安徽池州市貴池區(qū)寶樹尖銀多金屬礦床物質(zhì)組分及賦存狀態(tài)

遇禎，鄭滎，李磊

（1.安徽省地質(zhì)實驗研究所(國土資源部合肥礦產(chǎn)資源監(jiān)督檢測中心），安徽合肥 230001；2.安徽省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查局324地質(zhì)隊，安徽池州 247100）

1 地質(zhì)概況

寶樹尖礦區(qū)主要出露寒武紀(jì)地層，按從老到新依次為：寒武系下統(tǒng)黃柏嶺組、大陳嶺組，中統(tǒng)楊柳崗組，中上統(tǒng)團(tuán)山組，上統(tǒng)青坑組。礦區(qū)內(nèi)發(fā)育寶樹尖背斜，屬銅鈴坡-石門高背斜的一部分，為一寬緩型近直立褶皺；另發(fā)育4 條斷層，斜切寶樹尖背斜，造成褶皺軸跡不連續(xù)及不同時代的地層相抵。斷層傾角一般較陡，傾向不固定。

2 礦石的礦物組分及相對含量

通過大量光、薄片鑒定，對原礦綜合樣進(jìn)行了X射線衍射分析研究。該礦床礦石的礦物組合較簡單，其中金屬礦物9種，脈石礦物13種。金屬礦物主要有方鉛礦、閃鋅礦，少量黃銅礦、黃鐵礦，微量輝鉬礦、白鎢礦，偶見車輪礦、銅藍(lán)、斑銅礦；脈石礦物主要為方解石、石英、透輝石、綠簾石、石榴石、綠泥石、絹云母，少量透閃石、斜長石、鉀長石、黑云母，微量磷灰石、鋯石等。

3 礦石化學(xué)組分分析

通過對寶樹尖銀多金屬礦原礦進(jìn)行多元素化學(xué)分析，結(jié)果（表1）表明：原礦含Pb 2.83%，Zn 2.47%，S 1.85%，Cu 0.11%，Ag 29.1g/t，Cd 185.9g/t。比對《礦產(chǎn)資源工業(yè)要求手冊》（2012 年2 月修訂本）[1]中鉛鋅礦床地質(zhì)勘查工業(yè)指標(biāo)（DZ/T 0214—2002），該礦床是鉛鋅礦床，伴生有益元素Ag、Cd、Cu。結(jié)合方鉛礦、閃鋅礦單礦物化學(xué)元素分析（表2、表3）發(fā)現(xiàn)，Ag主要分布于方鉛礦內(nèi)，Cd分布于閃鋅礦內(nèi)，Cu主要分布于黃銅礦內(nèi)。

表1 原礦化學(xué)元素分析結(jié)果Table 1.Analysis of chemical elements of raw ore

表2 方鉛礦單礦物化學(xué)元素分析結(jié)果Table 2.Chemical element analysis of galena

表3 閃鋅礦單礦物化學(xué)元素分析結(jié)果Table 3.Chemical element analysis of sphalerite

4 主要礦物特征

4.1 主要礦石礦物特征[1,4]

4.1.1 方鉛礦

方鉛礦為該礦床主要有用金屬礦物之一。鉛灰色，強(qiáng)金屬光澤，無電磁性，硬度低，顯微鏡下反射色呈純白色，反射率較高，均質(zhì)性，硬度低，假三角解理明顯。方鉛礦多呈他形晶結(jié)構(gòu)，方鉛礦與閃鋅礦、黃銅礦、脈石礦物共生關(guān)系密切。方鉛礦多沿邊緣、解理、裂隙交代閃鋅礦（圖1-A），少量包裹閃鋅礦（圖1-A），有的與閃鋅礦集合體呈星散浸染狀、脈狀分布；部分方鉛礦與黃銅礦接觸處呈共邊結(jié)構(gòu)，少量交代黃銅礦（圖1-B）；另見方鉛礦充填于脈石礦物粒間或包裹石英等脈石礦物。經(jīng)光片粒度測量統(tǒng)計（圖2），礦床中方鉛礦粒徑多集中在0.147～0.168mm 之間，大于0.104mm 粒級占88.84%。方鉛礦單礦物化學(xué)分析結(jié)果（表2）顯示，含Pb 85.70%，S 13.15%，均略低于理論值，另方鉛礦內(nèi)含Ag 25.2g/t。

圖1 礦物顯微鏡下光、薄片照片F(xiàn)igure 1.Photos of minerals in polished and thin sections under microscope

