廣東石窟礦床銀礦化研究

廣東石窟礦床銀礦化研究

根據(jù)初步分析，石角巖和銀礦的聯(lián)合礦含量普遍滿足綜合利用要求，預(yù)計(jì)將形成與共同礦（普通）密切相關(guān)的銀礦。此外，相關(guān)分析還表明白銀與鉀礦的結(jié)合密切相關(guān)。目前礦山將選礦副產(chǎn)品統(tǒng)一作為“硫砷鐵礦”低價(jià)出售,經(jīng)濟(jì)上很不合算。因此,有必要對伴生銀的礦物種類和銀的存在形式進(jìn)行研究,為更好地認(rèn)識該礦床的成因和礦山資源綜合回收利用伴生銀提供理論依據(jù)。1礦床地質(zhì)特征石人嶂鎢礦床位于華南湘贛粵鎢礦成礦區(qū)西南部,瑤嶺復(fù)背斜核部鎢礦成礦集中區(qū)東部的石-梅鎢礦田內(nèi),礦床是較為典型的“五層樓”石英脈型鎢礦床。含礦地層為寒武、奧陶系。構(gòu)造巖漿活動(dòng)較為發(fā)育,巖漿巖主要有加里東期的英安玢巖、印支期的花崗閃長巖和燕山期的花崗巖類;構(gòu)造現(xiàn)象復(fù)雜多變,發(fā)育了一系列多期、復(fù)合的褶皺帶和斷裂裂隙帶。礦脈幾乎都賦存于北西向裂隙帶中。石人嶂礦床包括琯坑-石人嶂-柑子園礦脈帶及黃草山礦脈帶,礦化面積共計(jì)2.6km2,共圈出35個(gè)礦脈帶,56個(gè)工業(yè)礦體,構(gòu)成5個(gè)礦化集中區(qū)段。礦體(脈)長度70～1130m,脈厚0.14～1.40m,延深70～660m,礦體WO3平均品位0.16%～2.40%,礦床WO3平均品位0.91%。主要金屬礦物均為黑鎢礦,局部富集錫石、含砷黃鐵礦、黃銅礦、輝鉬礦、白鎢礦等,圍巖蝕變主要有硅化、云英巖化,其次有絹云母化、電氣石化、螢石化、毒砂化、黃鐵礦化等。2巖石銀礦化強(qiáng)度特征在坑道內(nèi)采集塊樣共51件,采樣位置、巖性如表1所示,伴生銀組分查定結(jié)果見表2。全部樣品中Ag>10-6的有30件,占58.82%,說明大部分樣品達(dá)到可綜合利用的伴生銀品位要求,其中有7件Ag>100×10-6(共生銀礦床的品位要求),占13.73%,最高1304.4×10-6,預(yù)示該礦床伴生銀具有較好的綜合利用價(jià)值。對不同巖性中Ag含量進(jìn)行統(tǒng)計(jì)(表3),各類巖石銀礦化強(qiáng)度都比較明顯,尤其是石英脈、云英巖的Ag含量很高,平均值均大于10×10-6,特別是云英巖(雖然所測樣品數(shù)不多)幾乎高于石英脈一個(gè)數(shù)量級,最高達(dá)1008.2×10-6;近脈花崗巖Ag的平均值也有21.7×10-6,最高90×10-6,說明礦脈附近銀礦化非常普遍。對石人嶂礦區(qū)數(shù)據(jù)進(jìn)行相關(guān)性分析,Ag與W的相關(guān)系數(shù)為0.2220(臨界值γ0.90=0.2230),顯示兩者具有弱的正相關(guān)關(guān)系,也同樣證明Ag元素是主礦元素W的伴生組分。3含銀礦物成分大量研究資料證實(shí),鎢礦床中伴生銀的賦存狀態(tài)絕大部分是以銀的獨(dú)立礦物形式存在,而以其他形式存在者甚少。