伊尔库茨克的铁矿石品位（乌多坎矿区矿石的选矿）

矿区位于海拔标高1200～2200公尺的乌多坎山脉的中部强烈的大陆性气候，终年冻土至少延深500毫米，我来为大家科普一下关于伊尔库茨克的铁矿石品位?下面希望有你要的答案，我们一起来看看吧!

伊尔库茨克的铁矿石品位

矿区位于海拔标高1200～2200公尺的乌多坎山脉的中部。强烈的大陆性气候，终年冻土至少延深500毫米。

从成因上说，乌多坎铜矿体是因沉积而出现沟含铜砂岩矿床。

根据铜矿物的氧化程度，矿石分为三种类型:硫化矿、混合矿及氧化矿。

按照矿物组成，硫化矿分为斑铜矿－辉铜矿和黄铜矿。在斑铜矿－辉铜矿中可选出主要的斑铜矿和主要的辉铜矿。黄铜矿具有强烈的依附性质；因黄铁矿和黄铜矿共生。

氧化矿有两类:硫酸铜(胆矾－水胆矾)和碳酸铜(孔雀石－兰铜矿)。

围岩系由石英和长石的岩屑构成的砂岩；胶结物是石英－绢云母、绿泥石，有时是碳酸盐。

主要矿物为辉铜矿、斑铜矿、铜兰、水胆矾、胆矾及孔雀石。

试验研究了代表矿床各矿段和矿物组成及可选性不同的22个试样。

试验研究试样的化学组成列于表1，而铜化合物的物相分析列于表2。

1试样的化学分析(%)

试样号	Cu	Fe	S总	SiO2	Al2O3	BaO	MgO	CaO	Ag(克/吨)
6	1.98	2.8	0.82	67.8	10.7	0.06	1.05	2.98	7.8
7	2.75	2.95	0.76	65.8	12.9	0.15	1.05	2.02	21.3
8	1.1	2.02	0.3	66.6	11.8	＜0.1	0.9	2.4
9	1.91	2.66	0.33	66.8	13.0	0.17	1.0	1.1	7.2
10	2.96	3.10	0.92	66.8	12.5	＜0.1	0.87	2.25
11	2.78	2.51	0.92	64.8	11.5	0.13	0.94	1.60	35.6
12	0.76	1.35	2.0	65.3	12.4	0.14	0.54	4.85	3.0
13	1.93	2.30	0.65	65.1	6.37	0.10	0.64	7.41	10.5
14	2.07	3.03	0.76	66.8	12.0	0.10	1.1	2.6	16.0
15	1.03	2.0	0.29	69.7	9.1	0.16	0.15	4.8	6.0
16	1.12	1.7	0.26	66.0	7.1	0.36	0.18	6.3	7.6
19	0.50	2.17	0.05	72.3	10.5	＜0.1	1.30	1.12	＜4.0
20	1.01	2.17	0.16	69.3	10.5	＜0.1	1.40	3.50	5.0
21	0.53	2.40	0.12	70.8	10.7	＜0.1	1.40	2.56	5.2
22	0.57	2.70	0.05	73.0	10.7	＜0.1	1.30	1.40	＜4.0
23	1.18	2.35	0.37	70.3	10.6	＜0.1	0.35	0.80	22.2
24	2.24	2.02	0.70	73.3	11.8	—	0.30	0.33	7.4
25	1.80	2.90	0.38	69.3	12.0	—	0.84	0.43	8.8
26 （混合物）	1.63	2.0	0.43	70.1	11.0	—	0.62	1.14
1	1.22	1.85	0.37	70.3	10.5	0.09	0.21	3.5	16.2
2	1.72	2.85	0.60	71.8	10.5	0.11	0.20	1.35	28.4
3	1.0	1.56	0.15	75.6	11.1	0.19	0.17	0.39	18.8

表2试样的物相分析

试样号	品位(%)				分布率(%)
	氧化铜		硫化铜		氧化铜		硫化铜
	原生	次生	原生	次生	原生	次生	原生	次生
6	0.08	—	0.09	1.76	4,15	—	4.85	91.2
7	0.44	0.01	0.04	2.20	16.4	0.4	1.5	81.7
8	0.65	0.02	0.03	0.50	54.0	1.87	2.5	41.63
9	1.23	0.04	0.03	0.57	65.8	2.14	1.6	30.46
10	0.07	0.02	0.12	2.64	2.45	0.7	4.2	92.65
11	0.80	0.02	0.13	1.67	30.6	0.75	4.95	63.7
12	0.06	0.01	0.53	0.20	7.5	1.25	66.25	25.0
13	0.60	0.02	0.01	1.32	30.8	1.03	0.51	67.65
14	0.48	0.03	0.25	1.37	22.5	1.4	11.7	64.2
15	0.32	0.02	0.04	0.79	26.7	1.75	3.45	68.1
16	0.48	0.02	0.04	0.66	40.0	1.85	3.3	54.85
19	0.38	0.02	0.02	0.08	76.0	4.0	4.0	16.0
20	0.74	0.02	0.05	0.20	73.28	1.98	4.94	19.8
21	0.30	0.03	0.01	0.19	56.5	5.65	1.9	35.95
22	0.48	微量	0.02	0.07	84.2	—	3.5	12.3
23	0.78	0.03	0.06	0.40	61.5	2.35	4.7	31.45
24	0.25	0.01	0.06	1.85	11.5	0.45	2.75	85.3
25	1.50	0.05	0.01	0.26	82.5	2.75	0.55	14.2
26 (混合物)	0.57	0.02	0.60	0.27	39.0	1.4	41.1	18.5
1	0.86	微量	—	0.43	66.7	—	—	33.3
2	0.58	0.03	0.22	0.88	33.9	1.75	12.9	51.45
3	0.94	微量	—	0.09	91.25	—	—	8.75

