铜陵地区铜矿床中金的富集成矿研究.pdf

2 I l 一 、／ ， 2 0 0 0年 7月 第 2 9卷第 4期 有色矿山 No nf e ．, r o u s M i n e N J u l y， 2 0 0 0 2 9 No 4 i 地质、 采矿 ； j ； f 铜 陵地 区铜 矿床 中金 的富集 成矿 研究 一 ， ’ 户／ 、 、 f c ‘ 铜陵有色设计 铜陵 2 4 4 O 0 0 j c 铜 陵 有 色 设 计 葫 秃 ； 西铜 陵 F f 。 ‘ [ 关 键 词 ] ；查 找 ；玺 堡 - ≥ 7 [ 摘要]通过对铜陵地区铜矿 床中载金矿物 形成 的物理化学条件、 金的沉 淀机理及金 的成 矿控制与富集规律研究 ． 提出在铜矿体 中查找共生 的金矿体 ． 在铜矿的尾声及尖灭 见底处查找独 立 的金矿体 ， 这对扩大找矿线索 、 延长矿 山寿命有现实意义。 [ 中围分类号 ]T D 5 7 1 [ 文献标识鸸 ]A[ 文章编 号]1 0 0 2 - 8 9 5 1 2 0 0 0 0 4 - 0 0 0 1 0 4 St u dy o n g ol d e nr i c hm e nt a nd o r e f o r m at i o n i n c o ppe r d e pos i t s o f To ng l i ng a r e a YU C a ng - h T o n g t i n g No n 尼r m“ j Me t a l s De s i g n i n g ＆ Re s e ar c h I n s t i t u t e ， T o n g l i n g 2 4 4 0 0 0， C h i n a Ke y wo r d s co p p e r d e p o s i t ； p p e c t ， g o l d o r e b o d y Ab s t r a c t Th r h s t u d y o n p h y s i co c h e mi c a l c o n d i t i o n d u r i n g t h e f o r ma t i o n o f g o l d b e a r i n g mi ne r a l s，g o l d p r e c i p i t a t i o n me ch a n i s m ， g o l d o r e c o n t l 0 1 a n d e n r i c h me n t r e g u l a r i t y i n c o p p e r d e p o s i t o f To n g l i n g a r e a， i t i s p u t f o r ward t h a t e x p e c t i n g i n t e r g r o wt h g o l d o r e b o d y i n co p pe r o r e b o dy， i n d e pe n d a n t g o l d ar e b o dy i n t h e e n d o f co p pe r o r e b o d y a n d i n t h e o r e b o d y d i s a p p e aran c e h a s p r a c t i c a l s i g n i f i c a n c e f o r e x t e n d i n g t h e r a n ge o f o r e p r o s p ect i n g a nd l o n g i n g t h e l i f e s p a n o f mi n e s ． 