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金平平安寨铜金多金属矿平安寨矿段金矿石特征

2019-08-02李双江王炳华

四川地质学报 2019年2期
关键词:金矿石矿段矽卡岩

李双江,王炳华,王 超

金平平安寨铜金多金属矿平安寨矿段金矿石特征

李双江1,2,王炳华3,王 超4

(1.西南交通大学,成都 611756;2.四川省地质学会,成都 610081;3.云南省地质调查局 ,昆明 650051;4.四川省核工业地质调查院,成都 610083)

平安寨铜金多金属矿位于哀牢山多金属成矿带南段,矿床受基性、中碱性岩体控制,矿体多产于喜山期碱性正长岩带,或岩体与断裂交汇复合部位。通过对矿区平安寨矿段金矿石研究认为:研究区平安寨矿段金矿石主要以矽卡岩型金矿石为主,金矿石多呈褐色、土黄色,泥质结构或微晶结构,块状构造、角粒状构造、浸染状构造为主,矿石中的金元素主要以次显微状或微粒游离状自然金形式赋存于黄铁矿或矽卡岩中,少量以微细粒包裹体或类质同象的形式赋存在高岭石、绢云母等泥质中。金颗粒较小,包裹金也较少,易于氰化浸出。矿床平均品位为3.75g/t,总体属中等品位矿石。

平安寨;金;矿石特征;矽卡岩

云南金平地区位于三江造山带哀牢山成矿带南段,是我国重要黄金勘查、生产基地[1]。区内金矿化类型主要有蚀变岩型、石英脉型、红土型和冲(洪)积型。该区域断裂构造发育,岩浆活动强烈,平安寨~铜厂地区铜、金、铅、钼、铁等矿化与该地区频繁的岩浆活动关系非常密切[2-4]。矿床(点)受基性、中碱性岩体控制,矿体产于喜山期碱性正长岩带,或岩体与断裂交汇复合部位。含矿的基性、中碱性岩浆沿主断裂上升侵位,在压力作用下贯入到次级断裂、层间裂隙、不整合构造面,含矿热液沿断裂带上升[4],在碳酸盐∕碎屑岩断裂带,经与围岩反应,铜、金、铅、钼、铁等元素进一步富集成矿。而接触带常形成矽卡岩型多金属矿。

图1 区域地质及矿产分布简图

平安寨铜金多金属矿区位于金平县城正西方向25km处,是近年在云南省西南部发现的一个铜金矿床。矿区包含五个矿段,其中平安寨矿段为其中的主矿段。本文就研究区平安寨矿段金矿石为研究对象,通过赋金矿石结构、构造、地球化学特征进行研究,为了解金矿石赋存位置和状态,总结金矿石分布规律,希望能为揭示矿床成因和指导外围找矿提供有用的信息。

1 区域地质特征

研究区位于哀牢山多金属成矿带南段,扬子准地台丽江台缘褶皱带点苍山—哀牢山断褶束金平断块西侧,为扬子地块与兰坪—思茅地块相会聚形成的哀牢山陆内造山带南缘,处于两大构造单元交接部位。

区域岩浆活动频繁,沿藤条江断裂、甘河断裂带及与北东向次级断裂的交汇部位,常形成断续延绵长达几十千米的复式岩株、岩墙(床)群带,控制区内矿床点的分布和产出。包括华力西期超基性—基性岩体、印支—燕山期中酸性岩体、喜山期碱性杂岩体,在岩体内部,及侵入接触带、与断裂及不整合面相复合部位常形成大小各异的各种矿床。

区域构造形迹主体呈北西—南东向展布,构造组合以叠瓦状的挤压逆冲断裂间夹线状褶皱为主,并被北东向次级断裂所切割,属地壳表浅层次脆性变形域。主要构造定型时期为印支期,至喜山期活动仍较强烈。

2 矿体地质特征

矿区内出露地层处于白马寨背斜南西翼,总体表现为一向南西倾斜的单斜构造。出露地层由北东向南西,自志留系~泥盆系~石炭系~二叠系~新近系依次变新。二叠系下统阳新组(P1)主要分布于矿区中部,岩性为浅灰白色、白色厚中厚大理岩、大理岩化灰岩,底部见角砾状灰岩透镜体,岩层单层厚0.40~0.85m,矿物成分以方解石为主、少量白云石。该地层中有大量正长岩/斑岩侵入体,岩石裂隙较发育,沿接触带矽卡岩化、硅化较强,并伴有金铜铅锌矿体产出,为平安寨矿区主要含矿层位之一,矿区主矿段平安寨矿段铜金多金属矿就产于该地层中[1]。

