铜陵马山金硫矿床载金矿物特征及金的赋存状态研究

姜明亮，胡家升，吴海东

（安徽金联地矿科技有限公司，安徽 合肥 230002）

铜陵地区是长江中下游成矿带中重要的矿集区。铜陵马山硫金矿床位于铜陵市南东方向3千米处，地理坐标为东经117度49分47秒，北纬30度55分17秒，属铜陵市铜官山区管辖。文章通过各类测试分析，系统论述矿石矿物组成、载金矿物特征及金赋存状态等，为矿床进一步找矿、选矿指明了方向。

1 区域地质

马山硫金矿所处的大地构造为扬子准地台下扬子台坳，沿江拱断褶带之贵池-繁昌断褶束。区内地质构造较为发育，与本矿床成矿较为密切地质构造主要在燕山-喜山期所形成的北东向、北北东向褶皱构造和北北西、北北东向断裂构造。区内地层出露相对齐全，但以石炭系、二叠系碳酸盐岩层所处层间破碎带或中酸性性岩体接触带等部位利于形成工业矿体，可能与弱碱性碳酸盐岩与中酸性含矿岩体易于发生反应相关。区内的岩浆岩活动剧烈，矿区周边出露较大的岩体主要有天鹅抱蛋山岩体、铜官山岩体等，岩性以中酸性为主，岩体呈岩柱、岩层状侵入地层中。在接触带、层界面或层间破碎带中易形成铜、金、硫为主的层控矽卡岩型铜矿床和热液型金硫矿床等。

2 矿区地质

地层：矿床范围内出露地层为三叠系下统殷坑组，二叠系上统大隆组，龙潭组，二叠系下统孤峰组、栖霞组和第四系全新统，钻孔揭露有泥盆系上统五通组，石炭系中统黄龙组和上统船山组。

地质构造：矿床地处铜官山背斜南西段与北东段的交汇处，深部钻孔揭露地层呈倒转产状转为正常的过渡带上，断裂构造呈多组，多期次活动的特点，主要分为成矿前断裂构造和成矿后断裂构造。

岩浆岩：矿区范围内岩浆岩主要为天鹅抱蛋杂岩体，岩性为闪长岩，次为闪长玢岩，受北东向断裂控制，地表呈北东延长的椭圆形。闪长岩活动期，受背斜倾伏带褶皱断裂控制，在石英闪长岩活动期，发生多次岩浆侵入活动，部分地改造了先期形成的闪长岩体。伴随岩浆岩体的侵入，呈不同程度的黄铁矿化、大理岩化等，常伴有金、铜、铁等工业矿体产出。

变质作用和围岩蚀变：在地表岩体与围岩接触带50m～100m范围内，因接触热变质作用。石炭系灰岩，白云岩多变质成大理岩或白云石大理岩；同样作用使高骊山组粉砂质页岩等具角岩化或变成角岩。

接触交代作用使岩体接触带不同程度地有矽卡岩产出。区内西部矽卡岩中仅有轻度地黄铜矿化、磁铁矿化、黄铁矿化；东部则以黄铁矿化为主。

与成矿作用有关的热液蚀变主要为硅化、碳酸盐化，蛇纹石化、透闪石化、绿泥石化，前三种蚀变与金矿化关系密切。

3 成矿阶段及矿物特征

铜陵马山地区泥盆系五通组顶部和石炭系底部沉积有黄铁矿层，成为本区原生的沉积含矿层（或矿胚层），经后期热液成矿活动交代叠加改造了原生沉积的黄铁矿层，成矿热液主要沿泥盆系五通组-石炭系黄龙和船山组层间滑脱构造运移，形成了以叠加改造作用为主的层控矽卡岩矿床[1]。根据野外调查及矿石标本、光薄片观察脉体之间的穿切关系，推断马山硫金矿的矿体经过热液期三个成矿阶段分别是：早期、中期和晚期阶段，早期阶段在高至中温热液条件下形成的石英、方解石、菱铁矿、黄铁矿、毒砂、磁黄铁矿及微量自然金等；中期阶段为矿床主要成矿阶段，在高至中温条件下形成大量的毒砂、黄铁矿、磁黄铁矿、闪锌矿、方铅矿、黄铜矿、自然铋、金银矿物及少量方解石、蛇纹石、石英等；晚期阶级在中至低温热液条件下形成的部分方铅矿、白铁矿、胶状黄铁矿、铜蓝、磁铁矿、石英、方解石等。