1引 言 铜 陵地 区铜 矿 床大 多伴 生 有金 ， 过 去对 金的查找时多采用组合分析方法 ， 这种方法 虽节约了工作量 ， 但却未能反映金在矿体各 部位的真实含量 ， 即不能反映出金在矿 体中 的集中程度。换句话说 ， 即使存在共生的金 矿体 ， 由于采用 了组合分析 ， 金矿体也不易发 现 ； 其二是组合分析往往仅用于工业矿体部 分 ， 对于达不到工业要求的矿化部分 ， 通常不 进行组合分析 ， 这样做导致 了在矿化 体中即 使存在独立 的金矿 体也会 被丢掉。事实表 [ 收稿 日期] 1 9 9 8 3 2 4 [ 修订 日期] 2 0 0 0 ～3 2 9 [ 作者简介 】 俞 沧海 1 9 6 2 一 ． 男 ． 安徽枞 阳人 ． 高级工程师 ， 矿床 学硬士 ． 从事矿山设计及矿床学研 究 工作 。 明， 这种考虑并非多余 ， 近些年来 ， 在某些接 触交 代 型多金 属矿床及 其它一些 岩浆热 液铜 床 中发现 了独 立 的金矿 体 。辽 宁华铜提 供 了 一 个 很好 的例 证 ， 该 矿 床 为接 触 交代 型铜 矿 床并 伴生金 ， 是个 开采多年 的老矿 山 ， 铜 矿 的 开采 已接 近尾 声 ， 由于 矿 山地 质 工作 者 的努 力 ， 在 铜矿 化 微弱 的矽 卡 岩 化 的花 岗 斑岩 岩 枝 中找到 了独 立的金矿体 ， 规模 可达 中型 ， 从 而使铜矿床发展成为一个更具意义 的金矿 床 。因此 ， 加强铜 陵 地 区铜 矿 床 中金 的富 集 成矿研究 ， 在铜矿床中查找金矿体， 这对扩大 找矿 线索有现 实意义 。 2 铜陵地区铜矿床成矿概述 铜陵地 区铜 金 等金属成矿 元素可 能有 岩浆 岩和地 层两 个 方 面 的来源 ， 其 中 以 岩浆 维普资讯 2 有色矿山 2 O 0 0年 来 源为 主。铜 陵地 区铜 床 的形成 主要受 岩浆 岩、 构造及地层与岩性等多因素控制 。 构造控 制主要 表现为矿 区受基底断裂构 造控 制和 容矿 受盖 层层 间断裂及 滑脱面构造 控制。岩浆岩控制主要表现为岩浆是成矿热 液和金 属成矿 物质 的主要 来 源 ， 以及 岩 浆侵 人形成 的接触 带构 造是 矽卡岩 型矿床 的控矿 构 造 。地层对 矿床 的控 制 主要体 现在不 同地 层 间岩性差异 形成 的层 间滑脱 面与层 间 断裂 构造 ， 成 为岩 浆 人侵 和成 矿热 液 迁移 和 富集 的场所及地层 岩石 化学性质对成 矿 的控制 。 铜 陵地 区铜 矿床 具 有成 矿 多 阶段 、 矿 质 多 来源 、 矿 床多成 因 的特点 。 3金 的 富 集成 矿 3 ． 1载金矿物 区内铜矿床 中金主要呈 自然金 、 银金矿、 金银矿 等独立矿 物相 ， 充填 于黄铁矿 、 磁黄铁 矿 、 黄铜矿 等矿 物裂 隙或 晶隙 中； 其 次呈微 细 包体包裹在黄铁矿、 黄铜矿、 磁铁矿及脉石矿 物中的 晶体 ， 载金矿 物 主要有 黄铁矿 、 磁黄铁 矿 、 黄铜矿 、 磁铁 矿 、 毒砂等 。 3 ． 2 金矿 形成的物 理化学条 件 对区内载金矿 物包 体成 矿温度研 究表 明 ， 黄铁矿 、 磁 黄铁 矿 、 黄 铜 矿 的沉 淀温 度 一 般在 3 0 0～3 5 0 * 2。鉴 于部 分 金 是 随 着 含 金 热水溶液 迁移 的 ， 所 以硫 化 物沉 淀 的温 度 也 可 作为金 溶解 、 迁移 的温度 下 限。同 时成矿 实验研究也表明， 在小于 3 0 0 ℃的范围内， 都 可能有金的沉淀。由此可见 ， 金的溶解 、 迁移 的温度值一般要大于 3 0 0 ℃， 金在 3 0 0 *2以上 可能呈金 氯 络 合 物 形式 迁 移 ． 