| 江西宝山钨多金属矿床伴生银富集规律及找矿意义 |
江西崇义宝山矽卡岩型白钨铅锌多金属矿床伴生银价值高。据1966~1988年统计资料,回收银的价值占矿山总产值57 %左右;另据1993~2008年深部生产探矿资料不完全统计,探明银的价值占矿床潜在价值23.1 %,由此可见,伴生银回收对矿山经济效益起着举足轻重的作用。
1 矿床地质背景宝山矿区位于南岭东西复杂构造带中段,诸广山隆起带的铅厂古生代断陷盆地中。矿区自下而上出露地层是:石炭系下统梓山组砂岩、砂页岩、灰岩及碳质页岩;石炭系中统黄龙组白云质大理岩、大理岩,石炭系上统船山组灰黑色结晶灰岩、大理岩;二叠系下统栖霞组含燧石灰岩和茅口组砂岩页岩互层夹不规则透镜状煤层;第四系冲积、坡积层(见图 1)。
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Q为第四系冲积层、坡积层;P1为下二叠统灰岩页岩夹煤层;C3为上石炭统灰岩;C2为中石炭统大理岩、灰岩;C1为下石炭统砂岩;D为泥盆系石英砂岩;Z为震旦系变质砂岩; 为中粗粒花岗岩; 为细粒斑状花岗岩; 为细粒花岗岩;F1为断层及编号; 为花岗岩; 为矽卡岩矿体
图 1 宝山矿区地质简图
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宝山燕山期黑云母二长花岗岩株是矿床成矿母岩,成矿物质主要来源于花岗岩浆[1],花岗岩与石炭系碳酸盐岩接触交代是主要成矿作用。白钨铅锌多金属矿化受产在宝山花岗岩与碳酸盐岩接触带矽卡岩的控制,矿体主要赋存于接触带内凹部位,围绕花岗岩体呈不规则状断续产出,产状变化大,形态极为复杂,矿化元素含量不稳定。矿石类型分矽卡岩矿石和硫化物矿石两大类,硫化物矿石含银量较高,均大于100×10-6,铅铜富矿段含银更高。
矿床为典型的接触交代(矽卡岩)型矿床,可划分三个成矿期,即矽卡岩期、硫化物期和碳酸盐期。主要成矿的硫化物期形成温度均在300 ℃以下,属碱性还原条件。矿床表现一定的分带性[2],由内带→外带大致可分为:花岗岩带→蚀变花岗岩带→矿化花岗岩带→矽卡岩带→硫化物带→大理岩(或灰岩)带。
2 银的富集规律 2.1 空间富集规律(1) 区段富集规律。分析承担单位采用Na2EDTA滴定法测定Pb品位,使用原子吸收分光光度法测定Ag品位。经统计计算后,得出矿区各区段Ag、Pb含量(见表 1)。
| 表 1 矿区各区段Ag、Pb含量表 |
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从表 1显示出,银富集是不均匀的,北区最富,东区次之,西区相对较贫,南区最贫。从过去几年生产回收统计数据也能得到佐证,分析承担单位使用原子吸收分光光度法测定Ag含量,见表 2。
| 表 2 矿区原矿含Ag测定(统计)表/×10-6 |
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1984~1987年矿山处理的原矿近一半来自北区通天崖区段,原矿含银较高,而1984年前及1988年后该区段矿石在处理原矿中所占比重很小,故原矿含银也较低。
(2) 垂深富集规律。本公司化验室使用原子吸收分光光度法测定Ag含量见表 3。经统计计算分析,银在矿床垂深方向,含量是不均匀的,但仍呈现上富下贫的变化规律,以深部矿体规律更明显。
| 表 3 垂深方向Ag含量表 |
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(3) 水平富集规律。矿体水平走向上,银富集也是极不均匀的,局部富集现象明显,但仍呈现北高南低变化趋势,如东区上部矿体410~365中段33~54线银含量,东区深部矿体165~-65中段13~54线银含量,均呈现北高南低的变化趋势(见图 2);从北区、南区两个区段银的含量看,北高南低的规律更加明显;从东区、西区两个区段银含量看,也存在东高西低的变化趋势(参见表 1)。
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| 图 2 矿体走向与Ag的变化曲线图 |
2.2 成矿期富集规律
(1) 矿化阶段富集规律。银成矿主要富集于硫化物期的晚阶段,与金属硫化物共生。从表 4、表 5中可以看出,银在主要硫化矿物中含量从黄铁矿→磁黄铁矿→闪锌矿→黄铜矿→方铅矿呈增高规律,银主要富集在硫化物矿石的方铅矿中,黄铜矿次之,黄铁矿最差。
| 表 4 石英硫化物期早晚阶段Ag含量表/×10-6 |
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| 表 5 各矿石类型中Ag含量表/×10-6 |
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(2) 矿石类型富集规律。银在不同矿石类型中的含量变化很大,主要分布在硫化物带,硫化物矿石含银最富,西区铁石岭含硫化物白云质灰岩次之,含矿矽卡岩和蚀变花岗岩中最低,见表 5。
根据成矿溶液在向上迁移过程中,压力减小、温度降低和成矿介质变化,使成矿元素结晶形成金属硫化物,在井下现场均能看到金属硫化物的组合,可分析出成矿环境为还原条件时,富S矿液在温度降至300℃以下,分解出的S2-与亲硫元素Pb、Zn、Cu结合晶出成矿,Ag矿物也随之晶出,金属硫化物成为银主要载体矿物[4],故矿石中伴生银品位随矿石中硫化物含量而变化。
