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关于安徽铜陵黄狮涝金矿矿床成因及找矿标志的相关研究

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内容摘要:本文首先通过对安徽铜陵黄狮涝金矿矿区基本情况进行介绍,在此基础上对矿床成因及成矿控制因素进行分析,最后分析找矿标志,相信本文对相关课题的研究有着一定的借鉴作用。

关键词:黄狮涝;矿床成因;找矿标志

一、矿区简介

黄狮涝金矿始建于1989年,1994年建成投产。矿山设计由长沙有色冶金设计研究院于1991年6月完成,提交了《安徽省铜陵县黄狮涝金矿初步设计说明书》。设计开采范围为50~81线,开采对象主要为1号矿体,其次为2、3、4、5、10、11号矿体,设计利用储量为168万吨,设计利用率为73.63%,生产规模为9.9万吨/年,除3号矿体采用露天开采外,其它矿体均采用地下开采方式。采用平硐一明竖井联合开拓,下向碎石胶结充填法采矿。设计采矿损失率6%~7%,贫化率9%~10%。设计选矿工艺为全泥氰化一炭浆法,主要用于处理褐铁矿型金矿石,日处理矿石量300吨,金总回收率为83.46%。

为了更好地利用矿区北部56~53线硫铁矿型金矿石,矿山于2004年6月又委托南昌有色冶金设计院作了开采设计,设计开采规模为150t/d,开采方式和开拓方式不变,采矿方法为分层崩落法,采矿损失率为8%,贫化率为10%。对硫铁矿型金矿石采用浮选一脱硫制酸—全泥氰化炭浆法提金工艺,整个流程中金的总回收率为73.74%。

经过近二十年的开采,矿山井下采矿系统已延伸至90米,自上而下形成了八个中段,分别是206m、168m、138m、108m、60m、10m、-40m、一90m,段高30~50m,现除-90m中段77线以南外,矿山开拓系统已基本形成。据统计,矿山历年共采出金矿石153.12万吨,硫矿石20.19万吨。

截止到目前,区内以往查明的资源储量大部分已消耗完毕,矿山最低开采标高均已接近或超过以往工作所圈定矿体的一般赋存标高,资源形势日趋紧张。根据2010年矿山储量年度报告,全矿床保有金矿石量为42.70万吨,仅可服务3.2年,属于资源危机矿山。

二、矿床成因及成矿控制因素分析

对于本区成矿规律和矿床成因,前人研究较多,其中最具代表性的观点是热液叠加改造型观点。即认为本区矿床的形成至少经历了两个成因阶段,海西期,本区曾发生过海底火山喷流作用,在泥盆系五通组顶部和石炭系底部地层中沉积了层纹状、透镜状黄铁矿、胶状黄铁矿,形成了原始矿胚层。印支一燕山期,铜陵地区发生了强烈的构造岩浆活动,岩浆期后热液对围岩,特别是对原始矿胚层进行改造,并在有利部位沉淀富集,形成了含金硫铁矿体。

通过对区内矿体分布特征的研究,并结合本次工作情况进行分析认为,对本区成矿控制作用最明显的有如下两个因素:

一是地层岩性。区内所有矿体几乎无一例地均赋存于泥盆系五通组和石炭系黄龙组地层中,更确切地说,是分布在黄龙组下段白云岩中,受白云岩段控制十分明显,如本区1号主矿体赋存在白云岩段底部,4、6、11号等次要矿体赋存在白云段顶部,其他零星矿体都赋存在白云岩段中部。

二是构造。这包括两方面,其一是层间构造,主要是指黄龙组下部白云岩段顶部界面和底部界面,底部界面也就是F61断层的产出位置,区内1号主矿体即赋存在底部界面上,而其他次要矿体则主要赋存顶部界面中。其二是褶曲构造,本区位于铜官山背斜南东翼,其浅部地层产状正常,深部倒转,之间形成明显褶曲。在褶曲转折端因应力作用较集中,成矿空间小,不利于成矿物质富集,所以矿体变薄,甚至消失。而在其翼部因挤压作用较小,成矿空间相对较大,利于成矿物质沉淀富集,是有利的成矿地段。

三、找矿标志分析

(一)金矿床成矿找矿标志

在金属当中黄金对人类的经济生活介入的最广泛,这就会有着巨大的影响对人类社会。黄金有着独特、永恒和神奇的魅力对于光泽耀眼夺目和物化特性无与伦比。在悠久的人类文明历史当中,虽然沧桑历尽,荣辱沉浮,但黄金的社会地位依然在人类社会当中保持着神圣的光环而让世人去共同追求。为此,本文根据笔者多年从事相关经验,在对前人的文献资料在进行参考的基础上,通过总结之后,对金矿的寻找标志做以下探讨:

