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        夾皮溝八家子金礦地質(zhì)特征成礦規(guī)律及礦石加工技術(shù)

        2013-03-26 03:26:26隋錫佳姜亞潔
        吉林地質(zhì) 2013年1期
        關(guān)鍵詞:含金方鉛礦黃銅礦

        王 昕,隋錫佳,曲 光,姜亞潔

        吉林省第一地質(zhì)調(diào)查所,吉林 長(zhǎng)春130033

        1 區(qū)域地質(zhì)

        該區(qū)大地構(gòu)造位置地處中朝準(zhǔn)地臺(tái)(Ⅰ)、遼東臺(tái)隆(Ⅱ)、鐵嶺—靖宇臺(tái)拱(Ⅲ)、龍崗斷塊(Ⅳ)的北緣。

        區(qū)內(nèi)出露的地層主要為太古界變質(zhì)巖系,其巖石類(lèi)型有混合片麻巖、注入片麻巖、斜長(zhǎng)角閃巖和斜長(zhǎng)片麻巖等。巖體為一套基性-中性-酸性火山巖,多呈巖脈侵入,且較發(fā)育。這些脈巖往往與金礦體在空間上和成因上有著密切的關(guān)系,尤其是基性和酸性脈巖,巖體上下盤(pán)構(gòu)造接觸帶,是金礦成礦的有利空間,脈巖是最好的找礦標(biāo)志(圖1)。

        區(qū)內(nèi)斷裂構(gòu)造較為發(fā)育,其中夾皮溝—大砬子北西向構(gòu)造帶為主要斷裂帶,是北槽南臺(tái)邊界條件下形成的具有邊緣活動(dòng)帶特征的規(guī)模較大、且長(zhǎng)期活動(dòng)的斷裂帶,現(xiàn)稱(chēng)韌性剪切帶。該構(gòu)造帶具有多期活動(dòng)的特點(diǎn),并疊加有后期脆性斷裂構(gòu)造,多數(shù)金礦體即賦存于這些脆性斷裂構(gòu)造之中。

        2 礦床地質(zhì)特征

        該礦區(qū)金礦床賦存于“夾皮溝—紅石砬子“北西弧型構(gòu)造帶之中部。八家子金礦體賦存于北西構(gòu)造帶上盤(pán)蝕變韌性剪切帶中,該帶長(zhǎng)2 500m,寬100~200m,走向北西,傾向北東, 傾斜延伸700m以上,系統(tǒng)連續(xù)且穩(wěn)定。八家子礦共2條礦體,3號(hào)和5號(hào)礦體;礦體分別賦存于正長(zhǎng)斑巖上下盤(pán)與圍巖接觸帶之間,近礦圍巖為混合片麻巖。構(gòu)造之中,該帶長(zhǎng)近2 000m,寬3~5m,走向北東,傾向南東。

        2.1 礦體特征

        八家子金礦主要工業(yè)礦體為3號(hào)和5號(hào)脈,礦體主要在海拔636~10m,25線(xiàn)~41線(xiàn)間。

        3號(hào)礦體呈單脈狀產(chǎn)出,礦體分布范圍27~41線(xiàn)間,636~10m標(biāo)高,礦體均分布于正長(zhǎng)斑巖體的上盤(pán)與圍巖構(gòu)造接觸帶之間,礦體走向?yàn)楸睎|50o~60o,傾向南東,傾角70o~80o,礦體厚度0.85~1.47m,礦體平均厚度1.39m,礦體平均金品位6.20×10-6。礦體走向最大連續(xù)延長(zhǎng)30m,傾斜連續(xù)最大延深80余米。礦石以含金石英脈為主,次為石英脈附近的蝕變巖。

        5號(hào)礦體呈脈狀產(chǎn)出,分布范圍35~41線(xiàn)間,435m標(biāo)高以上采空,礦體在正長(zhǎng)斑巖體下盤(pán),礦體走向?yàn)楸睎|50o~60o,傾向南東,傾角70o~80o,礦體厚度0.85~2.10m,礦體平均厚度1.18m,礦體平均金品位7.67×10-6。礦體走向延長(zhǎng)約150余米,傾斜連續(xù)最大延深達(dá)80m。礦石為含金石英脈,由南西向北東側(cè)狀,側(cè)狀角45o,礦體特征 (見(jiàn)表1)。

        圖1 樺甸市夾皮溝金礦區(qū)八家子金礦區(qū)域地質(zhì)簡(jiǎn)圖Fig.1 Regional geologic sketchmap of Bajiazi gold ore of Jiapigou gold fi eld, Huadian City

