楊志剛

(大冶有色金屬集團(tuán)控股有限公司 銅綠山礦， 湖北 黃石 435101)

銅綠山礦金的賦存狀態(tài)和分布規(guī)律研究

楊志剛

(大冶有色金屬集團(tuán)控股有限公司 銅綠山礦， 湖北 黃石 435101)

銅綠山銅鐵礦礦床規(guī)模巨大，除回收銅鐵外，且已綜合回收金銀。尤其對(duì)金而言，儲(chǔ)量大，品位高，嵌布粒度較粗，具有巨大的經(jīng)濟(jì)意義。本文對(duì)銅綠山礦金的賦存狀態(tài)和分布規(guī)律進(jìn)行了研究，有利于采選生產(chǎn)。

金； 賦存狀態(tài)； 分布規(guī)律

鄂東南的銅綠山礦床為一大型矽卡巖型銅鐵礦床，探明銅金屬儲(chǔ)量112.4萬(wàn)t，鐵礦石儲(chǔ)量5681萬(wàn)t，伴生金68.98 t和銀602 t。經(jīng)過(guò)半個(gè)世紀(jì)的建設(shè)和生產(chǎn)，現(xiàn)已形成日處理量達(dá)4500 t礦石的現(xiàn)代采選系統(tǒng)。除回收銅鐵外，且已綜合回收金銀。尤其對(duì)金而言，儲(chǔ)量大，品位高，嵌布粒度較粗，具有巨大的經(jīng)濟(jì)意義。為了有計(jì)劃的采選，有必要對(duì)銅綠山礦金的賦存狀態(tài)和分布規(guī)律進(jìn)行研究。

1 礦床地質(zhì)概況

銅綠山銅鐵床位于大冶復(fù)式向斜南翼，北北東向馬叫—銅錄山隱伏橫跨背斜北段，陽(yáng)新復(fù)式巖體西北端石英正長(zhǎng)閃長(zhǎng)玢巖巖體北部，賦存于島弧狀三迭系下統(tǒng)大冶群大理巖殘留體與石英正長(zhǎng)閃長(zhǎng)玢巖的接觸—斷裂破碎帶上，屬典型的矽卡巖型礦床。區(qū)域構(gòu)造位置處于鄂城—大幕山新華夏隆起帶的下陸—姜橋深斷裂帶上。

1.1 地層

礦區(qū)出露與成礦有關(guān)的地層很簡(jiǎn)單，全為三迭系下統(tǒng)大冶群大冶巖。其中大冶群第三、四巖段為薄層夾中厚層含矽卡巖條帶狀大理巖，含白云石大理巖和白云石大理巖；第五、六、七巖性段為條帶狀白云石大理巖(含石膏假晶)、中厚層夾薄層大理巖、條紋狀含灰質(zhì)白云石大理巖(含石膏假晶)。

1.2 構(gòu)造

本區(qū)的區(qū)域構(gòu)造可劃分為四個(gè)構(gòu)造體系：東西向構(gòu)造體系、山字型構(gòu)造體系、新華夏構(gòu)造體系、北西向構(gòu)造體系。而銅綠山礦區(qū)構(gòu)造格架深受上述構(gòu)造制約，經(jīng)歷了復(fù)雜的構(gòu)造變動(dòng)。不同方向、不同規(guī)模、不同時(shí)期的構(gòu)造活動(dòng)互相迭加，其中尤以北北東向構(gòu)造發(fā)育明顯，控制了礦體的形態(tài)和展布。

北西西向構(gòu)造為印支運(yùn)動(dòng)產(chǎn)物，是礦區(qū)構(gòu)造格架的基礎(chǔ)構(gòu)造。在礦區(qū)內(nèi)計(jì)有石頭咀—銅綠山—大青山隱伏向斜、鯉泥湖接觸—斷裂破碎帶。

北北東向構(gòu)造帶為燕山運(yùn)動(dòng)產(chǎn)物，是礦區(qū)重要構(gòu)造型式。計(jì)有馬叫—銅綠山背斜、姜橋—下陸斷裂帶。

北北西向構(gòu)造帶為喜山運(yùn)動(dòng)期產(chǎn)物，形成較晚，切穿巖體、礦體。計(jì)有北北西向斷裂構(gòu)造破碎帶F61、北西—北西西向斷裂F62、破碎帶F64。

1.3 巖漿巖

銅綠山巖體賦存于陽(yáng)新巖體北西端，為燕山早期第三次巖漿活動(dòng)形成，巖性為石英正長(zhǎng)閃長(zhǎng)玢巖。

礦體即位于其與大理巖的接觸帶上，巖體為一向南超復(fù)、向南東傾斜的偏心蘑菇狀巖株。平面上東西長(zhǎng)4000 m，南北寬3500 m，面積約11 km。推斷巖體侵入深度為1.6～2.4 km，屬中淺成相。巖體分異良好，可見(jiàn)三個(gè)相帶：淺成邊緣相為石英正長(zhǎng)閃長(zhǎng)玢巖；中淺成中心相為不等?！攘Ｊ⒄L(zhǎng)閃長(zhǎng)巖。與標(biāo)準(zhǔn)同類巖石相比，以高硅、低鐵鎂、富堿為特征。