磨矿难易度

按照围岩的特征，乌多坎矿石同哲兹卡兹干矿石相类似。试验室的磨矿难易度试验结果列于图1，说明乌多坎矿石稍硬于哲兹卡兹干矿石。

图1 磨矿难易度

1.4一乌多坎硫化矿矿石；

3.5一乌多坎氧化矿矿石,

2.6一哲兹卡兹干矿石

—一0.074毫米粒级,一一

一0.15毫米粒级

在重液中进行粒度分级，随后用显微镜观察研究产品的磨片。查明在－0.21～ 0.15毫米粒级开始出现铜矿物的单体粒子，在－0.15～ 0.1毫米粒级中硫化矿单体粒子75～85%，在－0.074毫米粒级中连生体数量不多。

图2说明对于氧化铜含量35%(比率)的矿石，磨矿对浮选尾矿铜品位的影响。

图2 磨矿对浮选尾矿铜品位的影响

显然，从56%－0.074毫米粒级磨到86%－0.074毫米粒级的条件下，浮选尾矿的铜品位基本上一样。矿石组成及铜矿物的浸染特性决定了浮选流程及药剂制度。

浮选的药剂制度

在浮选时用Na2S硫化氧化铜；其耗量的变化取决于矿石中氧化铜的含量。对于硫化矿[氧化铜含量30%以下(比率)]，Na2S耗量为250～300克/吨，沿浮选工作线分段给入；对于混合矿和氧化矿，需达500～1000克/吨Na2S，也是分段给入。硫化钠过量会引起浮选尾矿中铜损失的某些增高。

为了从混合矿和氧化矿中获得足高的回收率，丁基黄药的耗量需达200～250克/吨，对于硫化矿为50～100克/吨。各种捕收剂试验说明，高级黄药(异戊基和己基黄药)不仅改善精矿的质量，而且提高铜矿物的浮选速度。在粗磨条件下，为了浮选连生体，在扫选作业补加100～250克/吨量的碳氢油乳浊液是有利的。这时所获得的铜回收率的增加，在中矿产率增加的条件下，取决于粗粒级连生体产率的增加和浮选尾矿中粗粒级铜品位的降低。

最初采用опсб作起泡剂，用量40克/吨。然而浮选试验表明、采用T－66起泡剂的可能性，在其耗量某些提高时，不恶化浮选指标。

试验过的一系列新起泡剂为:叔己基醇、异丁基甲醇及各种含醇量的松油。试验证明，在浮选乌多坎矿石时，所有被试验的起泡剂都可采用；其中较好的起泡剂是异丁基甲醇。

图3说明硫化矿和混合矿的浮选动力学。在5分钟内，70%的粗粒浸染硫化矿铜矿物和60%的粗粒浸染混合矿铜矿物选收到泡沫产品中，但为了得到最终尾矿，继续回收铜进行很缓慢，并需增长浮选时间。

为了得到铜品位＜0.1%的尾矿，在试验室条件下总的浮选持续时间为45分钟。

各个试样的浮选结果列于表3.它说明了浮选指标与试样中氧化铜含量的相互关系。

根据试样的试验结果可大致划分成三组:氧化铜含量30%以下(比率)可列入硫化矿，氧化铜含量从30%到70%以上(比率)可列入混合矿，氧化铜含量70%以上(比率)可列人氧化矿。表中№ 19、22试样系氧化矿试样，该试样中铜矿物的浮选效果很差，在很贫的泡沫产品中铜回收率为30～55%。

闭路条件下各矿石试样的浮选结果(%)

表3

试样号	原矿		铜精矿
	总矿	氧化铜	品位	回收率
10	2.96	3.15	45—55	96.3—94.3
6	1.98	4.15	44	94.7
12	0.76	8.75	17.1	92.9
24	2.24	12.0	39.9	94.2
7	2.75	16.8	46.0	91.3
14	2.07	239	41.5	93.2
15	1.03	28.45	34.5	86.1
11	2.78	31.85	45.2	92.2
13	1.93	32.1	40.2	92.15
2	1.72	35.65	44.5—38.0	89.8—93.35
16	1.12	41.85	30.0	86.9
26（混合物）	1.45	40.4	36.8	85.0
8	1.1	55.9	29.4	81.7
21	0.53	62.15	25.2	71.0
23	1.18	63.8	31.3	87.4
1	1.22	66.7	33.9	84.75
9	1.91	67.9	29.0	83.9
1 3	1.2	68.4	26.7—20.2	85.13—90.4
20	1.01	75.26	24.0	78.0
19	0.5	80	5	30.0
19★★	0.5	80	40.6	81.2
22	0.57	84.2	2.2	55.0
22★★	0.57	84.2	43.8	82.4
25	1.8	85.2	20.8	79.2
3	1.0	91.25	30.0	70.25