一是地化标志:特定的元素组合Au-Ag-As-sb-Pb-zn指示金矿体的存在。

二是构造标志①构造蚀变破碎带、韧性剪切带是本区最直接的找矿标志,目前已发现的矿床(点)均与断裂破碎带有关,矿(化)体严格受断裂构造带的控制,地表常表现为褐红色、褐黄色,破碎蚀变带标志较为明显,②规模较大的挤压片理岩化带中,应注意寻找石英脉型金矿。③断裂构造和脉岩产状多变及复合部位,往往是形成金矿的有利地段。

三是岩浆岩标志:①碱性系列分异完全的中酸性岩体,其次是富含钠质的长英质侵入岩。②金丰度较高,离散度大且有热液蚀变的后期岩脉是金矿化的标志之一。③中基性一基性火山岩发育区,对寻找火山热液型金银矿亦有利。④高磁性、高碱性指数的花岗岩是找金的标志。

四是热液蚀变标志:①碱质交代作用:即热液期的钠化和钾化,表现为钠长石化、钾长石化和绢云母化。②硅化:由于金在活动溶解、迁移过程中析出大量的SiO。并与SiOz沉淀条件相同,所以,金矿化与硅化、石英脉相伴出现,二者关系极为密切。③黄铁矿化:金的氧化络合物,可以被硫化物还原而发生沉淀。所以,金往往与硫化物,特别是黄铁矿伴生。黄铁矿化富集地段,也是金矿化或金矿典型存在地段。④碳酸盐化、褐铁矿经,特别是“红化”也常与金矿化有密切关系。

五是矿物标志:①黄铁矿:物理特征:颜色暗淡、硬度小,它形微粒状及胶状黄铁矿与金矿关系密切,特别是五角十二面体黄铁矿含金最高。②石墨:在含金建造中,石墨或碳的存在是找金的一个重要标志。③毒砂:毒砂与金的关系十分密切,大多数含毒砂的矿床中都含金,一般毒砂粒度越细,含金量越高。在矿物组合上往往出现黄铁矿一毒砂一磁黄铁矿一黄铜矿的组合形式。④石英:是金矿石中最重要的脉石矿物,因此,在研究它的物理化学性质,可获得更多的找金信息。脉石英具灰色、烟灰色、油脂光泽的压碎结构,中间产出的脉石英往往具金矿化反之,颜色浅、比重大的脉石英一般不含金。

六是地球化学标志:①在有利的地质条件下,所出现的以Au为主的多金属组合异常,且Au含量高,衬度大,具清晰的内、中、外三带的化探异常。②与化探异常相伴出现的重砂黄金异常,其伴生矿物多为方铅矿、毒砂、白钨矿、辰砂、铋矿、黄铜矿、独居石等。③在化探普查阶段:如出现Au、Ag、As或Ag、Cu、Pb、Zn元素组合,在详查阶段如出现Au、Ag、As、Hg,sb、Cu、Pb、Zn、Ri、Mo时,可能预示有金矿化或金矿体发现。因矿床类型不同,元素组合略有差异。

七是矿石组构标志:当岩浆出现侵入使得花岗岩体,而在对热变质产物接触所形成的构造为条带状和结构为草莓状,此时有着比较差的金矿化。有利于金矿富集的是多期次断裂活动的诸如交代结构、压碎状结构、角砾状构造、脉状一阿脉状构造等所形成的产物,这就是沃恩进行金矿寻找的最要的显性标志。

(二)本矿区找矿标志研究

本矿床上部为氧化带,下部为原生带,因此地表铁帽是直接找矿标志。矿体受一定层位控制,特别是五通组上段及黄龙、船山组地层,也可作为一种找矿标志。另外,如果地表存在低缓磁异常,则在找矿工作中也应引起重视。

本区矿石分为褐铁矿型和黄铁矿型两种,在褐铁矿型矿石中,金属矿物主要为针铁矿、水铁铁矿、赤铁矿、水赤铁矿,少量黄铁矿,微量自然金,脉石矿物主要为石英、高岭石、伊利石。在黄铁矿型矿石中,金属矿物主要为黄铁矿、胶状黄铁矿,少量磁黄铁矿、白铁矿、毒砂、黄铜矿,微量自然金、银金矿,脉石矿物主要为石英、方解石、白云石等。

综上所述,根据矿床成因及找矿标志的方法在本区深部找矿工作中是有效的,故在今后工作开展中,根据矿床成因及找矿标志的方法,为深部找矿提供依据。