河南桐柏銀洞嶺銀礦床地質(zhì)特征及銀的賦存形式

摘要：銀洞嶺銀礦床屬于圍山城金銀成礦系統(tǒng)，受構(gòu)造和地層雙重控制。賦礦地層是歪頭山組下部第五巖性段(Pt3w51)，儲礦構(gòu)造是朱莊背斜兩翼的順層斷層和層間剝離斷層。賦礦巖石主要為白云石英片巖、白云斜長片巖及大理巖。礦石主要組構(gòu)有交代結(jié)構(gòu)，角礫狀結(jié)構(gòu)，浸染狀、細(xì)脈狀、條帶狀、斑雜狀構(gòu)造等。礦石類型是氧化帶礦石和混合帶礦石。本文主要通過金屬礦物電子探針分析，對元素進(jìn)行定性定量的分析，進(jìn)而確定銀礦物組合特征，銀的賦存狀態(tài)。為解決銀礦資源的開發(fā)利用，該類礦石的選冶工藝選擇提供重要的依據(jù)。

關(guān)鍵詞：銀洞嶺銀礦床 地質(zhì)特征 賦存形式 電子探針

1． 區(qū)域地質(zhì)概況

銀洞嶺銀礦位于桐柏山北坡圍山城金銀多金屬成礦帶東部。大地構(gòu)造屬秦嶺—大別山構(gòu)造帶中段，北秦嶺構(gòu)造帶。介于南陽盆地和吳城盆地間，該區(qū)地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜，經(jīng)歷多期構(gòu)造活動，由多個(gè)形成于不同構(gòu)造環(huán)境，有著各自獨(dú)立的建造特征、變形變質(zhì)和構(gòu)造演化序列的構(gòu)造地層地體，經(jīng)多次聚合后拼貼并焊結(jié)為一體的復(fù)雜構(gòu)造帶[1]。

2． 礦床地質(zhì)特征

礦床位于圍山城銀金多金屬礦帶東部（圖2-1），出露上元古界歪頭山巖組下部各巖性段。軸跡北西走向并北西傾伏的朱莊直立褶皺疊加在軸跡北東走向并北東傾伏的老洞坡斜歪—緊閉同斜褶皺之上，兩期背斜構(gòu)造疊加形成本區(qū)穹隆狀構(gòu)造。斷裂構(gòu)造尤為發(fā)育，早期為層間剝離斷層或高角度順層正斷層，晚期疊加縱橫向正斷層。沿?cái)嗔寻l(fā)育煌斑巖脈或晚期螢石礦化。銀多金屬礦體主要分布于構(gòu)造穹窿北東、東南和南西部位，相應(yīng)劃分為銀洞嶺、老洞坡和關(guān)沖三個(gè)礦段。礦體主要賦存在歪頭山巖組第五巖性段中層間剝離斷層或高角度順層正斷層中。賦礦巖石主要為白云石英片巖、白云斜長片巖及大理巖。礦體呈似層狀穩(wěn)定延伸，構(gòu)造轉(zhuǎn)緩部位厚大。礦石主要組構(gòu)有交代結(jié)構(gòu)，角礫狀結(jié)構(gòu)，浸染狀、細(xì)脈狀、條帶狀、斑雜狀構(gòu)造等。

2.1礦體特征

礦段位于趙莊水庫北岸，西起小朱莊，東至小劉莊，處于構(gòu)造穹窿北側(cè)。圈定A1（圖2-2）、A2兩個(gè)銀多金屬礦體，分別受控于F1-1、F1-2層間剝離斷層。

