安徽省铜陵马山金硫矿床北段金矿物特征研究

卢晶 ，王枫，李磊，张青

（安徽省地质试验研究所，安徽 合肥 230000）

马山金硫矿床位于著名的铜陵铜官山矿田内，矿体以金、硫为主，并伴有铜、铅、锌、砷等多种元素，其中金金属量为45.8 t，硫元素量为607.7万t，砷元素量为18.8 万t，是一大型的高砷硫金矿床[1]。马山金硫矿床北段为马山金硫矿床的一部分，即24 号勘探线南7.5 m 104°直线以北部分，共计查明金硫矿石量1227424 t；硫金矿石量4309352 t，共生铜矿石量31250 t，共生锌矿石量25269 t。前人对铜陵马山金硫矿床研究主要集中于矿床地质特征[2]、矿床成因[3-5]、矿床地球化学特征[6-8] 等方面，但对金矿物形态、嵌布特征、金矿物成色、金在各矿物相的配分等方面未进行详细的研究和讨论，故笔者着重研究该矿床的金矿物特征，该研究有助于提高金的回收率，同时对选矿工艺的选择具重要意义。

1 矿区地质概况

马山金硫矿床北段大地构造位置属扬子准地台下扬子凹陷沿江台褶带的中段。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，栖霞组及第四系，深部经钻孔揭露有石炭系上统船山组，中统黄龙组，下统高骊山组，以及泥盆系上统五通组。其中最主要容矿围岩为石炭系。

矿区断裂构造具多组、多期次活动的特点，位于铜官山背斜南西段主体部分与北东段倾伏部分的交接带，是背斜南东翼岩层由南西向北东方向产状由倒转转为正常的过渡带。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。矿区岩石蚀变强烈，主要可见：硅化、碳酸盐化、蛇纹石化、透闪石化、绿泥石化，其中硅化、碳酸盐化、蛇纹石化与金矿化关系密切。

2 样品采集及测试方法

本次研究样品由安徽金联地矿科技有限公司及安徽省地质试验研究所岩矿鉴定室人员共同采集，样品由两部分组成：一部分由地质人员从不同钻孔中采取的块矿样，作为光薄片鉴定、电子探针分析用样；另一部分作为化学多元素分析、X 衍射分析、单矿物提纯用样，为选矿粗副样。

样品采集完成后送至安徽省地质试验研究所进行测试分析。矿石多元素化学分析运用重量法、比色法、容量法、原子荧光光谱法测得；电子探针分析测试仪器为EPMA-1720，分析条件为加速电压15 kV，束流2×10-8A，束斑5 μm，修正方法ZAF；X 衍射分析采用德国布鲁克D8 advance 型粉末衍射仪测定，铜靶（Cu Kα，λ=0.15406 nm），工作电压40 Kv，工作电流40 mA，衍射数据经EVA 软件定性分析，TOPAS 软件定量分析；单矿物分析测试仪器为电感耦合等离子体质谱仪。

3 结果与讨论

通过马山金硫矿床北段显微镜下鉴定[9-10]及单矿物分析发现，Au 以独立金矿物及超显微金形式存在于矿石内。独立金矿物以银金矿为主，少量自然金、金银矿。单矿物分析及金的赋存状态测量统计显示，主要载金矿物为毒砂、黄铁矿，其次为方铅矿、闪锌矿及脉石矿物。

3.1 金的嵌布类型

本次对马山金硫矿床北段样品显微镜下观察，共计观察到30 粒明金。按照金矿物与其他伴生矿物的空间关系，矿石中金的嵌布类型为晶隙金（粒间金）、裂隙金、包体金[11-12]。

按颗粒数统计， 以包体金为主， 包体金50.00%，晶隙金43.33%，裂隙金6.67%。按面积百分含量统计：包体金48.28%，晶隙金47.94%、裂隙金3.78%。包体金主要包于黄铁矿内，其次包于方铅矿、闪锌矿、黄铜矿内，单矿物分析及镜下观察也显示黄铁矿在矿石中整体含量高，且其中金含量也较高。所有包体金中，包于黄铁矿内的包体金颗粒数百分含量为53.33%，面积百分含量为93.49%；包于方铅矿内的颗粒百分含量为16.67%，面积百分含量为3.90%（表1）。

