黑龙江省翠宏山铁多金属矿床伴生分散元素硒的赋存特征

2010-09-07 06:36何财
中国新技术新产品 2010年6期
关键词:毒砂方铅矿辉钼矿

何财

(黑龙江省第六地质勘察院,黑龙江 哈尔滨 154000)

翠宏山铁多金属矿床属大型矽卡岩型矿床。有三个主要矿体,矿石类型较多,主金属矿种较多,伴生分散元素较多且赋存状态复杂。

1 矿床地质简介

该矿床位于黑龙江省小兴安岭-张广才岭铁多金属成矿带翠宏山-二股铁及有色金属成矿亚带北段。矿床内有呈北北西向分布的寒武系下统铅山组地层,由白云质结晶灰岩及变质砂岩组成。该地层周围均被白岗质花岗岩侵入包围。在平面上构成圈闭型接触带;剖面上构成向东、向西陡倾斜,深部拱形缓倾斜接触带。矽卡岩及主要矿体分布于西部陡倾斜与深部缓倾斜侵入接触带上。

成矿作用大体上分为两期四个阶段:即接触交代变质期的白钨矿化阶段和磁铁矿化阶段;含矿热液蚀变期的辉钼矿化阶段和铅锌矿化阶段。伴生分散元素硒主要在辉钼矿化阶段和铅锌矿化阶段中富集。

按照矿物组合划分的矿石类型主要有:磁体矿石、磁铁矿辉钼矿白钨矿矿石、磁铁矿闪锌矿矿石、磁铁矿闪锌矿黄铜矿方铅矿矿石、磁铁矿辉钼矿白钨矿黄铜矿锡石矿石、辉钼矿白钨矿矿石、辉钼矿白钨矿黄铜矿矿石、辉钼矿方铅矿矿石、辉钼矿方铅矿闪锌矿矿石、闪锌矿矿石、闪锌矿黄铜矿矿石、方铅矿矿石、方铅矿闪锌矿矿石、方铅矿闪锌矿黄铜矿矿石,共计十四种。

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组成矿石的金属矿物除上述有用矿物外,还共生有少量的磁黄铁矿、毒砂、硫铋铅矿、辉铋矿、斑铜矿、黄铁矿等。非金属矿物主要有石榴石、透辉石、金云母、符山石、斜矽镁石、黑柱石、阳起石、绿帘石、绿泥石、斜长石、石英、萤石、及碳酸盐类。

矿床内具工业意义的主金属有铁、钼、钨、锌、铅、铜、锡;分散元素有硒、铟、镉。呈异常含量的元素有锂、铍、铼、碲、镓、钪、银。本文仅对分散元素硒的富集与赋存状态作一探讨。

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2 分散元素硒的富集与赋存状态

硒的载体(泛指赋存分散元素的矿物)为除黄铁矿外的各种硫化物。载体中硒的分布属均匀到不均匀程度。通过矿相研究,目前尚未发现硒的独立矿物,分配率计算结果表明,硒主要呈类质同象置换硫的方式赋存于载体中,铅锌硫化物中有硒化物的微晶包裹体。

2.1 硒的富集特点

硒的主要载体是辉钼矿和闪锌矿,辉钼矿最高含硒0.033%,闪锌矿最高含硒0.018%。其余载体中,斑铜矿含硒虽然较高,但分布很少;方铅矿含硒可达0.009%;黄铜矿、毒砂、磁黄铁矿等含硒均在0.001~0.006%;黄铁矿则几乎不含硒(表1)。

用Se/S 比值衡量硒在各载体中的富集程度,可以明显看出:

a.不同的载体硒的富集程度不同,辉钼矿最富含硒,方铅矿和闪锌矿中等,其余载体较低。

b.载体的矿化类型不同,硒的富集程度也不同。如早期形成的叶片状、团巢状辉钼矿比晚期形成的鳞片状、星散状辉钼矿富含硒。其Se/S平均比值分别为 75.5×10-5、63.8×10-5。

c.载体的矿石类型不同,硒的富集程度有本质差别。如铁锌矿石中的褐红色铁闪锌矿较为富含硒,Se/S 比值可达31.5×10-5。而铅锌矿石中的同种铁闪锌矿则几乎不含硒。Se/S 比值不及前者的2%。d.同一矿石类型中,载体的物理化学性质不同,硒的富集程度显示出规律性的变化。如铁锌矿石中,自闪锌矿--铁闪锌矿系列,随着载体含铁量的递增,颜色由浅到深,硒的富集程度明显降低(图1-1)。矿区分布量最大的褐黄色闪锌矿,硒的富集程度最高。

2.2 硒的赋存程度受载体组合的制约

a.单一载体矿石(即矿石中仅有一种硒的载体)。矿石中的硒含量几乎全部分配于该载体中(表3),这种赋存特点并不以其富集程度为转移。

b.多载体矿石。硒在各载体中的赋存程度主要因载体组合不同而异。

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黄铜矿--毒砂--磁黄铁矿组合:一半以上的硒赋存于黄铜矿中,余者分配于毒砂及磁黄铁矿中。硒在三个载体中的赋存程度(以赋存指数“Z=分散元素的矿物分配率 /主元素的矿物占有率”衡量)大致相当。也就是说,在各载体中,硒的分配率适应于硫的占有率。其中,硒在磁黄铁矿中的赋存程度稍有逊色,而在毒砂中则略有增强(表4的63号样)。

闪锌矿——黄铜矿——磁黄铁矿组合:硒赋存的主要对象从上列组合黄铁矿转向闪锌矿(表4的64号样)。闪锌矿中赋存了全矿石2/3的硒,硒在三个载体的分配率全然不与各自的硫占有率相适应。这就意味着,硒在载体中赋存或分配的多寡并不简单地取决于矿石中载体的含量。以硒--硫赋存指数Z衡量,硒在闪锌矿中的赋存程度大于黄铜矿或磁黄铁矿的3-4倍,黄铜矿中硒的赋存程度则仍然略高于磁黄铁矿。

方铅矿——闪锌矿组合:在各类含锌矿石中,硒普遍地并主要地赋存在闪锌矿中,而当矿石中共生有方铅矿时,硒与载体的赋存矛盾发生了质的变化,矿石中大部分乃至绝大部分的硒被方铅矿所占有,硒与闪锌矿几乎不存在赋存关系(表5)。

综上所述,载体组合不同,硒的赋存程度可大致归纳为如下序列:磁黄铁矿→黄铜矿和毒砂→闪锌矿→方铅矿箭头指向硒的赋存程度趋强(相邻组合有意义)。

[1]刘喜彦,张志刚.翠宏山铁多金属矿开采的进一步探讨[J].黑龙江冶金,2008-02-15.

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