某蚀变碎裂岩型金矿石工艺矿物学特征

林 瑶，路 峰，李芬香，王孟挺，张 弛

（河北省地质实验测试中心，河北 保定 071000）

工艺矿物学是对矿石中的元素组成或矿物组成、分布状态等进行系统研究，以此来查明有用组分的分布特征，并配合矿物加工研究和生产，实现对有用矿物资源的合理利用[1，2]。本文对某蚀变碎裂岩型金矿进行了初步的工艺矿物学研究，查明了该矿石的类型、结构构造、矿物组成及含量、自然金的粒度、形态及嵌布特征，可为后续制定合理的选矿工艺流程提供矿物学数据和理论依据[3-5]。

1 矿石的结构构造

由于矿石主要是含金石英岩化碎裂岩类型，所以矿石的结构主要为自形～他形晶粒状结构、压碎结构、揉皱结构、包含结构和填隙结构；构造为星散浸染状构造、斑杂状构造和充填细脉-网脉状构造。

1.1 矿石的结构

（1）自形～他形晶粒状结构：其中自形～半自形晶粒状的矿物见于一部分黄铁矿，其余的黄铁矿、自然金和方铅矿、褐铁矿等金属矿物均为他形晶粒状结构。

（2）压碎结构：矿石中的黄铁矿受力后，晶粒产生裂缝和小的位移及带有许多尖角的碎块，黄铁矿碎块大小大致相等，而碎块间的裂缝中则充填有石英和碳酸盐矿物，形成花岗压碎结构；当被压碎的黄铁矿碎块大小相差悬殊，在细小的黄铁矿碎块中夹有粗大的黄铁矿碎块时，则形成斑状压碎结构。

（3）揉皱结构：方铅矿受力后，产生塑性变形，解理弯曲呈揉皱状。

（4）包含结构：矿石中微细的自然金颗粒包于石英中；粒度大小不等的黄铁矿晶体包于方铅矿中；偶见黝铜矿包于方铅矿中。

（5）他形填隙结构：矿石中的自然金填隙于石英粒间及石英裂隙中，或石英与方铅矿粒间、以及黄铁矿与脉石矿物粒间。

1.2 矿石的构造

（1）星散浸染状构造：矿石中的金属矿物在局部呈均匀、无定向的分布。

（2）斑杂状构造：矿石中的主要金属矿物黄铁矿或方铅矿在局部呈团块状集合体，有些部位分布很少或无。

（3）充填细脉-网脉状构造：矿石中的方铅矿沿矿石裂隙充填，构成细脉状或网脉状构造。

2 矿石的矿物组成及含量

矿石中的金属矿物较少，以黄铁矿为主，其次为方铅矿，少见自然金等其他矿物；非金属矿物含量较多，以石英为主，且受后期地质作用影响，呈现多种碎裂构造。矿石的矿物组成及含量见表1。

表1 矿石的矿物组成及含量

3 金的种类、特征及分布状态

3.1 金的种类

通过镜下鉴定，化学分析表明，金主要以自然金的独立矿物存在，镜下呈金黄色，成色较高。

3.2 自然金粒度

通过矿石中自然金粒度测量，发现金的粒度大小不等，粒度范围较宽，但以细粒金为主，可占相对含量的近60%，最大粒度的自然金为0.06mm×0.045mm，最小的自然金为0.0025mm，见表2。

表2 自然金粒度分析

3.3 自然金的形态

本矿石中自然金形状比较规则，以圆粒状、长粒状为主，可占71.42%，其次为不规则粒状和角粒状的自然金，见表3。

表3 自然金形态分析

3.4 自然金的嵌布特征

本矿石中的自然金分布不均匀，贫富悬殊很大，具有成窝成群分布的特点。在光片中，有时很难发现，有的光片则高度集中。通过镜下观察，自然金的嵌布特征有以下三种：

（1）包裹金：占21.43%，自然金呈粒状颗粒被包于石英中，未见其他金属矿物包裹自然金。

（2）粒间金：仅占7.14%，见于石英粒间金，石英与方铅矿粒间金和石英与黄铁矿粒间，三种粒间金所占比例相等。

（3）裂隙金：为自然金粒的主要嵌布形式，占71.43%。其中与方铅矿连生，分布于石英裂隙中的自然金占33.33%，石英裂隙中的自然金占35.72%，而石英孔洞中的裂隙金较少。

因此，自然金和方铅矿、石英的关系极为密切，见表4。

表4 自然金的嵌布特征

4 金的载体矿物及相关矿物特征

矿石中和自然金关系密切的矿物的主要为石英和方铅矿，其次为黄铁矿，其他矿物和自然金关系不密切。

4.1 石英

矿石中的石英无色，呈他形粒状变晶，粒度大小不等，在0.15mm～2.95mm 间，部分颗粒中含有尘状泥质物质，颗粒较为脏浊，受地质作用力的影响，较多的石英成为大小不等的碎斑、角砾和碎粉。显微变形和显微裂隙发育，可见石英受力后形成的亚晶粒、变形纹。偶见核幔结构，以变形石英残斑为核心，幔部为动力重结晶形成的细小石英新晶和亚晶粒构成，形成塑性流动现象。石英颗粒晶内裂隙和穿晶裂隙均可见，为自然金的迁移、富集提供了较好的容矿场所。因此，有21.43%的自然金包含于石英颗粒中；7.14%的自然金分布于与石英嵌生的矿物粒间；71.43%的自然金分布于石英裂隙中或和方铅矿连生分布于石英裂隙中。

4.2 方铅矿

矿石中的方铅矿具白色反射色，呈他形晶粒状，粒度大小不等，在0.02mm～4.0mm 间，立方体解理完全，显微镜下可见三组解理相交，而呈黑三角形孔洞，偶见受力解理变形弯曲形成的揉皱结构。方铅矿沿矿石中的裂隙充填，构成细脉状或网脉状构造。在局部呈团块状集合体，有些部位很少或无分布，构成斑杂状构造。和自然金的关系密切，与自然金连生，共同分布于石英裂隙中。

4.3 黄铁矿

矿石中的黄铁矿具黄白色反射色，呈自形～他形晶粒状，粒度大小不一，在0.5mm～0.02mm 间，颗粒表面多陷穴和麻点，在矿石中的分布也不均匀，呈星散浸染状和斑杂状分布。由于地质作用力的影响，黄铁矿颗粒裂纹发育，可呈碎块，当碎块大小相等，碎块间的裂缝中充填有石英和碳酸盐矿物时，形成花岗压碎结构；当被压碎的黄铁矿碎块大小相差悬殊，在细小的碎块中夹有粗大的黄铁矿碎块时，则形成斑状压碎结构。镜下偶见自然金和黄铁矿连生或分布于黄铁矿相邻的脉石矿物中。

5 结论

（1）该矿为蚀变碎裂岩型金矿，主要有用元素为金，其他元素可利用价值不高。

（2）矿石矿物组成较为简单，主要金属矿物为黄铁矿和方铅矿，并见42 粒自然金，非金属矿物主要为石英和钾长石，少量碳酸盐矿物和蚀变矿物。矿石主要为含金石英岩化碎裂岩和石英钾长石碎裂岩。

（3）该矿石中的金以独立矿物自然金形式存在，与石英和方铅矿关系极为密切，其次为黄铁矿，其他矿物和自然金关系不密切。自然金主要以细粒裂隙金的形式分布于石英粒间或与方铅矿连生于石英粒间，充分解离后有助于自然金的回收利用。