紫金山铜矿石性质
紫金山铜金矿斑铜矿矿物学特征_黄珊珊
地质特征 、 矿床地质特点 ， 从而提出本区斑铜矿具有原生的特征 ， 对本区铜金矿的成因具有重要的指示意义 。 关键词 ： 矿物学 ； 斑铜矿 ； 原生 ； 紫金山铜金矿 （ ） 中图分类号 ： Ｐ ５ ７； Ｔ Ｄ １ １ 文献标志码 ： ６ ７ １ １ ７ ２ ２ ０ １ ５ ０ ４ ０ ２ ８ ７ １ ４ ０ ０ Α 文章编号 ： － － －
征来进一步讨论紫金山铜金矿的形成机制 。
１ 区域地质背景
福建省的紫金山矿田位于中国东南沿海火山活 动带西侧的亚带 ， 闽西南坳陷带的西南侧 ， 上杭北西 向火山 — 沉积盆地的东侧 。 与云霄 — 上杭深断裂带 及宣和复背斜 密 切 相 关 。 其 成 矿 时 代 为 燕 山 晚 期 ， 岩浆活动分燕山早期和晚期 。 早期岩浆活动形成中 粗粒 、 中细粒 、 细粒花岗岩 ， 成为主要的矿化围岩 ； 燕 山晚期花岗闪长岩 分 布 于 矿 区 的 东 北 部 ， 成为紫金 山地区铜多金属成矿的主要控矿因素 。
； ） 基金项目 ： 福建省大学生创新创 国家自然科学基金项目 （ ４ １ ０ ７ ２ ０ ６ ７ ） ； 业训练计划项目 （ 福州大学大学生科研训练计划项 ２ Ｔ Ｐ １ ６ １ ４ ４ Ｓ ， 作者简介 ： 女， 资源勘查工程专业 ， 主要研究方向为 黄珊珊 （ ９ ９ １－ ） １ 矿物学 。 ， 女， 教 授， 通信作者 ： 王翠芝 （ 博 士， 研究方向为矿床成矿规 ９ ６ ５－ ） １ 律及矿产开发利用 。
矿山部分 ） ７ 卷 第 ４ 期 有 色 金 属 （ ０ １ ５年７月 第６ ２
基于XRF的紫金山铜矿床硫地质特征
第４２卷㊀第３期２０１８年９月地质学刊ＪｏｕｒｎａｌｏｆＧｅｏｌｏｇｙＶｏｌ．４２Ｎｏ．３Ｓｅｐｔ．，２０１８ｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１６７４－３６３６．２０１８．０３．０１４基于ＸＲＦ的紫金山铜矿床硫地质特征黄玉锦，阮诗昆（紫金矿业集团股份有限公司，福建上杭３６４２００）摘要：福建紫金山铜矿床属高硫浅成中低温热液矿床，矿石中主要含铜矿物为蓝辉铜矿㊁铜蓝和硫砷铜矿等，且铜矿物与黄铁矿密切共生㊂由于铜矿石中硫含量较高，导致铜精矿中硫含量超标，ｗ（Ｓ）／ｗ（Ｃｕ）比值为２．０ ２．１，远高于冶炼要求的１．１５ １．２０，影响其经济价值㊂使用Ｘ射线荧光（ＸＲＦ）光谱分析对紫金山铜矿中Ｓ元素的分布进行数字化研究，查明硫的空间分布规律和赋存状态，划分铜矿石类型，为紫金山铜矿今后的采选工作提供参考㊂关键词：Ｘ射线荧光（ＸＲＦ）光谱分析；Ｓｕｒｐａｃ软件；硫；分布规律；紫金山铜矿；福建中图分类号：Ｐ６１８ ４１；Ｐ５７５ ５㊀㊀㊀文献标识码：Ａ㊀㊀㊀文章编号：１６７４－３６３６（２０１８）０３－０４４０－０６收稿日期：２０１７－１１－０７；修回日期：２０１７－１２－０９；编辑：蒋艳基金项目：国家重点研发计划项目 穿透性地球化学勘查技术 （２０１６ＹＦＣ０６００６００）作者简介：黄玉锦（｀１９８７ ㊀），男，助理工程师，主要从事地质矿产勘查技术工作，Ｅ⁃ｍａｉｌ：ｆｌａｓｈ１８８＠１６３．ｃｏｍ０㊀引㊀言福建紫金山铜矿是２０世纪８０年代发现并探明的特大型有色金属矿床，属高硫浅成中低温热液矿床㊂随着紫金山铜矿开采规模的不断扩大，铜矿石中Ｓ含量对选矿工艺指标的影响日益加大，造成铜精矿硫指标时常超标㊂目前，该矿床中硫的空间分布特征㊁赋存形态等仍未详细查明，无法准确划分不同Ｓ含量范围的铜矿石类型，用常规的化学分析方法分析Ｓ含量，费用高且周期长，无法及时指导生产㊂手持式Ｘ射线荧光（ＸＲＦ）光谱分析仪能快速检测出矿石中的Ｓ含量，分析质量较高㊁速度快（陈美芳等，２０１２），能满足矿山生产需要㊂因此，使用ＸＬ３ｔ－９００Ｓ（Ｎｉｔｏｎ公司）手持式Ｘ射线荧光光谱分析仪，结合Ｓｕｒｐａｃ三维可视化数字矿山软件，对紫金山铜矿床中硫的分布特征进行数字化研究，以查明硫的赋存状态和空间分布规律，为矿山生产提供技术支持㊂１㊀矿床地质背景紫金山金铜矿是典型的高硫浅成中低温热液矿床，区域上位于华南褶皱系东部闽西南晚古生代坳陷带的西南部，北西向上杭 云霄深断裂带北西段与北东向宣和复背斜南西倾伏端交会部位（黄仁生，２００８；阮诗昆等，２００９ａ，２００９ｂ；王少怀等，２００９）㊂北西向和北东向断裂带组成的网格状构造形成区内主要构造格局，断层构造发育，以北东向和北西向断层为主，其次是北北东向和东西向断层（张江，２００１；陈静等，２０１１；薛凯，２０１３；于波等，２０１３）㊂出露的岩浆岩主要是燕山早期挤压环境下形成的紫金山复式岩体（似斑状碎裂中粗粒花岗岩㊁中细粒花岗岩和细粒白云母花岗岩），为矿区主要赋矿围岩㊂燕山晚期拉张环境下的火山和次火山活动与金铜矿化相关，形成了以英安玢岩为中心的紫金山火山机构，环绕该火山机构发育有英安质火山角砾岩㊁角砾凝灰岩和北西向的热液隐爆角砾岩，并呈脉状侵入早期花岗岩或覆盖在早期花岗岩之上（张锦章，２０１３）㊂２㊀矿床地质特征２．