对于这种矿石采用莫斯托维奇法(联合过程)，在精矿铜品位40%以上时，能获得80%以上的铜回收率。在这种情况下，硫酸的消耗为35～40公斤/吨，铁耗25－30公斤/吨，丁基水解黑药的消耗为120公斤/吨。这是选择性的开采难浮氧化矿的有效证据。

决定工艺过程的流程时，应当考虑到下列因素:（1)铜矿物的颇大部分为粗粒浸染，并在较粗的磨矿条件下，易于在浮选过程的前面选出富精矿；（2)大量的连生体选入中矿；（3)在任何细磨条件下，尾矿中的 0.1毫米粒级选铜，比浮选粗磨矿石富。

从上述流程来看，应当包括下列基本作业:（1)在工艺过程的前面选出“铜初精矿”；（2)选出初精矿以后所得的中矿，在初精矿精选前再磨；（3)将尾矿分级，以便把泥排入尾矿场，沉砂再磨再选。

乌多坎铜矿的硫同位素

大多数人认为含铜砂岩属沉积成因，少数人认为与辉长－苏长岩侵入体有关。博格达诺夫等人对硫同位素进行了研究，发现硫同位素变化范围很大，δs34值最小为－21.8%，最大可达 13.5%。，平均为－7.9‰，但是在不同的矿石类型中，同位素组成则变化较小(但个别剖面中则变化较大)，斑铜－辉铜型矿石为－11.5%。，而黄铜－黄铁矿型矿石中δs34为－6.5%，各处粉砂质砂岩中的同位素成份完全相似，δs34为0～2－10‰和－18～22‰，(河床砂岩和浅滩砂岩)，三角洲海湾－泻湖相含二铜砂岩中同位素成份变化很大，为 13.5～21，0%，但同－层位中铜矿石的同位素成份则则很稳定，如米德尼剖面中相距很远的三个取样点，分别为 13.5%， 12.8%， 10.1‰。

此外，含铜石英脉中δs34为－13.6～ 7.6%，平均值为 5.2‰。(均较高)，接触变质的矿石也较高，δs34为－7.3～ 3.6‰，平均值为3.8‰，故研究者得出结论:

1. 该区矿床同位素成份具有很大变化范围，且以轻同位素为主导，通常应属生物成因。故矿床为沉积矿床。

2. 乌多坎以南2 km的辉长岩中八个样品(黄铁矿)，δs34为 0.8‰，接近科拉半岛岩浆型铜镍矿床的同位素成份(δs34为 2一 3‰)，因而证实了成矿与辉长岩无关。

3. 层状铜矿的岩石和矿物成份，与硫同位素组成无关，说明沉积物中硫的来源比较单一，形成硫化物所需的H2S是沉积物孔隙水中厌氧细菌作用的结果，矿石中轻硫为主导地位，说明矿石是在沉积物的表层形成的，在那里孔隙水中含硫酸盐，并被细菌缓慢地还原。

4. 含铜岩系中硫化物的硫同位素成份的变化，可以用成岩作用中沉积物一水一有机质体系的物理化学环境的改变来解释。同时硫化物同位素成份的变化与不向岩相之间的关系，也就可以得到很好的说明。

5. 区域变质、接触变质使含铜岩系硫化物同位素变化范围减小，成份变重，接触变质中的变重显然与氧化一还原反应有关。伴随该反应形成的磁黄铁矿，δs34可达 10.8%。

氧化矿石的化学选矿

氧化难选贫矿石参加到重有色金属的加工中来，目前逐渐成为有代表性的趋势。浮选是加工这种矿石的最传统的方法。但是在许多情况下用这种方法不可能得到合格精矿:其中，精矿中铜的回收率不超过70～80%，因此就必须寻找加工这种矿石的更有效的方法。这种方法是湿法冶金法和浮选法相结合的联合法。

乌多坎矿氧化矿石的矿物成分为硫酸盐、碳酸盐和硅酸盐类。矿床上的主要矿物是硫酸盐矿物——水胆矾、块铜矾、胆矾，其次为碳酸盐矿物——孔雀石铜矿，分布最少的矿物是硅孔雀石。在浮选含氧化铜含量达10%的乌多坎硫化物矿石时，得到铜含量达44－55%的铜精矿，回收率为94－96%；在氧化物增加到85%时精矿中的铜含量明显下降，而回收率降到70%。在加工前对浮选中矿或对中矿循环再浮选尾矿采用吸附——无过滤流程，与直接浮选流程相比，可提高4－10%。

上述工艺已在实验室条件下通过试验，同时获得含铜量为24－34%的精矿，回收率为90－95%。还研究了下列因素对精矿中铜回收率的影响，如温度、热液硫化处理的延续时间、硫化剂的耗量。

在杰兹卡兹甘有色金属科学研究所的工业试验设备上进行了热液硫化处理和随后浮选流程的半工业试验。总共处理了约两吨的硅孔雀石含量较高的乌多坎矿石。获得了铜含量达26～28的精矿，回收率达90－95%。矿样和所得精矿的化学成分见表。