矿段含金矿(脉)体十余条,均分布于岩体内部及接触带次级裂隙或矽卡岩化带,其中V1-1、V1-2号矿体为矿段主矿体。

图1 V1-1矿体露头特征

图2 V1-2矿体特征

V1-1矿体产于平安寨正长岩体顶部,呈似层状产出,总体形态为一帽状。矿体浅部为半氧化/氧化金矿体,伴生铜矿;深部为原生矽卡岩型铜矿体,伴生金矿。矿体赋矿岩石为褐黄、褐红色、黄灰色氧化—半氧化含金黄(褐)铁矿化钙铝榴矽卡岩、钙铝榴透辉矽卡岩及泥化粘土(图1)。矿体体地表露头呈东西向弧形向北凸出,产状339°~30°∠16°~49°,矿体真厚度0.75~5.40m,Au单工程品位2.00~5.72g∕t,平均3.54g∕t,由浅至深为金品位逐渐降低,铜品位逐渐升高后降低。矿体为平安寨正长斑岩枝侵位冷凝后,在顶部形成虚脱空间,经含矿流体接触交代蚀变形成的矽卡岩型铜金矿体。

V1-2铜金矿体产于正长岩体与阳新组大理岩接触带矽卡岩中,形态复杂,呈似层状产出,金矿岩石主要为褐黄、褐红色金矿化石榴子石矽卡岩及其粘土化砂质粘土等组成;铜矿石主要为褐黄石榴子石矽卡岩(图2)。矿体总体走向为东-西向,产状240°~20°∠59°~74°,矿体厚度随着深度的增加厚度逐渐变小。矿体走向长238m,垂高398m,向两侧尖灭。矿体厚度0.80~4.65m,平均厚度1.74m,厚度变化稳定。矿体为铜金复合矿体,总体为上金下铜。大致以埋深110m为界,上部为氧化-半氧化金矿,伴生铜;下部为原生矽卡岩型硫化铜矿,伴生金。浅部金含量较高,深部铜含量较高,铜品位与矿体厚度总体呈反比,厚度较小的区段铜品位相对较高。Au单工程品位1.14~8.77g∕t,矿体平均品位4.02g∕t。

矿体产于次级断裂构造(f3)破碎带中,赋矿岩石为硅化、褐(黄)铁矿化硅质角砾岩、碎裂岩和褐(黄)铁矿化正长斑岩、褐(黄)铁矿。矿体顶底板为硅质岩、硅质泥岩、结晶灰岩、大理岩化灰岩。

3 金矿石特征

3.1 金矿石类型

按有用组分及脉石矿物种类划分可分为

1)矽卡岩金矿石:矽卡岩型单一金矿石是研究区主要矿石类型,占V1-1、V1-2矿体的90%以上。矿石由含金黄(褐)铁矿化石榴子石矽卡岩、透辉石榴子石矽卡岩组成,呈褐黄、棕红、褐红、鲜红等色,块状、脉状、渣状、角砾状、砂状、土状等构造。有用组分为金,主要呈次显微状或微粒游离状自然金形式赋存于黄铁矿或矽卡岩中。

2)碎裂岩-构造角砾岩单一金矿石:是研究区V1-2矿体的次要矿石类型。矿石为褐(黄)铁矿化碎裂正长斑岩、正长斑岩角砾组成,呈黄色、褐红等色,碎裂-角砾状构造。

3)绢英岩化、粘土化粘土状金矿石:绢英岩化、泥化粘土状单一金矿石是研究区V1-1、V1-2矿体的次要矿石类型。矿石由含金绢英岩化、泥化粘土组成,呈灰白、浅灰、褐黄、褐红等色,土状构造。有用组分为金,呈次显微状或微粒游离状自然金形式赋存于黄铁矿或矽卡岩中。

3.2 金矿石结构构造

泥质结构和微晶结构是研究区金矿石的主要结构。矿石中的粘土矿物高岭石、绢云母等多呈粒度<0.04mm的泥晶状、显微鳞片状,无序排列,多被铁质浸染呈褐色,泥质之间夹杂少量细砂状、粉砂状的碎屑,构成矿石的泥质结构。而矿石的微晶结构,矿石中的石英多呈粒度<0.02mm微晶状,颗粒之间紧密镶嵌状分布,形状极不规则,部分发生重结晶,呈较大颗粒。其他还有自形、它形粒状结构:、残余结构、网脉状结构、假象结构、胶状结构、显微鳞片状结构等。

