云南普朗斑巖型銅礦伴生元素金、銀、鉬的賦存狀態(tài)與分布規(guī)律

吳練榮，吳維虎，董橋峰，唐思宇，李志鵬

(1.云南迪慶有色金屬有限責(zé)任公司，云南 昆明 674400)(2.中國有色金屬工業(yè)昆明勘察設(shè)計研究院有限公司，云南 昆明 650051)

0 引 言

西南三江成礦帶是我國16個重要成礦帶之一，李文昌等根據(jù)對斑巖型Cu(Mo、Au)多金屬礦床成礦元素、伴生元素等方面的綜合研究，認(rèn)為西南三江地區(qū)斑巖型礦床的成礦元素以Cu、Mo或Cu、Au為主，伴生元素為Au(Mo)、Ag、Pb、Zn、W、Sn、Bi、V、Ti、Zr、Hg、Sb、As、Co、Ni等[1-2]。位于三江南段的格咱銅多金屬礦集區(qū)有35個礦床(點)。主要礦床類型有斑巖型、矽卡巖型、構(gòu)造熱液型、熱液石英脈型等[3]。普朗銅礦是格咱礦集區(qū)斑巖型銅礦的典型代表，是中國近年來發(fā)現(xiàn)的印支期重要斑巖型銅礦床[2-4]。前人對其進(jìn)行了大量研究工作，主要涉及成礦年代、地球化學(xué)、礦床地質(zhì)、成礦構(gòu)造背景、巖漿源區(qū)、成礦物質(zhì)來源等諸多方面，取得了豐碩的成果并積累了寶貴的資料。在前期的工作中，對伴生Au、Ag、Mo做了資源量估算，但研究程度不夠， 因此需要繼續(xù)開展礦產(chǎn)資源綜合勘查和評價工作。筆者通過野外地質(zhì)調(diào)查、室內(nèi)顯微鏡鑒定、電子探針、能譜分析、Surf數(shù)理統(tǒng)計等手段，研究了Au、Ag、Mo的賦存狀態(tài)、分布規(guī)律、相關(guān)性特征，其成果對礦山開展綜合研究和開發(fā)利用均具有重要意義[5-6]。

1 礦床地質(zhì)特征簡述

該區(qū)地處甘孜—理塘結(jié)合帶西側(cè)德格—中甸陸塊東緣，印支期義敦—中甸島弧帶南段，礦體產(chǎn)于印支期淺成-超淺成中酸性斑(玢)巖體中，其直接圍巖為石英二長斑巖、石英閃長玢巖，屬物質(zhì)成分簡單的超大型斑巖銅礦。

礦區(qū)主要出露三疊系上統(tǒng)圖姆溝組(T3t)?？傮w屬火山-碎屑巖建造，巖性為灰至深灰色板巖、粉砂質(zhì)絹云板巖，夾變質(zhì)砂巖、安山巖等；靠近中酸性巖體附近巖石角巖化形成角巖。

火山巖主要是晚三疊世卡尼期至卡諾利期以安山巖為主的鈣堿性系列玄武-安山巖組合。主要出露淺成-超淺成侵入巖，屬印支期普朗復(fù)式中酸性斑(玢)巖體，面積8.9 km2。受北西向的黑水塘斷裂及北東東向的全干力達(dá)斷裂控制，平面上呈“喇叭”狀(見圖1)。巖體與圍巖呈港灣狀、參差狀接觸，圍巖具角巖化。主要巖石類型有石英閃長玢巖、石英二長斑巖、花崗閃長斑巖，具從中性-酸性分異演化趨勢，與銅礦化關(guān)系密切。蝕變主要有鉀化、硅化，次有絹云母化、鈉長石化等，局部疊置有粘土化、綠泥石化、鈉黝簾石化。具對稱的蝕變分帶，中心部位為鉀化硅化帶，向兩側(cè)依次為絹英巖化帶、青盤巖化帶[7-8]。