原矿和浮选精矿的X射线相位分析和结晶光学分析数据证明，在精矿中有铜兰，有时有铜兰和辉铜矿的混合物，还证明在精矿中铜的氧化形式几乎完全缺失，即证明要作深硫化处理。在高压条件下对含元素硫的恫氧化形式反应的可能性进行了预先热动力和热图解分析。

奇纳钒钦磁铁矿位于外贝加尔边疆区北部，乌多坎铜矿床南20km。为晚元古代辉长岩体，铁矿体位于岩体中部。有钒铁磁铁矿矿体数层，总厚度600m。矿体含Fe35%，TiO 6—7%， V2050.4—0.5%。矿石总储量300亿t，露天开采储量10亿t，为该区规模最大的铁矿床。底部为接触带，产硫化铜镍矿石。矿石含铜0. 5—0. 7%，铂族元素含量大于lg/t。已计算了Cu， Ni， Co， Pt， Rh， Au和Ag的储量，探明储量为乌多坎铜矿储量的42%。

乌多坎黄铜矿的特征

对矿物组合及单矿物标型特征的研究，不仅促进了详细分析矿石富集和成矿作用的地质条件，也促使了进行矿化预测，用以补充找矿标志。

我们研究了乌多坎铜矿不同成因类型及地层层位中的黄铜矿。在研究成因类型中，铜矿物中以黄铜矿分布最广，其数量占全岩5%以上，矿物为四面体型。我们研究的黄铜矿有以下铜矿化的成因类型:（1)含铜砂岩型；（2)含铜辉长岩型；（3)与脉型热液显示有关的复合铜矿化。

含铜砂岩矿化型见于下元古乌多坎群的不同地层层位中，已知在奇特坎金组，亚历山大罗夫组、萨库坎组和纳米金组。仅在奇特坎金组和萨库坎组内见有贫的及具工业价值的铜矿化，并且在萨库坎组上部分布着乌多坎铜矿床的含矿层。

在含铜砂岩内分布着以下含铜矿物:辉铜矿、斑铜矿、黄铜矿及黄铁矿，它们往往形成岩石的胶结物，密度不同，从浸染体到沿层分布，直至形成致密块状的矿石。在含矿层中矿石矿物关系不凤可分成斑铜一辉铜矿、黄铜一斑铜矿及黄铁矿一辉铜矿组合。在含铜辉长岩成因类型的黄铜矿发现成基性岩的层状块体，不仅在其内部见到，也在接触晕的内及外接触带见到，在科达尔一乌多坎主要岩体之一是奇尼斜长一辉长一苏长岩，此处含矿层是黄铜矿、磁黄铁矿及黄铁矿的堆积及浸染体。据已发现的矿物关系可分成以下矿物组合:磁黄铁矿一黄铜矿的、黄铜矿一磁黄铁矿的及黄铁矿一黄铜矿的，它们形成巢状的、浸染状的、巢状一浸染状的或块状的矿化结构。在接触晕的某些地段，矿石中见有成斑铜矿的少量浸染体，它们组成与黄铜矿、斑铜矿一黄铜矿的矿物组合的共同组分。

复合铜矿化成因类型的黄铜矿观察到受热液作用制约的，成脉状出露的，常常是石英脉式石英一碳酸盐脉中，其矿石矿物多集中于脉内矿化的浸染休内，有黄铜矿、斑铜矿、黄铁矿，少量黝铜矿及辉铂矿。最有意义的含铜砂岩型，主要矿石堆积在上萨库坎地层层位中，少量的矿化显示在下萨库坎及奇特坎金层中。含铜辉长岩型层状的侵入体的矿石堆积是次要的，同时，复合热液脉状显示没有实用价值。

黄铜矿的标型特征采用了探针、光谱及x光构造分析方法测定，同样也测定了矿石显微构造及矿物的热电性。

黄铜矿的化学成分

乌多坎铜建造的黄铜矿的化学成分，我们在茨尼格里及伊尔吉列德麦特实验室作的。从不同的含铜杂岩矿石中，我们选用了40个黄铜矿样品(表1)，为了对比，我们引用了已知与其成因相似的西伯利亚地台北部及科拉半岛铜矿区的已知资料。

所描述的黄铜矿化的化学成分变化范围不大，铜34.48一35.38；铁从30.29到30.68，硫33.55一35.72，其原子比值Cu:Fe = 0.989一1.027，而∑Me/S从0.979到1.049。后者比值稳定，对于含铜砂岩建造(特别是上萨库坎层)的黄铜矿的比值大于1；而对于其它成因类型的黄铜矿比值小于1。

注意到科拉半岛及诺里斯克区的铜镍矿床内，此种矿物与含铜辉长岩建造的黄铜矿中的剩余硫的比较，这种剩余硫像在脉状建造黄铜矿中的剩余物一样，可能与分析不精确有关，因为从实验资料及其它地区所获得资料证明黄铜矿巾超化学计算剩余硫可能性很小。根据这一结论及X光构造分析结果说明，在辉长一苏长岩奇尼深成岩体中的黄铜矿单相内存在有Taинахит及Moиxyкит线，相反，这种铜矿的少硫矿物存在，说明硫的某些不足。