而 在 3 0 0 ℃ 以 下 ， 则 以金硫络合物形式迁移 。金的溶解、 迁 移受温度和压力的控制， 高温条件有利于金 的溶解和迁 移 ， 而 喷 出通 道 因压 力降 低 有利 于含金属热液的喷 出和含金络合物的分解与 沉淀 。矿 物包体 成 分研 究 表 明 ， 本 区成 矿 溶 液基 本上属 于 酸性 或 偏 酸性 溶液 ， 有 利 于金 的溶解 与迁 移 。 3 ． 3金 的沉淀 机理 金可 能 以金氯络合 物和金硫 络合 物两种 形式 迁移 ， 金 的沉淀 机 理相 应 地 也 与 上述 两 种形 式的分解 有关 ， 金 迁移 的温度 一般 大于 3 0 0 ℃ ， 金氯络合 物随着温度的降低 ， 有从热 液通 道向两侧逐渐 沉淀 的趋 势 然 而金硫络 合物在 3 0 0 ℃ 以下 尚可 迁 移 ， 因此 离 活 动 中 心较 远的侧 翼仍有 金 的沉淀 。 金氯 络合 物与碳 酸 盐 类 ， 特别 是 与 铁碳 酸盐发生反 应 ． 易于 水解 、 沉淀 ， 而 在溶 液 向 酸胜过渡条件下 ， 金硫 络合物易于发生分解 沉淀 。据 中科 院地化 所 成 岩成 矿 实 验 资料 、 碳酸钙和低价铁 F d 的存在 ， 有 利 于 A 的沉淀 。本 区黄龙组 上段下部有 较多 灰质 白 云岩 、 灰岩和菱铁矿层 ， 有丰 富的 F e 2 ’ 存在 ． 对 金 的沉淀有 利 。 本区层状铜 金 矿床金与磁黄铁矿 、 黄 铁矿 黄铜矿 紧密共生 以及金的赋存状态研 究表明， 分布在磁黄铁矿、 黄铁矿等硫化物内 同解理 方 向 ， 同成岩 阶段 的裂 隙 中的 自然金 ， 可 能是 由于体 系 内氧化 还原 电位 的升 高 ， 超 过 了金 硫络合 物的所 需 的 上限 ， 破 坏 了金硫 络合物的稳定 金硫络合物的稳定要求还原 环境 ， 导致金硫络合物分解 ， 沉淀而形成的 此外 ， 由于下渗水中的 s 0 j 一的还原作用 ， 因 而在 层 状 矿 体 的 下 伏 岩 层 中 出 现 大 量 的 H 2 s ， 它的存在对 A u的沉淀极为有利。 3 ． 4 金 的成 矿控 制 由于铜 和金 的地 球 化 学 性质 不 同 ． 铜矿 床中金的成矿控制除了受与铜矿床同样 的成 矿控制外， 还有其本身的控制因素。 3 ． 4 ． 1 岩浆演化控制 区内的 金 铜 矿床与岩浆无 论 在时空 关 系上 ． 还是成 因上都存 在极 其密切 的联 系 ， 但 岩浆的演化分异程度对金的成矿控制更为明 显 。 铜 山岩体 随着 石 英 闪 长 岩一 花 岗闪长 斑 岩一 二长 花 岗 岩 的 演 化 ， C u含 量 为 8 c 5 1 0一 6 2 2 1 0 6 2 7 1 1 0 ．P} 1 维普资讯 第 4期 俞沧海 铜陵地区铜矿床中金的富集成矿研究 3 含量为 1 4 ． 21 0 一 1 3 21 0 一 1 1 5 1 O ～ ， z n含 量为 8 2 ． 1 1 0 一4 1 ． 61 0 一 2 9 ． 81 0 一， Ag含 量 为 0 ． 1 31 0 一 0 ． 1 0 1 O 一 0 0 51 0 一。天 鹅抱 蛋 山岩 体 ， 随 着 石英 闪长岩一 花 岗闪长岩一微 文象 花 岗岩 的演 化 ， Au含 量 为 9 51 0 一 7 81 0 一 6 31 0 ～ ， 即成矿元 素含 量逐渐降低 ， 表 明随 着岩浆的演化， 成矿元素不断析出 ， 富集于岩 浆热 液 中 ， 在接 触 带形 成 矽 卡 岩型 矿床 或 在 围岩裂隙中形 成岩浆热液矿床 ， 这说 明岩体 只有经 过演化 分 异 后 才 有成矿 的可 能性 ， 成 矿岩体多是复式岩体也说 明了这一事实。 