甘肃金川铜镍矿伴生金银的赋存状态研究

叶亮山，地里夏提·买买提，胥胜金 （新疆大学地质与矿业工程学院，新疆乌鲁木齐830000）

1 矿区概况

金川铜镍矿区位于中朝准地台西部阿拉善边缘隆起区，南缘的龙首山隆起带北侧。北部以龙首山北侧深断裂 （F1）与阿拉善隆起区内的潮水断陷相接，南部以龙首山南侧深断裂与祁连山地槽的走廊过渡带毗邻。区内广泛出露前震旦纪古老变质岩系。含矿超基性岩体呈岩墙状不整合侵入于下古生界一套深度变质杂岩－混合岩、大理岩内，受F1次级断裂构造控制，超基性岩体沿北西至南东划分为Ⅲ、Ⅰ、Ⅱ、Ⅳ4个矿区［1］（见图1）。金川铜镍储量丰富，此外还有贵金属 （铂、钯、金、银、锇、铱、钌、铑）以及钴、铬、硒、碲、硫等，伴生元素品位低、储量大［1－9］。

注：1、第四系；2、条痕混合岩；3、大理岩；4、含榴二云片麻岩；5、均质混合岩；6、黑云斜长片麻岩；7、混合岩；8、混合花岗岩；9、晚期花岗岩；10、超基性岩体；11、地质界线；12、断层构造。图1 金川铜镍矿床地质构造简图

含矿超基性岩体是一复式侵入体，是岩浆多次上侵形成的，岩体走向北西50～60°。铜镍矿体产状与超基性岩体一致，呈陡倾斜似层状，不规则透镜状、遍豆状产于超基性岩体中下部和底盘围岩内，长10多米至1000余米，厚度最大超过200m，垂直延伸数百米。

2 金银分布特征

金川铜镍硫化物矿体是金银等贵金属存在的基础，无论何种类型的铜镍矿体均有金银矿化，并且只偶尔低于超基性岩铜镍矿体伴生金银含量指标 （金＞0.05g／t，银＞1g／t）。但是，铜镍矿体的上下盘超基性岩体或其他近矿围岩几乎无金、银矿体产出［7－9］。

超基性岩体内或边缘，大理岩交代型铜镍矿体，即使铜镍矿是贫矿体，金、银含量也较高。比如Ⅰ矿区——交代型样品中金、银平均品位分别达0.353、8.865g／t，最高分别达0.86、12.0g／t，比相邻超基性岩体内金银品位高1.35和1.14倍。

超基性岩体的顶底盘围岩一般无金、银矿化，但当晚期含矿热液沿裂隙或构造有利侵入时例外。

晚期含矿热液活动发育地段是金、银富集的部位［7－9］，上述交代型矿体属于此，另外，由于晚期热液叠加，导致铜矿物 （常见矿物为黄铜矿）大量增加，即铜镍比值升高，金、银含量增高。如Ⅰ矿区某段矿体广泛发育滑石－硅酸盐化，矿石蚀变强烈，明显可见大量黄铜矿，金、银含量比其整体金、银平均品位高71.4%、37.1%。

铜镍矿体的近矿石英脉如有铜镍矿化多形成铜镍贫矿或表外矿，而金、银矿化较强。

在金川铜镍硫化物矿区有金、银相对富集地段 （金品位大于1g／t，银品位大于5g／t），但数量很少，Ⅰ、Ⅱ矿区在地勘阶段圈出金富集体19个，银富集体10个，主要分布在海绵陨铁结构的富矿石中。

3 金、银含量及变化特征

Ⅰ矿区金、银品位高于Ⅱ矿区，目前2个矿区生产中段的金、银平均品位：Ⅰ矿区分别为0.18、3.38g／t，Ⅱ矿区分别为0.11、2.13g／t。一般情况下，矿体的上部金、银含量高于下部。

（1）矿石类型不同，金银含量亦有显著差异。Ⅰ矿区某段伴生金、银在不同类型矿石的含量如表1所示，交代型矿石＞海绵陨铁状富矿＞侵染状贫矿＞星点状表外矿＞二辉橄榄岩。

（2）矿石类型相同而矿石品级不同，金、银含量亦不相同。如表1所示，超基性富矿石中的含量大于浸染状贫矿石的含量。

（3）矿体中金、银含量变化属不均匀至很不均匀。如Ⅰ矿区某段金含量变化系数大于等于40%的占总数77.4%，其中变化系数大于等于60%的占总数的54.8%；银变化系数大于等于40%的占总数的58%，其中大于等于60%的占总数的12.9%，银变化系数较小，并且金、银变化系数不规则。