1.4 礦體的形態(tài)和產(chǎn)狀

銅綠山礦床由12個(gè)礦體組成，在空間展布上明顯可分為三個(gè)礦帶：(1)由Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ、Ⅺ、Ⅶ號(hào)七個(gè)礦體組成。礦帶長(zhǎng)約2100 m、寬約300～350 m，為最主要礦帶，其中尤以Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅺ號(hào)4個(gè)礦體為重，它們合計(jì)占全礦銅儲(chǔ)量的95%。本文即指這四個(gè)開(kāi)采礦體；(2)北東東向礦帶：由Ⅶ、Ⅷ、Ⅸ、Ⅹ號(hào)四個(gè)礦體組成，規(guī)模??；(3)北西西向礦帶，由Ⅱ號(hào)礦體和其他小礦體組成，規(guī)模很小。

2 礦石的化學(xué)成分

銅綠山露采礦石包括有氧化礦石和原生礦石，其中尚有一部分過(guò)渡類型礦石。兩類礦石的金屬礦物有很大差別，但其化學(xué)成分，尤其是有用組分的種類和含量仍基本相似。對(duì)露采礦樣化學(xué)成分見(jiàn)表1。

從表1中可知：銅綠山露采礦樣中可供回收的組分主要為Cu、Ag、Au。礦石中銀、鈷、鋅含量雖不高，但可供綜合回收。從露采礦石的金分析結(jié)果可知：SiO2含量較低，CaO高，Na2O+K2O高，且K2O>Na2O，S亦較低。上述組分特征表示成礦時(shí)為低硫逸度的堿性環(huán)境。

從表2可知：從礦體來(lái)說(shuō)，Ⅰ號(hào)礦體金品位最高，Ⅺ號(hào)礦體次之，Ⅳ號(hào)和Ⅴ號(hào)礦體較低。多礦體的銅含量亦為Ⅰ、Ⅴ、Ⅺ號(hào)礦體較高，而Ⅳ號(hào)礦體則較低。

表1 露采礦樣化學(xué)成分表

表2 露采各礦體多元素分析

3 金的賦存狀態(tài)

金的賦存狀態(tài)一般可分：顯微自然金(包括明金)，亞顯微自然金，類質(zhì)同象金，吸附金等四種。銅綠山露采礦石中的類質(zhì)同象金和吸附金可忽略不計(jì)。礦石中多的賦存狀態(tài)僅為顯微金和亞顯微金兩項(xiàng)。實(shí)際上兩者都是自然金，僅是粒度不同(以0.5 μm為界線)而已。無(wú)論黃銅礦，褐鐵礦或脈石中都存在少量的亞顯微金。它們的產(chǎn)狀有三：一是在大顆粒自然金周圍散布幾粒顯微金；二是沿裂隙斷續(xù)分布顯微—亞顯微金；三是幾顆亞顯微金合并一個(gè)較大顆粒。從統(tǒng)計(jì)數(shù)字上來(lái)看，亞顯微金占全部粒度統(tǒng)計(jì)的0.56%，所占比率很少。所以可認(rèn)為銅綠山礦露采礦石中金基本以顯微自然金的形式存在。

銅綠山露采礦石顯著特征之一是無(wú)論是礦石礦物為或脈石礦物俱或多或少的含金，只孔雀石基本不含金。硫化物中含金較高，褐鐵礦含金次之，磁鐵礦—假象赤鐵礦中含金較低，孔雀石中含金最低。脈石礦物中含鐵蛋白石含金最高，矽卡巖礦物、碳酸鹽中含金較低。褐鐵礦和含鐵蛋白石中含金量變化較大。

金的嵌布形式可分為三類：(1)裂隙金：金分布于礦物的裂隙中，它可呈單一自然金的形式充填交代，也可呈自然金—方解石、自然金—硫銅鈷礦微脈的形式充填交代。裂隙間不但與其他礦物的“聯(lián)結(jié)力”較弱，而且粒度較粗，易于解離，對(duì)選金有利。露采礦石中裂隙金約占總金的70%；(2)粒間金：金嵌布于其他礦物的粒間。此類金粒度亦較粗，也易于單體分離。露采礦石中粒間金約占20%；(3)包裸金：自然金嵌布在礦物晶體中間，其特點(diǎn)是粒度細(xì)，難于單體分離。露采礦石中此類金約占10%。

金的形態(tài)特征：金的形態(tài)有片狀、混圓粒狀、柱狀、樹(shù)枝狀、微蜂窩狀等?？偟膩?lái)說(shuō)形態(tài)特征相當(dāng)簡(jiǎn)單，與其他礦物接觸界線平直者占多數(shù)。

