青海五龙沟金矿中金的赋存状态研究

谢卓宏 梁冬云

(1.青海省第六地质矿产勘查院，青海 西宁 810001;2.青海省金矿资源开发工程技术研究中心，青海 都兰 816100;3.广东省资源综合利用研究所,广东 广州 510000)

五龙沟金矿床位于柴达木盆地南缘东昆仑地区，是我国近年来发现的一个超大型金矿床，属赋存于糜棱岩中的挤压性构造破碎带中的高温热液蚀变岩型金矿石[1]。研究金的赋存状态不仅有助于阐明矿床成因，而且关系到矿床评价、勘探与选冶工艺的确定，同时也是提高选冶回收率的关键[2]。金的选矿回收与硫砷化物的回收密切相关，尤其是要重视毒砂的回收，此外，增加磨矿细度有利于微细粒金从石英、绢云母等脉石矿物中解离出来，提高金的选矿回收率。

1 矿石物质组成

1.1 矿石化学成分

矿石化学多元素分析结果见表1。

表1 矿石化学多元素分析结果Table 1 Chemical multielement analysisresult of the ore %

注：Au、Ag含量的单位为g/t。

由表1可知，矿石金品位偏低，伴生少量银，其余元素未达综合回收要求，有害杂质砷、碳含量较高。

1.2 矿石矿物组成

采用MLA650矿物自动检测系统检测并结合显微镜观察结果分析矿石矿物组成[3]，结果见表2，矿物定量检测结果见表3。

表2 矿石矿物类型及种类Table 2 Mineral types and category of the ore

从矿物检测结果中可见：矿石贵金属矿物以自然金为主，其他含金矿物有碲金银矿、方锑金矿、黑铋金矿等；含银矿物主要有螺状硫银矿、自然银、碲银矿、锑银矿；矿石中有害杂质砷、碳含量较高。金粒大都呈显微、超显微分散状态包含于毒砂中，其次包含于绢云母、绿泥石和石英等脉石矿物中，少数与黄铁矿和磁黄铁矿连生或包裹，属于微细粒—超微细粒浸染型含碳、砷的极难选冶金矿石。

2 矿石结构构造

矿石的主要成矿母岩为动力变质作用形成的挤压性变质岩，岩石中石英等硬度较高矿物具压碎变形(碎裂化和糜棱角化)特征[4]。大多数岩石由石英等硬度较高矿物聚集成透镜状、绳状、条带状[5]与硬度较低矿物(绢云母、绿泥石等纤维状黏土类矿物与糜棱化碎屑混杂)相间定向分布(图1)，部分岩石被方解石充填交代。

表3 矿石矿物组成及含量Table 3 Mineral composition and contents of the ore %

图1 石英成透镜状、绳状、条带状与绢云母、

3 矿石主要矿物嵌布粒度

矿石大多数金粒成色较高，含金量81.26%～100%，含银量0%～18.74%，个别金粒含锑和碲，按六分法划分，矿石中金粒属于自然金和含银自然金。采用MLA测定矿石块矿中金粒粒度组成，结果见表4。