主礦體KT1產(chǎn)于斑巖體中心部位，控制礦體長2 240 m，垂深2.23～1 193.35 m。礦體呈大透鏡狀，NW向展布，空間上呈一北西向展布“馬鞍”狀，平面上為一不規(guī)則“多節(jié)葫蘆”形，在剖面上呈筒狀。南部礦體分布較寬，達(dá)360～700 m，北部寬度變窄，為120～500 m；北西走向，傾向北東，傾角一般55°～80°。礦體中心礦化連續(xù)，向四周有分枝現(xiàn)象。金屬礦物有黃銅礦、斑銅礦、黃鐵礦、磁黃鐵礦等。礦石自然類型為硫化礦，礦石工業(yè)類型以石英二長斑巖型銅礦石為主，其次為石英閃長玢巖型銅礦石，少量花崗閃長斑巖型、角巖型銅礦石。鉀化硅化帶以工業(yè)品位礦石為主；絹英巖化帶以低品位礦石為主；礦化十分連續(xù)。顯示中部厚大、品位高，向四周厚度逐漸變薄、銅品位逐漸變低特征。礦體頂、底板與含礦巖石一致，主要為石英二長斑巖，其次為石英閃長玢巖、花崗閃長斑巖。礦石中主要成礦元素為Cu，品位0.20%～3.63%，平均0.40%，品位變化系數(shù)65.78%，屬較均勻型，礦床規(guī)模為超大型。伴生Au、Ag、Mo資源量達(dá)到大型規(guī)模[7- 12]。

2 伴生Au、Ag、Mo元素的賦存狀態(tài)

2.1 各礦物組合中Au、Ag、Mo分布情況

2.1.1 單礦物分析結(jié)果

昆明冶金研究院通過礦物分離法對礦石各礦物組合中Au、Ag 含量進(jìn)行了化學(xué)分析，結(jié)果見表1[13-14]。本次挑選黃銅礦、輝鉬礦、黃鐵礦單礦物，對礦物中Au、Ag、Mo含量做化學(xué)分析，結(jié)果見表2。

表1 普朗銅礦石各礦物組合中金、銀含量化學(xué)分析結(jié)果

表2 普朗銅礦石中單礦物化學(xué)分析結(jié)果

單礦物分析結(jié)果表明：Au在黃銅礦中富集達(dá)到4.23 g/t，在黃鐵礦中達(dá)2.9 g//t。Ag在黃銅礦中富集達(dá)到104 g/t，在輝鉬礦中達(dá)8.53 g/t，黃鐵礦中達(dá)6.6 g/t。Mo在輝鉬礦中含量約51%。

2.1.2 Au、Ag、Mo的能譜分析結(jié)果

本次調(diào)查分巖性在不同的蝕變帶取原礦樣5件，經(jīng)掃描電鏡能譜分析，發(fā)現(xiàn)樣品中含有黃銅礦、黃鐵礦、磁黃鐵礦、輝鉬礦、方鉛礦、銀金礦、白鎢礦、褐簾石、釷石、金紅石、獨居石等礦物。僅在銀金礦中發(fā)現(xiàn)Au、Ag，個別方鉛礦中檢出銀，礦物的能譜圖見圖2，礦物的能譜分析結(jié)果見表3。

圖1 普朗銅礦區(qū)地質(zhì)圖(據(jù)文獻(xiàn)[7]修編)

圖2 普朗銅礦石礦物能譜圖(國土資源部昆明礦產(chǎn)資源監(jiān)督檢測中心測試，2020)

表3 普朗銅礦石礦物的能譜分析結(jié)果 %

2.2 Au、Ag的賦存狀態(tài)

前期研究表明：Au和Ag在黃銅礦、黃鐵礦、輝鉬礦中較為富集，在綠簾石、透閃石中有一定程度富集，在石英、長石及粘土礦物中含量低于原礦品位。在硫化礦石中未見含Au、Ag礦物，據(jù)1∶20萬區(qū)調(diào)資料，在普朗礦區(qū)下游河谷的重砂見有自然金，但含量甚低[7]。經(jīng)鏡下觀察、人工重砂分析，初步研究結(jié)果顯示：金主要以類質(zhì)同象或超顯微包體的形式賦存于黃銅礦、黃鐵礦中；部分以超顯微包體的形式賦存于綠簾石、角閃石等礦物中[14]。

