劉曉明

(華東冶金地質(zhì)勘查局綜合地質(zhì)大隊(duì))

?

安徽宣城銅山
—蕎麥山銅硫礦礦石特征

劉曉明

(華東冶金地質(zhì)勘查局綜合地質(zhì)大隊(duì))

摘要安徽銅山—蕎麥山銅硫礦位于揚(yáng)子準(zhǔn)地臺(tái)、下?lián)P子臺(tái)坳南部邊緣，是近年來該地區(qū)發(fā)現(xiàn)的具有中型規(guī)模的銅、鐵、鎢及硫礦床，具有較高的科研和經(jīng)濟(jì)價(jià)值。分別按礦石工業(yè)類型和自然類型對(duì)該礦區(qū)礦石進(jìn)行了分類，對(duì)各類礦石結(jié)構(gòu)構(gòu)造、礦石及脈石礦物成分、礦石有用元素及其伴生的有益元素和有害元素、礦石化學(xué)成分及其有用元素在走向和傾向上的分布規(guī)律進(jìn)行了詳細(xì)分析，對(duì)礦床的氧化程度進(jìn)行了討論，為該礦山提供了基礎(chǔ)的采、選、冶地質(zhì)資料，對(duì)于該礦山周邊地區(qū)的生產(chǎn)探礦也有一定的參考價(jià)值。

關(guān)鍵詞礦石類型結(jié)構(gòu)構(gòu)造有用組分分布規(guī)律氧化程度

銅山—蕎麥山銅硫礦位于安徽省宣城市北東25°方位約30 km的南漪湖畔，處于長興—廣德凹斷褶束及寧蕪凹斷褶束2個(gè)IV級(jí)構(gòu)造的結(jié)合部位,敬亭山—貍頭橋復(fù)向斜(Ⅰ)南東部[1-2]。區(qū)內(nèi)共圈定礦體69個(gè)，其中主要礦體4個(gè)，零星礦體65個(gè)，礦種有銅礦、硫鐵礦、鎢礦及鐵礦，具有較好的科研及經(jīng)濟(jì)價(jià)值。該礦床屬中—高溫?zé)嵋撼涮罱淮V床，礦石類型復(fù)雜多樣，系統(tǒng)總結(jié)和研究該礦床礦石特征，對(duì)于區(qū)內(nèi)成礦理論研究、找礦勘探具有較大的參考價(jià)值。

1礦區(qū)地質(zhì)概況

銅山—蕎麥山銅硫礦礦區(qū)主要有泥盆系上統(tǒng)五通組(D3w)、石炭系中上統(tǒng)黃龍船山組(C2+3)、二疊系下統(tǒng)棲霞組(P1q)、二疊系下統(tǒng)孤峰組(P1g)、二疊系上統(tǒng)龍?zhí)督M(P2l)及第四系全新統(tǒng)(Q4)。其中石炭系中上統(tǒng)黃龍船山組(C2+3)巖性為灰?guī)r，多變質(zhì)為白色中—粗粒大理巖，近礦處多具矽卡巖化，分布于銅山西部的山頂、礦區(qū)東部頂門山北坡和鉆孔中，厚100～200 m，為區(qū)內(nèi)主要含礦層位，與成礦直接相關(guān)。該礦區(qū)位于長山復(fù)背斜的次一級(jí)連續(xù)褶皺構(gòu)造蕎麥山—茶山倒轉(zhuǎn)背斜的南西傾伏端，褶皺軸向NE70°，長約1 600 m，傾伏角10°～15°。區(qū)內(nèi)斷裂構(gòu)造發(fā)育，主要為縱斷層和橫斷層，其中縱斷層與成礦密切相關(guān)，如F1、F2斷層，延伸約3 km，走向NE60°，傾向SE，傾角上陡下緩，由70°漸變?yōu)?0°，控制了巖漿巖的侵位和礦床的形成。礦區(qū)花崗閃長斑巖出露面積約0.5 km2，平行于褶皺軸沿?cái)嗔褞ИM長狀分布，呈巖株、巖枝、或巖脈狀產(chǎn)出，屬中—淺成相中—酸性侵入巖，為區(qū)內(nèi)的成礦母巖，其與黃龍船山組地層接觸帶附近多形成矽卡巖化，賦存有多金屬礦(化)體。區(qū)內(nèi)礦床分蕎麥山和銅山2個(gè)礦段，蕎麥山礦段探明Ⅰ#、Ⅱ#2個(gè)主礦體，銅山礦段探明Ⅲ#、Ⅳ#2個(gè)主礦體。小礦體多平行于主礦體，呈似層狀、透鏡狀，沿層間裂隙分布。其中，Ⅰ#主礦體分布于14#～22+#線，產(chǎn)于黃龍船山組大理巖與石英砂巖之間，礦體呈似層狀，在14#線出露地表，向NE向逐漸埋深，賦存標(biāo)高+112～-238 m(20#線)，礦體走向NE70°，傾向SE，傾角45°～68°，長525 m，傾向最大延深345 m(16+#線)，是目前礦區(qū)探明的最大礦體。