>表1 金的嵌布类型测量统计Table 1 Disseminated type statistics of gold minerals

晶隙金在多数矿物晶粒间都有分布，但主要分布于菱铁矿与白云石晶粒间，毒砂与闪锌矿晶粒间，黄铁矿与黄铁矿晶粒间。裂隙金仅见分布于黄铁矿、毒砂裂隙间。

3.2 金的嵌布粒度

根据《岩金矿地质勘探规范》中划分的金矿物粒级[13-14]，本次研究测量到的金矿物按颗粒数统计（表2）。

>表2 金的粒级测量统计Table 2 Grain size statistics of gold minerals

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%。

3.3 金的嵌布形态

对光片中自然金、银金矿、金银矿的形态统计发现，矿石中金矿物的赋存形态多种多样，主要有长角粒状、圆粒状，少量枝丫状、针状。其面积百分含量分别为：长角粒状88.25%、圆粒状8.34%、针状1.76%、枝丫状1.64%（表3）。

表3 金的嵌布形态测量统计Table 3 Disseminated form statistics of gold minerals

3.4 金矿物的成色

对电子探针分析的金矿物中的金银含量统计见表4。

>表4 金矿物电子探针分析Table 4 Electron microprobe analysis of gold minerals

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%。 金 银 矿 物 成 色 范 围 在420.09 ‰ ～ 887.29‰，平均701.33‰，金矿物中金的成色偏低。

3.5 金在各矿物相中的配分

通过对马山金硫矿床北段选矿矿石样进行X衍射分析，其成分主要为磁黄铁矿、黄铁矿、毒砂、石英、菱铁矿等。

经EVA 软件定性分析，TOPAS 软件定量分析后计算得出矿石中不同矿物相对百分含量，各矿物含量见表5。

表5 马山金硫矿床北段矿石样不同矿物相对百分含量Table 5 Relative percentage of different minerals in ore samples in the northern part of Mashan

对原矿进行单矿物分选，并测定不同矿物中Au、Ag 含量，见表6。

>表6 单矿物分析Table 6 Single mineral analysis table

通过以上工作，可计算出Au 在各矿物中配分（表7）。

Au 在各矿物中的绝对配分比总计50.56%，以包体金或超显微金形式赋存于金属矿物中，主要富集于黄铁矿、磁黄铁矿、毒砂中[15]。单体解离金矿物经反推为49.44%，以晶隙金、裂隙金矿物的形式赋存，人工重砂中见少量中粗粒独立金矿物。

>表7 马山金硫矿床北段Au 在各矿物中的配分计算Table 7 Calculation of the distribution of Au in each mineral in the northern part of the Mashan gold-sulfur deposit

4 结 论

（1）安徽铜陵马山金硫矿床北段Au 以独立金矿物及超显微金形式存在于矿石内。独立金矿物以银金矿为主，少量自然金、金银矿，金银矿物成色范围在420.09‰ ～ 887.29‰，平均701.33‰，金矿物成色偏低。金矿物的赋存形态多种多样，主要以长角粒状、圆粒状为主，次为枝丫状、针状。

（2）矿石中金的嵌布类型为晶隙金（粒间金）、裂隙金、包体金。按颗粒数统计，以包体金为主；按面积百分含量统计：包体金48.28%，晶隙金47.94%、裂隙金3.78%。包体金主要包于黄铁矿内。晶隙金在多数矿物晶粒间都有分布，但主要分布于菱铁矿与白云石晶粒间，毒砂与闪锌矿晶粒间，黄铁矿与黄铁矿晶粒间。裂隙金仅见分布于黄铁矿、毒砂裂隙间。

（3）矿石中金矿物按颗粒数统计，以微、细粒金含量为主，部分中粒金、粗粒金；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。

（4）Au 在各矿物中的绝对配分比总计50.56%，以包体金或超显微金形式赋存于金属矿物中，主要富集于黄铁矿、磁黄铁矿、毒砂中。单体解离金矿物经反推为49.44%，以晶隙金、裂隙金矿物的形式赋存，人工重砂中见少量中粗粒独立金矿物。