山東招遠(yuǎn)銀金多金屬礦床金礦物特征研究

楊松林，程東江，王仁朋

(1.煙臺黃金職業(yè)學(xué)院，山東 煙臺 265400；2.青島地質(zhì)工程勘察院，山東 青島 266000)

目前對山東膠東地區(qū)銀金多金屬礦床的研究主要集中在礦床地質(zhì)及找礦標(biāo)志、成礦物質(zhì)的來源及構(gòu)造演化、成礦時代上，但對金礦物形態(tài)、粒度、成分及成色的研究和討論較少[1]。故本文通過化學(xué)分析、光學(xué)顯微鏡、電子探針、光譜分析等分析手段，重點(diǎn)研究該礦床的金礦物特征，為該礦礦產(chǎn)的綜合利用提供了重要的礦物學(xué)依據(jù)。

1 礦石性質(zhì)

1.1 礦石化學(xué)成分

礦石的主要巖性為黃鐵絹英巖化碎裂巖。依據(jù)礦石全分析推斷：礦石中SiO2含量均較高（59.82%～72.96%），平均67.54%，與其他地區(qū)黃鐵絹英巖化碎裂巖的成分特征一致；（Fe2O3+ FeO）含量較高，（Fe2O3+ FeO）與S呈非常明顯的正相關(guān)（圖1），其相關(guān)系數(shù)R=0.945（R2=0.902），說明全巖化學(xué)成分中（Fe2O3+ FeO）含量受黃鐵礦影響；K2O含量同樣偏高，應(yīng)該是由絹云母含量高所引起的[2]。

圖1 礦石全巖化學(xué)成分(Fe2O3+FeO)和S的線性相關(guān)分析 Fig. 1 Iinear correlation analysis of whole rock chemical composition (Fe2O3 + FeO) and S

光譜分析利用普查期間成果，共取礦石光譜分析樣品120件。當(dāng)?shù)V石中黃鐵礦等硫化物多時，Au含量高，說明Au與S相關(guān)性大，呈同消長關(guān)系，原因是黃鐵礦等為重要載金礦物[3]。礦床金平均品位4.25 g/t，銀元素平均品位3.12 g/t，平均硫品位3.50%。根據(jù)光譜全分析，伴生有益元素為Ag、S、Cu、Pb、Zn等，有害元素為As。銀、硫可加以綜合回收利用，精礦中Ag品位為163.65×10-6，伴生銀回收率75%左右，伴生硫品位40%，回收率85%左右。其他組分達(dá)不到綜合利用標(biāo)準(zhǔn)，有害伴生組分砷的含量為0.9×10-6～40×10-6，遠(yuǎn)小于0.2%（表1）。

表1 光譜分析結(jié)果Table 1 Results of spectral analysis

組合分析樣品綜合利用普查和詳查數(shù)據(jù)，其中普查40件，詳查46件，合計(jì)86件。組合分析元素為銀、硫、銅、鉛、鋅，按礦脈群分為3個，分別為206#礦、207#礦和208#礦，通過對比研究，Ag、S品位相關(guān)性很?。ū?）。

表2 組合分析結(jié)果/%Table 2 Results of combination analysis

1.2 礦石礦物成分

206#礦、207#礦、208#礦三個礦段礦體均賦存于破頭青斷裂蝕變帶主斷裂下盤，黃鐵絹英巖化花崗質(zhì)碎裂巖及黃鐵絹英巖化碎裂巖內(nèi)，礦石礦物成分比較單一，據(jù)實(shí)驗(yàn)后的觀測結(jié)果顯示，礦石要由黃鐵礦、石英、絹云母、長石、銀金礦等礦物組成（表3）。本區(qū)礦石礦物按其成因可劃分為四類：

表3 礦石礦物成分Table 3 Mineral composition of ore

（1）原生礦物：鉀長石、斜長石、云母及石英等。

（2）交代礦物：鉀長石、絹云母、碳酸鹽、細(xì)粒石英、綠泥石等。

（3）巖漿礦物：黃鐵礦、黃銅礦、閃鋅礦、方鉛礦及銀金礦等。

（4）次生礦物：銅藍(lán)、褐鐵礦等。

1.3 主要礦物嵌布特征

（1）黃鐵礦：礦石中最重要的礦物是黃鐵礦，占比0.6%～2.5%，最高達(dá)30%，是第一載金礦物。顏色多呈黃白色，自形-半自形粒狀，細(xì)脈狀構(gòu)造、網(wǎng)脈狀構(gòu)造、浸染狀構(gòu)造。金品位隨黃鐵礦含量消長。黃鐵礦粒度一般在0.01～0.10 mm之間，部分在0.10～0.20 mm之間，最大可達(dá)5 mm（圖2a、圖2b）。

圖2 某金礦不同成礦期次樣品顯微特征照片F(xiàn)ig. 2 Micrographs of samples from different metallogenic stages of a gold deposit

（2）黃銅礦：黃銅礦多為黃色，它形粒狀結(jié)構(gòu)。粒度一般0.015～0.03 mm，部分在0.02～0.05 mm，少量在0.05～0.1 mm之間。分布零散，偶見針尖狀交代黃鐵礦現(xiàn)象（圖2c）。

（3）方鉛礦：顏色為白色，它形粒狀結(jié)構(gòu)。大小一般0.0012～0.01 mm之間，部分在0.01～0.025 mm之間，少量在0.02～0.03 mm范圍內(nèi)。偶見針尖狀交代黃鐵礦現(xiàn)象。