奇尼矿石黄铜矿成分的相应的结晶化学式应为Cu 0.9 9F 1.01 S1.96。发现与含铜砂岩建造中的黄铜矿化学计算不同，特别是与上萨库坎层的黄铜矿不同，在那里我们感到与其它成因类型的黄铜矿比较，硫是不足的。但是这个不足反映在全部四面体矿物构造中。

硫的不足，首先是由于区内最初硫含量低，及其小的惰性状态，考虑到其高的积极性和活动性，像许多其它矿区一样，黄铜矿中硫不足可能是与存在着黄铁矿的混合物有关，在萨库坎地层层位中黄铜矿的某些颗粒中见有小的黄铁矿颗粒分出。

因此，乌多坎铜矿的黄铜矿虽然不是用严格的化学计算法测定，硫和其它无素不足以构成相的转化和形成黄铜矿组本身矿物相的低硫矿物。

含铜建造		矿物组合	样品数	Cu	Fe	S	Cymma Σ	原子数			原子比		公式
								Cu	Fe	S	Cu/Fe	ΣMe/S
含铜砂岩		黄铁一黄铜矿(sk3) 黄铜矿(sk3) 黄铁一黄银矿(et) 斑铜一黄铜矿((et)	3 3 2 2	34.99 35.18 34.97 35.06	30.59 30.32 30.56 30.52	33.67 33.55 35.06 35.24	99.32 99.50 100.59 100.82	0.551 0.554 0.547 0.547	0.548 0.543 0.544 0.542	1.050 1.047 1.087 1.090	1.005 1.020 1.006 1.009	1.047 1.049 1.004 0.999	CuFeS 1.090 CuFeS 1.901 CuFeS 1.993 CuFeS 2.002
脉状	阿尔卑斯型 热液型	石英一黄铜矿 金一电气石 斑铜一黄铜矿	3 3 2	34.53 3500 35.38	30.45 30.49 30.29	35.20 35.38 35.50	100.18 100.87 101.17	0.542 0.546 0.550	0.544 0.041 0.536	1.096 1.094 1.094	0.996 1.009 1.027	0.991 0.994 0.992	CuFeS 2.018 CuFeS 2.013 CuFeS 2.015
含铜辉长岩 奇尼杂岩	块体内部	黄铜一磁黄铁矿 黄铜矿 含浸染硫化物的钛磁铁矿	3 3 2	35.04 34.76 34.56	30.54 30.64 30.59	35.35 34.56 35.41	100.93 99.97 100.56	0.551 0.547 0.544	0.549 0.549 0.58	1.103 1.078 1.104	1.008 0.996 0.994	0.995 1.017 0.990	CuFeS 1.901 CuFeS 1.993 CuFeS 2.002
	内接 触带	磁黄铁矿一黄铁矿 黄铁矿一黄铜矿 黄铜矿	2 2 7	34.60 35.07 34.82	30.58 30.66 30.58	35.42 35.28 35.37	100.61 101.01 100.77	0.545 0.552 0.548	0.547 0.549 0.547	1.105 1.100 1.103	0.994 1.006 1.001	0.998 1.000 0.993	CuFeS 1.901 CuFeS 1.993 CuFeS 2.002
	外接 触带	含磁黄铁矿的黄铜矿 黄铜矿	1 2	34.62 35.16	30.67 31.23	35.51 34.68	100.80 101.06	0.545 0.553	0.549 0.559	1.108 1.082	0.991 0.990	0.987 1.029	CuFeS 2.026 CuFeS 1.955

元素混入物

用中子活化及半定量光谱分析法确定黄铁矿中的混入元素。我们分析了130个单矿物样品，分析结果表明，黄铜矿中合有许多混入元素，但其分布数量在不同的含铜建造内有着特有特征。

混入元素可分为:偶然遇到在含铜建造内的穿层元素；和赋存于一定地层层位中的元素。穿层元素中我们发现了银、钴、镍、锡、硒，它们在含铜建造中的数量分布各异，如银存在于所有成因类型的黄铜矿中，但是最高的及大量的含量对含铜砂岩的铜矿化最为典型，主要是在下萨库坎组地层组内的，在这层中所见的铜矿处，最多的混入元素主要的还是银。含铜砂岩型铜矿化的另一层位是奇特坎金组，在此存在高银混入的铜矿点。典型的特征是:高含量的银发现在含铜砂岩型含铜沉积层复合的脉状显示的黄铜矿内，而同时，在阿尔卑斯型脉状显示的黄铜矿内，及覆在地台盖层脉的黄铜矿丙所含银则非常少。发现在含铜辉长岩型黄铜矿内的银，含量非常稳定，与取样地点距辉长岩体的相对接触距离无关。

钴的含量，在含铜砂岩型黄铜矿中比较均匀；而在脉状出露黄铜矿中则变化很大，相对来说，在含铜辉长岩建造黄铜矿内钴的含量高。镉的分布，在所研究的这几种成因类型铜矿化的黄铜矿内，没有发现有明显的规律性，虽然总体上，在含铜砂岩型的黄铜矿内含量2一3倍高于脉状显示型，特别是含铜辉长岩型黄铜化的含量。相反地，穿层的硒元素，在含铜辉长岩建造的黄铜矿内含量高；而在含铜砂岩建造的黄铜矿中则含量低，在脉状显示的黄铜矿中硒的含量非常不稳定，在复合铜矿沉积脉状显示的黄铜矿中，硒的含量异常高。

