NE，傾角41°～62°。礦體Cu品位為0.22%～4.12%，Au品位為0.16～9.16 g/t。

4礦石礦物成分及其組構(gòu)

4.1礦石組分

Ⅱ4和Ⅲ1主要為銅金礦石，礦石礦物成分：以黃銅礦、斑銅礦、自然金為主，次為銅藍(lán)、藍(lán)銅礦、輝銅礦、自然銀、黃鐵礦，少量的磁鐵礦、赤鐵礦、銀金礦、輝銀礦、碲銀礦、輝鉬礦、磁黃鐵礦、孔雀石、硫銅鉍礦和輝鉍礦等；主要脈石礦物以透輝石、透閃石為主，其他為硅灰石、綠簾石、綠泥石和石英等。

Ⅳ5和Ⅳ6主要為鐵銅金礦石，礦石礦物成分：以磁鐵礦、黃銅礦、自然金為主，次為斑銅礦、自然銀、輝銅礦、銅藍(lán)，少量磁黃鐵礦、赤鐵礦、白鎢礦、方鉛礦、閃鋅礦、輝鉬礦和白鐵礦等；主要脈石礦物以蛇紋石、透輝石、方解石為主，次為透閃石、陽起石、綠簾石、石榴子石，少量綠泥石和綠高嶺石等。

4.2主要礦物特征

(1) 自然金(銀金礦)：金黃色，強金屬光澤，強延展性，高反射率，低硬度。金主要呈獨立礦物自然金、銀金礦、金銀礦形式賦存于斑銅礦中或斑銅礦、輝銅礦和藍(lán)輝銅礦的邊緣，部分與斑銅礦相連。脈狀自然金沿斑銅礦、輝銅礦呈鑲邊，或沿石榴石、透輝石的粒隙和裂隙充填，在鏡下呈亮深黃色，多呈他形角粒狀，半自形長角粒狀，細(xì)—微粒狀。

(2) 斑銅礦：藍(lán)紫色，他形粒狀分布于脈石礦物顆粒間，沿邊部見有輝銅礦交代斑銅礦，并見銅藍(lán)分布于輝銅礦與斑銅礦接觸部位，或呈頁片狀分布于輝銅礦內(nèi)，大多數(shù)斑銅礦分布于黃銅礦邊緣，交代黃銅礦，個別斑銅礦內(nèi)見顯微片狀、粒狀黃銅礦。從光片中可以看出含銅礦物生成次序為黃銅礦—斑銅礦—輝銅礦—藍(lán)銅礦。

粒徑以0.01～0.1 mm為主，次為0.1～1 mm。礦石中，斑銅礦呈金屬光澤，多呈斑塊狀、團塊狀、浸染狀分布于礦石中。

(3) 黃銅礦：青黃色，他形粒狀星點狀或呈細(xì)粒斑點(集合體)狀分布在脈石礦物晶隙、解理間。在銅鐵礦中，多呈他形粒狀，沿磁鐵礦黃鐵礦邊部，局部地段又被斑銅礦交代，說明斑銅礦的生成過程晚于黃銅礦。粒徑0.02～0.5 mm為主，次為0.1～0.7 mm，個別達(dá)2.5 mm左右。礦床中黃銅礦質(zhì)量分?jǐn)?shù)占含銅礦物的60%左右，斑銅礦占37%左右；輝銅礦銅藍(lán)占2%左右，其他含銅礦物占1%左右。

(4) 磁鐵礦：鋼灰黑色，多呈半自形粒狀結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造為主，浸染狀，為鐵礦石中主要含鐵礦物。粒徑以0.1～0.5 mm細(xì)—中粒徑為主，其次為大于0.50 mm及0.01～0.1 mm。磁性較強，硬度較大。個別鉆孔磁鐵礦被赤鐵礦交代，造成磁鐵礦假象，集合體中常見磁鐵礦殘余。

4.3礦石的結(jié)構(gòu)構(gòu)造

4.3.1礦石結(jié)構(gòu)(1) 他形晶粒狀結(jié)構(gòu)：礦石中的斑銅礦、黃銅礦、輝銅礦等為此結(jié)構(gòu)，即斑銅礦、黃銅礦、輝銅礦等他形晶粒狀嵌布于脈石礦物的晶粒之間。

