云南普朗斑岩型铜矿伴生元素金、银、钼的赋存状态与分布规律

吴练荣，吴维虎，董桥峰，唐思宇，李志鹏

(1.云南迪庆有色金属有限责任公司，云南 昆明 674400)(2.中国有色金属工业昆明勘察设计研究院有限公司，云南 昆明 650051)

0 引 言

西南三江成矿带是我国16个重要成矿带之一，李文昌等根据对斑岩型Cu(Mo、Au)多金属矿床成矿元素、伴生元素等方面的综合研究，认为西南三江地区斑岩型矿床的成矿元素以Cu、Mo或Cu、Au为主，伴生元素为Au(Mo)、Ag、Pb、Zn、W、Sn、Bi、V、Ti、Zr、Hg、Sb、As、Co、Ni等[1-2]。位于三江南段的格咱铜多金属矿集区有35个矿床(点)。主要矿床类型有斑岩型、矽卡岩型、构造热液型、热液石英脉型等[3]。普朗铜矿是格咱矿集区斑岩型铜矿的典型代表，是中国近年来发现的印支期重要斑岩型铜矿床[2-4]。前人对其进行了大量研究工作，主要涉及成矿年代、地球化学、矿床地质、成矿构造背景、岩浆源区、成矿物质来源等诸多方面，取得了丰硕的成果并积累了宝贵的资料。在前期的工作中，对伴生Au、Ag、Mo做了资源量估算，但研究程度不够， 因此需要继续开展矿产资源综合勘查和评价工作。笔者通过野外地质调查、室内显微镜鉴定、电子探针、能谱分析、Surf数理统计等手段，研究了Au、Ag、Mo的赋存状态、分布规律、相关性特征，其成果对矿山开展综合研究和开发利用均具有重要意义[5-6]。

1 矿床地质特征简述

该区地处甘孜—理塘结合带西侧德格—中甸陆块东缘，印支期义敦—中甸岛弧带南段，矿体产于印支期浅成-超浅成中酸性斑(玢)岩体中，其直接围岩为石英二长斑岩、石英闪长玢岩，属物质成分简单的超大型斑岩铜矿。

矿区主要出露三叠系上统图姆沟组(T3t)。总体属火山-碎屑岩建造，岩性为灰至深灰色板岩、粉砂质绢云板岩，夹变质砂岩、安山岩等；靠近中酸性岩体附近岩石角岩化形成角岩。

火山岩主要是晚三叠世卡尼期至卡诺利期以安山岩为主的钙碱性系列玄武-安山岩组合。主要出露浅成-超浅成侵入岩，属印支期普朗复式中酸性斑(玢)岩体，面积8.9 km2。受北西向的黑水塘断裂及北东东向的全干力达断裂控制，平面上呈“喇叭”状(见图1)。岩体与围岩呈港湾状、参差状接触，围岩具角岩化。主要岩石类型有石英闪长玢岩、石英二长斑岩、花岗闪长斑岩，具从中性-酸性分异演化趋势，与铜矿化关系密切。蚀变主要有钾化、硅化，次有绢云母化、钠长石化等，局部叠置有粘土化、绿泥石化、钠黝帘石化。具对称的蚀变分带，中心部位为钾化硅化带，向两侧依次为绢英岩化带、青盘岩化带[7-8]。

主矿体KT1产于斑岩体中心部位，控制矿体长2 240 m，垂深2.23～1 193.35 m。矿体呈大透镜状，NW向展布，空间上呈一北西向展布“马鞍”状，平面上为一不规则“多节葫芦”形，在剖面上呈筒状。南部矿体分布较宽，达360～700 m，北部宽度变窄，为120～500 m；北西走向，倾向北东，倾角一般55°～80°。矿体中心矿化连续，向四周有分枝现象。金属矿物有黄铜矿、斑铜矿、黄铁矿、磁黄铁矿等。矿石自然类型为硫化矿，矿石工业类型以石英二长斑岩型铜矿石为主，其次为石英闪长玢岩型铜矿石，少量花岗闪长斑岩型、角岩型铜矿石。钾化硅化带以工业品位矿石为主；绢英岩化带以低品位矿石为主；矿化十分连续。显示中部厚大、品位高，向四周厚度逐渐变薄、铜品位逐渐变低特征。矿体顶、底板与含矿岩石一致，主要为石英二长斑岩，其次为石英闪长玢岩、花岗闪长斑岩。矿石中主要成矿元素为Cu，品位0.20%～3.63%，平均0.40%，品位变化系数65.78%，属较均匀型，矿床规模为超大型。伴生Au、Ag、Mo资源量达到大型规模[7- 12]。