１㊀矿体地质特征铜矿体主要赋存于燕山早期的中细粒花岗岩和燕山晚期的隐爆角砾岩中，矿体在平面上自南西向北东斜列，脉带呈北北东 南西西向展布，矿体总体走向３２０ʎ，倾向北东，倾角在中浅部为１０ʎ ２０ʎ，中第４２卷㊀第３期黄玉锦㊀等：基于ＸＲＦ的紫金山铜矿床硫地质特征４４１㊀深部多为１５ʎ ３０ʎ，在剖面上呈右行侧列分布，侧伏角约为１５ʎ ３５ʎ；矿体主要分布于２７线 １６线，长１ ２ｋｍ，宽１．１ｋｍ，展布面积为１．４０ｋｍ２，普遍具走向长度小于倾向延深的特点（图１）㊂图１㊀紫金山铜矿水平投影示意图Ｆｉｇ．１㊀ＶｉｅｗｏｆｈｏｒｉｚｏｎｔａｌｐｒｏｊｅｃｔｉｏｎｏｆｔｈｅＺｉｊｉｎｓｈａｎｃｏｐｐｅｒｄｅｐｏｓｉｔ２．２㊀矿石特征潜水面以上，氧化型金矿石两侧存在大量的原生铜矿石，金矿带与铜矿带在水平方向上可见明显的过渡分带（金铜混合带）㊂原生铜矿石主要呈脉状㊁热液角砾状，沿北西向裂隙带分布，且金矿带中仍残留较多团块状淋滤型铜矿石，这些地质现象在野外清晰可见㊂紫金山金铜矿上部（＞６００ｍ）的铜和金原本是共生的，由于受２组密集交会断裂带的影响，在密集裂隙带发育的区域内铜矿物受氧化淋滤作用而流失，金在此过程中则发生次生富集㊂潜水面以下的铜矿石主要出现于脉状热液角砾岩中，为原生硫化铜矿石㊂潜水面以上的铜矿物主要以蓝辉铜矿和斑铜矿为主，次为硫砷铜矿（四方硫砷铜矿）㊁斜方蓝辉铜矿㊁铜蓝㊁久辉铜矿和孔雀石，另有少量的黄铜矿㊁砷黝铜矿㊁似黄锡矿㊁硫锡铁铜矿㊁锌黄锡矿㊁硫锡砷铜矿㊁硫铋铜矿等㊂潜水面以下的铜矿物主要为铜蓝，次为蓝辉铜矿和硫砷铜矿，其中铜蓝呈片状交代黄铁矿，黄铁矿常呈溶蚀港湾状㊂２．３㊀蚀变带特征及其与矿石的关系研究区铜矿的矿物组合在垂直和水平空间上都具有一定的规律性㊂自北向南在靠近火山口的露釆场剖面上，潜水面以上的蚀变带依次为石英－绢云母－地开石化带㊁石英－地开石－明矾石化带㊁石英－地开石－褐铁矿化带㊁褐铁矿－硅化带，铜矿石主要赋存在石英－绢云母－地开石化带和石英－地开石－明矾石化带中，浅部的斑铜矿脉主要与地开石脉体紧密共生，蓝辉铜矿脉则与明矾石脉共生；潜水面以下的蚀变主要为硅化㊁黄铁矿化㊁明矾石化和地开石化，深部出现少量的绢云母化㊁重晶石化和红柱石化，蚀变矿物在空间上也呈现明显的分带性，往深部依次为石英－明矾石化蚀变带㊁地开石－明矾石化蚀变带㊁石英－绢云母－地开石化蚀变带，铜矿石主要赋存在石英－明矾石化带中㊂３㊀ＸＲＦ分析方法Ｓ分析使用ＸＬ３ｔ－９００Ｓ手持式Ｘ射线荧光（ＸＲＦ）光谱分析仪（Ｎｉｔｏｎ公司），分析对象为紫金山铜矿深部及露采部分钻孔的化学分析副样，为矿石粉末样㊂首先设置ＸＲＦ仪器参数：分析模式（矿石） 分析时间（６０ｓ） 元素显示顺序（Ｃｕ㊁Ｓ） 元素值调整系数（统一要求） 检测日期㊁时间㊂参数设置完成后，仪器预热１０ｍｉｎ，进行系统校正㊂分析标准样品，若结果接近标准值，则开始分析样品：打开样品编辑界面，输入钻孔号㊁样品号㊁检测人员姓名，将提前制好的样品瓶口倒立置于仪器检测窗口上，按下开始键进行分析㊂同一件样品一般需分析２次，取算术平均值为最终结果㊂每分析完１件样品，需要对仪器窗口进行擦拭，确保不通过窗口污染样品㊂若标准样品结果异常，需检查窗口保护薄膜，若有破损则及时更换，再进行标准样分析，仪器正常后才能继续分析样品㊂由于无相应的国家标准物质，标准样品取自钻孔中不同品位等级样品，经多次分析，与基本分析结果最为吻合的样品作为标准样品㊂分析过程中每５个样品插入１个标准样品进行监控，根据标准样的分析结果随时监控仪器的稳定性，控制好仪器系统误差㊂共分析标准样品２８４７次，标准样品的插入率为２８ ３７％，满足‘地质矿产实验室测试质量管理规范“（ＤＺ／Ｔ０１３０．３ ２００６）的要求㊂４４２㊀地㊀质㊀学㊀刊２０１８年分析样品取自露采场２０１７ ２０２０年３年滚动计划开采范围及深部铜矿首采区范围内的部分钻孔（图２），累计完成了１６８个钻孔共１０３６０件样品的分析工作㊂其中，入库的有效数据为１００３５个（ＤＺＫ５０４采样位置出现异常，无法导入数据库），主要分布在２线 １８线㊁３８线 ４８线以及０线 １１线之间㊂图２㊀紫金山铜矿硫分析采样钻孔平面布置图Ｆｉｇ．２㊀ＬａｙｏｕｔｐｌａｎｏｆｔｈｅｓｕｌｆｕｒｓａｍｐｌｉｎｇｂｏｒｅｈｏｌｅｓｏｆｔｈｅＺｉｊｉｎｓｈａｎｃｏｐｐｅｒｄｅｐｏｓｉｔ４㊀分析数据质量评价４．