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)
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。
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。
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
4.1.1 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。
4.2.1 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)。
(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。
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。
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。
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)。