矿石特征 如何辨别各种矿石

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4.2.1 矿石类型

矿区矿石按氧化程度可分为原生矿石和氧化矿石,氧化矿石一般产于地表至地下0~30m的深度,氧化金矿石多呈黄褐色和棕褐色,其金含量与原生矿石中硫化物含量具有密切关系。原生矿石一般位于地表30m以下,局部地段较浅,矿石多为灰白—深灰色。原生矿石一般毒砂含量较高,常用的堆浸方法难以提取其中的金。

按矿石原岩类型又可以将矿石划分为蚀变砂岩型、蚀变千枚岩型、蚀变灰岩型、蚀变斜长花岗斑岩脉型和石英脉型,共5种类型,其中以黄铁矿化蚀变千枚岩和黄铁矿化蚀变斜长花岗斑岩矿石为主,几乎出现于所有矿脉中;蚀变灰岩型矿石主要产于阳山矿段2脉及13脉;蚀变砂岩型矿石仅在局部产出。矿石一般均较为松散破碎。

4.2.2 矿石矿物成分

矿石中金属矿物种类较多,有自然金、银金矿、毒砂、黄铁矿、辉锑矿,其次有钛铁矿、钒钛磁铁矿、磁铁矿、磁黄铁矿、闪锌矿、方铅矿、白铁矿、硫锑铅矿、钦锰矿、硬锰矿、褐铁矿;主要非金属矿物有石英、绢云母、粘土类矿物(高岭石、蒙脱石等)、方解石、白云石、长石,其次有绿泥石、叶蜡石、绿帘石、重晶石、雄黄、石榴子石;微量矿物有锆石、电气石、透辉石、臭葱石、萤石等。

前述的金属矿物以黄铁矿分布最为广泛,在各类矿石中均可见及,但在氧化带矿石中黄铁矿多转变为褐铁矿。黄铁矿多数呈他形和立方体产出,少数呈五角十二面体,颗粒细小,一般小于2mm。除黄铁矿外、毒砂亦是常见的矿石矿物,多呈针状产出于蚀变千枚岩或斜长花岗斑岩中,局部毒砂含量略高于黄铁矿,其形成时间晚于黄铁矿,常包裹黄铁矿。

对矿区矿石中主要金属矿物的含金性进行了分析,结果表明,毒砂中金含量最高,达143.48×10-6,其次为黄铁矿,为53.01×10-6,而辉锑矿中金含量最低,为20.41×10-6,反映了黄铁矿和毒砂为矿区主要的载金矿物。电子探针分析结果表明(表4.9),黄铁矿中Au含量为0~0.089%,毒砂中为0~0.031%,辉锑矿中为0~0.009%,也反映主要的载金矿物为黄铁矿和毒砂。除Au以外,金属矿物中还含微量的Ag和Hg,但分布较为不均匀。

表4.9 阳山金矿金属矿物电子探针分析结果 w(B)/%

杨荣生(2006)对矿区不同期次黄铁矿、毒砂的S,Se,As,Fe,Ag,Co,Ni等元素含量进行了分析(表4.10),结果表明,成岩期的草莓状黄铁矿几乎不含金;热液期第Ⅰ阶段粗粒的立方体黄铁矿金含量较高,平均为0.06%;热液期第Ⅱ阶段的五角十二面体黄铁矿金含量平均为0.07%,毒砂的金含量平均为0.043%;热液期第Ⅲ阶段黄铁矿金含量平均为0.03%,毒砂的金含量平均为0.093%;热液期第Ⅳ阶段自然金的成色为930。尽管金属矿物中金的分布并不均匀,但热液期金属矿物仍是金的主要载体。图4.7为不同期次黄铁矿、毒砂以及与其他矿物间的关系。

表4.10 阳山金矿黄铁矿毒砂单矿物颗粒电子探针分析结果 w(B)/%

图4.7 不同期次黄铁矿、毒砂以及与其他矿物间的关系

a—蚀变千枚岩中的成岩期草莓状黄铁矿;b—鲕状灰岩中的热液第Ⅰ阶段胶状黄铁矿;c—蚀变千枚岩中的第Ⅰ阶段的{100}黄铁矿和第Ⅱ阶段的毒砂叠加在草莓状黄铁矿之上;d—第Ⅰ阶段的{210}黄铁矿叠加在草莓状黄铁矿之上;e—第Ⅱ阶段的{100}黄铁矿;f—第Ⅱ阶段的{210}黄铁矿围绕第一阶段的{100}黄铁矿生长;g—斑岩中第Ⅱ阶段黄铁矿的生长边;h—第Ⅲ阶段的毒砂包裹先期形成的草莓状黄铁矿和{100}黄铁矿。照片均为反射光下。

Py—黄铁矿;Asp—毒砂;Fram—草莓状黄铁矿;Qz—石英

4.2.3 金的赋存状态及成色

矿石中自然金多以显微—次显微金形式存在于金属矿物中,但在阳山矿段13矿脉,安坝矿段311矿脉均发现有明金(图4.8),其粒度可达2~3mm,均产于扁豆状石英(方解石)脉中。在葛条湾矿段矿石光片中也发现了少量的金矿物,呈他形粒状产于碳酸盐矿物的微裂隙中(图4.9),并常与草莓状黄铁矿共生。