2 伴生Au、Ag、Mo元素的赋存状态

2.1 各矿物组合中Au、Ag、Mo分布情况

2.1.1 单矿物分析结果

昆明冶金研究院通过矿物分离法对矿石各矿物组合中Au、Ag 含量进行了化学分析，结果见表1[13-14]。本次挑选黄铜矿、辉钼矿、黄铁矿单矿物，对矿物中Au、Ag、Mo含量做化学分析，结果见表2。

表1 普朗铜矿石各矿物组合中金、银含量化学分析结果

表2 普朗铜矿石中单矿物化学分析结果

单矿物分析结果表明：Au在黄铜矿中富集达到4.23 g/t，在黄铁矿中达2.9 g//t。Ag在黄铜矿中富集达到104 g/t，在辉钼矿中达8.53 g/t，黄铁矿中达6.6 g/t。Mo在辉钼矿中含量约51%。

2.1.2 Au、Ag、Mo的能谱分析结果

本次调查分岩性在不同的蚀变带取原矿样5件，经扫描电镜能谱分析，发现样品中含有黄铜矿、黄铁矿、磁黄铁矿、辉钼矿、方铅矿、银金矿、白钨矿、褐帘石、钍石、金红石、独居石等矿物。仅在银金矿中发现Au、Ag，个别方铅矿中检出银，矿物的能谱图见图2，矿物的能谱分析结果见表3。

图1 普朗铜矿区地质图(据文献[7]修编)

图2 普朗铜矿石矿物能谱图(国土资源部昆明矿产资源监督检测中心测试，2020)

表3 普朗铜矿石矿物的能谱分析结果 %

2.2 Au、Ag的赋存状态

前期研究表明：Au和Ag在黄铜矿、黄铁矿、辉钼矿中较为富集，在绿帘石、透闪石中有一定程度富集，在石英、长石及粘土矿物中含量低于原矿品位。在硫化矿石中未见含Au、Ag矿物，据1∶20万区调资料，在普朗矿区下游河谷的重砂见有自然金，但含量甚低[7]。经镜下观察、人工重砂分析，初步研究结果显示：金主要以类质同象或超显微包体的形式赋存于黄铜矿、黄铁矿中；部分以超显微包体的形式赋存于绿帘石、角闪石等矿物中[14]。

本次调查结果表明：Au以自然金的形式赋存在银金矿中，含量约76%，Ag以类质同象的形式赋存在银金矿中，含量约24%。银金矿呈粒状，包裹在黄铜矿中，粒度约10 μm[11-14]。

2.3 Mo的赋存状态

经镜下观察、人工重砂分析等方法研究发现：Mo以独立矿物的形式赋存在辉钼矿中，含量约67%。多为半自形—他形粒状，少数片状。常沿矿石裂隙中分布，粒度在 0.1～0.15 mm之间，部分与黄铜矿连生；部分分布于脉石矿物中，粒度在0.025～0.1 mm之间，其中有少量粒度仅为0.025～0.03 mm。辉钼矿中可包裹有极少量黄铜矿，亦有极少量辉钼矿包裹于黄铜矿中。

3 伴生Au、Ag、Mo元素的分布规律和相关性

3.1 Au、Ag、Mo的含量特征

收集矿区近400个探矿工程(槽、井、坑、钻)资料，根据矿体组合分析样、单样化学分析数据(6万个Cu、3.4万个Mo、2万个Au、1.4万个Ag数据)[15]，应用Surf软件进行数理统计分析，其结果见表4。

表4 普朗铜矿石有益组分含量特征统计表

由表4可以看出：

(1)Au、Ag、Mo在石英二长斑岩型(ηοπ51)、石英闪长玢岩型(δομ51)、花岗闪长斑岩型(γσπ52)、角岩型(Hs)矿石中均有分布。伴生元素在各类型矿石中的含量特征为：石英二长斑岩型(ηοπ51)矿石Mo含量最高，Au、Ag含量次高；石英闪长玢岩型(δομ51)矿石Ag、Mo含量次高，Au含量最低；花岗闪长斑岩型(γσπ52)矿石Au含量次高，Mo含量最低；角岩型(Hs)矿石Au、Ag含量最高，Mo含量偏低。

(2)Au、Ag、Mo可产于钾硅化带(KSi)、绢英岩化带(SiSe)、青盘岩化带(ChEp)、以及角岩化带(Hs)。伴生元素在各蚀变带中含量特征为：钾硅化带(KSi)矿石Mo含量最高，Au含量次高，Ag含量最低；绢英岩化带(SiSe)矿石Au、Ag、Mo含量次高；青盘岩化带(ChEp)矿石Ag含量次高，Au、Mo含量最低；角岩化带(Hs)矿石Au、Ag含量最高，Mo含量偏低。