１㊀分析质量监控方法样品分析时，每５件样品插入１件标准样品进行质量监控，并抽取部分样品进行重复分析（内检）㊂分析数据的质量取决于数据的准确度和精密度，参照‘地质矿产实验室测试质量管理规范“（ＤＺ／Ｔ０１３０．３ ２００６），准确度通过标准物质分析结果的相对偏差进行评价，精密度则通过复测样品的相对偏差进行评价（表１）㊂４．２㊀准确度评价采用标准样品的Ｓ质量分数进行相对偏差允许限（ＹＢ）控制，Ｓ的质量分数标准值为５ ４９％，共分析标准样品２８４７次，合格率为９６ ９４％，达到了分析指标要求，能起到对样品分析数据的监控作用，样品分析结果准确可信，分析数据合格㊂４．３㊀精密度评价分析方法为光谱半定量分析，随机抽取的试样数量达每批次分析样品数的５％ １０％即可满足‘地质矿产实验室测试质量管理规范“（ＤＺ／Ｔ０１３０．３ ２００６）要求，但考虑到使用的是ＸＲＦ快速分析法，样品为矿石粉末的特点，所以对８０％的钻孔样品进行了复测，仅２０％的钻孔抽检１０％左右㊂表１㊀分析数据准确度、精密度质量监控指标Ｔａｂｌｅ１㊀Ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇｉｎｄｅｘｅｓｏｆａｃｃｕｒａｃｙａｎｄｐｒｅｃｉｓｉｏｎｏｆｔｅｓｔｄａｔａ项目计算公式指标备注准确度ＹＢ＝１２Ｃˑ（１４．３７Ｘ０－０．１２６３－７．６５９）样品相对偏差在允许限值范围内达９５％以上Ｘ０为标准物质的标准值，Ｃ为某矿种某组分重复分析相对偏差允许限系数（查表可得）精密度ＲＤ＝（Ｘ－Ｘ）／Ｘˑ１００％相对偏差ɤ３０％的分析数据占全部数据的９５％以上Ｘ为单次测试结果，Ｘ为多次分析结果的平均值㊀㊀随机抽取一些钻孔的复测结果进行相对偏差统计，结果显示，按照相对偏差ɤ１５％［‘地质矿产实验室测试质量管理规范“（ＤＺ／Ｔ０１３０．３ ２００６）要求ɤ３０％］对分析数据进行统计，满足要求的样品占所有钻孔样品的９５％以上，达到了分析指标要求㊂５㊀硫的地质特征５．１㊀三维地质模型指标的确定根据铜矿选矿厂历年的生产数据，发现铜浮选尾矿中Ｃｕ品位接近或超过０．０５％的月份均在ｗ（Ｓ）／ｗ（Ｃｕ）比值接近或大于８．５５时出现，换算得出原矿全硫（以下硫均指全硫）品位＞３．８０％时对铜浮选就可能存在不利影响，所以采用该指标，使用Ｓｕｒｐａｃ三维可视化数字矿山软件建立全硫三维地质模型，用于指导选矿生产㊂５．２㊀建模流程及各项参数５．２．１㊀建模流程㊀数据库ң地质解译ң实体模型ң提取数据ң组合ң特高品位处理ң块体模型ң估值（阮诗昆，２０１７）㊂第４２卷㊀第３期黄玉锦㊀等：基于ＸＲＦ的紫金山铜矿床硫地质特征４４３㊀５．２．２㊀各项参数㊀（１）数据库中，小于检出限的样品均赋值为０㊂（２）全部样品长度均值为２．１３ｍ，因此组合样品长度为２．１３ｍ㊂（３）取累计频率９７．５％所对应的值１２．７％作为特高品位的下限，Ｓ品位大于该值时以此值进行替换㊂（４）块体模型估值参数见表２㊂表２㊀硫块体模型估值参数Ｔａｂｌｅ２㊀Ｅｓｔｉｍａｔｅｄｐａｒａｍｅｔｅｒｓｆｏｒｓｕｌｆｕｒｂｕｌｋｍｏｄｅｌ参数矿体编号Ｓｔ１Ｓｔ２Ｓｔ３Ｓｔ４Ｓｔ５主轴／次主轴２．０９０．９８２．４０２．２５２．１９主轴／次轴２．４０２．２６６．５６５．２２３．８５方位／（ʎ）５０．２５５４．４５５１．１１１３２．０９１５３．１２倾伏角／（ʎ）３３．２１２９．３４９．７１３０．００１７．６２倾角／（ʎ）－５７－３０１９１７５估值次数３３３２３第一次估值半径／ｍ１００１００１００１００１００第二次估值半径／ｍ２００２００２００２００２００第三次估值半径／ｍ４００４００４００４００４００５．３㊀硫的赋存状态及空间分布特征５．３．１㊀硫的赋存状态㊀硫主要赋存于铜矿物中，包括黄铁矿㊁斑铜矿㊁黄铜矿㊁蓝辉铜矿㊁铜蓝㊁硫砷铜矿等含铜矿物；还赋存于含钨锡矿物和硫盐类矿物中，包括硫钨锡铜矿㊁硫钼锡铜矿㊁硫锡砷铜矿㊁硫砷锡铁铜矿㊁似黄锡矿和硫锡铁铜矿等复杂硫化物，以及砷黝铜矿－黝铜矿族矿物㊁恩硫铋铜矿和针硫铋铅矿等硫盐类矿物㊂铜矿物均为含硫矿物，包括铜硫体系（主要为铜蓝和蓝辉铜矿，其次是斜方蓝辉铜矿和久辉铜矿）㊁铜铁硫体系（主要为斑铜矿㊁黄铜矿和黄铁矿）㊁铜砷硫体系（主要为硫砷铜矿）㊂紫金山铜矿与强烈的明矾石化有关，明矾石中含有大量的硫㊂另外，矿区发育的少量方铅矿和闪锌矿，也提供了一部分硫㊂５．３．２㊀硫的空间分布特征㊀硫的三维实体模型（图３）显示，硫主要分布在６线 １６线，往两侧逐渐尖灭，在３线 １１线的深部钻孔中也大量出现，其余钻孔中仅见少量分布，不成规模㊂硫在浅钻中分布的标高为６５０ ８００ｍ，在深钻中分布标高为－１７５ ３５０ｍ㊂整体上看，硫的分布较为连续，分支体较少㊂图３㊀三维实体模型（Ｓ品位ȡ３．８％）Ｆｉｇ．３㊀３Ｄｓｏｌｉｄｍｏｄｅｌｏｆｔｈｅｃｏｐｐｅｒｏｒｅｂｏｄｙｗｉｔｈｗ（Ｓ）ȡ３．８％图４㊀硫（品位ȡ３．