卢贺(内蒙古乌海市万晨能源煤炭有限责任公司 古乌海 016000)
河北青羊沟铅锌矿银(金)赋存状态及富集规律探讨
卢贺
(内蒙古乌海市万晨能源煤炭有限责任公司古乌海016000)
青羊沟铅锌矿床是赋存在太古界红旗营子群经受不同程度混合岩化作用的中深变质岩系中的变质(混合岩化)热液迭加型矿床。通过研究认为,该矿床主要发育一套亲硫的元素组合,即Pb-Zn-Ag-S-Fe和矿物组合即黄铁矿、闪锌矿、方铅矿、黄铜矿。矿石以Zn多Pb少、Ag高Au低、富S、Fe而贫Cu为显著特征。
赋存状态富集规律变质热液迭加型矿床青羊沟
青羊沟矿区地处中朝准地台内二级构造单元内蒙台背斜(内蒙地轴)南缘,以崇礼-赤城深大断裂为界与燕山沉降带相邻。矿区大部处在上黄旗-大海坨NNE向构造-岩浆岩带的百草-多伦火山断陷盆地西缘外侧(图1)。
图1 青羊沟铅锌矿区域地质略图
区内地层比较简单,太古界红旗营子群中上部遭受不同程度混合岩化作用的中变质岩系分布于矿区中部和西部,其走向为320°~340°,NE倾,倾角50° ~70°。主要岩石类型为黑云斜长片麻岩、眼球状混合岩化片麻岩、混合片麻岩;中生界中上侏罗系火山岩系主要分布于矿区的东部和东北部,主要岩石类型有流纹质凝灰岩、凝灰角砾岩、石英斑岩及流纹岩。
岩浆活动比较强烈,以中酸性火山活动和浅成、超浅成侵入活动为主,形成大面积分布的火山岩和NNW、NW向的以中酸性为主的各种脉岩:石英正长斑岩、正常斑岩、石英脉、花岗细晶岩及闪长玢岩等,均属燕山晚期的产物。
构造上的突出特点是以断裂为主,褶皱不发育。其中NW向断裂最发育,在空间上呈斜列式排列,旁侧羽毛状裂隙比较密集[2]。本区矿体的空间展布、形态、产状与规模均受其严格控制。近EW向断裂不甚发育,多分布在矿区东部。围岩蚀变主要为硅化、绢云母化、黄铁矿化、绿泥石化等,蚀变带变化较大,其发育程度与破碎带呈正相关性。
2.1矿石化学成分
突出特点是元素组合比较简单(Pb-Zn-Ag-Fe-S型),主要为中低温亲硫元素,组分分带不明显。矿石中锌多铅少、银高金低、贫铜而富铁硫。根据物相分析(表1)铅、锌主要以硫化物形态出现,其占有率均高于96%,表明本区Pb、Zn主要以硫化物形式存在。
2.2矿物组成
本区主要金属矿物有:黄铁矿、磁黄铁矿、闪锌矿、方铅矿;其次为黄铜矿;微量矿物有毒砂、磁铁矿、白铁矿、银黝铜矿、辉银矿、自然银硫锑铜银矿及含银硫铋钴矿等。脉石矿物主要有石英、绢云母、长石、绿泥石。
2.3矿石类型与结构构造
主要依据矿床地质特征与矿物组合,将本区矿石划分为四种类型:①黄铁矿-方铅矿-闪锌矿矿石;②黄铁矿-闪锌矿矿石;③黄铁矿-黄铜矿矿石;④黄铁矿矿石。
主要结构有半自形-他形粒状结构、交待结构、固溶体分离结构、包含变晶结构、碎裂结构等。矿石构造以脉状构造、块状构造、浸染状与网脉状构造为主。
通过岩矿鉴定、化学分析、物相分析及电子探针分析本区银主要呈独立矿物相形式赋存,呈类质同象或分散状态的银较少;金主要以次显微包体金形式存在,少量为Au-Ag互化物。