全區(qū)累計(jì)查明各類工業(yè)礦石量1 343.43萬t，其中，銅礦(包括共生)礦石量1 080.33萬t，銅金屬量10.67萬t，Cu平均品位0.99%；硫礦(包括共生)礦石量996.20萬t， S平均品位19.60%；鎢礦礦石量(包括共生)360.03萬t，WO3量0.87萬t，WO3平均品位0.244%；鐵礦(包括共生)礦石量9.56萬t，TFe平均品位32.42%。伴生銅礦石量215.58萬t，銅金屬量0.51萬t，Cu平均品位0.25%；伴生硫礦石量92.45萬t，S量5.48萬t，S平均品位5.93%；伴生鎢礦石量86.25萬t，WO3量0.07萬t，WO3平均品位0.079%；伴生及金礦石量217.49萬t，金金屬量284 kg，Au平均品位0.13 g/t；伴生銀礦石量483.60萬t，銀金屬量 52 507 kg，Ag平均品位11.73 g/t。

2礦石特征

2.1礦石類型

2.1.1礦石自然類型

據(jù)礦石礦物組合、脈石礦物種類將區(qū)內(nèi)礦石劃分為5類，18種自然類型，見表1。

2.1.2礦石工業(yè)類型

據(jù)有用組分種類及共生組合關(guān)系，將區(qū)內(nèi)礦床礦石工業(yè)類型劃分為：①銅礦石，包括銅礦石、銅硫礦石及銅鐵礦石；②硫礦石，包括硫鐵礦石、硫鎢礦石；③銅硫礦石，包括銅硫礦石、銅硫鎢礦石；④鎢礦石；⑤鐵礦石，即磁鐵礦石。

表1　礦石自然類型分類

2.2礦石結(jié)構(gòu)構(gòu)造

2.2.1礦石結(jié)構(gòu)

(1)碎屑狀結(jié)構(gòu)。黃鐵礦為半自形或他形粒狀晶體，粒度0.1～3.0 mm，反射色為亮黃色，高等硬度，均質(zhì)性，晶體呈碎屑狀形態(tài)賦存，大部分晶體的邊緣被磨蝕成次圓狀和次棱角狀形態(tài)，部分晶體具渾圓狀晶形，顆粒之間被脈石礦物膠結(jié)(圖1(a))，約占礦石總量的10%。

(2)粒狀結(jié)構(gòu)。黃鐵礦呈半自形或他形粒狀晶體，黃銅礦呈他形粒狀晶體均勻分布(圖1(b)、圖1(c)、圖1(d))，約占礦石總量的20%。

(3)交代結(jié)構(gòu)。黃鐵礦呈半自形或他形粒狀晶體，其裂隙發(fā)育，部分晶體的邊緣被黃銅礦交代(圖1(b))，個(gè)別晶體分布于磁鐵礦邊緣，并沿邊緣交代磁鐵礦(圖1(c))，約占礦石總量的70%。

圖1　銅山—蕎麥山銅硫礦礦石鏡下特征

2.2.2礦石構(gòu)造

(1)浸染狀構(gòu)造。礦石礦物(鐵、銅、硫、鎢等)呈中—細(xì)粒浸染狀分布于脈石礦物中(圖1)，約占礦石總量的75%。

(2)脈狀構(gòu)造。礦石礦物(銅、鎢)細(xì)脈狀分布于脈石礦物中，主要出現(xiàn)在零星礦體中，約占礦石總量的10%。

(3)塊狀構(gòu)造。黃鐵礦、黃銅礦顆粒致密均勻嵌布，脈石礦物含量少，約占礦石總量的15%(圖1(a)、圖1(b))。

2.3礦物成分

礦石礦物成分分為礦石礦物和脈石礦物2類。礦石礦物主要有黃鐵礦、磁黃鐵礦、黃銅礦、磁鐵礦、赤鐵礦、白鎢礦等，局部含閃鋅礦；脈石礦物有石英、方解石、透輝石、透閃石、石榴子石、符山石、陽起石、綠泥石、綠簾石、重晶石、石膏及少量絹云母等。