图4.8 安坝311脉石英脉中自然金

(反射单偏光,20×6.3)

图4.9 葛条湾矿段碳酸盐细脉中的自然金

(反射单偏光,50×6.3)

对安坝矿段305矿脉细浸染状黄铁矿化斜长花矿石中自然金进行了镜下统计分析(表4.11,表4.12),结果表明,矿石中的自然金主要赋存于粘土矿物、毒砂、黄铁矿、褐铁矿和臭葱石中,可分为3种赋存状态:①主要以包裹体形式赋存于毒砂、褐铁矿和粘土矿物中,占镜下统计数的85.46%;②以粒间金形式赋存于粘土矿物中,占镜下统计数的12.72%;③以裂隙金形式赋存于黄铁矿的微裂隙中,占统计数的1.82%。金矿物嵌布粒度细微,镜下见到的最大金矿物颗粒仅5~6μm,大部分粒度为2~3μm或更小。

表4.11 金赋存状态镜下统计结果

表4.12 金矿物粒度统计结果

对阳山金矿床311脉石英脉中的金矿物(图4.8)进行了电子探针分析,结果列于表4.13,从中可见阳山金矿床金矿物均为自然金,其中Au含量为93.69%~96.30%,Ag含量为2.98%~5.94%,而其他元素含量甚微。自然金Au/Ag比值为15.77~31.96,相对较高。对自然金颗粒从中心(1-1测点)向外(1-5测点)进行分析,结果表明其边缘Au含量略高,但变化幅度不大,总体成分较为均匀。与西秦岭其他金矿相比,阳山金矿金成色较高(平均为954.7),可能与成矿温度较低有关(薛君治,1994)。

表4.13 阳山金矿床金矿物电子探针分析结果

4.2.4 矿石结构构造特征

该区矿石发育多种结构构造。主要的矿石结构有自形粒状结构、他形结构、环带及环边结构、放射状结构、包含结构、胶状结构、交代结构、草莓结构、聚晶结构等;矿石构造主要有脉状构造、浸染状构造、团块状构造、疏松粉末状构造及碎裂状构造等。

(1)矿石结构

自形粒状结构:主要表现为各种金属硫化物,特别是黄铁矿呈毒砂等粒状分布于蚀变围岩或石英之中。

他形粒状结构:辉锑矿、黄铁矿呈他形或不规则状分布于蚀变围岩或石英中。

环带及环边结构:黄铁矿颗粒具有亮暗环带相间发育的现象,有时表现为晚期黄铁矿围绕早期黄铁矿颗粒生长而发育的次生加大环边现象。

放射状结构:针状毒砂围绕黄铁矿呈放射状发育,为毒砂交代黄铁矿的结果。

包含结构:毒砂矿物颗粒中包裹有黄铁矿或方解石中包裹有毒砂。

胶状结构:表现为晚期黄铁矿呈胶状薄膜环绕早期黄铁矿生长。

交代结构:可见毒砂交代黄铁矿以及辉锑矿交代黄铁矿现象。

草莓结构:黄铁矿呈典型的草莓状浸染分布在矿石中,草莓状黄铁矿常伴生有金矿物的产出。

(2)矿石构造

脉状构造:在露头及标本上常可见到暗灰色的石英黄铁矿细脉,镜下常见碳酸盐矿物、毒砂、黄铁矿等矿物组成微脉穿切辉锑矿或蚀变围岩以及石英矿物集合体。

浸染状构造:为本区常见的一种结构类型。经常可见到细粒状黄铁矿、针状毒砂呈稀疏浸染状(偶见稠密浸染状)分布于蚀变的斜长花岗斑岩、千枚岩以及碳酸盐岩中。

块状构造:局部可见到辉锑矿及黄铁矿集合体呈块状分布在脉体中。

疏松粉末状构造:该种构造主要发育于氧化矿石,为破碎的矿石经氧化后表现出的一种非常松软的构造类型。

碎裂状构造:较大的黄铁矿颗粒及石英经构造作用破碎形成碎裂状构造。



铁矿石的特征~

铁矿石一般有以下几种:
1、磁铁矿 典型特征用吸铁石(磁铁)可以吸住,能感觉到一定的吸力,颜色特征发黑。
2、赤铁矿、褐铁矿 属若磁性矿石,一般为红褐色,质地较软,容易碎。
3、钛铁矿、钛磁铁矿 都含有钛,后者还有磁性,开采价值低于磁铁矿。
4、菱铁矿 如陕西大西沟铁矿。
配合化学分析,结果更准确一些。