表1 某段伴生金、银在不同类型矿石的含量

4 伴生元素金银与主元素铜镍的关系

（1）金、银含量随铜镍含量的增加而增加，总的是富矿含量高于贫矿含量，贫矿高于表外矿，表外矿含量高于超基性岩。晚期贯入的特富矿 （Ni含量大于3%）铜镍品位虽然很高，而金银含量只近于富矿。

（2）金银含量与铜镍比值成正消长关系，但不成比例增减。铜含量越高，即铜镍比值近于1甚至大于1时，金银含量明显上升，特别是富矿。

5 金、银的赋存状态

（1）Ⅰ矿区某段金、银化学物相分析结果如表2和表3所示，分析结果表明，金、银主要是赋存在硫化物中，硫化物载体金占78.95%以上，硫化物载体银占52.7%。

表2 金化学物相分析

（2）金、银矿物主要是金、银系列互化物，而且以独立矿物状态存在。主要金、银矿物有银金矿、自然金、碲银矿、银镍黄铁矿、碲铋银矿，其中金以银金矿为主，自然金次之，独立银矿物以银镍黄铁矿为主，碲银矿次之，微含银矿物有镍黄铁矿和黄铜矿。电子探针定量分析主要金、银矿物平均金、银百分含量如表4所示。金、银矿物在金属矿物中分布率为82%～90%，说明其形成与金属矿物密切相关，常与黄铜矿、古巴矿、磁黄铁矿、紫硫镍铁矿、黄铁矿、磁铁矿、褐铁矿、针铁矿、赤铁矿等共生，尤其是与黄铜矿和氧化铁矿物共生密切。银矿物除与金形成互化物外，还有碲银矿和少量碲铋钯矿，主要与铜、镍硫化物密切共生。

表3 银化学物相分析

从产出特征看，自然金银矿物以包裹金和裂隙金为主，和黄铜矿关系极为密切。碲银矿主要赋存在方铅矿中，黄铁矿裂隙中亦可见到，有的也散布在脉石中，银镍黄铁矿呈固熔体状态分布于黄铁矿中。金、银矿物以中细－细微粒为主，细粒占38.15%，微粒占30.46%，中粒占24.42%，粗粒仅占5%～7%。自然金银矿物的成色，对74粒自然金银矿物进行电子探针分析，其结果是自然金为85.3%，银金矿为64.0%～70.0%，包裹金的成色好于裂隙金。

表4 主要金、银矿物平均金、银百分含量表

6 结 论

1）铜镍硫化物矿体是金银等贵金属存在的基础，无论何种类型的铜镍矿体均有金银矿化，同时超基性岩体的顶底盘围岩一般无金、银矿化，但是当晚期含矿热液沿裂隙或构造有利侵入时例外。

2）铜镍硫化物矿体中金、银含量变化属不均匀至很不均匀，并且金、银变化系数不规则。

3）金、银含量随铜镍含量的增加而增加，并且金银含量与铜镍比值成正消长关系，但不成比例增减。

4）金、银主要是赋存在硫化物中，金、银矿物主要是金、银系列互化物，以独立矿物状态存在，并且金、银矿物常与金属矿物共生，尤其与铜、镍硫化物共生密切。

［1］甘肃省地质矿产局第六地质队 .白家咀子硫化铜镍矿床地质 ［M］.北京：地质出版社，1984：1－225.

［2］朱文凤，梁有彬 .金川铜镍硫化物矿床铂族元素的赋存状态及分布规律 ［J］.地质与勘探，2000（1）：26－28.

［3］汤中立 .超大型岩浆硫化物矿床的类型及地质对比意义 ［J］.甘肃地质学报，1992（1）：24－47.

［4］汤中立，李文渊 .金川铜镍硫化物矿床模式及地质特征对比 ［M］.北京：地质出版社，1995.

［5］汤中立，李文渊 .金川铜镍硫化物 （含铂）矿床成矿模式及地质对比 ［M］.北京：地质出版社，1995.

［6］汤中立 .金川铜镍硫化物矿床成矿模式 ［J］.现代地质，1990，4（4）：55－64.

［7］汤中立 .岩浆硫化物矿床成矿机制 ［M］.北京：地质出版社，1998.

［8］柴凤梅，张招崇，毛景文 .岩浆型Cu－Ni－PGE硫化物矿床研究的几个问题探讨 ［J］.矿床地质，2005，24（3）：325－335.

［9］汤中立 .中国岩浆硫化物矿床的主要成矿机制 ［J］.地质学报，1996，70（3）：237－243.