天马山硫金矿床与铜官山铜矿床处于同 一 矿 田中， 成 矿控制 因素相 当 ， 成矿 岩体 皆为 燕山早期 产物 ， 铜官 山岩体是 石英 闪长 岩体 ， 同位素年龄 1 4 3 3百 万年 ， 而 天马 山岩体 为 闪长岩和石英 闪长岩的复式岩体， 同位素年 龄为 1 4 3百万年 和 1 3 7 4百万年 。根据 物探 推断资料 ， 两岩 体 在深 部约 2 k m 处连成一 体， 表明它们是同源的， 可能受不同构造活动 阶段控制 。天马 山硫金矿 床的形 成 可能 与岩 浆 的充分分异 有关 。 3 ． 4 2 成 矿 主元 素控 制 铜 陵地 区铜矿 床中主元 素组 合及矿 物共 生组合 的变化 控 制着 金 的成矿 富集 ， 单 独 的 铁矿床基本 上 不 含 金 ， CuF e矿 床 能 单独 圈出铁矿体或矿石类 型的铜矿床 伴生金品 位低于单 一铜矿床伴生金 的品位， 如 铜官 山 矿 床 c u F e 型 伴 生 金 品 位 0 ． 5 6 g ／ t ， 凤 凰 山 铜 矿 能 圈 出 铁 矿 体 伴生 金品位 0 ． 6 4 g ／ t ， 新 桥 含 铜 硫 铁 矿 伴 生 金 品 位 0 ． 7 8 g ／ t ， 而狮 子山矿为单一铜矿床， 伴生金 晶位较高为 0 ． 9 4 g ／ t 。同一矿体不同工业类 型的矿石伴生金品位亦 不 相 同， 如 铜 山 铜 矿床 3 0 矿体铜铁型矿 石 伴 生 金 品 位 为 0 ． 4 7 g ／ t ， 铜硫型矿石伴生金品位为 0 6 9 g ／ t 。 铜陵地区铜矿床 中 有 铜 高 金 高 的 特 点 ， 如 铜 山铜矿 床 一2 5 7 m 以 下 3 0 矿 体 铜 平均 品位 1 ． 0 6 ％ ， 伴 生 金 品 位 0 5 5 g ／ t ， 其 中 Z K3 1 6孔 的 1 3 ～1 7号 样 铜 平 均 品 位 7 ． 2 9 ％， 伴 生金 品 位 5 ． 6 9 g ／ t ， 2 3 --2 6号 样 铜 平 均 品 位 1 ． 2 5 ％， 伴 生金 品位 0 4 6 g ／ t 。 金 口岭铜 金矿 多元 素 相关 分 析 表 明 ， 金 亲 铁 性极差 ， 而亲铜 、 银 、 硫 等元素 。 3 4 ． 3 矿物组合控制 不 同矿物组合 含 金 性差 异 较 大 ， 区 内铜 矿床中以黄铜矿 一斑铜矿组合含金最高， 如 金 口岭 矿 ， 在 个别 地段 高达 2 2 ． 4 g ／ t 。 以磁 黄 铁 矿 一黄铁矿 一黄铜矿组 合为主 的块状 矿石 含 金次之 ， 如 狮 子 山 矿 该 类 矿 石 含 金 为 3 3 g ／ t ， 其中黄铜矿 一黄 铁矿 一毒 砂组合矿 石含金高达 1 3 g ／ t ； 新桥含铜硫铁矿 ， 其中以 晚期细 晶黄铁矿 一黄铜矿 一砷黝铜矿 一辉 铜 矿组合为 主 的铜 矿石 含金 高达 5 4 8 g ／ t 。 以 磁 赤 铁 矿 一黄铁矿 一黄铜矿 组 合 为 主 的 矿 床 含 金最 低 ， 如凤凰 山铜矿 ， 含 金 0 2～ 1 2 g ／ t 。 3 ． 4 4 成矿 阶段 控制 成矿 阶段 对金成矿 富集控 制与金 的迁移 形式有关 ， 当金以金氯络合物形式迁移时 ， 金 与铜 有 同消长 关系 ， 时 间上 相对 较早 ， 空 间上 近接触带金含量较 高， 如花树坡铜矿 床接触 带 的含 铜矽 卡 岩平 均含金 0 6 8 g ／ t ， 离 接触 带 较远 的含 铜 硅 质 岩 与 含 铜 大 理 岩 平 均 含 金 0 ． 