梁書藝等將含銀的鎢礦床分為2種類型:鎢-鉍型和鎢-錫-銻型,不同類型的礦床其銀礦物的種類也各不相同。鎢-鉍型鎢礦床銀礦物主要為銀-鉍-鉛硫鹽礦物,成分復(fù)雜且含銀量較低,多為輝鉍銀鉛礦、塊輝鉍鉛銀礦、硫鉛鉍銀礦、硫銀鉍礦、斜方輝鉛鉍礦、輝鉛鉍礦等。為了解本礦床銀礦物的特點(diǎn),對含銀量高的樣品磨制光片進(jìn)行鏡下顯微鑒定,由于銀礦物的反射色為灰白、反射率中等、硬度低、粒度細(xì)等特征與斜方輝鉍鉛礦、輝鉛鉍礦、硫鉍銻鉛礦、斜方硫鉍鉛礦等相差不大,雖經(jīng)不少的光片觀察均未發(fā)現(xiàn)獨(dú)立銀礦物。后用掃描電子顯微鏡對一些含鉍礦物、方鉛礦等含量較高的光片進(jìn)行面掃描后終于發(fā)現(xiàn)了2種銀礦物(表4),按含銀量的多少依次為碲銀礦、硫銀鉍礦。但從目前的研究來看,本礦床獨(dú)立銀礦物的種類、數(shù)量偏少,大量的銀主要分布在含銀礦物中。對云英巖、石英脈中的鉍礦物進(jìn)行了較為系統(tǒng)的研究后發(fā)現(xiàn):本礦床中含量較多的鉛鉍硫鹽礦物是輝鉍礦、斜方輝鉍鉛礦及自然鉍,其中斜方輝鉍鉛礦普遍含一定量的銀,含銀量在1%～9%(表5),而輝鉍礦、自然鉍均不含銀(或含銀量較低,在儀器的檢測下限),其他少量的鉍礦物如輝鉛鉍礦、硫鉍銻鉛礦、斜方硫鉍鉛礦均含一定量的銀,但礦物量少。對于較廣泛分布的含銀礦物斜方輝鉍鉛礦,對其賦存在云英巖和石英脈分別進(jìn)行了統(tǒng)計(jì),賦存于云英巖中的斜方輝鉍鉛礦銀含量為1.10%～6.72%,平均為3.69%;賦存于石英脈中的斜方輝鉍鉛礦銀含量為1.02%～8.14%,平均為4.25%,后者含銀量稍高于前者。銀含量從高至低的鉛鉍硫鹽礦物依次為輝鉛鉍礦(7.44%)、硫鉍銻鉛礦(5.51%)、石英脈中的斜方輝鉍鉛礦(4.25%)、云英巖中的斜方輝鉍鉛礦(3.69%)、斜方硫鉍鉛礦(3.00%)。這些含銀礦物的銀含量變化較大,尤其是斜方輝鉍鉛礦,時(shí)高時(shí)低,變化無規(guī)律,其他含銀礦物變化有無規(guī)律還需作進(jìn)一步的研究。本礦床銀主要是以含銀礦物為主,尤其是含銀斜方輝鉍鉛礦分布廣泛,時(shí)常與黑鎢礦交替共生,或以浸染狀分布于石英脈或云英巖中,對回收非常有利。在研究中還發(fā)現(xiàn)許多目前還無法命名的銀礦物及含銀的礦物,在同一個(gè)礦物顆粒的不同部位,成分變化也很大,銀的分布也不均一,但都在Pb-Bi-Ag-S體系中,只是各元素的含量在變化。斜方輝鉍鉛礦、輝鉛鉍礦、硫銻鉍鉛礦和斜方硫鉍鉛礦中,普遍含一定量的銀,而輝鉍礦、自然鉍基本不含銀。硫化物如黃鐵礦、黃銅礦、方鉛礦、閃鋅礦基本不含銀,砷化物毒砂不含銀,有些礦物如銅藍(lán)、方鉛礦等有時(shí)含一定量的銀。4銀賦存在狀態(tài)研究4.1黑銻礦和黑分布含銀鉍鉛硫鹽礦物:如上所述,石人嶂鎢礦床中,含銀鉍鉛硫鹽礦物是最常見的含銀礦物,它們在石英脈、云英巖中以他形晶、半自形晶呈細(xì)脈狀、浸染狀產(chǎn)出(圖1),或與黑鎢礦、硫化物交生在一起,主要以斜方輝鉍鉛礦為主(圖2),少量的輝鉛鉍礦、斜方硫鉍鉛礦、硫鉍銻鉛礦等,還有不含銀的輝鉍礦、自然鉍。