（4）毒砂：毒砂為礦石中的硫化物礦物，形成于II礦化階段。一般呈自形-半自形晶粒狀（粒徑0.005～1.0 mm）分布于脈石礦物間或較早黃鐵礦內(nèi)，交代早世代黃鐵礦，其內(nèi)部常包含黃銅礦和方鉛礦等礦物，偶爾還會出現(xiàn)閃鋅礦包體[4]。

（5）石英：石英是礦石中存在的非金屬礦物，存在于整個成礦過程，原巖殘留石英呈碎粒狀，磨圓度差，重結(jié)晶明顯（圖2d）。早期石英多為白色，粗粒，壓碎結(jié)構(gòu)，石英顆粒多受內(nèi)力作用韌性變形，被拉長、?；?，石英顆粒出現(xiàn)凈邊，與粗粒黃鐵礦形成碎裂礦物顆粒；成礦階段石英多為灰白色，呈半自形或自形粒狀，玻璃光澤，經(jīng)常與硫化物組成脈狀充填裂隙；晚期石英演化為自形柱粒狀，細(xì)粒，細(xì)脈狀構(gòu)造[5]。

1.4 金礦物工藝粒度

按《巖金礦地質(zhì)勘查規(guī)范》中金礦物分類表，通過統(tǒng)計(jì)金礦物顆粒的形態(tài)、粒度以及存在狀態(tài)特征，發(fā)現(xiàn)不同類型的金礦物在發(fā)育概率上有很大差別。通過本次42顆金礦物發(fā)現(xiàn)（表4）：其粒度主要是微粒級別，含量76.20%；其次是細(xì)粒狀，含量23.80%。自然金為金黃色，銀金礦多為淡黃色，與深度無關(guān)。銀含量越高，金礦物顏色越淡[6]。

表4 金礦物粒級統(tǒng)計(jì)Table 4 Statistics of gold mineral particle size

通過觀察金礦物形態(tài)，其類型主要為包裹于黃鐵礦中的麥粒狀；次級形態(tài)是包裹于黃銅礦中的角粒狀金、分布于黃鐵礦裂隙的針狀金、渾圓粒狀金以及板片狀金；含量最少的是包裹于閃鋅礦中枝丫枝杈狀（表5）。

表5 金礦物形態(tài)統(tǒng)計(jì)Table 5 Statistics of gold mineral morphology

2 金礦物的特征及賦存狀態(tài)

2.1 金的成色

通過電子探針對礦區(qū)內(nèi)金礦物分析 (表6)，結(jié)果顯示成色平均值為865.90，銀金礦成色平均值為746.7。自然金中金/銀比例為8:1。

表6 金礦物成色方差分析統(tǒng)計(jì)Table 6 Statistical of variance analysis of gold mineral fineness

金礦物成色偏高，說明該礦具有成礦較深、成礦中高溫的特點(diǎn)。結(jié)合礦石微觀觀察結(jié)果得知，主要的金礦物基本產(chǎn)生于一個成礦期次內(nèi)[7]。結(jié)合均方差53.29、離散系數(shù)-0.64分析，金礦物成色相差不大，說明金礦物在同一時間內(nèi)生成、成礦期次少。

2.2 金礦物賦存狀態(tài)

金礦物賦存狀態(tài)主要是晶隙金，其次是裂隙金，包體金不常見[8]。其中晶隙金約占82.26%，裂隙金約占12.48%，包體金約占5.26%。晶隙金一般產(chǎn)生于黃鐵礦晶隙，石英晶隙次之，裂隙金屬于黃鐵礦裂隙型（表7、圖3）。

表7 金礦物賦存狀態(tài)統(tǒng)計(jì)Table 7 Statistics of occurrence state of gold minerals

圖3 某金礦金的賦存狀態(tài)Fig. 3 Occurrence of gold in a gold mine

由于金礦物與黃鐵礦嵌布關(guān)系密切，大多數(shù)以粒間金的形式充填與于黃鐵礦顆粒和其他顆粒之間，其次為嵌布于黃鐵礦顆粒裂隙中裂隙金，再次是包裹于黃鐵礦中包裹金，所以該礦石通過適當(dāng)磨礦，再全硫化物浮選使金礦物富集，然后氰化浸出，就可回收絕大部分金。但要做到較高的金回收率，應(yīng)強(qiáng)化回收包裹于細(xì)粒硫化物中的微、細(xì)粒金礦物。

3 結(jié)論

（1）根據(jù)礦石礦物共生組合情況，礦石主要礦物分為原生殘留礦物、蝕變礦物、熱液礦物以及表生礦物四類。金礦物賦存狀態(tài)主要是晶隙金，其次是裂隙金，包體金稀少；通過對金的配分統(tǒng)計(jì)，晶隙金和裂隙金最多，占總金量的94.71%，裂隙金為黃鐵礦裂隙型，從其嵌布關(guān)系分析，Au與黃鐵礦、黃銅礦、石英及鉛鋅礦密切共生。

（2）通過統(tǒng)計(jì)金礦物顆粒的形態(tài)、粒度以及存在狀態(tài)，顯示不同類型特征的金礦物在發(fā)育頻率上有很大差異。山東招遠(yuǎn)銀金多金屬礦床中金礦物主要是微粒金、其次為細(xì)粒金，其中中細(xì)粒金的金礦物含量占15.63%，微粒金含量占84.37%，形態(tài)主要呈現(xiàn)麥粒狀，期次是角粒狀、渾圓粒狀、針狀、板片狀和尖角狀。

（3）金礦物成色865.90，平均852.6， 結(jié)合Au、Ag含量與溫度的關(guān)系，說明該礦床賦存深度大、成礦溫度為中高溫，大部分金礦物形成于一個成礦期內(nèi)。結(jié)合分析均方差、離散系數(shù)數(shù)據(jù)，金礦物成色差異不大，說明金礦物形成于同一時期。