本次調(diào)查結(jié)果表明：Au以自然金的形式賦存在銀金礦中，含量約76%，Ag以類質(zhì)同象的形式賦存在銀金礦中，含量約24%。銀金礦呈粒狀，包裹在黃銅礦中，粒度約10 μm[11-14]。

2.3 Mo的賦存狀態(tài)

經(jīng)鏡下觀察、人工重砂分析等方法研究發(fā)現(xiàn)：Mo以獨立礦物的形式賦存在輝鉬礦中，含量約67%。多為半自形—他形粒狀，少數(shù)片狀。常沿礦石裂隙中分布，粒度在 0.1～0.15 mm之間，部分與黃銅礦連生；部分分布于脈石礦物中，粒度在0.025～0.1 mm之間，其中有少量粒度僅為0.025～0.03 mm。輝鉬礦中可包裹有極少量黃銅礦，亦有極少量輝鉬礦包裹于黃銅礦中。

3 伴生Au、Ag、Mo元素的分布規(guī)律和相關(guān)性

3.1 Au、Ag、Mo的含量特征

收集礦區(qū)近400個探礦工程(槽、井、坑、鉆)資料，根據(jù)礦體組合分析樣、單樣化學(xué)分析數(shù)據(jù)(6萬個Cu、3.4萬個Mo、2萬個Au、1.4萬個Ag數(shù)據(jù))[15]，應(yīng)用Surf軟件進(jìn)行數(shù)理統(tǒng)計分析，其結(jié)果見表4。

表4 普朗銅礦石有益組分含量特征統(tǒng)計表

由表4可以看出：

(1)Au、Ag、Mo在石英二長斑巖型(ηοπ51)、石英閃長玢巖型(δομ51)、花崗閃長斑巖型(γσπ52)、角巖型(Hs)礦石中均有分布。伴生元素在各類型礦石中的含量特征為：石英二長斑巖型(ηοπ51)礦石Mo含量最高，Au、Ag含量次高；石英閃長玢巖型(δομ51)礦石Ag、Mo含量次高，Au含量最低；花崗閃長斑巖型(γσπ52)礦石Au含量次高，Mo含量最低；角巖型(Hs)礦石Au、Ag含量最高，Mo含量偏低。

(2)Au、Ag、Mo可產(chǎn)于鉀硅化帶(KSi)、絹英巖化帶(SiSe)、青盤巖化帶(ChEp)、以及角巖化帶(Hs)。伴生元素在各蝕變帶中含量特征為：鉀硅化帶(KSi)礦石Mo含量最高，Au含量次高，Ag含量最低；絹英巖化帶(SiSe)礦石Au、Ag、Mo含量次高；青盤巖化帶(ChEp)礦石Ag含量次高，Au、Mo含量最低；角巖化帶(Hs)礦石Au、Ag含量最高，Mo含量偏低。

(3)礦床礦石中含Au 0.01～24.5 g/t，平均0.10 g/t，品位變化系數(shù)55.06%，礦化均勻；含Ag 0.17～27.33 g/t，平均2.07 g/t，品位變化系數(shù)48.53%，礦化均勻；含Mo 0.001～0.26%，平均0.13%，品位變化系數(shù)132.09%，礦化較均勻。其中，工業(yè)礦石中伴生元素品位分別為Au 0.11 g/t、Ag 2.10 g/t、Mo 0.014%。低品位礦石中伴生元素品位分別為Au 0.07 g/t、Ag 2.02 g/t、Mo 0.012%。二者相差不大[11]。

綜上，Au在外接觸帶及圍巖中品位較高；Ag在石英閃長玢巖及角巖中品位較高；Mo在石英二長斑巖中品位較高。伴生Au、Ag、Mo在工業(yè)礦石中品位稍高，在低品位礦石中品位略低，但相差不大。

3.2 Au、Ag、Mo的分布規(guī)律

利用KT1主礦體縱Ⅰ號勘探線剖面圖，結(jié)合樣品化學(xué)分析數(shù)據(jù)，應(yīng)用Surf軟件編制縱Ⅰ號勘探線品位分布圖(見圖3)，從圖3可以得出：