銀硫鉍礦:反射色白色,正交偏光下非均質(zhì)性強(qiáng),反射率與方鉛礦相當(dāng)(圖3),分布于斜方輝鉍鉛礦中,圍繞于自然碲周圍。碲銀礦:灰白色,具雙反射,非均質(zhì)性強(qiáng),粒度較細(xì),3μm左右,不規(guī)則粒狀為主,分布于方鉛礦和閃鋅礦粒間(圖4)。4.2哌鉛與銅的性質(zhì)初步研究得知,本礦床銀的存在形式主要有2種:一是呈類質(zhì)同象或固溶體狀態(tài)存在,在對鉛鉍硫鹽礦物(斜方輝鉍鉛礦)進(jìn)行電子顯微鏡面掃描中發(fā)現(xiàn),銀在斜方輝鉍鉛礦中的面掃描圖中點(diǎn)分布密集,表明銀與鉍鉛的關(guān)系非常密切(圖5、圖6),在鉍鉛礦物中銀的分布均較高,局部形成鉍鉛硫銀礦物的微細(xì)出溶體混合物,其組份變化極大,屬于Pb-Bi-Ag-S多元體系中的一些礦物,局部點(diǎn)集中,與周圍無明顯的界線,推斷銀應(yīng)是以類質(zhì)同象形式與鉛、鉍兩種元素互換晶格,局部形成固溶體析出。另一種是獨(dú)立銀礦物。銀在面分布掃描電鏡圖中呈密集的亮點(diǎn),明顯高于周圍的礦物,特別在方鉛礦與閃鋅礦的礦物粒間,形成碲銀礦(圖7)。5礦床成礦規(guī)律銀礦物大多數(shù)是成礦熱液演化晚期中-低溫階段的產(chǎn)物,主要形成在大量方鉛礦析出之后。銀可替代鉛、鉍兩種元素,形成固溶體系列礦物。在大量方鉛礦形成時(shí),由于Ag+與Pb2+地球化學(xué)性質(zhì)的相近性,一些Ag+會(huì)被其捕獲,但隨著溫度下降,除少量Ag+以置換的方式仍留在方鉛礦中,大多數(shù)被捕獲的銀會(huì)被排出,形成銀的獨(dú)立礦物。Ag+與Pb2+常以不同比例與Sb、Bi搭配構(gòu)成Ag-Pb的硫鹽礦物。因此鉛鉍硫鹽礦物多半在礦床形成的較晚階段沉淀,在高溫時(shí)可與方鉛礦形成固溶體(如輝鉛鉍礦和方鉛礦),在低溫時(shí)出溶在方鉛礦中沿其解理方向構(gòu)成不混溶晶片。Pb-Bi-Ag-S體系的礦物多分布于石英脈中及石英脈周圍的云英巖中,呈細(xì)脈狀、浸染狀分布,晶粒以他形粒狀、半自形粒狀多見。從目前的研究來看,石人嶂鎢礦的銀礦物也遵循上述的成礦規(guī)律,在方鉛礦周圍可形成含銀較高的碲銀礦、硫銀鉍礦等,銀礦物粒度細(xì)小,較自形。而后期主要是形成含銀硫鉍鉛礦物,如輝鉛鉍礦、斜方硫鉛鉍礦、斜方輝鉛鉍礦、硫銻鉍鉛礦等。石人嶂鎢礦的銀礦物種類和數(shù)量偏少,主要以含銀礦物為主,分布廣泛。這些銀礦物及含銀礦物與硫化物黃鐵礦、黃銅礦、方鉛礦、閃鋅礦等共生,有時(shí)與黑鎢礦交生在一起,或產(chǎn)在黑鎢礦出現(xiàn)較多的地段,對銀的綜合回收較為有利。由于該礦床是典型的“五層樓”脈鎢礦床,礦液是由底部向上運(yùn)移,從目前分析的結(jié)果來看,下部的銀含量也呈現(xiàn)上升的趨勢,因此下部銀可能會(huì)局部富集,即在410中段以下,可能