同时证明，锑和砷的含量在含铜砂岩成因类型上萨库坎地层层位及脉状显示的黄铜矿中明显回升，其它成因类型的黄铜矿中，锑和砷的含量没有报道。锌的含量仅在含铜辉长岩型的黄铜矿中，含量高而稳定，在含铜砂岩建造的黄铜矿中，锌含量较少(小于3一4倍)，在脉状显示型的黄铜矿中非常少。

铬仅仅在含铜砂岩的黄铜矿中发现，并且仅仅在上萨库坎含铜层位。其它成因类型的铜矿化及其它地层层位的黄铜矿中，实际上不含铬。

已确定的全套稀土元素，仅在含铜砂岩工业成因类型的上萨库坎层的黄铜矿中见到，而此层位中的拾及少量的镥可视为标志，上萨库坎地层中的稀土元素套在铜具体出现时可能变动，所以可用它来解释铜的矿化性质及其生成地质条件的补充标志。

稀土元素中的穿层元素可能提出钐和镧，它们发现于所有成因类型的黄铜矿中，虽然其含量在含铜辉长岩型黄铜矿中比其它成因类型中少的多。有时一在含铜沉积的阿尔卑斯型脉状显示的黄铜矿中发现钐和镧(与铈相等)，这可能与这些元素的再分配，及它们从围岩运移有关。

因此，从黄铜矿混合元素看，对含铜砂岩的工业类型最典型的元素为:银、铬、锑、砷和稀土元素(首先是镥)，利用这些元素结合其它地质一矿物特征，确定矿化地层位置，其成因性质和意义，并还可解释有关矿质来源的某些问题。

对于含铜辉长岩建造的黄铜矿中混入元素较有价值的是钴、镍、锌、硒，它们的含量2—3倍高于其它成因类型黄铜矿中的含量。对于呈脉状出露黄铜矿中的混入元素，其含量具非常明显的分散性，与异常高含量元素(如砷、硒、铜、镥)并列的还存在有刚刚可能发现的一些少量元素的含量，这说明在脉形成时，一种情况下产生元素集中和富集；在另一种情况下则发生黄铜矿消减。第二种情况常常发生，特别当阿尔卑斯型脉形成时，这一规律性在其它铜矿区也已发现、

乌多坎黄铜矿中的混入元素多成对出现，计算它们之间的对比关系，说明个别元素之间存在着明显的正级别关系。这促使提出它们的几何亲族关系或原有矿物共同存在形式的可能性。这种关系如:砷和银(0.62)，硒和银(0.66)，硒和镉(0.72)，砷和钴(0.88)，在含铜砂岩建造型中见到。而同时在含铜辉长岩中又发现钴和锌(0.86)，金和银(0.64)。(表3)

表3 乌多坎带含铜建造黄铜矿中混入元素等级对比常数

建造	地层层位	元素对	Ag	Co	Zn	Cd	样品数
含铜砂岩	PR1sk3	Cd Se As Co	0.38 0.62	0.23 0.10	0.25 0.20 —0.10	0.23 0.28	11
	PR1al	Au Cd Se Co	—0.29 0.31 0.66	—0.04	0.24 —0.30 —0.05	0.72	6
	V PR1ct	Cd Se As Co	0.17 0.17 —0.20	0.50 0.88	—0.10 —0.48 —0.40	0.20 —0.33	8
含铜辉长岩	块体内接触	Au Cd As Co	0.22 0.30	—0.20	0.07 0.86	0.06	10
	块体外接触	Au Cd Se As Co	0.64 —0.40 0.52 0.43	0.26 —0.31	—0.05	—0.05	11

矿物电子显微镜研究及对成对混入元素之间的对比关系的研究，说明可能许多混入到黄铜矿中的元素，与进入黄铜矿的结晶格子中的元素系列共同组成原有矿物。

银、钴、砷、某些硒化物形成的本身矿物分布广泛，它们的变化系列与黄铜矿属于一定的含铜建造或其具体的地层层位有关，例如在萨库坎层含铜砂岩内广泛分布钴矿物，是黄铜矿中与硫钴矿和辉钴矿在一起的，形成细小的浸染体的硫铜钴矿，辉钴矿常常在奇特坎金地层层位的黄铜矿中，例如辉钴矿在砷和钴之间有非常大的对比常数(0.88)。在含铜辉长岩建造的黄铜矿中常常形成含钴的矿物一硫钴矿及铁硫砷钴矿。此外，钴(及镍)与铁的化学性质相近，说明它们或类质同像进入黄铜矿的格子中。在含铜砂岩及含铜辉长岩建造中，最广泛分布的镍矿物是它的硫化物一粒辉镍矿。