A1礦體總體走向70°左右，傾向北西，傾角30-40°，產(chǎn)狀與F1-1層間剝離一致。一般中淺部順層發(fā)育，中下部傾角變緩并在Pz2w13巖性段具穿層現(xiàn)象；受褶皺影響礦體東部局部傾角轉(zhuǎn)陡，沿走向和傾向延伸呈舒緩波狀。礦體具膨縮尖滅再現(xiàn)，厚度隨賦礦斷裂的產(chǎn)狀而變化，礦體呈似層狀(圖2-2)。A2銀礦體(隱伏礦體)賦存于F1-2層間剝離斷層內(nèi)，呈似層狀平行A1礦體半隱伏產(chǎn)出。發(fā)育在歪頭山巖組下部第5巖性段內(nèi)的層間剝離斷層，是主要的控礦、儲礦構(gòu)造。由陡變緩部位厚大，產(chǎn)狀相對變陡時(shí)礦體變薄。賦礦巖石主要為硅化石英片巖、變粒巖和碎裂大理巖。近礦圍巖蝕變以硅化為主，硅化自下而上由弱變強(qiáng)，地表形成厚大硅化帽，深部表現(xiàn)為硅化—絹云母化。橫向上表現(xiàn)為以硅化、絹云母化、鉛鋅礦化為中心，兩側(cè)伴以碳酸鹽化、綠泥石化和泥化。A2銀礦體賦存于F1-2層間剝離斷層內(nèi)，呈似層狀平行于A1半隱狀產(chǎn)出。地表表現(xiàn)為硅化破碎的白云粒巖、大理巖，礦化連續(xù)、均勻、銻異常發(fā)育。

2.2礦石類型

銀洞嶺礦床的近地表部分，長期經(jīng)受氧、水、生物有機(jī)質(zhì)等風(fēng)化作用，產(chǎn)生表生分帶現(xiàn)象。礦石類型可分為氧化礦石和混合—原生帶礦石。分述如下：

氧化帶：礦物組合是，褐鐵礦—菱鋅礦—白鉛礦—自然銀—孔雀石構(gòu)成的表生礦物共生組合（圖2-3、4）。 氧化帶常見氧化礦物褐鐵礦，褐鐵礦呈黃褐色，蜂窩狀構(gòu)造（圖2-5），這種構(gòu)造由纖細(xì)的硅質(zhì)褐鐵礦交織薄膜構(gòu)成骨架，骨架間空洞充填了疏松狀褐鐵礦及次生礦物。骨架構(gòu)造反映原生礦物的解理、晶體和晶面輪廓。原生礦物可能是黃鐵礦、方鉛礦。因風(fēng)化作用沿解理進(jìn)行，而使殘留的蜂窩壁骨架沿一個(gè)方向大致平行，與垂直這個(gè)方向的另一組解理構(gòu)成近直角的方形、長方形骨架，蜂窩壁特小，成解理細(xì)胞狀構(gòu)造（圖2-5）。

礦床混合—原生帶：金屬礦物組合是，黃鐵礦—閃鋅礦—方鉛礦—黝銅礦—自然銀—輝銀礦—黃銅礦，見圖（2-6，2-7）

2.3礦物生成順序

礦物生成順序，是指在同一礦化階段中，各種礦物結(jié)晶的先后次序。不同礦化階段生成的礦物之間不能歸納為礦物的生成順序。銀洞嶺礦床礦石絕大部分形成于構(gòu)造熱液期，變質(zhì)熱液期有黃鐵礦形成，固黃鐵礦形成最早。礦體的近地表部位，長期受水、風(fēng)和有機(jī)質(zhì)的作用，形成氧化礦，有明顯的氧化帶。故成礦可分為三個(gè)成礦期，變質(zhì)熱液期、構(gòu)造熱液期和風(fēng)化期。金屬硫化物形成于構(gòu)造熱液期，根據(jù)脈狀穿插關(guān)系、礦體內(nèi)部分帶構(gòu)造、交代溶蝕構(gòu)造確定礦物生成的先后順序。石英脈沿著解理穿插閃鋅礦，內(nèi)壁發(fā)育方鉛礦（2-8圖）。可知閃鋅礦先于方鉛礦形成。黝銅礦與方鉛礦接觸邊，凸凹不平，黝銅礦呈流體狀穿插方鉛礦。可知，黝銅礦后于方鉛礦。

