銅陵馬山金硫礦床載金礦物特征及金的賦存狀態(tài)研究

姜明亮，胡家升，吳海東

（安徽金聯(lián)地礦科技有限公司，安徽 合肥 230002）

銅陵地區(qū)是長江中下游成礦帶中重要的礦集區(qū)。銅陵馬山硫金礦床位于銅陵市南東方向3千米處，地理坐標(biāo)為東經(jīng)117度49分47秒，北緯30度55分17秒，屬銅陵市銅官山區(qū)管轄。文章通過各類測試分析，系統(tǒng)論述礦石礦物組成、載金礦物特征及金賦存狀態(tài)等，為礦床進(jìn)一步找礦、選礦指明了方向。

1 區(qū)域地質(zhì)

馬山硫金礦所處的大地構(gòu)造為揚(yáng)子準(zhǔn)地臺下?lián)P子臺坳，沿江拱斷褶帶之貴池-繁昌斷褶束。區(qū)內(nèi)地質(zhì)構(gòu)造較為發(fā)育，與本礦床成礦較為密切地質(zhì)構(gòu)造主要在燕山-喜山期所形成的北東向、北北東向褶皺構(gòu)造和北北西、北北東向斷裂構(gòu)造。區(qū)內(nèi)地層出露相對齊全，但以石炭系、二疊系碳酸鹽巖層所處層間破碎帶或中酸性性巖體接觸帶等部位利于形成工業(yè)礦體，可能與弱堿性碳酸鹽巖與中酸性含礦巖體易于發(fā)生反應(yīng)相關(guān)。區(qū)內(nèi)的巖漿巖活動劇烈，礦區(qū)周邊出露較大的巖體主要有天鵝抱蛋山巖體、銅官山巖體等，巖性以中酸性為主，巖體呈巖柱、巖層狀侵入地層中。在接觸帶、層界面或?qū)娱g破碎帶中易形成銅、金、硫?yàn)橹鞯膶涌匚◣r型銅礦床和熱液型金硫礦床等。

2 礦區(qū)地質(zhì)

地層：礦床范圍內(nèi)出露地層為三疊系下統(tǒng)殷坑組，二疊系上統(tǒng)大隆組，龍?zhí)督M，二疊系下統(tǒng)孤峰組、棲霞組和第四系全新統(tǒng)，鉆孔揭露有泥盆系上統(tǒng)五通組，石炭系中統(tǒng)黃龍組和上統(tǒng)船山組。

地質(zhì)構(gòu)造：礦床地處銅官山背斜南西段與北東段的交匯處，深部鉆孔揭露地層呈倒轉(zhuǎn)產(chǎn)狀轉(zhuǎn)為正常的過渡帶上，斷裂構(gòu)造呈多組，多期次活動的特點(diǎn)，主要分為成礦前斷裂構(gòu)造和成礦后斷裂構(gòu)造。

巖漿巖：礦區(qū)范圍內(nèi)巖漿巖主要為天鵝抱蛋雜巖體，巖性為閃長巖，次為閃長玢巖，受北東向斷裂控制，地表呈北東延長的橢圓形。閃長巖活動期，受背斜傾伏帶褶皺斷裂控制，在石英閃長巖活動期，發(fā)生多次巖漿侵入活動，部分地改造了先期形成的閃長巖體。伴隨巖漿巖體的侵入，呈不同程度的黃鐵礦化、大理巖化等，常伴有金、銅、鐵等工業(yè)礦體產(chǎn)出。

變質(zhì)作用和圍巖蝕變：在地表巖體與圍巖接觸帶50m～100m范圍內(nèi)，因接觸熱變質(zhì)作用。石炭系灰?guī)r，白云巖多變質(zhì)成大理巖或白云石大理巖；同樣作用使高驪山組粉砂質(zhì)頁巖等具角巖化或變成角巖。

接觸交代作用使巖體接觸帶不同程度地有矽卡巖產(chǎn)出。區(qū)內(nèi)西部矽卡巖中僅有輕度地黃銅礦化、磁鐵礦化、黃鐵礦化；東部則以黃鐵礦化為主。

與成礦作用有關(guān)的熱液蝕變主要為硅化、碳酸鹽化，蛇紋石化、透閃石化、綠泥石化，前三種蝕變與金礦化關(guān)系密切。

3 成礦階段及礦物特征

銅陵馬山地區(qū)泥盆系五通組頂部和石炭系底部沉積有黃鐵礦層，成為本區(qū)原生的沉積含礦層（或礦胚層），經(jīng)后期熱液成礦活動交代疊加改造了原生沉積的黃鐵礦層，成礦熱液主要沿泥盆系五通組-石炭系黃龍和船山組層間滑脫構(gòu)造運(yùn)移，形成了以疊加改造作用為主的層控矽卡巖礦床[1]。根據(jù)野外調(diào)查及礦石標(biāo)本、光薄片觀察脈體之間的穿切關(guān)系，推斷馬山硫金礦的礦體經(jīng)過熱液期三個成礦階段分別是：早期、中期和晚期階段，早期階段在高至中溫?zé)嵋簵l件下形成的石英、方解石、菱鐵礦、黃鐵礦、毒砂、磁黃鐵礦及微量自然金等；中期階段為礦床主要成礦階段，在高至中溫條件下形成大量的毒砂、黃鐵礦、磁黃鐵礦、閃鋅礦、方鉛礦、黃銅礦、自然鉍、金銀礦物及少量方解石、蛇紋石、石英等；晚期階級在中至低溫?zé)嵋簵l件下形成的部分方鉛礦、白鐵礦、膠狀黃鐵礦、銅藍(lán)、磁鐵礦、石英、方解石等。