银的主要独立矿物有自然银、辉银矿、银黝铜矿、含银砷黝铜矿、硫锑铜银矿及含银的硫铋铅矿,其中自然银、含银砷黝铜矿、硫锑铜银矿及含银的硫铋铅矿为首次确定,电子探针定量分析(表2)、银物相分析(表3)及镜下观察表明,银的独立矿物主要以微细包体形式赋存,方铅矿是其最主要的载体矿物,次为黄铜矿,而在黄铁矿、闪锌矿、磁黄铁矿等矿物中甚微。除自然银和一部分银黝铜矿颗粒稍大些外,其他均极微细,显微镜下很难辨认。矿石中游离连生的自然银、辉银矿平均占有率为18.9%,主要分布于黄铁矿类型和黄铁-黄铜矿类型的矿石中(34%~36%),在黄铁矿-方铅矿-闪锌矿类型的矿石中占有率最低(3%~18%)。其中游离连生的自然银在各类型矿石中的占有率变化甚微(1.5%~3%),而游离连生的辉银矿则变化较大(0.9%~34%)。
表2 银矿物电子探针定量分析结果表 %
表3 银物相分析结果表 %
4.1银(金)分布特征
本区处在较高区域地球化学背景之上(表4),太古界红旗营子群变质岩系中Ag、Au地球化学丰度的总体特征是丰度值比较稳定、均一。在各类岩石中(表5)银的分布特征明显,从远矿(蚀变微弱)到近矿(蚀变较强),再到矿化(蚀变强)围岩其含量渐高,脉岩中以闪斜煌斑岩和石英脉含银量较高,而超浅成的石英正常斑岩含银较低。金的分布则变化很大。
4.2银(金)富集特征
4.2.1银(金)与矿石类型关系
在不同类型的矿石中银(金)富集特点有明显差异(表6),银主要富集在黄铁矿-方铅矿-闪锌矿矿石、黄铁矿-黄铜矿矿石及黄铁矿矿石中,金则主要富集在黄铁矿-方铅矿-闪锌矿矿石与黄铁矿矿石中,即银(金)在黄铁矿-闪锌矿矿石中均不富集。即使在同一矿石类型中,银(金)含量变化亦很大,是不均匀的。
表4 变质岩中主要元素丰度值
表5 Ag、Au在各类岩石中的分布
表6 银(金)在矿石中的富集特征表
4.2.2银(金)在主要矿石矿物中的分布
银(金)在主要矿石矿物中含量变化较大,银主要富集在方铅矿中,次为黄铜矿。至于黄铁矿,电子探针定量分析并不含银,而化学分析其含银却较高,其原因就在于黄铁矿裂隙中经常充填有细粒方铅矿、黄铜矿。金主要富集于黄铁矿和磁黄铁矿中,其含量变化也很大,其他金属矿物中金含量均比较低。
4.2.3银(金)与成矿阶段的关系
根据矿床地质特征,矿物晶出顺序及矿物共生组合特点划分为三期五个阶段(表7)。
表7 成矿阶段与矿物生成顺序表
其中氧化物期与表生期均不发育,主要代表矿物磁铁矿和针铁矿-水针铁矿碳酸盐等甚少。硫化物(热液)期又分为早、中、晚三个阶段,依次为黄铁矿-磁黄铁矿阶段、黄铁矿-黄铜矿阶段和黄铁矿-方铅矿-闪锌矿阶段。
通过对河北青羊沟铅锌矿银(金)赋存状态及富集规律的分析,可以得出以下认识。
银(金)主要呈独立矿物相赋存,类质同象状态很少。银的独立矿物有自然银、辉银矿、银黝铜矿、含银砷黝铜矿、硫锑铜银矿、含银硫铋铅矿。银的主要载体矿物为方铅矿,其对银的分散量约63.13%,其次为黄铜矿、黄铁矿。金的载体矿物主要是黄铁矿、磁黄铁矿及其他含铁矿物,除少量游离连生的自然银、辉银矿外,银(金)主要以独立矿物相微细包体不均匀地嵌布在矿石矿物和部分脉石矿物中。
[1]华北地质勘查局514地质大队,河北赤城县青羊沟铅锌矿远景评价及外围找矿设计说明书[R],1986.
[2]华北地质勘查局职工大学,河北赤城县青羊沟铅锌矿区地质草图说明书[R],1987.
收稿:2016-06-15
10.16206/j.cnki.65-1136/tg.2016.06.014