表4 矿石自然金粒度组成Table 4 Natural gold granularity composition of the ore

从表4可见，矿石金粒度以微细粒金为主，98.45%金粒粒度小于0.04 mm，并且小于0.01 mm的微细金粒占有率达38.77%。

硫化矿物为金的主要载体矿物[6]，亦即选矿的主要目的矿物，对黄铁矿、磁黄铁矿和毒砂(包括斜方砷铁矿)的嵌布粒度进行测定，结果如表5所示。

表5 主要硫化矿物的嵌布粒度Table 5 Dissemination sizes of main sulfide minerals

从表5来看，黄铁矿、毒砂和磁黄铁矿的嵌布粒度以中细粒为主，均处于浮选的适宜范围。

4 主要矿物的嵌布状态

4.1 金 粒

矿石中金粒微细，显微镜中可见的金粒不多，大多数金粒在扫描电镜下才能发现，金粒的嵌布状态较复杂。金粒与毒砂(有时含斜方砷铁矿)连生，多见金粒嵌布于毒砂与脉石之间缝隙中，并与硫锑铅矿共生(图2)，或嵌布于毒砂的微裂缝中(图3)；部分金粒嵌布于毒砂与斜方砷铁矿之间，这种金粒粒度相对略粗；金粒呈微细—超微细包裹体包含于毒砂和斜方砷铁矿中，此种嵌布形式为矿石中金粒最主要的嵌布形式，金的粒度大多为微细—超微细粒，浮选时可随毒砂进入硫砷化物精矿中，但由于与毒砂或斜方砷铁矿呈包裹关系，不利于冶金提取；微细金粒成群或单颗粒嵌布于绢云母等黏土类脉石矿物中，这些金粒与质软的黏土类矿物嵌布关系松弛，大多可通过磨矿获得解离或出露表面，在浮选过程得以进入精矿，有利于冶金提取；少量微细金粒包裹于石英、榍石等矿物中，这些金粒与脉石呈包裹关系，粒度微细，不易磨矿解离，易损失于尾矿中；少数金粒与黄铁矿、磁黄铁矿和黄铜矿等硫化矿物连生，可见金粒嵌布于黄铁矿与脉石之间，也可见金粒包裹于黄铁矿和磁黄铁矿之中，这些金粒可随硫化矿物进入浮选精矿，但包裹于硫化矿物中的金不利于后续的冶金提取。

4.2 毒 砂

毒砂是矿石中的主要含砷矿物，也是金的最主要载体矿物。矿石中毒砂多为高温条件下形成的富砷毒砂，富砷而贫硫。高温毒砂中有时可见包含斜方砷铁矿(高、中温产出的矿物)；少数为低温条件下形成的富硫毒砂。毒砂在矿石中分布较广泛，多呈细粒—微粒状集合体嵌布，少数零星分布。毒砂自形程度较高，常呈菱形晶或矛状晶。毒砂在空间分布上严格受其构造带控制，可见毒砂沿柔性的绢云母、绿泥石及糜棱碎屑组成的糜棱岩化带分布，也见毒砂沿刚性的石英带的碎裂缝分布；少数毒砂与黄铁矿共生，一同充填于刚性的石英带缝隙中；有时见毒砂中包含斜方砷铁矿，少数毒砂被后期的磁黄铁矿充填交代，有的毒砂被包含于磁黄铁矿中(图4)。有时见毒砂中包含斜方砷铁矿，常见微细金粒与毒砂连生或包含于毒砂中(图5)。

图2 金粒嵌布于毒砂与脉石之间，并与硫锑铅矿共生Fig.2 Gold granule is embedded in the arsenopyrite andthe gangue，and is symbiosis with thiantimony lead ore

图3 金粒嵌布于毒砂中的微裂缝中Fig.3 Gold particles are embedded inmicrocracks of arsenopyrite

图4 毒砂包含于磁黄铁矿中Fig.4 Arsenopyrite are contained in pyrrhotite

4.3 黄铁矿(FeS2)

黄铁矿普遍含少量硅，个别含砷。黄铁矿是矿石中含量最多的金属硫化矿，分布较广泛，大多数呈不规则粒状充填于碎裂石英缝隙中或浸染分布于柔性绢云母、绿泥石层中(图6)，并可见黄铁矿穿插于脉石裂缝中，呈脉状分布。黄铁矿大多数呈微晶集合体形式存在，也可见黄铁矿重结晶成立方体、五角十二面体的完整晶体。可见黄铁矿与毒砂、斜方砷铁矿等连生，有时见黄铁矿与黄铜矿连生。黄铁矿与金的共生关系远不如毒砂，但可见金粒充填于碎裂状黄铁矿缝隙中。

图5 微细金粒与毒砂连生或包含于毒砂中Fig.5 Micro gold grains and arsenopyrite confluentor included in arsenopyrite

图6 黄铁矿充填于碎裂石英缝隙中或分布于绢云母、绿泥石层中Fig.6 Pyrite is filled in the crevices of the quartzor in mica and chlorite layer

4.4 磁黄铁矿(Fe1-xS)

磁黄铁矿为矿石中主要的硫化矿物。磁黄铁矿普遍含少量硅杂质，个别含镍、钾、铝等。磁黄铁矿单矿物化学分析含金2.49 g/t。矿石中磁黄铁矿的产出晚于黄铁矿，部分嵌布形式与黄铁矿相同(呈不规则粒状充填于碎裂石英缝隙中或呈微细粒浸染分布于柔性绢云母、绿泥石层中)。常见磁黄铁矿与毒砂共生或交代毒砂，有时见磁黄铁矿中包含微细粒毒砂包裹体；磁黄铁矿与黄铁矿的连生关系不如与毒砂的连生关系密切，仅局部可见磁黄铁矿与黄铁矿交代，两者连生或磁黄铁矿中包裹黄铁矿。磁黄铁矿与金的嵌布关系远不如与毒砂密切，偶见磁黄铁矿中包裹金粒。