８％）与铜矿体剖面位置对比图１⁃主矿体界线；２⁃小矿体１界线；３⁃小矿体２界线；４⁃硫界线Ｆｉｇ．４㊀Ｐｒｏｆｉｌｅｓｈｏｗｉｎｇｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｃｏｍｐａｒｉｓｏｎｏｆｓｕｌｆｕｒｗｉｔｈｗ（Ｓ）ȡ３．８％ａｎｄｃｏｐｐｅｒｏｒｅｂｏｄｙ㊀㊀将三维模型［ｗ（Ｓ）ȡ３．８％］与紫金山铜矿体模型叠加后显示，硫与铜矿体的产出位置基本吻合㊂硫的分布范围较铜矿体的范围大，部分非矿体中Ｓ品位也大于３．８％（图４）㊂根据硫的赋存状态，矿体４４４㊀地㊀质㊀学㊀刊２０１８年中出现高硫值与铜矿物含硫有密切关系，而围岩中硫值高主要与明矾石和黄铁矿的分布有关㊂块体模型中，将Ｓ品位划分成３个区间（＜３ ８％㊁３．８％ ６ ０％㊁ȡ６ ０％）进行着色标示，Ｓ品位基本介于３．８％ ６ ０％之间，４线 ２４线ｗ（Ｓ）ȡ６％的样品都位于矿体中，铜矿品位的高低与Ｓ品位一致㊂由铜矿体中硫块体模型（图５㊁图６）可知，研究区钻孔中铜矿体的Ｓ品位一般较高（基本大于３ ８％），超过５０％的样品Ｓ品位可达６％以上㊂综上所述，由目前所分析的钻孔数据可知，研究区硫主要分布在６线 １６线的浅钻及３线 １１线的深钻中㊂矿体中Ｓ品位的高低主要与铜矿物的种类和含量有关，围岩中Ｓ品位的高低与明矾石有密切关系㊂硫的分布范围较矿体范围大，主要是由于高硫型铜矿主要产于明矾石化带中，蚀变范围较矿体范围广㊂矿石中一般ｗ（Ｓ）ȡ３．８％，仅在局部出现ｗ（Ｓ）＜３．８％的样品㊂图５㊀铜矿体中硫块体模型图［深蓝色为ｗ（Ｓ）ȡ３ ８％的硫矿体，透明部分为铜矿主矿体，其余为铜矿分支矿体］Ｆｉｇ．５㊀ＭｏｄｅｌｓｈｏｗｉｎｇｃｏｐｐｅｒｏｒｅｂｏｄｙｗｉｔｈｓｕｌｆｕｒｂｕｌｋＮｏｔｅ：ｓｕｌｆｕｒｂｕｌｋｗｉｔｈｗ（Ｓ）ȡ３ ８％ｉｎｄｅｅｐｂｌｕｅ；ｔｈｅｍａｊｏｒｃｏｐｐｅｒｏｒｅｂｏｄｙｓｈｏｗｎｉｎｔｒａｎｓｐａｒｅｎｃｙ；ｔｈｅｒｅｓｔｂｅｉｎｇｔｈｅｂｒａｎｃｈｃｏｐｐｅｒｏｒｅｂｏｄｙ图６㊀１６线铜矿体中的硫块体模型图［边框线为铜矿体界线，红色方格表示ｗ（Ｓ）ȡ６．０％，绿色方格表示３．８％ɤｗ（Ｓ）＜６．０％］Ｆｉｇ．６㊀ＭｏｄｅｌｏｆｃｏｐｐｅｒｏｒｅｂｏｄｙｗｉｔｈｓｕｌｆｕｒｂｕｌｋａｌｏｎｇＬｉｎｅ１６Ｎｏｔｅ：ｃｏｐｐｅｒｏｒｅｂｏｄｙｄｉｓｐｌａｙｅｄｗｉｔｈｉｎｔｈｅｂｏｒｄｅｒｌｉｎｅｓ；ｃｏｐｐｅｒｏｒｅｂｏｄｙｗｉｔｈｗ（Ｓ）ȡ６．０％ｓｈｏｗｎｉｎｒｅｄｓｑｕａｒｅ；ｃｏｐｐｅｒｏｒｅｂｏｄｙｗｉｔｈ３．８％ɤｗ（Ｓ）＜６．０％ｓｈｏｗｎｉｎｇｒｅｅｎｓｑｕａｒｅ６㊀结㊀论（１）样品分析过程进行了标准样监控和重复检测分析，使用手持式ＸＲＦ分析仪测试样品，精密度和准确度符合要求，分析数据能够满足矿山生产对数据的要求㊂（２）使用Ｓｕｒｐａｃ三维可视化数字矿山软件建立的硫三维地质模型显示，硫主要赋存于铜矿物中，部分赋存于明矾石和黄铁矿中，另有少量赋存于方铅矿和闪锌矿中㊂（３）依据所分析钻孔的分布情况，硫与铜矿石关系密切，矿体中的硫一般含量较高㊂（４）硫主要分布在６线 １６线的浅部钻孔及第４２卷㊀第３期黄玉锦㊀等：基于ＸＲＦ的紫金山铜矿床硫地质特征４４５㊀３线 １１线的深部钻孔中，矿石中一般ｗ（Ｓ）ȡ３ ８％，选矿流程基本可按照ｗ（Ｓ）ȡ３ ８％的指标进行㊂参考文献陈静，陈衍景，钟军，等，２０１１．福建省紫金山矿田五子骑龙铜矿床流体包裹体研究［Ｊ］．岩石学报，２７（５）：１４２５－１４３８．陈美芳，黄光明，江冶，等，２０１２．Ｘ射线荧光光谱分析在我国铁矿石分析中的应用［Ｊ］．地质学刊，３６（２）：２０６－２１０．黄仁生，２００８．福建紫金山矿田火成岩系列与浅成低温热液－斑岩铜金银成矿系统［Ｊ］．地质力学学报，１４（１）：７４－８６．阮诗昆，龚建生，李文，等，２００９ａ．紫金山矿田五子骑龙铜矿床地质特征及成因探讨［Ｊ］．有色金属：矿山部分，６１（６）：３７－４２．阮诗昆，张定才，龚建生，２００９ｂ．紫金山金矿露采铜矿石赋存形态及成因初探［Ｊ］．资源环境与工程，２３（２）：１００－１０３．阮诗昆，２０１７．基于Ｓｕｒｐａｃ的紫金山金铜矿床三维地质建模［Ｊ］．地质学刊，４１（３）：４２１－４２７．王少怀，裴荣富，曾宪辉，等，２００９．再论紫金山矿田成矿系列与成矿模式［Ｊ］．地质学报，８３（２）：１４５－１５７．薛凯，２０１３．福建紫金山紫金山矿田五子骑龙铜矿床矿化与蚀变分带研究［Ｊ］．大地构造与成矿学，３７（３）：４６３－４６７．于波，裴荣富，邱小平，等，２０１３．福建紫金山矿田中生代岩浆岩演化序列研究［Ｊ］．地球学报，３４（４）：４３７－４４６．张江，２００１．紫金山铜金矿床地质地球化学特征［Ｊ］．地质与勘探，３７（２）：１７－２２．