3 0 g ／ t 和 0 ． 2 3 g ／ t 。当金 以金硫络合物形式 迁 移 时 ， 在成矿 的 晚期相对 富集金 ， 如 新桥硫 铁 矿 中早期 黄铁矿含金 0 1 6 ～0 2 2 g ／ t ， 晚期 黄铁矿含金 1 ． o 3 g ／ t 。 4 研究意义 1 金 的迁 移 有金 氯 络 合 物 和金硫 络 合 物两 种形式 ， 金 的 沉淀 富集相 应也 有两 种 形 式。第一种是铜和金相同环境下 ， 同期 同阶 段沉 淀 ， 反映出 同步 增长 的趋 势 ， 即铜 高金 高 的特 点 ， 一般产生在金 沉淀 的早期 ； 第二 种是 在后期 ， 当成 矿 热 液 中金 因不 断沉 淀 而 大 量 减少后， 金在溶液中还保留着相当的数量 ， 它 可 以独立沉淀 ， 反 映出铜低而 金富集 的趋势 ， 维普资讯 4 有色矿山 2 0 0 0越 因此在铜 矿 的尾声 或尖灭 见底处注 意查找辽 宁华铜式金 矿 。 2 岩浆 的演化控制着岩浆热液有关矿 床 的成 矿 主元 素 的变 化 ， 而矿 床 中主元 素 组 合及矿物共生组合的变化其含金性有巨大差 异 区内铜矿床 中金富 于硫 化物期末 石英 一 多金属硫化 物 阶 段形 成 的矿 物组 合 中 ， 黄 铁 矿 、 毒 砂 、 斑铜 矿 、 铁 闪锌 矿等 为金 的富集 矿 物和携带 矿物 ， 可作为 区 内找金 的直 接标 志。 在 贫硫化 物矽卡 岩型矿床 中注意寻找具 黄铜 矿 一斑铜矿组合的金 口岭式金矿体 ， 以磁黄 铁 矿 一黄铁 矿 一黄 铜矿组合 为主 的块状矿 石 中黄铜矿 一黄铁矿 一毒砂组 合有 可 能单独 圈 出 金 矿 体 。 3 要加 强 天马 山硫 金 矿 与铜 官 山铜矿 成 岩 成 矿关 系 研究 ， 在铜 矿 区 如 狮 子 山 注 意天 马山式硫 金矿 床 的查 找 综上所述 ， 区 内铜矿床 中 ， 在 黄铜 矿 一斑 铜 矿及黄铜矿 一黄铁矿 一毒砂 组合 的铜 矿体 中注意查找 共生 的金矿 体 ； 在 铜 矿 的尾 声 或 尖灭 见底处 注意 查 找辽 宁华 铜 式金 矿 ； 在 铜 矿 区注意 天马山式硫金 矿床 的查 找 。 [ 参考文献 ] L j栾世伟等 ． 金矿地质及找矿方 法[ M]成都 四 川 科学 技 术 出版 社 ， 1 9 8 7 2 ]王道华等长江中下游 区域铜 、 金 、 铁 、 硫矿床 基本特征及戚矿规律 [ M]北京 地质 出版社 ， 】 9 8 7 工程爆破实用手册 由北 京有色 冶金设计 研究 总 院刘殿 中主编 的 工程爆 破 实用 手册 已正 式 出版 。全 书 7 O 万字 ， 平 装压 膜 ， 定价 6 3元 含 邮费 ， 现予征订 。 工程爆破实用手册 是作者多年工作的实践总结 ， 内容翔实系统， 具有很强的理论性和实 践性 ， 并对当前工程爆破的新技术， 新动向进行了介绍， 对从事工程爆破的技术人员有较强的 实践指导作用 ， 本书也可供有关科研单位及院校 的师生参考 全 书分 1 3章 1爆 破理论基 础 ； 2爆破 器材及起爆方 法 ； 3 ． 爆破 工程地质 ； 4 ． 采矿及建 筑工程钻 孔爆破 ； 5轮廓爆破与谨慎爆破 ； 6 ． 硐室大爆破 ； 7水下爆破 ； 8拆除爆破； 9 ． 特种爆破技术 ； l 0穿孔 装药及二次破碎设备 ； 1 1 ． 爆破振动测试； 1 2爆破安全技术 ； 1 3 ． 爆破工程预算。 欲购 此 书 ， 请从 邮局 汇款 地址 北京市复兴路 1 2号北京恩菲爆破公司 邮编 1 0 0 0 3 8 联 系人 刘殿 中 、 杨 仕 春收 i 一绍 一 一介 ～ 一书 一 ～新 ～ 维普资讯