        2.2 礦石質(zhì)量

        礦石性質(zhì)屬于原生帶,礦石主要礦物成分金屬礦物主要有黃銅礦、方鉛礦、自然金等。非金屬礦物主要有石英、云母、綠泥石、絹云母、碳酸鹽等。

        主要金屬礦物特征:

        黃銅礦:是礦石中主要金屬硫化物,占礦石礦物質(zhì)量分?jǐn)?shù)近0.39%,粒度多在0.074~0.01mm區(qū)間,多呈半自形—他形晶結(jié)構(gòu),在礦石中多呈脈狀產(chǎn)出,主要充填在黃鐵礦裂隙中,與方鉛礦緊密連晶,同時(shí)溶蝕著黃鐵礦,黃銅礦有時(shí)也呈侵染狀構(gòu)造,在鏡下也可以看到金礦物與黃銅礦有一定的關(guān)系,主要為黃銅礦與方鉛礦粒間,但也見(jiàn)到了黃銅礦中有金礦物顆粒。

        方鉛礦:也是礦石中的主要金屬硫化物,占礦石礦物質(zhì)量分?jǐn)?shù)近0.32%粒度多在0.074~0.01mm區(qū)間,多呈半自形晶結(jié)構(gòu),少呈他形晶、自形晶結(jié)構(gòu)。在礦石中多呈脈狀產(chǎn)出,主要充填在黃鐵礦裂隙中與黃銅礦連生,少量的方鉛礦充填在脈石裂隙中,少量的方鉛礦充填在脈石裂隙中,還見(jiàn)有方鉛礦在礦石中呈侵染狀構(gòu)造,鏡下金礦物多嵌存在黃鐵礦裂隙中方鉛礦與黃銅礦粒間,也說(shuō)明方鉛礦與黃銅礦有一定的關(guān)系。

        主要非金屬礦物:主要非金屬礦物是石英,質(zhì)量分?jǐn)?shù)占礦石中80%以上。

        化學(xué)成分:有用組分金屬元素金、銅、鉛等,非金屬元素氧、硅、碳等。

        礦石風(fēng)(氧)化特征:一般接近于地表時(shí),礦石由于受物理(雨水、陽(yáng)光、風(fēng))、化學(xué)(化學(xué)反應(yīng))作用后,礦石中的黃鐵礦將變成紅褐色,黃銅礦將變成銅藍(lán)色,硬度相對(duì)減弱。一般深度在20m左右以上,也稱(chēng)為氧化礦。再深部20~30m以下稱(chēng)為原生礦石。

        表1 八家子礦體特征一覽表Table 1 Bajiazi ore body features

        2.3 礦石類(lèi)型和品級(jí)

        八家子金礦含金石英脈賦存于礦化蝕變斷裂帶內(nèi),南起27線(xiàn)北至41線(xiàn)。根據(jù)金屬礦物在不同圍巖中的賦存狀態(tài),將區(qū)內(nèi)的工業(yè)礦石分為二個(gè)自然類(lèi)型。

        (1)含金多金屬石英脈型礦石:金與金屬硫化物共生組合在一起,組成條帶狀、網(wǎng)脈狀、脈狀、塊狀、團(tuán)塊狀、角粒狀及浸染狀賦存于石英脈中,構(gòu)成含金多金屬石英脈。礦石類(lèi)型包括:自然金、方鉛礦礦石;自然金、黃鐵礦方鉛礦、黃銅礦礦石;含金石英脈礦石中金屬礦物有:自然金、方鉛礦、黃銅礦等,非金屬礦物主要為石英,其次為少量方解石、綠泥石、絹云母等。

        (2)含金多金屬浸染型礦石:金與細(xì)粒的黃鐵礦、方鉛礦沿石英脈上下盤(pán)圍巖進(jìn)行交代或呈石英細(xì)脈交織而成網(wǎng)脈賦存于圍巖中,形成工業(yè)礦體的一部分。礦石礦物特征:自然金,多呈微金出現(xiàn),肉眼可見(jiàn)金極少,粒度一般在0.002 3~0.153mm,平均粒度0.077 6mm,均屬中、細(xì)粒金。鏡下所見(jiàn)金礦物形態(tài)復(fù)雜,主要以枝叉狀、尖角狀為多,僅少部分金礦物外形較規(guī)則,而這部分金多為包體金。包裹金的外形多為渾園粒狀或角粒狀,礦床上部金主要與黃鐵礦關(guān)系密切,而深部金主要與方鉛礦關(guān)系密切,大部分金礦物包裹在方鉛礦和脈石中,其它金屬礦物與金礦物關(guān)系次之。