4.5 黄铜矿(CuFeS2)

矿石中含有极少量的黄铜矿。黄铜矿中普遍含少量硅铝杂质，部分黄铜矿含锌。矿石中黄铜矿含量低，且粒度微细，分布较分散。多见黄铜矿与磁黄铁矿、毒砂、黄铁矿等共生，偶见金粒嵌布于黄铜矿与脉石之间。

4.6 斜方砷铁矿(FeAs2)

矿石中含有极少量的斜方砷铁矿，斜方砷铁矿中部分砷被硫代替，铁被镍和钴代替，并普遍含少量硅杂质。矿石中斜方砷铁矿粒度较微细，常见包裹于毒砂中。斜方砷铁矿与金的关系较密切，常见极微细金粒分布于毒砂与斜方砷铁矿之间。

5 结 论

(1)青海五龙沟金矿为赋存于糜棱岩中的挤压性构造破碎带中的高温热液蚀变岩型金矿石，主要有价元素为金，伴生低品位银，属于微细粒—超微细粒浸染型含碳、砷的极难选冶金矿石。

(2)矿石贵金属矿物以自然金为主，其他金矿物有方锑金矿、黑铋金矿、碲金银矿等；伴生少量银矿物，包括螺状硫银矿、自然银、碲银矿、锑银矿；矿石中硫(砷)化矿物含量不高(5%左右)，以黄铁矿和磁黄铁矿为主，其次为毒砂，有害杂质砷、碳含量较高。脉石矿物主要为石英和绢云母，少量长石、方解石、绿泥石、高岭土、石墨等。矿石易泥化矿物多，脉石矿物之间硬度差大。

(3)金粒大多数呈显微、超显微分散状态包含于毒砂(含斜方砷铁矿)中，其次包含于绢云母、绿泥石和石英等脉石矿物中，少数与黄铁矿和磁黄铁矿连生或包裹。显微镜中可见金不多，大多数金包裹于毒砂和斜方砷铁矿中，粒度多小于1 μm，金的选矿回收与硫砷化物的回收密切相关，尤其是要重视毒砂的回收。

(4)黄铁矿、毒砂和磁黄铁矿的嵌布粒度以中细粒为主，均处于浮选的适宜粒度范围；金粒度则以微细粒金为主，98%以上金粒粒度小于0.04 mm，并且小于0.01 mm的难选金粒占有率达38.77%。

[1] 马国栋，韩 玉，陈苏龙，等.青海五龙沟地区金多金属矿成矿规律[J].金属矿山，2015(10):110-115.

Ma Guodong，Han Yu，Chen Sulong，et al.Metallogenic regularity of the gold-polymetallic deposits in Wulonggou Area,Qinghai Province[J].Metal Mine，2015(10):110-115.

[2] 李厚民，孙继东，沈远超，等.青海五龙沟金矿床矿石、矿物含金性及金的赋存状态[J].矿物学报，2001，21(1):89-94.

Li Houmin,Sun Jidong,Shen Yuanchao,et al.Study on the occurrence and content of gold in minerals and ores of Wulonggou gold deposit，Qinghai province[J].Acta Mineralogica Sinica，2001，21(1):89-94.

[3] 高 歌,王 艳.MLA自动检测技术在工艺矿物学研究中的应用[J].黄金，2015(10):66-69.

Gao Ge，Wang Yan.Application of MLA automatic measurement technology in process mineralogy research[J].Gold，2015(10):66-69.

[4] 邵 军.云开地区前寒武系云开群变质岩系地质特征及其与金矿成矿的关系[J].地球学报，1991(3):19-30.

Shao Jun.Precambrian metamorphic rock series and its relstion to gold minerscixstion in Yunkai area[J].Acta Geologica Sinica，1991(3):19-30.

[5] 潘兆橹,赵爱醒,潘铁虹.晶体学及矿物学[M].北京：地质出版社，1994:224-226.

Pan Zhaolu,Zhao Aixing,Pan Tiehong.Crystallography and Mineralogy[M].Beijing:Geological Publishing House,1994::224-226.

[6] 中华人民共和国国土资源部.岩金矿地质勘查规范[S].北京：地质出版社,2003.

The Ministry of Land and Resources of the People's Republic of China.Geological Exploration Norm of Rock Gold Mine[S].Beijing:Geological Publishing House，2003.