(2) 半自形—自形晶粒狀結(jié)構(gòu)：磁鐵礦、黃鐵礦為此結(jié)構(gòu)。磁鐵礦呈稠密浸染狀嵌布于脈石礦物之間，黃鐵礦呈星散狀分布于礦石中。

(3) 交代(殘余)結(jié)構(gòu)：斑銅礦交代黃銅礦、藍(lán)銅礦交代斑銅礦形成此結(jié)構(gòu)。

(4) 包含結(jié)構(gòu)：黃銅礦、斑銅礦被包裹于輝鉬礦、藍(lán)銅礦顆粒中形成此結(jié)構(gòu)。

4.3.2礦石構(gòu)造(1) 塊狀構(gòu)造：礦石呈致密塊狀，為富礦礦石的主要構(gòu)造，磁鐵礦、磁黃鐵礦、磁鐵礦、黃鐵礦等礦石均見有塊狀構(gòu)造，大多數(shù)與稠密浸染狀構(gòu)造為漸變關(guān)系或發(fā)育于大脈狀礦體中。

(2) 浸染狀構(gòu)造：為礦床最常見的構(gòu)造類型，金屬礦物在礦石中呈稀疏或稠密浸染狀產(chǎn)出，依據(jù)礦石礦物質(zhì)量分?jǐn)?shù)<5%、5%～25%、25%～50%依次稱為星散浸染狀構(gòu)造、稀疏浸染狀構(gòu)造、稠密浸染狀構(gòu)造。

(3) 細(xì)脈浸染狀構(gòu)造：斑銅礦、黃銅礦、黃鐵礦、磁鐵礦等呈細(xì)脈浸染狀分布于脈石中。

(4) 斑狀構(gòu)造：為一種不均勻浸染狀礦石，礦石礦物呈不均一斑塊狀分布，或稱為團塊狀構(gòu)造，為鐵礦石較常見的構(gòu)造類型。

4.4礦石的化學(xué)成分

主要金屬組分為Fe、Cu、Au，伴生有益組分主要為Ag、S和少量的Mo和W。楊橋孜礦段Au平均品位為4.10 g/t，其中Ⅱ4礦體Cu品位為0.82%，Au品位為4.67 g/t；Ⅲ1礦體Cu品位為0.93%，Au品位為2.03 g/t；Ⅳ5礦體TFe品位為30.64%，Cu品位為1.45%，Au品位為3.41 g/t；Ⅳ6礦體TFe品位為43.90%，Cu品位為0.74%，Au品位為2.67 g/t。

4.4.1主要成分金金在礦石中主要為自然金、銀金礦和金銀礦。楊橋孜礦段中單樣品中Au最高品位52.58 g/t，最低品位1.19 g/t，多在1.30～10.14 g/t之間。

4.4.2金的品位變化規(guī)律楊橋孜銅金礦段中Au品位在7線達(dá)到峰值(>6 g/t)，往兩側(cè)Au品位逐漸降低，呈現(xiàn)中間高、兩側(cè)低的變化規(guī)律。Cu品位在11線達(dá)到最大，往兩側(cè)逐漸降低，在0線又稍微增大，呈現(xiàn)“雙峰式”的變化規(guī)律(圖3)。

圖3　楊橋孜礦段銅Cu、Au品位變化曲線Fig.3　Curves showing variations of copper and gold grades in the Yangqiaozi ore section

以Ⅲ1礦體為例，Cu、Au品位變化規(guī)律基本一致，Cu品位高則Au品位高，在11線同時達(dá)到峰值，往兩側(cè)逐漸降低(圖4)。

圖4?、?礦體Cu、Au品位變化曲線Fig.4　Curves showing variations of copper and gold grades in the Ⅲ1 ore body