(1)KT1礦體1～4線3 700 m標(biāo)高以上范圍Au含量高于其它地段，16線以北Au品位明顯降低。

(2)KT1礦體1～6線3 700 m標(biāo)高以上范圍，絹英巖化帶(外帶)、巖體外接觸帶Ag含量高于其它地段。

(3)KT1工業(yè)礦石中輝鉬礦分布不均，多分布于KT1礦體的南、北部，從礦體中心向外，從3 800 m往下，Mo品位逐漸變高。16線以北(低品位礦體)Mo品位相對較高，24～32線部分地段Mo品位達(dá)到邊界品位以上，能圈出少量Mo礦體[16-17]。

圖3 普朗銅礦床縱Ⅰ號剖面線Cu、Au、Ag、Mo品位分布圖

3.3 相關(guān)性分析

選取KT1主礦體0號、12號、20號、縱Ⅰ號勘探線探礦工程的樣品化學(xué)分析數(shù)據(jù)，應(yīng)用SPSS軟件進(jìn)行數(shù)理統(tǒng)計分析，計算出來元素變量之間的相關(guān)系數(shù)見表5。

表5 普朗銅礦床成礦元素相關(guān)系數(shù)表

從表5可以看出，主元素Cu與Au、Ag呈正相關(guān)，相關(guān)系數(shù)分別達(dá)到0.64，0.59，Au、Ag與Cu關(guān)系密切，均為親Cu元素。Au與Ag關(guān)系密切，相關(guān)系數(shù)0.55。Mo與Cu、Au、Ag相關(guān)性較小，相關(guān)系數(shù)分別為0.06，-0.04，0.04 ，關(guān)系不密切，說明Mo礦化不受Cu、Au、Ag礦化控制。

4 結(jié)論和建議

4.1 結(jié) 論

(1)普朗銅礦床礦石中Au、Ag主要以類質(zhì)同象或超顯微包體的形式賦存于黃銅礦、黃鐵礦中；含金礦物為銀金礦，金以自然金的形式賦存在銀金礦中，銀以類質(zhì)同象的形式賦存在銀金礦中。銀金礦呈粒狀，包裹在黃銅礦中。

(2)Au、Ag可產(chǎn)于斑巖礦床的每個蝕變帶，角巖型銅礦石中的Au、Ag含量一般高于其它類型銅礦石?？傮w上，KT1礦體1～4線3 700 m標(biāo)高以上范圍內(nèi)Au、Ag含量高于其它地段，從礦體中心由內(nèi)往外、1～4線南北兩側(cè)Au、Ag品位逐漸降低；在外接觸帶及角巖型銅礦體中Au、Ag品位又逐漸變高。

(3)Mo以獨立礦物的形式賦存在輝鉬礦中，KT1礦體中輝鉬礦分布不均，可產(chǎn)于該礦床的每個蝕變帶，絹英巖化帶、青磐巖化帶銅礦石中Mo含量一般高于鉀硅化帶中Mo含量。

(4)Cu與Au、Ag、Mo相關(guān)強(qiáng)度依次為Cu—Ag、Au—Mo。Cu和Au、Ag關(guān)系密切，說明Au、Ag主要賦存在黃銅礦中，與能譜分析結(jié)果一致；Cu和Mo相關(guān)性較小，說明Mo礦化不受Cu礦化控制，與Mo的分布規(guī)律一致。

4.2 建 議

礦山在后續(xù)勘查和開發(fā)利用工作中，加強(qiáng)伴生元素綜合評價、工藝礦物學(xué)及其開發(fā)利用研究工作。主礦體上下盤、南北兩端、3 700 m往下，以低品位礦為主。低品位銅礦石中伴生Au、Ag、Mo品位接近工業(yè)銅礦石中伴生元素品位。低品位礦石量是工業(yè)礦石量的兩倍，資源量巨大，目前暫不能回收利用[[10-18]?？紤]到伴生元素的存在，通過系統(tǒng)工作和綜合研究，若能回收利用低品位礦，不但可提高資源利用率，還有望延長礦山的服務(wù)年限。對礦山來說，具有重要意義。