张锦章，２０１３．紫金山矿集区地质特征㊁矿床模型与勘查实践［Ｊ］．矿床地质，３２（４）：７５７－７６６．ＸＲＦ⁃ｂａｓｅｄａｎａｌｙｓｉｓｏｆｔｈｅｓｕｌｆｕｒｇｅｏｌｏｇｉｃａｌｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆｔｈｅＺｉｊｉｎｓｈａｎｃｏｐｐｅｒｄｅｐｏｓｉｔ，ＦｕｊｉａｎＰｒｏｖｉｎｃｅＨｕａｎｇＹｕｊｉｎ，ＲｕａｎＳｈｉｋｕｎ（ＺｉｊｉｎＭｉｎｉｎｇＧｒｏｕｐＣｏ．，Ｌｔｄ．，Ｓｈａｎｇｈａｎｇ３６４２００，Ｆｕｊｉａｎ，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：ＴｈｅＺｉｊｉｎｓｈａｎｃｏｐｐｅｒｄｅｐｏｓｉｔｉｎＦｕｊｉａｎＰｒｏｖｉｎｃｅｆａｌｌｓｗｉｔｈｉｎｔｈｅｈｉｇｈ⁃ｓｕｌｆｕｒｓｈａｌｌｏｗｍｅｄｉｕｍ⁃ｌｏｗｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｈｙｄｒｏｔｈｅｒｍａｌｄｅｐｏｓｉｔｓ．Ｉｔｓｍａｉｎｃｏｐｐｅｒ⁃ｂｅａｒｉｎｇｍｉｎｅｒａｌｓａｒｅｄｉｇｅｎｉｔｅ，ｃｏｖｅｌｌｉｔｅａｎｄｅｎａｒｇｉｔｅ，ａｎｄｔｈｅｃｏｐｐｅｒｏｒｅｓａｒｅｃｌｏｓｅｌｙｓｙｍｂｉｏｔｉｃｗｉｔｈｐｙｒｉｔｅ．Ｔｈｅｈｉｇｈｓｕｌｆｕｒｃｏｎｔｅｎｔｉｎｃｏｐｐｅｒｏｒｅｓｒｅｓｕｌｔｓｉｎｔｈｅｅｘｃｅｓｓｉｖｅｓｕｌｆｕｒｃｏｎｔｅｎｔｉｎｃｏｐｐｅｒｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｅ．Ｔｈｕｓ，ｗ（Ｓ）／ｗ（Ｃｕ）ｒａｔｉｏｏｆ２ ０－２ １ｉｓｆａｒｈｉｇｈｅｒｔｈａｎｔｈａｔｏｆｓｍｅｌｔｉｎｇｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔ１ １５－１ ２０，ｗｈｉｃｈｂｒｉｎｇｓｄｉｆｆｉｃｕｌｔｉｅｓｔｏｔｈｅｓａｌｅｓｏｆｃｏｐｐｅｒｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｅ．Ｔｈｅｄｉｓｔｒｉ⁃ｂｕｔｉｏｎｏｆｓｕｌｆｕｒｅｌｅｍｅｎｔｉｎＺｉｊｉｎｓｈａｎｃｏｐｐｅｒｄｅｐｏｓｉｔｗａｓｄｉｇｉｔｉｚｅｄｂｙＸ⁃ｒａｙｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｃｅ（ＸＲＦ）ｓｐｅｃｔｒｏｍｅｔｒｙ，ｔｈｅｓｐａｔｉａｌｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｒｅｇｕｌａｒｉｔｉｅｓａｎｄｏｃｃｕｒｒｅｎｃｅｏｆｓｕｌｆｕｒｗｅｒｅｉｄｅｎｔｉｆｉｅｄ，ａｎｄｔｈｅｔｙｐｅｓｏｆｃｏｐｐｅｒｏｒｅｓｗｅｒｅｃｌａｓｓｉｆｉｅｄｔｏｐｒｏｖｉｄｅｒｅｆｅｒｅｎｃｅｆｏｒｆｕｔｕｒｅｍｉｎｉｎｇａｎｄｓｅｌｅｃｔｉｏｎｏｆｔｈｅＺｉｊｉｎｓｈａｎｃｏｐｐｅｒｄｅｐｏｓｉｔ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：Ｘ⁃ｒａｙｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｃｅ（ＸＲＦ）ｓｐｅｃｔｒｏｍｅｔｒｙ；Ｓｕｒｐａｃｓｏｆｔｗａｒｅ；ｓｕｌｆｕｒ；ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｒｅｇｕｌａｒｉｔｙ；Ｚｉｊｉｎｓｈａｎｃｏｐｐｅｒｄｅｐｏｓｉｔ；ＦｕｊｉａｎＰｒｏｖｉｎｃｅ。
紫金山低品位铜矿生物堆浸模拟研究
紫金山低品位铜矿生物堆浸模拟研究吴健辉（紫金矿业集团股份有限公司，福建上杭364200）摘要：对紫金山低品位铜矿进行生物堆浸模拟试验。
结果表明，起始喷淋液全铁浓度4.0 g/L、矿石粒度-10 mm，浸出周期为181天时，铜浸出率达到80%以上。
片碱调节喷淋液pH沉矾除铁，采用不同喷淋制度抑制酸铁浸出是低品位铜矿生物堆浸未来重要研究方向。