矿石矿物按矿物含量的多寡可分为:
①主要矿物,指在矿石中含量较多、且在某一矿种中起主要作用的矿物;
②次要矿物,指矿石中含量较少、对矿石品位不起决定作用的矿物;
③微量矿物,指矿石中一般含量很少,对矿石不起大作用的矿物。矿石中某些特征元素矿物,如镍矿石中微量铂族元素矿物,虽其含量甚微,但有较高的综合利用价值,这类微量矿物仍有较大的经济意义。
在研究矿石的矿物组成时,还应区分矿物的成因(原生的、次生的、变质的)和矿物的工艺特征(易选冶的、难选冶的)等。
矿石中除主要组分外,还伴生有益组分和有害组分。有益组分是可回收的伴生组分或能改善产品性能的组分。如铁矿石中伴生有锰、钒、钴、铌和稀土金属元素等。有害组分对矿石质量有很大影响,如铁矿石中含硫高,会降低金属抗张强度,使钢在高温下变脆;磷多了又会使钢在冷却时变脆等。
矿石的概念是相对的,随着人类对新矿物原料要求的不断增长和工艺技术条件的不断改进,目前无用的矿物也可成为矿石矿物。确定矿与非矿的主要因素是对矿石品位的要求。
[编辑本段]【矿石的品位】
矿石 矿石中金属元素或有用组分的含量。它的表示方法不同,大多数金属矿石,如铁、铜、铅、锌等矿石,是以其中金属元素含量的重量百分比表示;有些金属矿石品位是以其中的氧化物(如三氧化钨、五氧化二钒等)的重量百分比表示;大多数非金属矿物原料是以其中有用矿物或化合物的重量百分比表示,如钾盐、明矾石等;有些非金属矿物则取决于矿物本身的物理、化学特性,如水晶及宝石类;贵金属矿石以克/吨表示;原生金刚石矿石以克拉/吨或毫克/吨表示(1克拉=0.2克);砂矿以克/立方米或千克/立方米表示。在矿产勘查中,常用的边界品位是划分矿与非矿界线的最低品位。工业品位是指在当前能供开采利用矿段或矿体的最低平均品位,又称最低工业品位。达此品位才能计算工业储量。对不同矿种的矿石工业品位要求是不同的,矿种虽同,但矿石类型不一,工业品位要求也有差别。对矿石的工业品位要求是随经济技术进步而改变的,一般来说,工业品位取决于以下因素:矿床规模、开采条件、矿石综合利用的可能性、矿石的工艺条件等。
[编辑本段]【构造和结构】
紫砂矿石 矿石构造是指组成矿石的矿物集合体的形态、大小及空间相互的结合关系等所反映的分布特征。矿石结构是指矿石中单个矿物结晶颗粒的形态、大小及其空间相互的结合关系等所反映的分布特征。例如铬铁矿矿石,当其中铬铁矿矿物集合体为延长的形态,它们与硅酸盐矿物集合体呈相间的带状分布时,则矿石的构造称条带状构造。铬铁矿矿物颗粒多呈自形晶,故称自形粒状结构。矿石构造既可用肉眼观察,也可用显微镜观察。矿石结构主要在显微镜下观察,个别粗大的颗粒也可用肉眼观察。常见的矿石构造有块状、浸染状、豆状、斑点状、环状、肾状、片状、多孔状、蜂窝状、皮壳状、结核状、土状构造等。一般来说,不同的矿石构造类型反映了矿石生成环境和所经历的历史的不同, 但也有不同成矿作用产生同样的矿石构造。 常见的矿石结构有结晶结构(自形晶、半自形晶、他形晶、包晶、雏晶结构等),固溶体分解结构(乳滴状、文象、叶片状、格状、结状、树枝状结构等),胶状结构(葡萄状、鲕状、球粒状结构等),碎屑结构,生物有机体结构,草莓状结构及交代熔蚀结构等。矿石的构造和结构统称矿石组构。研究矿石组构,可以科学地认识矿床成因,对矿床进行正确的工业评价,对矿石开展最佳综合利用,确定选、冶的合理方案。
[编辑本段]【矿石的建造】
指一种由一定成因或地质成矿作用以及特征的矿物集合体构成的矿石类型。又称矿石族。它是矿床类型进一步分类的单元名称。矿床除由单一成因外,也可由不同成矿作用叠加和改造而成,因而每一矿床可由单一或一种以上矿石建造类型构成。例如,火山热液矿床按成因可分为4类:陆相火山-喷气矿床、陆相火山-热液矿床、陆相次火山-热液矿床、海相火山(次火山)-热液矿床。根据建造不同将其中海相火山(次火山)-热液矿床分为:
①绿色凝灰岩建造中的“黑矿”矿床;
②细碧角斑岩建造中的含铜黄铁矿型矿床;
矿石 ③流纹岩-安山岩建造中的菱铁矿矿床;
④基性岩中火山岩建造中的赤铁矿-磁铁矿矿床。根据矿石建造主要组分不同又可将细碧角斑岩建造中的含铜黄铁矿型矿床分为:黄铁矿矿床、黄铁矿型铜矿床、黄铁矿型多金属硫化物矿床。将矿床类型细分为矿石建造类型进行研究,有利于矿床地质学研究的不断深入和发展。

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