(1)黃鐵礦。為硫鐵礦石、銅硫礦石及銅硫鎢礦石的主要有用組分之一，黃鐵礦多為半自形或他形粒狀晶體，粒度0.1～3.0 mm，小顆粒晶體呈棱角狀晶形，粒度0.1～5.0 mm，反射色為亮黃色，高等硬度，均質(zhì)性，大部分晶體呈集合體形態(tài)分布，晶體具壓碎狀結(jié)構(gòu)，裂隙發(fā)育，部分晶體的邊緣被黃銅礦交代，個(gè)別晶體分布于磁鐵礦邊緣，并沿邊緣交代磁鐵礦，黃鐵礦在巖石中分布不均勻，其集合體呈條帶狀賦存，顆粒間被脈石礦物膠結(jié)(圖1(a)、圖1(b)、圖1(c))。

(2)磁黃鐵礦。為硫鐵礦石的主要有用組分之一，磁黃鐵礦為他形粒狀晶體，粒度0.1～2.5 mm，反射色為乳黃色，中等硬度，強(qiáng)非均質(zhì)性，晶體呈浸染狀分布于脈石礦物晶粒間，局部晶體呈集合體形態(tài)賦存，部分晶體沿邊緣交代早期黃鐵礦，部分晶體被黃銅礦交代(圖1(c))。

(3)黃銅礦。為銅礦石、銅硫礦石及銅硫鎢礦石的主要有用組分之一，黃銅礦為他形粒狀晶體，粒度0.05～1.5 mm，反射色為銅黃色，中等硬度，均質(zhì)性，晶體一般分布于脈石礦物晶粒間，或分布于黃鐵礦和磁黃鐵礦的晶隙內(nèi)，并沿邊緣交代黃鐵礦、磁黃鐵礦(圖1(b)、圖1(d))。

(4)磁鐵礦。為磁鐵礦石的主要有用組分，磁鐵礦為粒狀晶體，粒度約0.05 mm，反射色為褐灰色，高等硬度，均質(zhì)性，晶體呈星點(diǎn)狀分布于脈石礦物晶粒間，部分晶體的邊緣被黃銅礦交代(圖1(b)、圖1(d))。

(5)赤鐵礦。為不規(guī)則粒狀晶體，粒度約0.05 mm，反射色為淺灰色，較磁鐵礦亮，高等硬度，強(qiáng)非均質(zhì)性，晶體呈星點(diǎn)狀分布于脈石礦物晶體中，或沿邊緣或裂隙交代磁鐵礦石。

(6)白鎢礦。為鎢礦石及銅硫鎢礦石的主要有用組分之一，白鎢礦為他形粒狀晶體，粒度0.01～0.05 mm，反射色為暗灰色，較脈石礦物稍亮，見雙反射，中—高等硬度，強(qiáng)非均質(zhì)性，內(nèi)反射為白色，晶體呈星點(diǎn)狀分布于脈石礦物晶體中。

2.4礦石化學(xué)成分及其有用元素分布規(guī)律

2.4.1有用組分

礦石中有用組分為銅、硫、鎢、鐵，主要賦存于銅礦石、硫鐵礦石及銅硫(鎢)礦石中。其中，銅礦物主要為原生硫化銅(黃銅礦)，次為次生硫化銅及結(jié)合氧化銅，少量游離氧化銅(表2)；硫礦物主要為黃鐵礦，少量磁黃鐵礦；鐵礦物主要為磁性鐵(Fe3O4)和黃鐵礦之鐵，次為Fe2O3和鐵鹽類鐵(如菱鐵礦和硅酸鐵等)；鎢礦物主要為白鎢礦。本研究以Ⅱ#主礦體為例進(jìn)行分析，該礦體沿走向銅單樣最低品位0.066%，最高6.57%，平均1.385%，品位變化曲線總體平緩，20+#線最高，向兩端略有下降(圖2(a))；沿走向硫單樣最低品位3.02%，最高48.83%，平均25.38%，品位變化曲線總體平緩，20+#線最高，向西部下降(圖2(b))；沿走向單樣WO3最低品位0.016 6%，最高2.001%，平均0.240 6%，品位變化曲線總體平緩，22#線最高，20+#線以西近于水平，向深部有增高趨勢(圖2(c))；20+#線銅單樣最低品位0.066%，最高6.57%，平均1.449%，品位變化曲線總體平緩，ZK20+02孔最高，向淺部變化不明顯，向深部銅品位下降，品位變化屬均勻型(圖2(d))；20+#線沿傾向硫單樣最低品位5.69%，最高46.05%，平均27.44%，品位變化曲線總體平緩，淺部硫品位變化不大，深部S品位降低，品位變化屬均勻型(圖2(e))；20+#線沿傾向WO3單樣最低品位0.016 6%，最高2.001%，平均0.235 1%，品位變化曲線總體平緩，ZK20+02孔最高，向兩端略有下降(圖2(f))。