礦床中礦石礦物組合簡單，礦物種類有十五種左右，金屬礦物以黃鐵礦、磁黃鐵礦、毒砂為主，其次為閃鋅礦、白鐵礦等，微量黃銅礦、方鉛礦、斜方輝鉛鉍礦、自然鉍、斑銅礦、輝銅礦、磁鐵礦、銅藍(lán)，貴金屬礦物有自然金、銀金礦、金銀礦。脈石礦物以菱鐵礦、石英為主，其次為方解石、鐵白云石、絹云母、蛇紋石。圍巖樣品中主要見方解石、菱鐵礦、石英、碳質(zhì)。礦石礦物主要以結(jié)晶結(jié)構(gòu)、交代結(jié)構(gòu)為主，其次為固溶體分離結(jié)構(gòu)，少量樣品中見壓碎結(jié)構(gòu)。礦石構(gòu)造主要為塊狀構(gòu)造、其次為斑雜狀構(gòu)造，角礫狀構(gòu)造，浸染狀～稠密浸染狀構(gòu)造，條帶（紋）狀構(gòu)造等[2,3]。

4 載金礦物特征及金賦存狀態(tài)

主要載金礦物為毒砂、閃鋅礦和方鉛礦，其次為黃鐵礦及脈石礦物。

4.1 金的粒度特征

對電子探針分析的金礦物中的金銀含量統(tǒng)計(jì)顯示：自然 金 中Au含 量80.340%～88.729%，平 均 85.842%，Ag含 量9.589%～17.726%，平均12.293 %。

銀金礦中Au含量51.562%～77.503%，平均65.794%，Ag含量20.941%～45.471%，平均31.76。金銀礦中Au含量42.009%，Ag含量55.472%。上述說明，金礦物中金的成色偏低。

4.2 金的外形形態(tài)特征

以微、細(xì)粒金含量為主，部分中粒金、粗粒金，其百分比分別為40.00%、33.33%、16.67%、10.00%；按面積統(tǒng)計(jì)，則以粗粒金為主，部分中粒金、細(xì)粒金，少量微粒金，其百分比分別為59.48%、23.94%、14.39%、2.19%。

4.3 金的賦存狀態(tài)

伴生有益組分Ag主要以類質(zhì)同象形式賦存于方鉛礦、閃鋅礦內(nèi)，少量以金銀礦物的形式賦存于硫化物及少量脈石礦物間。

4.4 礦石可選性試驗(yàn)

試驗(yàn)礦石類型為特高硫化物含金難處理礦石，礦石入選品位金2.87g/t～3.12g/t，硫品位35.76%～36.79%。樣品量300公斤，為試驗(yàn)室流程試驗(yàn)。利用一粗、三精、兩掃試驗(yàn)工藝流程可獲得產(chǎn)率8%，金品位能夠達(dá)到25g/t的金精礦，金回收率達(dá)到了68.56%。硫品位在精礦、尾礦、原礦中變化不大。

5 礦床成因探討

5.1 成礦的地層及巖性條件

礦床受地層層位控制明顯，36個礦體有19個賦存于黃龍組下段大理巖，14個賦存于黃龍組上段大理巖、船山組和棲霞組灰?guī)r中，可見灰?guī)r、大理巖、白云質(zhì)大理巖有利于成礦熱液的運(yùn)移、交代和成礦物質(zhì)的萃取，特別是含鎂地層更有利于成礦，與白云質(zhì)大理巖同生沉積的膠黃鐵礦，成了礦體中硫的來源之一，對銅、金等金屬元素，則起到重要的沉淀劑作用。

5.2 成礦的構(gòu)造條件

礦床位于銅官山背斜傾伏端，構(gòu)造應(yīng)力集中，層間斷裂和裂隙構(gòu)造發(fā)育。為后期成礦熱液的運(yùn)移、沉淀提供了有利場所和空間。

5.3 礦床成因

根據(jù)區(qū)域調(diào)查成果，結(jié)合本區(qū)石碳世早期形成的同生沉積黃鐵礦層受到燕山晚期的巖漿活動侵入影響疊加改造形成矽卡巖，成礦熱液的運(yùn)移、交代、沉淀同時形成硫金礦床，成礦物質(zhì)主要來源于地層和巖漿熱液，根據(jù)礦物特征表明本礦床具有為多階段成礦、多物質(zhì)來源的特點(diǎn)，屬銅陵地區(qū)典型的層控式巖漿熱液疊加改造型硫金礦床。

6 結(jié)論

（1）礦石中的金礦物，金礦的主要載金礦物是毒砂和鉛鋅礦，金礦物的賦存狀態(tài)以包裹金和晶格金為主，被金屬硫化物包裹的金礦物多以次顯微的金粒度存在，通常采用的機(jī)械磨礦對此類包裹金裸露和解離困難，對于的金回收利用是極其不利的。

（2）本礦床的礦石工藝類型為特高硫化物含金難處理礦石類型，礦石中的金屬礦物種類繁多，主要金屬硫化物有磁黃鐵礦、黃鐵礦、毒砂和少量的閃鋅礦和黃銅礦等。有價金屬為金礦，可綜合回收利用硫、銅和毒砂等。