礦石學(xué)研究現(xiàn)狀及發(fā)展動(dòng)態(tài)分析

林小玉

(成都理工大學(xué) 四川 成都 610059)

一、引言

礦石是選礦加工的唯一對(duì)象，選礦的中心任務(wù)，就是根據(jù)礦石中各礦物間的物理和物理化學(xué)性質(zhì)上的差異，采用不同方法使有用礦物和脈石分離，除掉有害雜質(zhì)，并把共生的有用礦物相互分離成單獨(dú)的精礦。礦石是由礦物組成的天然集合體，呈現(xiàn)出的所有特征，尤其是它的分選性質(zhì)，取決于其礦物組成狀況。本文從礦物學(xué)和礦床學(xué)研究現(xiàn)狀及發(fā)展出發(fā)，了解礦石學(xué)的研究?jī)?nèi)容與方法，以巴勉金礦床為例，詳細(xì)介紹了如何用礦石學(xué)研究手段解決地質(zhì)學(xué)問(wèn)題。

二、礦石學(xué)

(一)礦石學(xué)概念及研究?jī)?nèi)容。礦石學(xué)是以礦石為研究對(duì)象的一門(mén)基礎(chǔ)學(xué)科，主要是研究固體礦石中的金屬礦石、煤及寶玉石等。礦石學(xué)是礦床學(xué)、找礦勒探地質(zhì)學(xué)、礦石工藝學(xué)(選礦學(xué)和冶金學(xué))等的基礎(chǔ)學(xué)科。

礦石學(xué)研究?jī)?nèi)容主要是：研究礦石的礦物成分；研究礦石的構(gòu)造、結(jié)構(gòu)(組構(gòu))；研究礦化規(guī)律；研究礦石的技術(shù)加工性能。

(二)礦石學(xué)研究的工作程序。礦石學(xué)研究工作程序可分為以下三個(gè)階段：1.野外研究階段。收集已有的地質(zhì)資料來(lái)了解礦床的地層、構(gòu)造、巖漿活動(dòng)、地質(zhì)發(fā)展史、礦體構(gòu)造、礦石以及圍巖等方面的情況，在此基礎(chǔ)上再選擇有意義的礦化露頭、探槽、坑道、鉆孔、采場(chǎng)進(jìn)行地質(zhì)觀察和編錄，同時(shí)采集研究所用標(biāo)本。2.室內(nèi)研究階段。主要任務(wù)是進(jìn)行顯微鏡下鑒定和研究，必要時(shí)還需要進(jìn)行其他一些專(zhuān)門(mén)性研究。3.綜合整理研究階段。主要是綜合野外、室內(nèi)研究的成果和文獻(xiàn)資料，編寫(xiě)礦石研究報(bào)告書(shū)。

三、礦石學(xué)應(yīng)用實(shí)例

(一)巴勉金礦區(qū)域地質(zhì)特征。區(qū)域上處于我國(guó)云南“三江”成礦帶南延部分，特提斯造山區(qū)南東段的昌都-思茅-南邦陸塊(Ⅱ)中南部(圖1)，景洪-南塔島弧帶(Ⅱ1)與思茅-豐沙里-沙耶武里微陸塊(Ⅱ2)拼合部位，豐沙里-瑯勃拉邦-沙耶武里金成礦遠(yuǎn)景區(qū)、巴勉(北賓)-北塔金礦化集中區(qū)內(nèi)。本區(qū)自燕山期構(gòu)造運(yùn)動(dòng)以來(lái)，經(jīng)歷了長(zhǎng)期演化發(fā)展過(guò)程，地質(zhì)構(gòu)造強(qiáng)烈而復(fù)雜，斷裂構(gòu)造發(fā)育，為礦液活動(dòng)提供了理想的活動(dòng)空間；巖漿活動(dòng)頻繁，為成礦提供了豐富的物質(zhì)和充足的熱源，成礦地質(zhì)背景較好。

圖1 老撾北部重要斷裂位置與構(gòu)造單元?jiǎng)澐謭D(據(jù)老撾烏多姆賽省巴勉縣紅銅礦及其附屬礦產(chǎn)勘查項(xiàng)目成果報(bào)告)

(二)礦石特征。1.礦石礦物成分及金的賦存狀態(tài)。(1)自然元素。自然金：分子式是Au，呈它形粒狀、枝狀、片狀，部分與磁黃鐵礦連生，或包裹在磁黃鐵礦中，部分與方解石連生，部分分布于黃鐵礦(氧化成為褐鐵礦)之間的裂隙中。黃鐵礦：礦石中含量約2.4%。呈自形粒狀、半自形粒狀、它形粒狀，浸染狀或斷續(xù)脈狀分布于礦石中，部分與毒砂、黃銅礦連生，部分包含在毒砂中，與金的關(guān)系密切，部分黃鐵礦裂隙中分布自然金。毒砂：礦石中含量約0.7%。呈半自形柱狀、它形粒狀，稀疏浸染狀或斷續(xù)脈狀分布于礦石中，部分與黃鐵礦連生。(2)氧化物。石英：原生礦礦石中含量約33%，氧化礦礦石中含量約47%。主要的脈石礦物之一。呈它形粒狀、片狀，與絹(白)云母、褐鐵礦、方解石等連生。(3)硅酸鹽。絹云母：礦石中含量約13%。次要的脈石礦物之一。呈顯微鱗片狀、片狀，與綠泥石、石英、白云石等連生，大多定向排列。(4)碳酸鹽。白云石：礦石中含量約3%。呈它形粒狀，與石英、絹云母、透閃石等連生。2.礦石化學(xué)成分。各類(lèi)型礦石中Au品位變化較大，即石英脈型礦石Au品位較高，最高可達(dá)到164g/t，平均品位在10-20g/t之間，蝕變巖型金礦石品位相對(duì)于石英脈型金礦石偏低，一般在1.0-5.0g/t之間，局部地段品位可達(dá)10g/t。礦體沿走向及傾向上所見(jiàn)礦體品位變化不大，金品位的高低與礦體厚度大致呈正相關(guān)關(guān)系。有害元素主要為As，其含量高、對(duì)選礦影響大，通過(guò)階段性選礦報(bào)告來(lái)看，從地表至地下As含量逐漸降低，地表氧化礦柱浸實(shí)驗(yàn)Au浸出率達(dá)98%，而原生礦Au浸出率在50%-60%之間，并且As含量較高，故在今后要開(kāi)展“優(yōu)先浮選金和黃鐵礦”(抑制毒砂)的探索性試驗(yàn)，希望能獲得含砷低的浮選金精礦，達(dá)到金砷分離的目的。

四、總結(jié)

礦石學(xué)的研究對(duì)象是礦床中的礦石，屬于礦床學(xué)的分支學(xué)科。礦石中礦物成分、結(jié)構(gòu)構(gòu)造、化學(xué)成分和礦石類(lèi)型是礦石學(xué)需要研究的基本問(wèn)題。礦物學(xué)是地球科學(xué)的基礎(chǔ)學(xué)科，礦物學(xué)研究成果可以在地質(zhì)科學(xué)的多個(gè)領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。礦床學(xué)研究正面臨科技進(jìn)步和社會(huì)發(fā)展的重要變革時(shí)期，作為一門(mén)同時(shí)擔(dān)當(dāng)成礦理論研究與勘查應(yīng)用重任的獨(dú)特地學(xué)分支學(xué)科。以巴勉金礦為例，以礦石學(xué)研究手段分析此礦床的礦石特征，深度研究礦床地質(zhì)特征，分析成礦地質(zhì)條件。