5金的嵌布特征

5.1金的賦存狀態(tài)及嵌布類型

根據(jù)鏡下觀察，礦石中金主要呈獨立礦物自然金、銀金礦、金銀礦形式賦存于斑銅礦中或斑銅礦、輝銅礦和藍(lán)輝銅礦的邊緣，部分與斑銅礦相連。脈狀自然金沿斑銅礦、輝銅礦呈鑲邊，或沿石榴石、透輝石的粒隙和裂隙充填(圖5)。

圖5　楊橋孜礦段含銅金硅灰石矽卡巖鏡下照片1-斑銅礦；2-自然金Fig.5　Microscopic photo showing copper and gold-bearing wollastonite skarn in the Yangqiaozi ore section

5.2金礦物的嵌布粒度

據(jù)統(tǒng)計,最大粒狀金粒徑為0.058 mm，最長的脈狀金粒徑為0.2 mm。金礦物粒徑為0.002～0.058 mm，主要在0.005～0.026 mm之間，為細(xì)?！⒘＝穑既款w粒的80%以上，按面積計以巨粒金為主。

5.3金的成色

電子探針分析結(jié)果：自然金礦物中金質(zhì)量分?jǐn)?shù)為78.05%～83.41%，銀為13.35%～16.16%，金成色為826～862。自然金、銀金礦均以粒狀為主。銀金礦礦物中金質(zhì)量分?jǐn)?shù)為67.04%，銀為28.86%，金成色為706。

6結(jié)論

(1) 楊橋孜銅金礦為淮北地區(qū)典型的接觸交代型礦床。礦床受平山背斜構(gòu)造控制，賦礦層位為中寒武世毛莊組和徐莊組碳酸鹽巖，三鋪巖體石英二長閃長玢巖為其成礦母巖。

(2) 主要礦體銅和金品位變化規(guī)律呈現(xiàn)中間高、兩側(cè)低的趨勢，金礦體主要富集在Ⅱ、Ⅲ礦化帶上，金礦石品位與銅礦石品位有一定的相關(guān)性。

(3) 礦石中金主要呈獨立礦物自然金、銀金礦、金銀礦形式賦存于斑銅礦中或斑銅礦、輝銅礦和藍(lán)輝銅礦的邊緣，部分與斑銅礦相連。

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Occurrence and enrichment regularities of gold in the Yangqiaozi copper-gold deposit in Suixi County of Anhui Province

CHAN Siwei, ZHANG Shunlin, ZHANG Jiajia

(Geological Exploration Technologies Institute of Anhui Province, Hefei 230031, Anhui, China)

Abstract：The Yangqiaozi copper-gold deposit in Suixi County of Anhui Province is a medium-sized skarn gold deposit in northern Anhui Province. The orebodies are hosted in the contact zone between the Yanshanian quartz monzonitic diorite porphyrite and the middle Cambrian Xuzhuang and Maozhuang formations. This deposit can be divided into four ore sections from the west to the east, i.e., Liuloucun, Xiaorenjia, Zaogudui and Yangqiaozi; the Yangqiaozi ore section is the main one, where gold ore bodies are associated with copper ore bodies, with few independent gold ore bodies. A total of 39 ore bodies have been delineated in the Yangqiaozi ore section, including the main ore bodies Ⅱ4,Ⅲ1,Ⅳ5 and Ⅳ6. Based on detailed analysis, tests and field investigations，this study summarized the ore types，mineral composition，distribution and occurrence of gold，and primarily analyzed the gold enrichment regularities．

Keywords：occurrence； enrichment regularity; Yangqiaozi copper gold deposit； Suixi County in Anhui Province

doi:10.3969/j.issn.1674-3636.2016.01.64

收稿日期：2015-03-24；修回日期：2015-05-19；編輯：蔣艷

基金項目：安徽省地質(zhì)勘查基金項目“淮北市三鋪巖體成礦區(qū)及其外圍鐵、銅、金多金屬礦(整體)普查”(2009-1-48，2012-1-16)

作者簡介：產(chǎn)思維(1984—)，男，工程師，碩士，從事固體礦產(chǎn)勘查工作，E-mail： 37628580@qq.com

中圖分類號：P595；P618.51

文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

文章編號：1674-3636(2016)01-0064-06