輝銀礦沿著黃銅礦邊緣交代溶蝕發(fā)育（圖2-9），形成反應(yīng)邊結(jié)構(gòu)。見有黃銅礦顆粒被輝銀礦膠結(jié)。可知，輝銀礦后于黃銅礦形成。自然銀呈包裹體狀產(chǎn)于黝銅礦和方鉛礦中，可知自然銀后于黝銅礦生成。

礦石中礦物種類、含量與礦石中礦物成分分別列于表2-2。

3． 銀的賦存形式

金屬礦物電子探針分析結(jié)果表明（表3-1），含銀礦物主要有：自然銀、輝銀礦、輝銅礦、黝銅礦。根據(jù)顯微鏡觀察、電子探針和親硫元素化學(xué)性質(zhì)確定銀元素的賦存形式，可知銀主要是以獨(dú)立礦物的形式存在，以輝銀礦為主，含少量自然銀，自然銀粒度分析，最大粒徑0.295毫米，最小粒徑<0.01毫米，呈包體銀、裂隙銀產(chǎn)出。裂隙銀主要賦存于方鉛礦、白鉛礦、閃鋅礦、菱鋅礦裂隙中，呈細(xì)脈狀、樹枝狀，粒度相對較細(xì)。包體銀呈包體賦存于方鉛礦、白鉛礦、閃鋅礦、菱鋅礦等多種鉛、鋅礦物晶體和石英、方解石脈中，粒度相對較粗。同時(shí)根據(jù)元素化學(xué)性質(zhì)及元素含量確定，根據(jù)表3-1，金屬礦物電子探針對元素進(jìn)行定性定量的分析，進(jìn)而確定何種礦物。利用“原子數(shù)＝重量/原子量”，得到單位礦物質(zhì)量各元素原子數(shù)（表3-2），為了便于比較，表3-2中的各原子數(shù)放大了10倍。得到礦物化學(xué)元素組成，再與標(biāo)準(zhǔn)礦物比較，確定礦物名稱（表3-3）銀還以類質(zhì)同象存在于輝銅礦、黝銅礦晶格中。對YDL-11薄片進(jìn)行掃描得到銀、銅、鎘的面點(diǎn)分布圖（圖3-2、3、4、5、6），結(jié)合電子探針分析結(jié)果知，圖3-1是輝銅礦，銀的面點(diǎn)分布較為密集。輝銅礦沿著方鉛礦解理和邊緣發(fā)育，銅被銀交代，銀以類質(zhì)同象存在于輝銅礦晶格中。銀表現(xiàn)出與銅的正相關(guān)性。

結(jié)論

1. 銀洞嶺銀礦床賦礦地層是上元古界歪頭山組下部第5巖性段（Pt3w51），礦體主要賦存在歪頭山巖組第五巖性段中層間剝離斷層或高角度順層正斷層中。賦礦巖石主要為白云石英片巖、白云斜長片巖及大理巖。礦體呈似層狀穩(wěn)定延伸，構(gòu)造轉(zhuǎn)緩部位厚大。礦石主要組構(gòu)有交代結(jié)構(gòu)，角礫狀結(jié)構(gòu)，浸染狀、細(xì)脈狀、條帶狀、斑雜狀構(gòu)造等。

2. 礦石類型可分為氧化礦石和混合—原生帶礦石。氧化礦物組合是：褐鐵礦—菱鋅礦—白鉛礦—自然銀—孔雀石；混合—原生礦物組合是：黃鐵礦—閃鋅礦—方鉛礦—黝銅礦—自然銀—輝銀礦—黃銅礦。

3. 銀主要以獨(dú)立礦物（輝銀礦和自然銀）形式存在，以輝銀礦為主，含少量自然銀。自然銀呈包體銀、裂隙銀產(chǎn)出。包體銀呈包體賦存于方鉛礦、白鉛礦、閃鋅礦、菱鋅礦等多種鉛、鋅礦物晶體和石英、方解石脈中，粒度相對較粗。裂隙銀主要賦存于方鉛礦、白鉛礦、閃鋅礦、菱鋅礦裂隙中，呈細(xì)脈狀、樹枝狀，粒度相對較細(xì)。銀還以類質(zhì)同象存在于輝銅礦、黝銅礦晶格中。

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