关键词：低品位铜矿；矿物学；生物堆浸中图分类号：TF811 文献标志码：A 文章编号：1007-7545（2015）02-0000-00Research of Biological Heap Leaching Analog of Zijinshan Low-grade Copper OreWU Jian-hui(Zijin Mining Group Co., Ltd, Shanghang 364200, Fujian, China)Abstract：Zijinshan low-grade copper ore was simulation tested by biological heap leaching. The results show that copper leaching rate is 80% above under the optimum conditions including total iron concentration of initial spray solution of 4.0 g/L, particle size of -10 mm, and leaching duration of 181 days. Key focus should be paid on adjusting pH value of spray solution with sodium hydroxide to remove iron and inhibiting leaching of iron by different spray process for biological heap leaching of low-grade copper ore.Key words：low-grade copper ore; mineralogy; biological heap leaching紫金山铜矿属于低品位次生硫化铜矿，黄铁矿含量及硫铜比高，耗酸脉石少，在开采和生产过程中会产生大量的矿山酸性废水[1]。
紫金山铜金矿开采综合分析报告
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开拓运输系统采用"胶带斜坡道+盲副井"联合开拓方式。-100m以上各中段矿岩采用汽 车运输，矿石经溜井下放到-150m水平，经粗碎后由胶带斜坡道运出地表选矿厂。胶 带斜坡道主要担负矿石的提升任务，同时兼作无轨设备出入地表和进新风之用。盲副 井主要承担提升人员、废石、设备、材料，也是主要进风通道
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2.矿床特征简述 该矿床为铜金共生矿床 铜矿体赋存于潜水面以下原生带中，为隐伏矿床 铜矿体总体上呈密集的平行脉带产出，在剖面上呈右形侧列分布 共圈定铜矿体21个，其中主要矿体5个，分布于31～24线间，矿体赋存标高928～-223m，矿体长 650～950m，倾向延伸698～1156m，平均厚19.72～80.74m 铜矿体形态多为简单—复杂的透镜体，少部分呈脉状、似板状 金矿体主要赋存于潜水面以上氧化带中，金矿体由西南向东北呈右行侧列分布，共圈出工业金矿 体17个，其中3号金矿体规模达大型 金矿体形态多数为简单的透镜状，其次为似板状、脉状、豆荚状
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2.尾矿废弃地的生态恢复技术措施
尾矿的堆放侵占了大量土地资源，还会对周围的水环境、大气环境、土壤环境等造成一定 影响。尾矿在选矿过程中经受了破磨。质量减小，表面积变大，堆存时易流动和塌漏，尾 矿成分及残留选矿药剂对生态环境破坏。尤其是合金属的尾矿，其中硫化物产生酸性水进 一步淋浸金属。如果流失将对整个生态环境造成危害。目前紫金山尾矿库正在使用中。主 要是对尾矿坝坡面上进行复垦植被
8.采矿过程环节安全应对措施
第一：穿孔作业的质量好坏直接影响后期施工作业的安全
因此穿孔作业必须严格按照矿山设计资料进行，穿孔角度符合相关设计要求，后期才能避 免因边坡过陡而造成的崩塌、滑坡等地质灾害的发生
福建省上杭县紫金山铜金矿床简介
福建省上杭县紫金山铜金矿床简介一、发现、勘查史紫金山矿床是“七五”期间在我国东南沿海中生代火山岩地区发现的特大型铜金矿，是中国大陆首例次火山高硫浅成中低温热液矿床。
矿区位于福建省上杭县城之北14.6km处，东经116°24′00″－116°25′22″，北纬25°10′41″－25°10′44″。
东西长2.3km，南北宽1.9km，面积4.37 km2。
紫金山地区古人早有采金和采铜炼铜的活动，区内发现众多老窿，民间淘金活动亦从未间断。
1960－1983年，该区陆续开展了地质找矿工作，先后进行水化学找矿、铜矿普查、区域地质调查、1：2.5万重砂测量等，投入少量的硐井探、钻探及物探方法手段，发现有水化学异常、自电异常、金重砂异常及铜矿（化）体，通过重砂异常检查，基本确定了金矿源范围；1984－1994年，以紫金山铜金矿区西北矿段为中心，对面积约60 km2的紫金山矿田全面开展了地、物、化、研工作，特别是通过紫金山矿区西北矿段金矿普查，投入硐探、钻探工程发现了浅部金矿和深部工业铜矿体，从而取得了金铜找矿的重大突破。
矿区勘查投入钻探77820.80m/127孔、硐探3062.79m、槽探37209 m3、样26421件、物质组分研究1件、可选性试验3件、选冶试验1件、降砷试验1件。