圖2 礦物粒徑統(tǒng)計Figure 2.Statistics of mineral grain size(A.galena;B.sphalerite)

4.1.2 閃鋅礦

閃鋅礦為該礦床另一主要有用金屬礦物之一。鋅黑色-綠棕色，半金屬光澤，性脆，解理完全，硬度中等，顯微鏡下反射色呈灰色，均質(zhì)性。閃鋅礦多呈半自形—他形晶結(jié)構(gòu)，與方鉛礦、黃銅礦、脈石礦物共生關(guān)系密切，多見被方鉛礦沿邊部、晶內(nèi)交代現(xiàn)象（圖1-C），少量呈島狀包于方鉛礦內(nèi)；另見與黃銅礦呈乳濁狀形成固溶體分離結(jié)構(gòu)（圖1-B），見方解石沿邊部、內(nèi)部交代閃鋅礦（圖1-D），偶見閃鋅礦包于方解石內(nèi)。經(jīng)光片粒度測量統(tǒng)計(圖2-B)，礦床中閃鋅礦粒徑多集中在0.208～1.168mm 間，大于0.208mm 粒級占88.94%。閃鋅礦的單礦物化學(xué)分析結(jié)果（表3）顯示，含Zn 56.27%，F(xiàn)e 9.16%，S 32.6%，均略低于理論值，閃鋅礦中含Cd 0.30966%。

4.1.3 黃銅礦

黃銅礦為該礦床的主要銅礦物，在礦床中局部分布。銅黃色，性脆，無解理，電磁性中等—弱，硬度中偏高，強(qiáng)金屬光澤，鏡下反射色呈銅黃色，反射率中等，弱非均質(zhì)性，多呈不等粒他形晶結(jié)構(gòu)，粒徑0.001至大于2mm，與方鉛礦、閃鋅礦共生較密切，光片中見兩期黃銅礦：早期黃銅礦多呈固溶體分離結(jié)構(gòu)包于閃鋅礦內(nèi)（圖1-B），呈細(xì)小乳濁狀、乳滴狀，其形成時間與閃鋅礦同時；晚期黃銅礦多呈他形晶結(jié)構(gòu)，沿邊部、內(nèi)部交代閃鋅礦或被方鉛礦交代（圖1-B），偶見被車輪礦、銅藍(lán)交代，少量呈短脈狀分布。

4.1.4 黃鐵礦

黃鐵礦呈淺銅黃色，強(qiáng)金屬光澤，性脆，高硬度，無電磁性，無解理。鏡下反射色呈淺銅黃色，反射率較高，均質(zhì)性。黃鐵礦呈他形—自形晶結(jié)構(gòu)，粒徑0.01～0.6mm 不等，含量低，偶見被方鉛礦、閃鋅礦交代，有少量分布于大理巖中，后期裂隙脈中偶見。

4.2 主要脈石礦物特征[2,5]

4.2.1 透輝石

為主要脈石礦物之一。淺綠色、灰綠色，薄片中呈無色、淺綠色、淺紫色，正高凸起，呈粒狀、柱狀、顯微粒狀，部分顆粒較大，有的呈細(xì)小粒狀包于石英內(nèi)。

4.2.2 綠簾石、黝簾石

淺白色、灰綠色，薄片中呈無色、淺黃色，正高突起，常出現(xiàn)灰藍(lán)、姜黃的異常干涉色，呈細(xì)小粒狀—半自形柱狀變晶，部分交代斜長石及暗色礦物，部分分布于石英間或呈細(xì)脈狀分布。

4.2.3 石榴石

褐紅色，等軸粒狀，薄片中多呈淡褐色，正交偏光下全消光，顯均質(zhì)性，正高—正極高突起，糙面明顯，晶體中有不規(guī)則的裂紋，較小顆粒者見包于方解石內(nèi)，較大顆粒者包裹短柱狀透輝石，部分見環(huán)帶結(jié)構(gòu)。

4.2.4 石英

灰白色，薄片中無色，正低突起，多呈不等粒他形—半自形粒狀、錐柱狀變晶結(jié)構(gòu)，粗顆粒有的具波狀消光，有的晶內(nèi)含大量深色雜質(zhì)質(zhì)點，部分包裹細(xì)小綠簾石、黝簾石、透輝石，部分呈碎裂狀，部分小顆粒包于方鉛礦、閃鋅礦內(nèi)。

5 礦石結(jié)構(gòu)、構(gòu)造[4]

5.1 礦石結(jié)構(gòu)