在含铜沉积中，最重要的穿层混入元素是银，它成独立的矿物及类质同像混入，自然银和其它矿物的近似显微包裹体十分典型，它们的成分变化，着来与在铜矿物的含铜建造及矿物组合的归属有关。例如，硫铜银矿常常与含铜砂岩建造中的黄铜矿有关；在斑铜矿中与硫铜银矿在一起的有辉银矿，而在黄铜矿中常常有部分银进入到铜矿成分中。

在氧化带中，银常常成自然银，与赤铜矿、黑桐矿、铜蓝、硫酸盐及碳酸铜共生，铜和银的化合物稳定场的图解，说明角银矿与黑铜矿、赤铜矿、绿泥石及碳酸铜可以共存，而低氧化银及碳酸银则与碳酸、硫酸及氧化铜共生。

在含铜辉长岩建造内，银的矿物形式则呈另外一种情况:一般说，在矿石中，包括在黄铜矿中，成银的砷化物出现，如硫砷银矿，还有含银镍黄铁矿、硒化银及金银矿。金银矿的出现说明在含铜辉长岩建造的黄铜矿中，金和银乙间有很大的对比常数(0.64)。电子探针的研究说明了某些黄洞矿中有金和银的碲化物一碲金银矿存在。

另一种广泛分布在含铜建造的黄桐矿中的混入元素是硒，一般说，它常常形成其本身矿物，如硒化银、硒化铜(六方硒铜矿CuSe)及硒化镍(硒镍矿NiSe2)的矿物，与成自然的硒并列。银的硒化物存在的关系，以硒和银在黄铜矿川州为数量关系说明，同样也可以它们的对比说明，特别是对含铜砂岩建造内的(亚历山大层位)及含铜辉长岩建造内的(岩体外接触带的)更有意义。含硒本身矿物的存在表现在斑铜矿一黄铜矿物组合中存在含硫酸银的矿物。

镉存在于所有含铜建造的黄铜矿内，其含量变化范围很广，尤以含铜砂岩的黄铜矿中最高。在此镉可能组成硒化物形式的锡本身矿物如锥镉硒矿，由黄铜矿中有硒以类质同像交代硫的现象可兹证明，以及在含铜砂岩建造内的黄铜矿中硒和镉的对比关系，特别在亚历山大地层层位中。

为建立矿物的标型特征和成因类型结构，对岩石成因和矿化作用的地球化学研究中，广泛利用了镍和钴的相互关系的研究，在已知情况下工作方法不同(表4)。对于含铜砂岩建造中黄铜矿及含铜辉长岩建造的黄铜矿中钴一镍的比值不同，在含铜辉长岩建造中钴一镍比值小于1，在脉伏显示型黄铜矿中其比值最大，这些对它们的成因研究中很重要。这种比值关系可应用在确定含铜砂岩类型铜矿出现的具体层位归属的补充标志。例如，亚历山大层的含铜显示中钴一镍的比值高于上萨库坎层(乌多坎矿床层)中的钴一镍比值。在脉状显示型的黄铜矿中钴一镍比值增高明显，可能是由于热动力环境变化时，钴和镍活动性有差别，例如，随温度增高，钴在黄铁矿中浓度集电而镍则在磁黄铁矿中集中。

钴一镍比值首先反映在当矿化富集时的具体物理一化学条件中，根据地球化学参数和地球化学的划分，容易挑选矿点。在矿石和矿物中镍一钴的比值表现了矿质来源及岩浆围岩的特征，例如，在含铜辉长岩建造内黄铜矿中镍一钴比值为3一4.5，说明与其有关的岩石和矿化是地慢成因。

表4 乌多坎含铜建造黄铜矿中钴一镍的比值

建造	地层层位	Co/Ni	样品数
	sk	0.82	6
	al	1.72	3
脉状出露	含铜沉积	2.46	2
含铜辉长岩	外接触	0.24	13
	内接触	0.34	7

黄铜矿的结晶构造

从科达尔一乌多坎含铜建造矿石中，我们取了68个黄铜矿样品，经X光测定说明，矿物全都是四面体类型。含铜辉长岩的黄铜矿及诺里矿结的黄铜矿化学计算的晶子参数相近。黄铜矿其晶子参数大，说明是黄铜矿的低硫矿物组。也发现基本晶子参数谭的增高与黄铜矿中硫的不足有关。

物理性质

主要研究了不同含铜建造黄铜矿的热电特征，对3600个黄铜矿的热电动势进行了分析。（表5）

当研究黄铜矿的热电性时认为，所有含铜建造和不同地层层位的黄铜矿都具完全的导电性，与其成因类型归属不同。

不同的含铜建造黄铜矿的热电性是不同的，可以根据热电性变化系列的绝对值和热电动势数值分布特征加以区别，据此很容易解释矿化成因及其地层层位。含铜辉长岩建造的黄铜矿具有较小的热电动势变化范围，并成单一形式分布(在内和外接触带)在变化系列中的变化，而含铜砂岩建造中的黄铜矿，按建造说具有三种形式(110—360—420)分布，就某种地层层位来说(如上萨库坎层)又有二种分布形式。脉状显示型黄铜矿的热动力势变化范围，发现脉状的黄铜矿的热电动势与相同围岩介质比较，绝对值有增高的趋势。.