金矿石多呈褐色、土黄色,块状构造、角粒状构造、浸染状构造等;矿物集合体之间结合疏松,排列无序,构成矿石的疏松土块状构造;少部分矿石中褐铁矿、黄铁矿含量在10%~20%之间,呈浸染状分布,构成矿石的浸染状构造。

3.3 矿石的共生组合

金矿石矿物组分相对简单,主要为黄(褐)铁矿、磁黄铁矿、镜铁矿。主要的矿石矿物为自然金,粒度在0.01~0.05mm之间,大多属于粒间金;主要的脉石矿物为绢云母、石英、高岭石、钾长石,石英和高岭石的粒度均较小,钾长石的粒度较大。矿石中的黄铜矿和铁矿物(褐铁矿、磁铁矿和赤铁矿)含量低,无开发利用价值。经磨制光薄片镜下观察、X-射线衍射分析、人工重砂分析,矿石中的金元素主要以自然金为主,少量以微细粒包裹体或类质同象的形式赋存在高岭石、绢云母等泥质中。金颗粒较小,包裹金也较少,易于氰化浸出。

3.4 矿石的化学成份

据光谱分析,矿石化学全分析及矿石多项分析结果,矿石化学成份主要为Fe2O3及SiO2,次为Al2O3、K2O、CaO,尚有少量MnO、TiO2、K2O、Na2O、P2O5等。有益元素为Au、Ag,有害元素As、S及有机碳含量均较低。

3.5 共(伴)生矿产综合评价

平安寨矿段铜金矿矿石化学成分简单,主元素为铜、金,浅部以金为主伴生铜、银,深部以铜为主伴生金、银。金矿中伴生铜元素与主元素金一并列入基本分析样,铜矿中伴生金元素与主元素铜一并列入基本分析样。V1-1铜金矿体浅部金矿平均含银6.59g/t;深部铜矿平均含银4.30g/t。V1-2铜金矿体浅部金矿平均含银5.74g/t;深部铜矿平均含银4.17g/t。银达到伴生组分评价指标。

金矿石矿物简表

类型矿物分子式粒度(mm)含量(%) 自然元素自然金 0.01-0.053g /t 硫化物黄铁矿FeS20.03-11.3 黄铜矿CuFeS20.02-0.1偶见 磁黄铁矿Fe1-xS0.02-0.1偶见 氧化物石英SiO20.01-0.223.4 褐铁矿FeOOH0.02-18 赤铁矿Fe2O30.01-0.32 磁铁矿Fe3O40.1-0.2偶见 硅酸盐绢(白)云母K{Al2[AlSi3O10](OH)2}<0.0520 高岭石 Al4[SiO4O10](OH)8<0.0320 钾长石K[AlSi3O8]0.1-0.518 石榴石Ca3(AlFe)2[SiO4]30.1-0.37 碳酸盐方解石CaCO30.1-0.2偶见 合计∕∕∕99.7

3.6 矿石的工业品级

根据DZ/T0205—2002《岩金矿地质勘查规范》,结合本区实际情况,确定矿区内金边界品位:Au 1g/t,最低工业品位:Au 2.5g/t,品位大于2.5g/t者圈为工业矿石。平安寨矿段金品位界于1~3g/t,占41.66%;3~8g/t的占52.32%,矿床平均品位为3.75g/t,总体属中等品位矿石。

4 矿物组成及金矿物特征

4.1 矿物组成

通过选矿实验,金矿石经磨制光薄片镜下观察、X-射线粉晶衍射、化学多元素分析等研究,发现矿

石中共有自然元素、硫化物、氧化物、硅酸盐、碳酸盐五类共13种矿物存在,其中自然元素(自然金)约3.11g∕t,硫化物约1.3%,氧化物约33.4%,硅酸盐约65%,碳酸盐偶见。

4.2 矿物的嵌布特征

原生金矿石中,自然金矿石中含量约3.11g/t,主要呈粒状,枝状,分布于绢云母和高岭石之间,褐铁矿之间,大多属于粒间金,极少部分属于包裹金[6],总体来看,粒度在0.01~0.05mm之间。从粒度来看,无大颗粒金,易于氰化浸出。