矿床中矿石矿物组合简单，矿物种类有十五种左右，金属矿物以黄铁矿、磁黄铁矿、毒砂为主，其次为闪锌矿、白铁矿等，微量黄铜矿、方铅矿、斜方辉铅铋矿、自然铋、斑铜矿、辉铜矿、磁铁矿、铜蓝，贵金属矿物有自然金、银金矿、金银矿。脉石矿物以菱铁矿、石英为主，其次为方解石、铁白云石、绢云母、蛇纹石。围岩样品中主要见方解石、菱铁矿、石英、碳质。矿石矿物主要以结晶结构、交代结构为主，其次为固溶体分离结构，少量样品中见压碎结构。矿石构造主要为块状构造、其次为斑杂状构造，角砾状构造，浸染状～稠密浸染状构造，条带（纹）状构造等[2,3]。

4 载金矿物特征及金赋存状态

主要载金矿物为毒砂、闪锌矿和方铅矿，其次为黄铁矿及脉石矿物。

4.1 金的粒度特征

对电子探针分析的金矿物中的金银含量统计显示：自然 金 中Au含 量80.340%～88.729%，平 均 85.842%，Ag含 量9.589%～17.726%，平均12.293 %。

银金矿中Au含量51.562%～77.503%，平均65.794%，Ag含量20.941%～45.471%，平均31.76。金银矿中Au含量42.009%，Ag含量55.472%。上述说明，金矿物中金的成色偏低。

4.2 金的外形形态特征

以微、细粒金含量为主，部分中粒金、粗粒金，其百分比分别为40.00%、33.33%、16.67%、10.00%；按面积统计，则以粗粒金为主，部分中粒金、细粒金，少量微粒金，其百分比分别为59.48%、23.94%、14.39%、2.19%。

4.3 金的赋存状态

伴生有益组分Ag主要以类质同象形式赋存于方铅矿、闪锌矿内，少量以金银矿物的形式赋存于硫化物及少量脉石矿物间。

4.4 矿石可选性试验

试验矿石类型为特高硫化物含金难处理矿石，矿石入选品位金2.87g/t～3.12g/t，硫品位35.76%～36.79%。样品量300公斤，为试验室流程试验。利用一粗、三精、两扫试验工艺流程可获得产率8%，金品位能够达到25g/t的金精矿，金回收率达到了68.56%。硫品位在精矿、尾矿、原矿中变化不大。

5 矿床成因探讨

5.1 成矿的地层及岩性条件

矿床受地层层位控制明显，36个矿体有19个赋存于黄龙组下段大理岩，14个赋存于黄龙组上段大理岩、船山组和栖霞组灰岩中，可见灰岩、大理岩、白云质大理岩有利于成矿热液的运移、交代和成矿物质的萃取，特别是含镁地层更有利于成矿，与白云质大理岩同生沉积的胶黄铁矿，成了矿体中硫的来源之一，对铜、金等金属元素，则起到重要的沉淀剂作用。

5.2 成矿的构造条件

矿床位于铜官山背斜倾伏端，构造应力集中，层间断裂和裂隙构造发育。为后期成矿热液的运移、沉淀提供了有利场所和空间。

5.3 矿床成因

根据区域调查成果，结合本区石碳世早期形成的同生沉积黄铁矿层受到燕山晚期的岩浆活动侵入影响叠加改造形成矽卡岩，成矿热液的运移、交代、沉淀同时形成硫金矿床，成矿物质主要来源于地层和岩浆热液，根据矿物特征表明本矿床具有为多阶段成矿、多物质来源的特点，属铜陵地区典型的层控式岩浆热液叠加改造型硫金矿床。

6 结论

（1）矿石中的金矿物，金矿的主要载金矿物是毒砂和铅锌矿，金矿物的赋存状态以包裹金和晶格金为主，被金属硫化物包裹的金矿物多以次显微的金粒度存在，通常采用的机械磨矿对此类包裹金裸露和解离困难，对于的金回收利用是极其不利的。

（2）本矿床的矿石工艺类型为特高硫化物含金难处理矿石类型，矿石中的金属矿物种类繁多，主要金属硫化物有磁黄铁矿、黄铁矿、毒砂和少量的闪锌矿和黄铜矿等。有价金属为金矿，可综合回收利用硫、铜和毒砂等。