紫金山矿区西北矿段的金矿，1993年由紫金矿业集团股份有限公司进行开采，是目前国内最大金矿露采矿山，矿山选矿采用堆浸－炭浆联合工艺，年产金超过10吨。
目前正进行深部铜矿开发的前期工作。
二、区域地质紫金山矿区位于东南沿海火山活动带西部亚带，闽西南拗陷带之西南，北西向上杭－云霄断裂带与北东向宣和复背斜南西倾伏端交汇部位，上杭北西向白垩纪陆相火山－沉积盆地东缘。
区内主要出露震旦纪、晚泥盆世－石炭纪、白垩纪地层。
早震旦世楼子坝群（Z1lZ）浅变质岩系分布于中西部，是本区的基底地层；晚泥盆世—石炭纪地层分布于西北部和东南部，是一套粗细碎屑岩、碳酸岩等准地台型沉积岩；早白垩世石帽山群（K1sh）、晚白垩世沙县组（K2s）和赤石群（K2ch）主要分布于南部的上杭盆地，石帽山群为一套陆相火山－沉积岩与铜金成矿关系密切，沙县组和赤石群红色沉积岩系是砂岩型铜矿矿化层位。
紫金山铜矿生产勘探工艺及效果评价
紫金山铜矿生产勘探工艺及效果评价陆军波;秦连元;桑学镇【摘要】紫金山铜矿为特大型高硫浅成中—低温热液斑岩型铜矿床,铜矿体主要分布标高700~-20m,矿体走向长约1400m,多条矿体总宽约1600m,总体走向320°,倾向NE,倾角0°~40°.矿床采用平硐-溜井开拓方式,首采中段为520m中段,中段高60m,矿床勘探类型为偏简单Ⅲ类.针对利用铜矿刻槽样品化验结果圈定矿体时存在的问题,在首采区段采用坑内钻探并辅以坑探的生产探矿工艺,矿体经加密勘探后,形态局部变化较大,平均品位变化不大且略有上升,而金属储量略有减少.研究认为首采地段外围矿体采用探采结合的方法进行生产探矿,既可降低探矿成本,又有利于生产地质管理.【期刊名称】《现代矿业》【年(卷),期】2017(033)008【总页数】3页(P36-37,40)【关键词】斑岩型铜矿床;生产勘探工艺;坑内钻探;坑探【作者】陆军波;秦连元;桑学镇【作者单位】山东鲁地矿业投资有限公司;山东省第五地质矿产勘查院;山东鲁地矿业投资有限公司;山东烟台鑫泰黄金矿业有限公司【正文语种】中文紫金山铜矿位于紫金山矿田复式岩体中部，NE向金山脚下—中寮断裂和NW向的铜石下—紫金山断裂交汇部位，大致位于紫金山火山机构喷发通道范围，矿区面积4.37 km2。
仅在矿区NW向出露少量楼子坝群浅变质岩，主要岩性为变质粉砂岩和千枚岩，地层走向NE，倾向NW，倾角约50°，与燕山早期似斑状中—粗粒花岗岩呈断层接触。
矿区范围内断裂构造较发育，以NE、NW向断裂为主，次为NNE、EW向断裂。
除断裂构造外，NE、NW向两组节理裂隙构造也十分发育，且互相交切遍布全区。
燕山早期花岗岩为矿床的主要围岩，属于紫金山复式岩体的一部分，蚀变强烈，主要有破碎似斑状中—粗粒花岗岩、破碎似斑状中—细粒花岗岩、细粒白云母花岗岩。
岩浆为脉动侵入的产物。
燕山晚期侵入岩主要为花岗斑岩，多呈脉状产出；燕山晚期岩浆岩强烈蚀变为成矿后形成，在部分地段切穿矿体，但岩脉两侧矿体无明显位移现象。
紫金山金铜矿明矾石的化学成分特征及其对综合利用的约束
矿床地质紫金山金铜矿明矾石的化学成分特征及其对综合利用的约束*王翠芝1,2，祁进平3，兰荣贵1（1 福州大学紫金矿业学院，福建福州350108；2 福建省矿产资源重点实验室，福建福州350108；3 紫金矿业集团股份有限公司，福建上杭364200）紫金山金铜矿属高硫化浅成低温热液型金铜矿床。
矿床上金下铜，金矿主要赋存于潜水面以上氧化带中，与强硅化有关；铜矿床则赋存于潜水面以下，与强烈明矾石化有关。
1 矿床地质背景紫金山金铜矿位于闽西南上古生代拗陷北西向云霄—上杭深断裂带北西段与北东向宣和复背斜南西倾伏端交汇部位。
燕山早期酸性岩沿复背斜轴部侵入，形成紫金山复式花岗岩体（主要矿化围岩）；燕山晚期中性、中酸性火山-岩浆侵入活动与金铜矿形成关系密切，受北西向断裂及其与北东向构造结点控制。
金铜矿床与紫金山火山机构大致吻合。
矿区岩石蚀变强烈，分带明显，主要分为硅化带、石英+明矾石蚀变带、石英+地开石+明矾石+绢云母蚀变带、石英+绢云母蚀变带等4个蚀变带，其中石英+明矾石带控制了铜矿体的分布。
2 明矾石产出状态紫金山金铜矿中明矾石的产出状态目前发现有4类：（1）蚀变岩型，即明矾石化的花岗岩中的明矾石，多呈鳞片状，具溶蚀现象，粒径0.005～0.1 mm；（2）与铜硫化物共生的明矾石，多呈柱状，粒径0.01～0.2 mm，部分边缘被熔蚀，可见其穿插交代铜兰、蓝辉铜矿等铜硫化物；（3）脉状明矾石，多呈页片状、板状，粒径0.02～0.1 mm；（4）粉末状明矾石，呈微晶鳞片状，近地表、浅部分布（潜水面附近）。