2.4.2有益組分

(1)金。主要賦存于硫鐵礦及含銅硫鐵礦中，最高品位0.79 g/t，最低0.02 g/t,礦山現(xiàn)浮選后的精礦中可富集，可進(jìn)行綜合利用。

(2)銀。主要賦存于銅硫(鎢)礦石類型中，最高品位47.52 g/t，最低0.91 g/t,總體品位較高，多達(dá)綜合利用指標(biāo)。

表2　銅山—蕎麥山礦床各類型銅礦石物相分析結(jié)果

圖2　Ⅱ#礦體銅硫鎢礦石走向和傾向上品位變化曲線

(3)鋅。主要賦存于銅硫礦中，以閃鋅礦的形式存在，最高品位3.21%，最低0.002%，僅局部富集，綜合利用價(jià)值不大。

(4)鉍。主要賦存于銅硫(鎢)礦石類型中，最高品位0.579 2%，最低0.000 003%,分布不均勻，總體品位不高，綜合利用價(jià)值不大。

2.4.3有害組分

經(jīng)組合樣品分析，原生礦中As平均含量 0.032 8%，不影響礦石的選冶性能,原生礦中w(F)平均0.06%、w(Cl)平均1.26%，不影響礦石的選冶性能，在選礦中易處理。SiO2主礦體產(chǎn)于黃龍船山組層位中，以往勘查工作顯示w(SiO2)平均1.62%，產(chǎn)于巖體中的礦體SiO2含量較高，但不影響礦石的選冶性能，在選礦過程中易處理。

3結(jié)語

分別對(duì)安徽宣城銅山—蕎麥山銅硫礦礦石類型及礦石特征進(jìn)行了分析，在此基礎(chǔ)上討論了礦床的氧化程度，參照鉆孔氧化銅與硫化銅含量比值及礦山開采的實(shí)際情況，確定蕎麥山礦段0 m標(biāo)高、銅山礦段+7 m標(biāo)高為氧化礦和原生硫化礦的界線，為區(qū)內(nèi)找礦勘探提供參考。

參考文獻(xiàn)

[1]常印佛，劉相培，吳言昌.長江中下游銅鐵成礦帶[M].北京：地質(zhì)出版社，1991．

[2]安徽省地質(zhì)礦產(chǎn)局.安徽省區(qū)域地質(zhì)志[M].北京：地質(zhì)出版社，1986．

(收稿日期2015-11-19)

Ore Characteristics of the Tongshan-Qiaomaishan Cu-S Deposit in Xuancheng City, Anhui Province

Liu Xiaoming

(Integrated Geological Party,East China Metallurgical Geological Exploration Bureau)

AbstractThe Tongshan-Qiaomaishan Cu-S deposit is a mid-scale Cu-Fe-W-S deposit that is found in recent years in Tongshan-Qiaomaishan area,it is located in the south of Yangtze paraplatform and Yangtze platform depression,it has high scientific and economic values.According to the industrial ore types and natural ore types,the ores of the Tongshan-Qiaomaishan Cu-S deposit is classified,the ores texture and structure,ores and gangue mineral composition,the useful elements and associated beneficial and harmful elements of the ores, the ores chemical composition,and the distribution regularities of the strike and dip of the ores useful elements are analyzed in detail,besides that,the oxidation degree of the Tongshan-Qiaomaishan Cu-S deposit is also discussed in depth.The above analysis results in this paper can provide the basic geological data of mining,mineral processing and smelting,it also has some reference for the production and prospecting for the surrounding areas of the mining area.

KeywordsOre type, Texture and structure, Useful constituent, Distribution regularity, Oxidation degree

劉曉明(1968—)，男，高級(jí)工程師，243000 安徽省馬鞍山市林里路166號(hào)。