安徽池州市贵池区宝树尖银多金属矿床物质组分及赋存状态

遇祯，郑荥，李磊

（1.安徽省地质实验研究所(国土资源部合肥矿产资源监督检测中心），安徽合肥 230001；2.安徽省地质矿产勘查局324地质队，安徽池州 247100）

1 地质概况

宝树尖矿区主要出露寒武纪地层，按从老到新依次为：寒武系下统黄柏岭组、大陈岭组，中统杨柳岗组，中上统团山组，上统青坑组。矿区内发育宝树尖背斜，属铜铃坡-石门高背斜的一部分，为一宽缓型近直立褶皱；另发育4 条断层，斜切宝树尖背斜，造成褶皱轴迹不连续及不同时代的地层相抵。断层倾角一般较陡，倾向不固定。

2 矿石的矿物组分及相对含量

通过大量光、薄片鉴定，对原矿综合样进行了X射线衍射分析研究。该矿床矿石的矿物组合较简单，其中金属矿物9种，脉石矿物13种。金属矿物主要有方铅矿、闪锌矿，少量黄铜矿、黄铁矿，微量辉钼矿、白钨矿，偶见车轮矿、铜蓝、斑铜矿；脉石矿物主要为方解石、石英、透辉石、绿帘石、石榴石、绿泥石、绢云母，少量透闪石、斜长石、钾长石、黑云母，微量磷灰石、锆石等。

3 矿石化学组分分析

通过对宝树尖银多金属矿原矿进行多元素化学分析，结果（表1）表明：原矿含Pb 2.83%，Zn 2.47%，S 1.85%，Cu 0.11%，Ag 29.1g/t，Cd 185.9g/t。比对《矿产资源工业要求手册》（2012 年2 月修订本）[1]中铅锌矿床地质勘查工业指标（DZ/T 0214—2002），该矿床是铅锌矿床，伴生有益元素Ag、Cd、Cu。结合方铅矿、闪锌矿单矿物化学元素分析（表2、表3）发现，Ag主要分布于方铅矿内，Cd分布于闪锌矿内，Cu主要分布于黄铜矿内。

表1 原矿化学元素分析结果Table 1.Analysis of chemical elements of raw ore

表2 方铅矿单矿物化学元素分析结果Table 2.Chemical element analysis of galena

表3 闪锌矿单矿物化学元素分析结果Table 3.Chemical element analysis of sphalerite

4 主要矿物特征

4.1 主要矿石矿物特征[1,4]

4.1.1 方铅矿

方铅矿为该矿床主要有用金属矿物之一。铅灰色，强金属光泽，无电磁性，硬度低，显微镜下反射色呈纯白色，反射率较高，均质性，硬度低，假三角解理明显。方铅矿多呈他形晶结构，方铅矿与闪锌矿、黄铜矿、脉石矿物共生关系密切。方铅矿多沿边缘、解理、裂隙交代闪锌矿（图1-A），少量包裹闪锌矿（图1-A），有的与闪锌矿集合体呈星散浸染状、脉状分布；部分方铅矿与黄铜矿接触处呈共边结构，少量交代黄铜矿（图1-B）；另见方铅矿充填于脉石矿物粒间或包裹石英等脉石矿物。经光片粒度测量统计（图2），矿床中方铅矿粒径多集中在0.147～0.168mm 之间，大于0.104mm 粒级占88.84%。方铅矿单矿物化学分析结果（表2）显示，含Pb 85.70%，S 13.15%，均略低于理论值，另方铅矿内含Ag 25.2g/t。

图1 矿物显微镜下光、薄片照片Figure 1.Photos of minerals in polished and thin sections under microscope

图2 矿物粒径统计Figure 2.Statistics of mineral grain size(A.galena;B.sphalerite)

4.1.2 闪锌矿

闪锌矿为该矿床另一主要有用金属矿物之一。锌黑色-绿棕色，半金属光泽，性脆，解理完全，硬度中等，显微镜下反射色呈灰色，均质性。闪锌矿多呈半自形—他形晶结构，与方铅矿、黄铜矿、脉石矿物共生关系密切，多见被方铅矿沿边部、晶内交代现象（图1-C），少量呈岛状包于方铅矿内；另见与黄铜矿呈乳浊状形成固溶体分离结构（图1-B），见方解石沿边部、内部交代闪锌矿（图1-D），偶见闪锌矿包于方解石内。经光片粒度测量统计(图2-B)，矿床中闪锌矿粒径多集中在0.208～1.168mm 间，大于0.208mm 粒级占88.94%。闪锌矿的单矿物化学分析结果（表3）显示，含Zn 56.27%，Fe 9.16%，S 32.6%，均略低于理论值，闪锌矿中含Cd 0.30966%。

4.1.3 黄铜矿

黄铜矿为该矿床的主要铜矿物，在矿床中局部分布。铜黄色，性脆，无解理，电磁性中等—弱，硬度中偏高，强金属光泽，镜下反射色呈铜黄色，反射率中等，弱非均质性，多呈不等粒他形晶结构，粒径0.001至大于2mm，与方铅矿、闪锌矿共生较密切，光片中见两期黄铜矿：早期黄铜矿多呈固溶体分离结构包于闪锌矿内（图1-B），呈细小乳浊状、乳滴状，其形成时间与闪锌矿同时；晚期黄铜矿多呈他形晶结构，沿边部、内部交代闪锌矿或被方铅矿交代（图1-B），偶见被车轮矿、铜蓝交代，少量呈短脉状分布。