2.3 主要硫化物中银的富集规律(1) Ag与Pb、Zn、Cu含量变化规律。Ag与主元素Pb、Zn、Cu基本呈正相关关系,其相关密切程度以Ag-Pb元素对最显著,其次是Ag-Cu元素对,Ag-Zn元素对较差,见图 3。银与铅锌铜的地球化学性质有相似性,银与这些元素在矿液中一起迁移,一起晶出成矿,密切共伴生。
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| 图 3 Ag与Pb、Zn、Cu关系图 |
(2) Ag在方铅矿品级中的富集规律:对Ag与方铅矿品级关系进行分析,得到的结论是:Ag含量随方铅矿品级的增大而升高,这也佐证了Ag与Pb正相关的密切关系(见表 6和图 3)。
| 表 6 各品级方铅矿Ag含量对比表 |
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(3) Ag在铅精矿粒级中的富集规律。铅精矿不同粒级其含银是不同的[5]。对铅精矿筛分后,采用硫酸铅沉淀EDTA返滴定法测定Pb含量,采用原子吸收分光光度法测定Ag含量。进行配分、计算后,得出Pb、Ag在精矿各粒级中的分配率及含量(见表 7)。Ag在+34.2μm~-8.3μm粒级内含量占总量的94 %(为2820.3×10-6),在-8.3μm粒级内含量最高(达1065.3× 10-6)分配率占35.51 %,在+16.7μm粒级内次之(为545.7×10-6),+44.5μm粒级内最低(仅179.7×10-6)。
| 表 7 精矿各粒级中Pb、Ag分配率及含量表 |
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2.4 银矿物嵌布特征及富集规律
银矿物主要有银黝铜矿、脆银矿、深红银矿。粒度2~15μm银矿物占63.2 %,呈包裹型嵌布在方铅矿中;粒度1~9μm银矿物占21.6 %,嵌布在方铅矿与脉石粒间[6]。方铅矿是银最重要的载体矿物。
3 找矿意义(1) 宝山花岗岩是矿床成矿母岩,也是成矿物质的主要来源,中~低温热液硫化物成矿阶段是银的重要成矿阶段。
(2) 岩凹构造部位是有利成矿空间。宝山矿区40余年生产实践与探矿资料,证明花岗岩体表面形态对成矿起着控制作用,尤其花岗岩内凹直接控制矿体的形态、产状、规模和矿化强度。在垂深方向宝山花岗岩东区存在两个大的凹槽构造,即650~350 m标高和200~-150 m标高,它们对成矿都有利,但对矿化强度有着不同的影响,上部凹槽对矿化更为有利,下部凹槽则矿化相对较差,上部以硫化物矿石为主,其Pb、Zn、Cu品位较高,故Ag含量也较高;下部以矽卡岩矿石为主,其Pb、Zn、Cu品位较低,故Ag含量也较低。这是由于深部温度、压力较高,矿液早期酸性强,不利于硫化物形成的缘故。
(3) 方铅矿为主的金属硫化物是有利的矿物组合。从矿物生成顺序看,硫化物期和石英硫化物期使硫化矿物大量晶出,其方铅矿是银最重要的载体矿物,方铅矿为主的金属硫化物是有利的含银矿物组合。
4 结语伴生银主要富集在矿床北区、东区矿体上部的硫化物矿石中,与硫化物中的方铅矿、黄铜矿、闪锌矿、磁黄铁矿密切伴生。
(1) 伴生银以微粒结构(粒径1~15 μm,分布率占67.8 %)的独立银矿物(主要是银黝铜矿、脆银矿、深红银矿),呈包裹型或粒间型嵌布于方铅矿、黄铜矿、闪锌矿、磁黄铁与脉石中。
(2) 宝山Ag与主产元素Pb、Zn、Cu呈正相关关系,尤其以Ag~Pb元素对最显著,其次是Ag~Cu元素对,Ag~Zn元素对较差。
(3) 根据银的矿化富集规律,可探找伴生银的富集矿段或矿体;反之,同样可用来探找硫化物矿石的富矿段或矿体。
(4) 银矿物颗粒很细(1~15μm),单独解离和分选银矿物是很困难的,应以提高铅矿、铜矿、锌矿回收率来达到提高伴生银回收的目的。
致谢: 本文得到江西有色地质勘查局教授级高级工程师韦星林先生的宝贵指导,谨表衷心感谢!| [1] |
刘荣军. 江西宝山花岗岩体的特征初探[J].
中国钨业, 2009, 24(2): 15–19.
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| [2] |
许贤镜, 邱志远. 江西崇义宝山矿床成矿规律的研究[R]. 赣州: 赣州有色冶金研究所, 1983.
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刘荣军. 江西崇义宝山矿区深部生产探矿实践[J].
中国钨业, 2008, 23(4): 8–10.
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| [4] |
中国科学院贵阳地球化学研究所.
华南花岗岩类地球化学[M]. 北京: 科学出版, 1979.
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| [5] |
赣州有色冶金研究所. 提高荡坪宝山银回收率试验报告[R]. 赣州: 赣州有色冶金研究所, 1988.
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| [6] |
北京矿产地质研究所, 荡坪钨矿地测科. 江西荡坪钨矿宝山铅锌矿区伴生银矿石工艺矿物学研究[R]. 北京: 北京矿产地质研究所, 1988.
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2009, Vol. 23


为中粗粒花岗岩;
为细粒斑状花岗岩;
为细粒花岗岩;F1为断层及编号;
为花岗岩;
为矽卡岩矿体