金的共生關(guān)系：礦石中金的共生關(guān)系相當(dāng)復(fù)雜，多種礦物中均含金。共生形式可由充填、交代產(chǎn)生，也有以熔體的形式被包裸。在硫化物中金多賦存于裂隙中或兩種礦物的界線上。出熔體金只占少數(shù)；在鐵礦物中，金絕大多數(shù)只與褐鐵礦共生。在玉髓—蛋白石中金多成微細(xì)包裹體(<10 μm)。這些金是被二氧化硅、氫氧化鐵膠體吸附，然后解析、歸并而產(chǎn)生。所以往往含鐵蛋白石含金較富。

4 金的分布規(guī)律

露采礦石金的分布規(guī)律較復(fù)雜。從礦石類型看，既有氧化礦石、又有原生礦石，兩者在空間位置上又互相交錯(cuò)。

表3 露采各礦石類型中金的分布規(guī)律表

注：(n)中數(shù)字為樣品數(shù)；Ok—氧化礦；SL—原生礦

從表3中可知，原生礦石的金品位高于氧化礦石金品位；無(wú)論是原生礦石或氧化銅鐵礦石品位多大于單銅礦石金品位；原生單銅礦石和氧化單銅礦石金品位基本相似；單鐵礦石金品位與露采礦石平均品位接近；圍巖中金品位較低。

表4 各礦體中金的品位變化

從表4中可知，Ⅰ、Ⅳ號(hào)礦體金品位最高，Ⅺ號(hào)礦體次之，Ⅴ號(hào)礦體含金量最低。

5 金的空間分布規(guī)律

所謂空間分布規(guī)律是指金在礦體走向(南北向)、礦體傾向(不同中段)、礦體寬度(東西向)上的分布規(guī)律。

5.1 金在礦體走向上的分布規(guī)律

以Ⅰ號(hào)礦體為代表，Ⅰ號(hào)礦體中金在走向(南北向)的分布規(guī)律統(tǒng)計(jì)結(jié)果見(jiàn)表5。

表5 Ⅰ號(hào)礦體中金在走向(南北向)的分布規(guī)律

從表5中可知，其分布規(guī)律是：南北兩側(cè)高，中間低；且北側(cè)高于南側(cè)。

5.2 金在露采礦體傾向(垂直方向)上的分布規(guī)律

統(tǒng)計(jì)了不同中段(-10 m，-38 m，-88 m)的金平均品位，見(jiàn)表6。

表6 Au、Ag、Cu、Fe在礦體垂直方向上的分布規(guī)律

從表6可知，露采礦體的金在垂直方向上的分布規(guī)律是：上低下高。

6 結(jié)語(yǔ)

文章對(duì)銅綠山礦露采礦體的金賦存狀態(tài)和分布規(guī)律作了一定的探討，尚具有局限性，對(duì)圍巖的金、銀查定有待作進(jìn)一步的工作。

[1] 曹益富，李世華.爆破角礫巖體型金礦床成礦特點(diǎn)[J].黃金，1999，(9)：12-16.

[2] 丁俊華，許文淵，吳厚澤.中國(guó)伴生金礦床[M].北京：地質(zhì)出版社，1996：227-232.

[3] 馮守忠.中國(guó)東部伴生金礦床的類型及主要控礦因素[J].黃金地質(zhì)，2003，(3)：9-14.

[4] 顧連興，陳培榮，倪培，等.長(zhǎng)江中、下游燕山期熱液銅_金礦床成礦流體[J].南京大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué))，2002，(3)：392-407.

[5] 劉繼順，舒廣龍，高珍權(quán).鄂東豐山礦田卡林型金礦地質(zhì)地球化學(xué)特征[J].地學(xué)前緣，2004，(2)：379-386.

The Study of Occurrence Condition and Distributing Characteristics of Gold in Tonglu Mountain Mine

YANG Zhi-gang

(Tonglu Mountain Mine, Daye Nonferrous Metals Group Co., Ltd. Huangshi 043700, China)

The size of ore deposit of copper and iron in Tonglu Mountain Mine is huge, except the recycling of copper and iron, gold and silver are also recycled. Especially, there is a large economic benefit due to the rich storage, high grade, coarser size of disseminated gold. The paper studies the occurrence condition and distributing characteristics of gold in Tonglu Mountain Mine, is in favor of mining production.

gold； occurrence condition； distributing characteristics

2014-09-12

楊志剛(1973-)，男，湖北天門人，高級(jí)工程師，大學(xué)本科，主要從事礦山地質(zhì)工作，現(xiàn)任大冶有色金屬集團(tuán)控股有限公司地質(zhì)一級(jí)工程師。

TF811

B

1003-8884(2014)05-0049-04