(3)矿床矿石中含Au 0.01～24.5 g/t，平均0.10 g/t，品位变化系数55.06%，矿化均匀；含Ag 0.17～27.33 g/t，平均2.07 g/t，品位变化系数48.53%，矿化均匀；含Mo 0.001～0.26%，平均0.13%，品位变化系数132.09%，矿化较均匀。其中，工业矿石中伴生元素品位分别为Au 0.11 g/t、Ag 2.10 g/t、Mo 0.014%。低品位矿石中伴生元素品位分别为Au 0.07 g/t、Ag 2.02 g/t、Mo 0.012%。二者相差不大[11]。

综上，Au在外接触带及围岩中品位较高；Ag在石英闪长玢岩及角岩中品位较高；Mo在石英二长斑岩中品位较高。伴生Au、Ag、Mo在工业矿石中品位稍高，在低品位矿石中品位略低，但相差不大。

3.2 Au、Ag、Mo的分布规律

利用KT1主矿体纵Ⅰ号勘探线剖面图，结合样品化学分析数据，应用Surf软件编制纵Ⅰ号勘探线品位分布图(见图3)，从图3可以得出：

(1)KT1矿体1～4线3 700 m标高以上范围Au含量高于其它地段，16线以北Au品位明显降低。

(2)KT1矿体1～6线3 700 m标高以上范围，绢英岩化带(外带)、岩体外接触带Ag含量高于其它地段。

(3)KT1工业矿石中辉钼矿分布不均，多分布于KT1矿体的南、北部，从矿体中心向外，从3 800 m往下，Mo品位逐渐变高。16线以北(低品位矿体)Mo品位相对较高，24～32线部分地段Mo品位达到边界品位以上，能圈出少量Mo矿体[16-17]。

图3 普朗铜矿床纵Ⅰ号剖面线Cu、Au、Ag、Mo品位分布图

3.3 相关性分析

选取KT1主矿体0号、12号、20号、纵Ⅰ号勘探线探矿工程的样品化学分析数据，应用SPSS软件进行数理统计分析，计算出来元素变量之间的相关系数见表5。

表5 普朗铜矿床成矿元素相关系数表

从表5可以看出，主元素Cu与Au、Ag呈正相关，相关系数分别达到0.64，0.59，Au、Ag与Cu关系密切，均为亲Cu元素。Au与Ag关系密切，相关系数0.55。Mo与Cu、Au、Ag相关性较小，相关系数分别为0.06，-0.04，0.04 ，关系不密切，说明Mo矿化不受Cu、Au、Ag矿化控制。

4 结论和建议

4.1 结 论

(1)普朗铜矿床矿石中Au、Ag主要以类质同象或超显微包体的形式赋存于黄铜矿、黄铁矿中；含金矿物为银金矿，金以自然金的形式赋存在银金矿中，银以类质同象的形式赋存在银金矿中。银金矿呈粒状，包裹在黄铜矿中。

(2)Au、Ag可产于斑岩矿床的每个蚀变带，角岩型铜矿石中的Au、Ag含量一般高于其它类型铜矿石。总体上，KT1矿体1～4线3 700 m标高以上范围内Au、Ag含量高于其它地段，从矿体中心由内往外、1～4线南北两侧Au、Ag品位逐渐降低；在外接触带及角岩型铜矿体中Au、Ag品位又逐渐变高。

(3)Mo以独立矿物的形式赋存在辉钼矿中，KT1矿体中辉钼矿分布不均，可产于该矿床的每个蚀变带，绢英岩化带、青磐岩化带铜矿石中Mo含量一般高于钾硅化带中Mo含量。

(4)Cu与Au、Ag、Mo相关强度依次为Cu—Ag、Au—Mo。Cu和Au、Ag关系密切，说明Au、Ag主要赋存在黄铜矿中，与能谱分析结果一致；Cu和Mo相关性较小，说明Mo矿化不受Cu矿化控制，与Mo的分布规律一致。

4.2 建 议

矿山在后续勘查和开发利用工作中，加强伴生元素综合评价、工艺矿物学及其开发利用研究工作。主矿体上下盘、南北两端、3 700 m往下，以低品位矿为主。低品位铜矿石中伴生Au、Ag、Mo品位接近工业铜矿石中伴生元素品位。低品位矿石量是工业矿石量的两倍，资源量巨大，目前暂不能回收利用[[10-18]。考虑到伴生元素的存在，通过系统工作和综合研究，若能回收利用低品位矿，不但可提高资源利用率，还有望延长矿山的服务年限。对矿山来说，具有重要意义。