矿石学研究现状及发展动态分析

林小玉

(成都理工大学 四川 成都 610059)

一、引言

矿石是选矿加工的唯一对象，选矿的中心任务，就是根据矿石中各矿物间的物理和物理化学性质上的差异，采用不同方法使有用矿物和脉石分离，除掉有害杂质，并把共生的有用矿物相互分离成单独的精矿。矿石是由矿物组成的天然集合体，呈现出的所有特征，尤其是它的分选性质，取决于其矿物组成状况。本文从矿物学和矿床学研究现状及发展出发，了解矿石学的研究内容与方法，以巴勉金矿床为例，详细介绍了如何用矿石学研究手段解决地质学问题。

二、矿石学

(一)矿石学概念及研究内容。矿石学是以矿石为研究对象的一门基础学科，主要是研究固体矿石中的金属矿石、煤及宝玉石等。矿石学是矿床学、找矿勒探地质学、矿石工艺学(选矿学和冶金学)等的基础学科。

矿石学研究内容主要是：研究矿石的矿物成分；研究矿石的构造、结构(组构)；研究矿化规律；研究矿石的技术加工性能。

(二)矿石学研究的工作程序。矿石学研究工作程序可分为以下三个阶段：1.野外研究阶段。收集已有的地质资料来了解矿床的地层、构造、岩浆活动、地质发展史、矿体构造、矿石以及围岩等方面的情况，在此基础上再选择有意义的矿化露头、探槽、坑道、钻孔、采场进行地质观察和编录，同时采集研究所用标本。2.室内研究阶段。主要任务是进行显微镜下鉴定和研究，必要时还需要进行其他一些专门性研究。3.综合整理研究阶段。主要是综合野外、室内研究的成果和文献资料，编写矿石研究报告书。

三、矿石学应用实例

(一)巴勉金矿区域地质特征。区域上处于我国云南“三江”成矿带南延部分，特提斯造山区南东段的昌都-思茅-南邦陆块(Ⅱ)中南部(图1)，景洪-南塔岛弧带(Ⅱ1)与思茅-丰沙里-沙耶武里微陆块(Ⅱ2)拼合部位，丰沙里-琅勃拉邦-沙耶武里金成矿远景区、巴勉(北宾)-北塔金矿化集中区内。本区自燕山期构造运动以来，经历了长期演化发展过程，地质构造强烈而复杂，断裂构造发育，为矿液活动提供了理想的活动空间；岩浆活动频繁，为成矿提供了丰富的物质和充足的热源，成矿地质背景较好。

图1 老挝北部重要断裂位置与构造单元划分图(据老挝乌多姆赛省巴勉县红铜矿及其附属矿产勘查项目成果报告)

(二)矿石特征。1.矿石矿物成分及金的赋存状态。(1)自然元素。自然金：分子式是Au，呈它形粒状、枝状、片状，部分与磁黄铁矿连生，或包裹在磁黄铁矿中，部分与方解石连生，部分分布于黄铁矿(氧化成为褐铁矿)之间的裂隙中。黄铁矿：矿石中含量约2.4%。呈自形粒状、半自形粒状、它形粒状，浸染状或断续脉状分布于矿石中，部分与毒砂、黄铜矿连生，部分包含在毒砂中，与金的关系密切，部分黄铁矿裂隙中分布自然金。毒砂：矿石中含量约0.7%。呈半自形柱状、它形粒状，稀疏浸染状或断续脉状分布于矿石中，部分与黄铁矿连生。(2)氧化物。石英：原生矿矿石中含量约33%，氧化矿矿石中含量约47%。主要的脉石矿物之一。呈它形粒状、片状，与绢(白)云母、褐铁矿、方解石等连生。(3)硅酸盐。绢云母：矿石中含量约13%。次要的脉石矿物之一。呈显微鳞片状、片状，与绿泥石、石英、白云石等连生，大多定向排列。(4)碳酸盐。白云石：矿石中含量约3%。呈它形粒状，与石英、绢云母、透闪石等连生。2.矿石化学成分。各类型矿石中Au品位变化较大，即石英脉型矿石Au品位较高，最高可达到164g/t，平均品位在10-20g/t之间，蚀变岩型金矿石品位相对于石英脉型金矿石偏低，一般在1.0-5.0g/t之间，局部地段品位可达10g/t。矿体沿走向及倾向上所见矿体品位变化不大，金品位的高低与矿体厚度大致呈正相关关系。有害元素主要为As，其含量高、对选矿影响大，通过阶段性选矿报告来看，从地表至地下As含量逐渐降低，地表氧化矿柱浸实验Au浸出率达98%，而原生矿Au浸出率在50%-60%之间，并且As含量较高，故在今后要开展“优先浮选金和黄铁矿”(抑制毒砂)的探索性试验，希望能获得含砷低的浮选金精矿，达到金砷分离的目的。

四、总结

矿石学的研究对象是矿床中的矿石，属于矿床学的分支学科。矿石中矿物成分、结构构造、化学成分和矿石类型是矿石学需要研究的基本问题。矿物学是地球科学的基础学科，矿物学研究成果可以在地质科学的多个领域得到广泛应用。矿床学研究正面临科技进步和社会发展的重要变革时期，作为一门同时担当成矿理论研究与勘查应用重任的独特地学分支学科。以巴勉金矿为例，以矿石学研究手段分析此矿床的矿石特征，深度研究矿床地质特征，分析成矿地质条件。