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，預計將形成與共同礦（普通）密切相關的銀礦。此外，相關分析還表明白銀與鉀礦的結(jié)合密切相關。目前礦山將選礦副產(chǎn)品統(tǒng)一作為“硫砷鐵礦”低價出售,經(jīng)濟上很不合算。因此,有必要對伴生銀的礦物種類和銀的存在形式進行研究,為更好地認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)象復雜多變,發(fā)育了一系列多期、復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2.6km2,共圈出35個礦脈帶,56個工業(yè)礦體,構(gòu)成5個礦化集中區(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,預示該礦床伴生銀具有較好的綜合利用價值。對不同巖性中Ag含量進行統(tǒng)計(表3),各類巖石銀礦化強度都比較明顯,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數(shù)量級,最高達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)進行相關性分析,Ag與W的相關系數(shù)為0.2220(臨界值γ0.90=0.2230),顯示兩者具有弱的正相關關系,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,鎢礦床中伴生銀的賦存狀態(tài)絕大部分是以銀的獨立礦物形式存在,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,對含銀量高的樣品磨制光片進行鏡下顯微鑒定,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行了統(tǒng)計,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,時高時低,變化無規(guī)律,其他含銀礦物變化有無規(guī)律還需作進一步的研究。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、方鉛礦等有時含一定量的銀。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,反射率與方鉛礦相當(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,粒度較細,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分布密集,表明銀與鉍鉛的關系非常密切(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,局部點集中,與周圍無明顯的界線,推斷銀應是以類質(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。另一種是獨立銀礦物。銀在面分布掃描電鏡圖中呈密集的亮點,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,由于Ag+與Pb2+地球化學性質(zhì)的相近性,一些Ag+會被其捕獲,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)被捕獲的銀會被排出,形成銀的獨立礦物。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,在高溫時可與方鉛礦形成固溶體(如輝鉛鉍礦和方鉛礦),在低溫時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,因此下部銀可能會局部富集,即在410中段以下,可能