4.1.4 黄铁矿

黄铁矿呈浅铜黄色，强金属光泽，性脆，高硬度，无电磁性，无解理。镜下反射色呈浅铜黄色，反射率较高，均质性。黄铁矿呈他形—自形晶结构，粒径0.01～0.6mm 不等，含量低，偶见被方铅矿、闪锌矿交代，有少量分布于大理岩中，后期裂隙脉中偶见。

4.2 主要脉石矿物特征[2,5]

4.2.1 透辉石

为主要脉石矿物之一。浅绿色、灰绿色，薄片中呈无色、浅绿色、浅紫色，正高凸起，呈粒状、柱状、显微粒状，部分颗粒较大，有的呈细小粒状包于石英内。

4.2.2 绿帘石、黝帘石

浅白色、灰绿色，薄片中呈无色、浅黄色，正高突起，常出现灰蓝、姜黄的异常干涉色，呈细小粒状—半自形柱状变晶，部分交代斜长石及暗色矿物，部分分布于石英间或呈细脉状分布。

4.2.3 石榴石

褐红色，等轴粒状，薄片中多呈淡褐色，正交偏光下全消光，显均质性，正高—正极高突起，糙面明显，晶体中有不规则的裂纹，较小颗粒者见包于方解石内，较大颗粒者包裹短柱状透辉石，部分见环带结构。

4.2.4 石英

灰白色，薄片中无色，正低突起，多呈不等粒他形—半自形粒状、锥柱状变晶结构，粗颗粒有的具波状消光，有的晶内含大量深色杂质质点，部分包裹细小绿帘石、黝帘石、透辉石，部分呈碎裂状，部分小颗粒包于方铅矿、闪锌矿内。

5 矿石结构、构造[4]

5.1 矿石结构

（1）他形晶结构。矿石中的方铅矿、闪锌矿、黄铜矿多以该种结构产出，其矿物晶粒无任何完整晶面。

（2）交代结构。方铅矿沿黄铜矿、闪锌矿边部、晶粒间熔蚀交代，交代轻微者，二者之间接触界面成为不规则齿状形成侵蚀交代结构；交代强烈者，被交代矿物成为岛状、或不规则残余体分布于交代矿物中，则构成交代残余结构。

（3）半自形—自形晶结构。矿石中的黄铁矿、闪锌矿晶体具有部分完整晶面，或几个晶面都完整，形成半自形—自形晶结构。

（4）包含结构。早期形成的闪锌矿包于方铅矿内，或早期形成的方铅矿包于黄铜矿内，或早期形成的脉石矿物包裹于较晚形成的矿石矿物内，组成包含结构。

（5）固溶体分离结构。黄铜矿呈细小乳浊状分布于闪锌矿内，二者之间无交代现象，构成乳浊状固溶体分离结构。

（6）片状—鳞片状结构。辉钼矿呈片状—鳞片状分布于个别岩石中。

5.2 矿石构造

该矿床中的矿石构造简单，仅见浸染状构造、脉状构造、斑杂状构造、次块状构造。

（1）次块状构造。方铅矿、闪锌矿等金属矿物集合体总含量大于50%，形成次块状矿石构造。

（2）浸染状构造。黄铜矿、黄铁矿不均匀分布于矿石中，形成浸染状构造。多为含量小于5%的星散浸染状构造，部分矿石中含闪锌矿、方铅矿、黄铜矿等含量5%～25%间而形成稀疏浸染状构造。

（3）斑杂状构造。方铅矿、闪锌矿、少量黄铜矿集合体多集中分布于石英较多的部位，组成斑杂状构造。

（4）脉状构造。矿石中方铅矿、闪锌矿呈细脉、短脉状分布于矿石中组成脉状构造。

6 矿床有益组分及其赋存状态[4]

通过对原矿石的多元素化学分析，结果表明：该矿床主要为铅锌矿床，主要有益组分为铅和锌，铅主要赋存于方铅矿中，锌主要赋存于闪锌矿中。

依据《矿产资源工业要求手册》[3]中要求，对原矿中伴生的Au、Ag、Cu、Se、Te、Cd、Ga、In 等做了化学分析，原矿中Cd0.01859%（大于0.01%）、Ag29.1g/（t大于2g/t）、Cu0.11%（大于0.06%）达到综合利用指标[4]。方铅矿中Ag 为340g/t，占矿床中Ag的38.6%；而在光片中，并未发现银的显微包体或独立矿物，说明银主要以超显微包体或类质同象赋存于方铅矿或其他矿物中。Cd 主要赋存于闪锌矿中，占矿床的73.11%；在光片中，未发现独立的镉矿物或显微包体，说明Cd 主要以类质同象或超显微包体赋存于闪锌矿中。Cu 主要赋存于黄铜矿中。

7 结论

安徽省池州市贵池区宝树尖银多金属矿床是铅锌矿床，主要有益组分为铅和锌，且原矿中Ag、Cd、Cu达到了综合利用指标，成为伴生有益元素。通过对单矿物化学元素分析发现，Ag主要赋存于方铅矿内，Cd主要赋存于闪锌矿内，Cu主要赋存于黄铜矿内。