硫化物中主要为黄铁矿、黄铜矿、磁黄铁矿。黄铁矿呈它形粒状,填隙物状,少部分呈残余状分布于褐铁矿中,不均匀分布于矿石中,与金的关系不密切,粒度在0.03~1mm之间。黄铜矿偶见于矿石中,呈它形粒状,星散分布,粒度在0.02~0.1mm之间。磁黄铁矿呈它形粒状,不均匀分布于透明矿物的裂隙之间,或褐铁矿之间,与金的关系不密切,粒度在0.02~0.1mm之间。

氧化物主要有石英、褐铁矿、磁铁矿、赤铁矿。褐铁矿在金矿石中含量约8%。呈它形粒状、胶状、网脉状,呈填隙物状分布于透明矿物之间,部分呈黄铁矿假象状,由黄铁矿蚀变而来,粒度一般在0.02~1mm之间。褐铁矿与自然金的关系较为密切,部分自然金包裹于褐铁矿中。

矿石中还含有绢云母、高岭石、钾长石、石榴石等硅酸盐矿物,以及方解石。其中高岭石含量约20%,属于主要的脉石矿物。呈泥晶状、显微鳞片状,大多被铁质浸染呈褐色,广泛分布于矿石中,粒度一般<0.03mm,与自然金的关系较为密切。

5 结论

研究区平安寨矿段金矿石主要以矽卡岩型金矿石为主,矿石中金属矿物主要为褐铁矿,少量黄铁矿、赤铁矿;金矿石多呈褐色、土黄色,泥质结构或微晶结构,块状构造、角粒状构造、浸染状构造为主,金元素主要以次显微状或微粒游离状自然金形式赋存于黄铁矿或矽卡岩中,少量以微细粒包裹体或类质同象的形式赋存在高岭石、绢云母等泥质中。金颗粒较小,包裹金也较少,易于氰化浸出。矿床平均品位为3.75g/t,总体属中等品位矿石。

[1]许国明,王吉勇,陈慕天.云南金平太阳寨金矿矿石类型及其特征[J],四川有色金属,2017.03:132-135

[2] 王利东,周云满,余红平.云南金平长安金矿床地质特征及成矿规律[J],矿产与地质,2014,28(4):466-470

[3]舒培华,杨昌毕,李玉光.金平平安寨金多金属矿成矿规律及找矿前景[J],云南地质,2012.06:166-170

[4] 曾荔.瞬变电磁法在云南金平金属矿探测中的研究与应用,西南交通大学硕士论文,2016.05

[5] 郭晓东,邹依林,张勇,张玉杰.哀牢山成矿带南段金成矿规律及找矿方向探讨[J],地质与资源,2008.4:264-268

[6] 魏珺琛,蔡明海,张含,郑浩,邵主助,曹江帅,刘嘉兴.达亚纳石英脉型钨钼矿床流体包裹体特征[J].四川地质学报,2018,38(2):245-251

Characters of Au Ore of the Ping’anzhai Ore Block of the Ping’anzhai Cu-Au Polymetallic Deposits, in Jinping, Yunnan

LI Shuang-jiang1,2WANG Bing-hua3WANG Chao4

(1- School of Civil Engineering, Southwest Jiaotong University, Chengdu 611756; 2- Geological Society of Sichuan Province, Chengdu 610081; 3-Yunnan Geological Survey,Kunming 650051; 4- Sichuan Institute of Uranium Geological Survey, Chengdu 610061)

The Ping’anzhai Cu-Au polymetallic deposit lies in the south section of the Ailaoshan polymetallic metallogenic belt. The gold ore in Ping’anzhai ore block is mainly confined to in skarn and is mostly brown and yellow and has pelitic or microcrystalline texture, massive, breccia and impregnated structure. Gold occurs mainly as submicroscopicor particulate free natural gold in pyrite, secondly, as micro-grained inclusions or isomorphism in kaolinite and sericite. The gold is easy cyanide leaching. The average grade of the Au ore is 3.75g/t Au.

Ping’anzhai; Au ore; characteristic; skarn

2018-12-21

李双江(1986-),女,四川广元人,工程师,研究生在读,主要从事地质矿产勘查、水工环地质相关工作

王炳华(1985-),男,山东高密人,工程师,硕士研究生,主要从事地质矿产勘查、矿床学研究相关工作

P618.51

A

1006-0995(2019)02-0263-04

10/3969/J.JSSN.1006-0995-2019.02.017

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