        其中含金多金屬石英脈型礦石,金與金屬硫化物共生在一起,組成條帶狀、網(wǎng)脈狀、浸染狀,賦存于石英脈中。含金多金屬浸染型礦石,金與細(xì)粒的硫化物、黃鐵礦、方鉛礦等在沿石英脈上下盤(pán)圍巖或伴隨石英細(xì)脈分布于圍巖中,金多呈微粒金出現(xiàn)。

        礦床工業(yè)類(lèi)型屬中—高溫?zé)嵋汉鹗⒚}型金礦床。

        2.4 礦體圍巖

        礦體近礦圍巖為混合片麻巖,含金工業(yè)礦體或礦化斷裂帶兩側(cè)的近礦圍巖普遍受動(dòng)力變質(zhì)作用的影響,片理較發(fā)育,并遭受不同程度及不同類(lèi)型的熱液蝕變。圍巖蝕變主要表現(xiàn)為:硅化、黃鐵礦化、綠泥石化、碳酸鹽化及絹云母化。幾種蝕變往往交織在一起,其中以黃鐵礦化、綠泥石化、硅化與金礦化關(guān)系密切。圍巖蝕變范圍一般在10~30m,近礦圍巖局部含有不同程度的金礦化,與礦體接觸部位金礦化強(qiáng)烈。隨著與礦體距離的逐漸增大,金礦化則逐漸減弱。圍巖蝕變程度與金礦化呈正變關(guān)系,即圍巖蝕變?cè)綇?qiáng)烈,則金礦化就越強(qiáng)烈,尤其是在幾種蝕變迭加在一起同時(shí)出現(xiàn)的部位,金礦化好,金品位往往可達(dá)(0.5~2)×10-6。反之,圍巖蝕變減弱則金礦化也明顯減弱。

        2.5 礦石加工技術(shù)性能

        采用全泥氰化炭漿工藝流程試驗(yàn),氰化的回收率≥95%,選冶總回收率95%(冶煉回收率視為100%),碎礦工藝二段一閉路流程,最終破碎粒度為≤12mm,磨礦采用的是兩段磨礦、氰化采用全泥炭漿工藝,細(xì)度達(dá)到200目85%~90%以上,回收率可達(dá)到95%,炭漿吸附后,載金炭經(jīng)高溫高壓、解吸、電解,產(chǎn)出金泥進(jìn)行冶煉。通過(guò)全泥氰化炭漿工藝流程試驗(yàn),得到了比較好的技術(shù)指標(biāo),試驗(yàn)原礦品位Au∶ 6.49×10-6;Ag∶ 22.70×10-6,浸出率Au∶96.92%;Ag∶29.52%,炭吸附率Au∶99.76%;Ag∶99.55%。

        3 成礦規(guī)律

        該礦床的礦石類(lèi)型含金多金屬石英脈型和含金多金屬浸染型金礦。

        形成中分布是不均勻的,各種礦石類(lèi)型的不同決定金礦化的強(qiáng)弱,通常表現(xiàn)如下:

        (1) 含金石英脈走向傾向轉(zhuǎn)彎部位,金容易富集。

        (2) 金在石英脈中縱橫交錯(cuò)裂隙發(fā)育,金容易富集。

        (3) 金與暗綠色結(jié)晶程度低的黃鐵礦關(guān)系密切。

        (4) 含金多金屬石英脈金礦化穩(wěn)定。

        (5) 金與單金屬礦物結(jié)晶程度高的黃鐵礦組合時(shí),金分布不均勻。

        太古界夾皮溝群地層經(jīng)角閃巖相-綠片巖相中低級(jí)區(qū)域變質(zhì)作用和輕微混合巖化作用形成的變質(zhì)巖系,具有了太古代綠巖帶的某些特征;較復(fù)雜的構(gòu)造活動(dòng)形成多期次的斷裂構(gòu)造;基性-中性-酸性巖漿沿?cái)嗔褬?gòu)造侵入,并攜帶多種含礦物質(zhì),形成基性和酸性脈巖,為金礦的形成提供了重要的物質(zhì)來(lái)源。這些脈巖與金礦體在空間上和成因上有著密切的關(guān)系,巖體上下盤(pán)構(gòu)造接觸帶,是金礦成礦的有利空間,是最好的找礦標(biāo)志。

        [1] 孫尚勇,郝風(fēng)平.吉林省樺甸市夾皮溝金礦區(qū)八家子金礦補(bǔ)充詳查報(bào)告[R].2009.

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