安徽省蚌埠五河藍(lán)天銅金礦床物質(zhì)組分及賦存狀態(tài)

魏旭，李磊，張青，陽(yáng)珊

(安徽省地質(zhì)實(shí)驗(yàn)研究所，安徽 合肥 230041)

礦區(qū)位于蚌埠復(fù)背斜的東段即小溪河段之東端與郯廬斷裂帶交匯處。區(qū)內(nèi)出露地層主要為下五河群西堌堆組及白堊系朱巷組。礦區(qū)斷裂帶主要包括Fz斷裂帶、Fs1礦化構(gòu)造蝕變帶及Fs2礦化構(gòu)造蝕變帶。其中，F(xiàn)s1礦化構(gòu)造蝕變帶深部被Fz斷裂帶斷失，F(xiàn)s2礦化構(gòu)造蝕變帶是本區(qū)的主要控礦容礦構(gòu)造。區(qū)內(nèi)巖漿巖為脈巖，五河群西堌堆組地層中石英二長(zhǎng)斑巖脈特別發(fā)育，其次為石英閃長(zhǎng)巖、石英閃長(zhǎng)斑巖。

1 礦石物質(zhì)組分

1.1 礦石化學(xué)成分特征

原礦多元素化學(xué)分析結(jié)果見(jiàn)表1。物相分析結(jié)果見(jiàn)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(jīng)光薄片鑒定、電子探針?lè)治觥⑷斯ぶ厣胺治?，本礦床礦石的礦物組合簡(jiǎn)單，發(fā)現(xiàn)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(lán)天金礦礦石的X衍射結(jié)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(gè)別樣品可達(dá)43%左右，是與自然金關(guān)系較密切的金屬礦物之一。黃鐵礦按形成先后分為二個(gè)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(jié)構(gòu)，少量自形晶粒狀，結(jié)晶粒徑為0.05 ～ 1 mm，個(gè)別粒徑可達(dá)2 mm，部分碎粒、碎粉狀，有的大顆粒者碎裂現(xiàn)象明顯，有的呈殘余包于黃銅礦內(nèi)。晚階段黃鐵礦細(xì)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(xì)脈狀沿黃銅礦內(nèi)部、晶粒間交代分布。

電子探針?lè)治銎銩u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?lè)治霰?%Table 3 Electronic probe analysis table of pyrite

綜合鏡下鑒定及電子探針?lè)治鰯?shù)據(jù)說(shuō)明，與黃鐵礦相關(guān)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(nèi)，表明Au在黃鐵礦內(nèi)以獨(dú)立金礦物自然金、銀金礦的形式包于黃鐵礦內(nèi)，幾乎不存在以晶格金或金的類(lèi)質(zhì)同像形式存在于黃鐵礦內(nèi)，黃鐵礦經(jīng)碎磨后其內(nèi)存在微量難解離的單體金的細(xì)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(guān)系最密切的金屬礦物，鏡下觀察到與黃銅礦有關(guān)的自然金占總量53%。含量微量到10%，個(gè)別樣品含量達(dá)20%左右。呈不等粒他形晶粒狀，結(jié)晶粒度多0.02 ～ 2 mm，少量粒徑細(xì)小，浸染狀或斑雜狀分布，部分呈細(xì)脈、網(wǎng)脈狀分布黃鐵礦、石英裂隙間，部分內(nèi)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(gè)別被針硫鉍鉛礦包裹，內(nèi)部常包裹自然金、銀金礦（圖1c、1d、1e）。

圖1 五河藍(lán)天銅金礦床礦石鏡下照片F(xiàn)ig .1 Ore microscope photograph of the Copper-gold Mine in Lantian, Wuhe

電子探針?lè)治銎銩u含量0～0.038%，均低于檢出線0.1%（表4）。

表 4 黃銅礦電子探針?lè)治?%Table 4 Electronic probe analysis table of chalcopyrite

綜合鏡下鑒定及電子探針?lè)治鰯?shù)據(jù)說(shuō)明，與黃銅礦有關(guān)的金礦物，57%為包體金，43%為粒間金，Au在黃銅礦內(nèi)主要以獨(dú)立金礦物自然金、銀金礦的形式包于黃銅礦內(nèi)，幾乎不存在以晶格金或金的類(lèi)質(zhì)同像形式存在于黃銅礦內(nèi)，同時(shí)也說(shuō)明黃銅礦經(jīng)碎磨后其內(nèi)仍存在少量難解離的單體金的細(xì)小包體金礦物。

石英：為礦床中主要脈石礦物，是與自然金關(guān)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(nèi)部具亞晶粒波狀消光，有的內(nèi)部包裹細(xì)小不透明金屬礦物；中期石英由早期石英破碎的碎粉重結(jié)晶形成，細(xì)小石英沿裂隙分布；晚期石英呈細(xì)脈狀，與白云石、方解石共生。與石英相關(guān)的自然金，以粒間金為主，占總量95%，說(shuō)明石英經(jīng)碎磨后其內(nèi)僅存微量難解離的包體金礦物。