（1）他形晶結(jié)構(gòu)。礦石中的方鉛礦、閃鋅礦、黃銅礦多以該種結(jié)構(gòu)產(chǎn)出，其礦物晶粒無任何完整晶面。

（2）交代結(jié)構(gòu)。方鉛礦沿黃銅礦、閃鋅礦邊部、晶粒間熔蝕交代，交代輕微者，二者之間接觸界面成為不規(guī)則齒狀形成侵蝕交代結(jié)構(gòu)；交代強(qiáng)烈者，被交代礦物成為島狀、或不規(guī)則殘余體分布于交代礦物中，則構(gòu)成交代殘余結(jié)構(gòu)。

（3）半自形—自形晶結(jié)構(gòu)。礦石中的黃鐵礦、閃鋅礦晶體具有部分完整晶面，或幾個晶面都完整，形成半自形—自形晶結(jié)構(gòu)。

（4）包含結(jié)構(gòu)。早期形成的閃鋅礦包于方鉛礦內(nèi)，或早期形成的方鉛礦包于黃銅礦內(nèi)，或早期形成的脈石礦物包裹于較晚形成的礦石礦物內(nèi)，組成包含結(jié)構(gòu)。

（5）固溶體分離結(jié)構(gòu)。黃銅礦呈細(xì)小乳濁狀分布于閃鋅礦內(nèi)，二者之間無交代現(xiàn)象，構(gòu)成乳濁狀固溶體分離結(jié)構(gòu)。

（6）片狀—鱗片狀結(jié)構(gòu)。輝鉬礦呈片狀—鱗片狀分布于個別巖石中。

5.2 礦石構(gòu)造

該礦床中的礦石構(gòu)造簡單，僅見浸染狀構(gòu)造、脈狀構(gòu)造、斑雜狀構(gòu)造、次塊狀構(gòu)造。

（1）次塊狀構(gòu)造。方鉛礦、閃鋅礦等金屬礦物集合體總含量大于50%，形成次塊狀礦石構(gòu)造。

（2）浸染狀構(gòu)造。黃銅礦、黃鐵礦不均勻分布于礦石中，形成浸染狀構(gòu)造。多為含量小于5%的星散浸染狀構(gòu)造，部分礦石中含閃鋅礦、方鉛礦、黃銅礦等含量5%～25%間而形成稀疏浸染狀構(gòu)造。

（3）斑雜狀構(gòu)造。方鉛礦、閃鋅礦、少量黃銅礦集合體多集中分布于石英較多的部位，組成斑雜狀構(gòu)造。

（4）脈狀構(gòu)造。礦石中方鉛礦、閃鋅礦呈細(xì)脈、短脈狀分布于礦石中組成脈狀構(gòu)造。

6 礦床有益組分及其賦存狀態(tài)[4]

通過對原礦石的多元素化學(xué)分析，結(jié)果表明：該礦床主要為鉛鋅礦床，主要有益組分為鉛和鋅，鉛主要賦存于方鉛礦中，鋅主要賦存于閃鋅礦中。

依據(jù)《礦產(chǎn)資源工業(yè)要求手冊》[3]中要求，對原礦中伴生的Au、Ag、Cu、Se、Te、Cd、Ga、In 等做了化學(xué)分析，原礦中Cd0.01859%（大于0.01%）、Ag29.1g/（t大于2g/t）、Cu0.11%（大于0.06%）達(dá)到綜合利用指標(biāo)[4]。方鉛礦中Ag 為340g/t，占礦床中Ag的38.6%；而在光片中，并未發(fā)現(xiàn)銀的顯微包體或獨立礦物，說明銀主要以超顯微包體或類質(zhì)同象賦存于方鉛礦或其他礦物中。Cd 主要賦存于閃鋅礦中，占礦床的73.11%；在光片中，未發(fā)現(xiàn)獨立的鎘礦物或顯微包體，說明Cd 主要以類質(zhì)同象或超顯微包體賦存于閃鋅礦中。Cu 主要賦存于黃銅礦中。

7 結(jié)論

安徽省池州市貴池區(qū)寶樹尖銀多金屬礦床是鉛鋅礦床，主要有益組分為鉛和鋅，且原礦中Ag、Cd、Cu達(dá)到了綜合利用指標(biāo)，成為伴生有益元素。通過對單礦物化學(xué)元素分析發(fā)現(xiàn)，Ag主要賦存于方鉛礦內(nèi)，Cd主要賦存于閃鋅礦內(nèi)，Cu主要賦存于黃銅礦內(nèi)。