3 明矾石的化学成分特征3.1 主量元素特征本区明矾石的主要化学成分为w(K2O) 9.18％，w(A12O3) 39.57％，w(Na2O) 0.63%，w(SO3) 33.64％，w(H2O) 6.88％。
相对理论值，富Al，而贫K、SO3，含有较高的Na，化学成分变化与距火山口的远近有关，靠近火山口，K2O、Al2O3含量较低，K/Na较小；远离火山口，K2O、Al2O3含量较高，K/Na较大。
福建紫金山铜矿床深部铜硫矿物空间分布特征
福建紫金山铜矿床深部铜硫矿物空间分布特征阮诗昆【摘要】紫金山铜矿床深部铜硫矿物种类丰富,通过自上而下针对铜硫二元体系矿物系统采样,经手标本观察后利用矿相显微镜和电子探针分析,共检测出5种Cu-S 体系矿物,包括蓝辉铜矿、铜蓝、斜方蓝辉铜矿、吉硫铜矿和久辉铜矿,含矿层Cu-S体系矿物组合自上而下分为4带,分布标高自300～-130m,主要铜矿物为蓝辉铜矿、铜蓝、斜方蓝辉铜矿,次要铜矿物为吉硫铜矿和久辉铜矿;通过对岩性和铜硫矿物组合的分析,深部铜矿体可分为2层铜矿体,上段铜矿体铜硫矿物组合类型为铜蓝—斜方蓝辉铜矿—蓝辉铜矿,下段铜矿体铜硫矿物主要为斜方蓝辉铜矿;矿床深部随着标高的降低,硫逸度和氧逸度逐渐上升,暗示着矿床深部具有较好的斑岩型矿床找矿远景.【期刊名称】《有色金属（矿山部分）》【年(卷),期】2018(070)006【总页数】9页(P54-62)【关键词】紫金山铜矿床;铜硫矿物;空间分布特征【作者】阮诗昆【作者单位】紫金矿业集团股份有限公司,福建上杭364200【正文语种】中文【中图分类】TD166紫金山金铜矿是与中生代次火山岩有关的高硫化型浅成低温热液矿床，潜水面以上的氧化带赋存金矿[1]，氧化带下赋存铜矿，深度超过1 000 m，具显著的“上金下铜”垂直矿化分带特征[2-3]。
对于紫金山铜硫矿物的形成环境，邱小平等[4]认为随着海拔标高降低，Cu-S体系矿物形成的氧逸度是升高的；黄宏祥等[5]认为紫金山铜金矿床中存在完整Cu-S体系矿物，且Cu2+/Cu+的比值不同指示着形成环境氧逸度的区别；陈兴水等[6]认为氧逸度并不与海拔高度成正比，并将铜矿床自上而下划分为蓝辉铜矿—铜蓝、硫砷铜矿—蓝辉铜矿—铜蓝、铜蓝—蓝辉铜矿、斑铜矿—蓝辉铜矿—铜蓝、蓝辉铜矿—铜蓝等5带；陈可等[7]认为随着深度增加，铜硫矿物Cu/S比值逐渐减小，氧逸度由矿床浅部到深部先降低后升高，铜硫矿物垂向上矿物组合分布规律为斜方蓝辉铜矿—铜蓝、铜蓝—斜方蓝辉铜矿—蓝辉铜矿—久辉铜矿和铜蓝—斜方蓝辉铜矿。
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紫金山铜矿石性质
紫金山铜矿矿石自然类型简单，主要为花岗岩型硫化铜矿石（占81%），其次为隐爆碎屑岩型硫化铜矿石（占15%）和英安玢岩型硫化铜矿石（占4%）。
矿体的顶板围岩类型比较单一，主要为花岗岩，约占80%，次为隐爆角砾岩，占17%，局部为英安玢岩，占3%。
各类围岩均已强烈蚀变，一般英安玢岩主要是强硅化和地开石化，花岗岩和隐爆角砾岩主要是明矾石化、地开石和硅化。
由于矿体围岩和容矿岩石均为同类岩石，故围岩的基本矿物成分和化学成分与矿石是相似的。
矿体围岩普遍具弱铜矿化和黄铁矿化，含铜一般在0.1×10-2左右，由于矿化作用受围岩构造裂隙控制，金属矿物通过矿液对围岩裂隙、空隙进行充填交代形成矿体，故矿体与围岩一般呈渐变接触关系，没有明显界限。
表2-1 铜矿原矿光谱定性分析结果
表2-2 铜矿原矿多元素化学分析结果
表2-3 铜矿原矿铜物相分析结果
表2-4 铜矿原矿硫化学物相分析结果
铜矿石的结构以他形—自形晶粒状结构、包含结构、固溶体分离结构、交代残余结构为主，其次有交代填隙结构、交代环圈结构、似文象结构等，具典型热液交代金属硫化物矿石结构特征。
矿石的构造以脉状、网脉状、细脉浸染状构造为主，其次有角砾状、斑点—斑杂状、块状构造等[2]。
铜矿石的矿物组成比较简单，主要有围岩成分、热液沉淀矿物和热交代蚀变矿物组成。
矿石中主要组成矿物的相对含量见下表：
表2-5 铜矿石中主要组成矿物的相对含量
矿石主要有价组份为铜，且主要以其独立矿物的形式产出。
矿石中金属矿物中以硫化物为主。
金属硫化物除黄铁矿外，主要为铜的硫化物，本矿段发现铜的硫化物16种，其中蓝辉铜矿、铜蓝、块硫砷铜矿、硫砷铜矿占99.26%以上，其次为辉铜矿、斑铜矿等，其他铜金属硫化物量极少。
非金属矿物主要为石英，次为地开石、明矾石、绢云母，少量重晶石、长石、白云母、氯黄晶等。
矿石中主要有害元素是砷，砷化物及含砷矿物约8种。
砷元素主要赋存于硫砷铜矿中，部分硫砷铜矿在黄铁矿中呈细小颗粒包裹体。
组成铜矿石的最主要成分为石英、明矾石、地开石、黄铁矿、蓝辉铜矿、铜蓝和硫砷铜矿，少量辉铜矿、斑铜矿，占矿物总量的99%以上，其中金属矿物约占6～12%。