其他少量-微量礦物見(jiàn)表5。

表5 其他礦物電子探針?lè)治?%Table 5 Electronic probe snalysis table of other minerals

2 礦石組分賦存狀態(tài)

2.1 Au的賦存狀態(tài)

光片觀察及電子探針?lè)治霭l(fā)現(xiàn)，Au以獨(dú)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(lèi)質(zhì)同象形式存在的金。獨(dú)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(jiàn)其他金礦物。鏡下觀察及金的賦存狀態(tài)測(cè)量統(tǒng)計(jì)顯示無(wú)論從金礦物的顆粒數(shù)還是面積配分上說(shuō)，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(tǒng)計(jì)，包體金的面積百分含量達(dá)到23.41%（表6）。

表6 五河藍(lán)天銅金礦床的嵌布類(lèi)型測(cè)量統(tǒng)計(jì)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(nèi)部仍會(huì)包裹少量細(xì)小金礦物。

2.1.1 金礦物嵌布類(lèi)型

對(duì)五河藍(lán)天銅金礦中金礦物嵌布類(lèi)型測(cè)量統(tǒng)計(jì)發(fā)現(xiàn)，金礦物的嵌布類(lèi)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(jí)以微細(xì)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(xì)粒金，微量中粒金、粗粒金，多包于黃銅礦內(nèi)，少量包于石英、黃鐵礦內(nèi)。

綜上所述，本礦床礦石中金礦物的嵌布類(lèi)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(lèi)型有利于礦石在碎磨過(guò)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(jù)《巖金礦地質(zhì)勘探規(guī)范》中劃分的金礦物粒級(jí)分類(lèi)，本次研究測(cè)量的金礦物粒級(jí)統(tǒng)計(jì)見(jiàn)表7。

表7 五河藍(lán)天銅金礦中金的粒級(jí)測(cè)量統(tǒng)計(jì)Table 7 Particle size measurement statistics of the copper-gold mine in Lantian Wuhe

按顆粒數(shù)統(tǒng)計(jì)，以微、細(xì)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(tǒng)計(jì)，則以粗粒金為主，中粒金、細(xì)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(shù)據(jù)顯示，本礦床中金礦物粒徑粗細(xì)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(jí)金礦物的特性。

2.1.3 金的嵌布形態(tài)

對(duì)大量光片中百余粒自然金、銀金礦的形態(tài)統(tǒng)計(jì)發(fā)現(xiàn)，礦石中金礦物的賦存形態(tài)多種多樣。按顆粒數(shù)統(tǒng)計(jì)，主要有長(zhǎng)角粒狀、圓粒狀、枝丫狀，其顆粒數(shù)分別為43、34和28，部分為角粒狀、麥粒狀，其顆粒數(shù)分別為18和15；按面積百分含量統(tǒng)計(jì)以長(zhǎng)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(shù)據(jù)說(shuō)明不同形態(tài)金礦物粒徑相差較大，枝丫狀金礦物的粒徑遠(yuǎn)大于圓粒狀、角粒狀、長(zhǎng)角粒狀等其他形態(tài)金礦物的粒徑。

2.1.4金礦物的成色

對(duì)電子探針?lè)治龅慕鸬V物金銀百分含量統(tǒng)計(jì)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）。

表8 金礦物電子探針?lè)治?%Table 8 Electronic probe analysis table of gold minerals

2.2 Cu的賦存狀態(tài)

結(jié)合鏡下觀察及物相分析結(jié)果，本礦床伴生有益組分Cu主要賦存于原生硫化物黃銅礦中。

采用橫尺線測(cè)法在顯微鏡下對(duì)12片光片中黃銅礦進(jìn)行工藝粒度測(cè)量。結(jié)果表明黃銅礦工藝粒度范圍較寬，但以+0.2 mm者為主，占總量72.1%（圖2）。

圖2 五河藍(lán)天銅金礦黃銅礦粒度特性曲線Fig.2 Grain size characteristic curve of the chalcopyrite in the Copper-gold Mine in Lantian Wuhe

3 結(jié) 論

（1）本礦床礦石的礦物組合簡(jiǎn)單，主要金屬礦物為黃銅礦、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種脈石礦物中主要為石英，次要礦物有方解石、白云石，微量菱鐵礦、絹云母、重晶石。

（2）礦石中Au的賦存狀態(tài)：礦石中Au主要以獨(dú)立金礦物自然金、銀金礦存在；且金礦物主要以晶隙金（粒間金）、裂隙金的形式存在礦石中；金礦物粒徑以微細(xì)粒金為主，形態(tài)多樣，成色較低。其賦存狀態(tài)說(shuō)明，該礦床中金礦物在碎磨過(guò)程中易于解離，便于金的回收利用。

（3）Cu的賦存狀態(tài)：主要以黃銅礦形式存在，粒度分布范圍較廣，但以+0.2 mm者為主。