在含铜砂岩建造黄铜矿中热电动势的绝对值发现有从地层剖面的上层一向下增高的趋势。在矿体和矿层中热电性分布的特征相反，从远离矿层的底部向其顶部，黄铜矿的热电动势增加100 MKB/度，有时还多。然而，此时常常改变矿物组合，如从黄铁矿一黄铜矿变为斑铜矿一黄铜矿。

通过这一阶段的研究尚未解决其间的连系问题，不论是在热电性及黄铜矿中混入元素含量之间的问题；还是黄铜矿热电动势及其化学成分之间的问题均未解决。

表5 乌多坎含铜建造黄铜矿的热电动势的平均值

建造	地层层位	热电动势MKB/度	分布特征
含铜砂岩	Sk3	110及360	2—3种模式
	Sk1	410
	al	365
	et	430
含铜辉长岩	内接触	385	1种模式
	外接触	495
脉状(热液)形式	沿铜矿层的细脉矿	90—595	范围广

结论

乌多坎不同成因类型黄铜矿的化学成分和相均属于某些硫不足的化学计算类型。这种类型发现于含铜砂岩建造上萨库坎地层中的黄铜矿。在含铜辉长岩建造的(奇尼杂岩)黄铜矿缺硫，化学计算式Cuo.99 Fe1.01 S1.96，黄铜矿的低硫矿物组矿石所具有的特征，与诺里斯克区矿床并与奇尼侵入岩有关的黄铜矿和矿石很相似。关于这方面从黄铜矿的基本结晶参数极近似也可证明。

从含铜砂岩建造黄铜矿中的元素混入物看，最典型并可报道的是银、铬、锑、砷及稀土元素。对含铜辉长岩建造的黄铜矿典型的混入元素是钴、镍、锌及硒，看来，全套的稀土元素仅存在于上萨库坎地层含铜砂岩建造的黄铜矿中，利用它给与挑选矿山的可能性。例如，从乌多坎矿床和奇尼侵入岩的黄铜矿的微量元素成分的不同，可以果断的说，关于上萨库坎地层含铜沉积中缺失被奇尼岩盆的同化作用。工作情况相反，尤其是分析镍一钴的比值，说明岩浆物质的地慢成因，和硫化矿石在奇尼含铜辉长岩形成时的原始岩浆性质。此时，根据这种比值，对于含铜砂岩的原始物质来源就不能具体提出了。

乌多坎黄铜矿的X光构造研究，说明黄铁矿完全属于四面体类型。仅仅在一些含铜辉长岩建造中黄铜矿样品中发现了较弱的线。这说明矿石中广泛分布着四面体的黄铜矿，而黄铜矿组的含硫低的矿物很少遇到。含铜砂岩建造型，上萨库坎(乌多坎)地层层位中的黄铜矿的结品格子参数比较奇尼杂岩含铜辉长岩建造的黄铜矿的参数值要高。

黄铜矿的热电性与其成因归属无关，仅仅根据电的传导性，用以区别。热电动势的绝对值，不论是在大的地层划分中；还是在矿层范围内都是有规律的变化着，这就突出了矿化的成带性。利用乌多坎黄铜矿的标型特征，可以补充提供关于储矿的地质条件和成矿作用的设想，能够阐明矿质来源和岩浆熔岩的来源，阐明矿体和矿层的成带性，而同时可以根据其成因和工业价值挑选矿山，这样就简化了成矿省的预测工作。

乌多坎矿床不同含铜建造黄铜矿的平均化学成分

含铜建造		矿物 组合	样品数	Cu	Fe	S	∑	原子数			原子比
								Cu	Fe	S	Cu/Fe	∑Me/S
含铜砂岩		黄铁一黄铜矿 黄铜矿 黄铁一黄银矿 斑铜一黄铜矿	3 3 2 2	34.99 35.18 34.97 35.06	30.59 30.32 30.56 30.52	3.67 33.55 35.06 35.24	99.32 99.50 100.59 100.82	0.551 0.554 0.547 0.547	0.548 0.543 0.544 0.542	1.050 1.047 1.087 1.090	1.005 1.020 1.006 1.009	1.047 1.049 1.004 0.999
脉 状	热液型	石英一黄铜矿 金一电气石 斑铜一黄铜矿	3 3 2	34.53 35.00 35.38	30.45 30.49 30.29	35.20 35.38 35.50	100.18 100.87 101.17	0.542 0.546 0.550	0.544 0.041 0.536	1.096 1.094 1.094	0.996 1.009 1.027	0.991 0.994 0.992
含铜	块体 内部	黄铜一磁黄铁矿 黄铜矿 含浸染硫化物的钦磁铁矿	3 3 2	35.04 34.76 34.56	30.54 30.64 30.59	35.35 34.56 35.41	100.93 99.97 100.56	0.551 0.547 0.544	0.549 0.549 0.548	1.103 1.078 1.104	1.008 0.996 0.994	0.995 1017 0.990
辉长	内接 触带	磁黄铁矿一黄铁矿 黄铁矿一黄铜矿 黄铜矿	2 2 7	34.60 35.07 34.82	30.58 30.66 30.58	35.42 35.28 35.37	100.61 101.01 100.77	0.545 0.552 0.548	0.547 0.549 0.547	1.105 1.100 1.103	0.994 1.006 1.001	0.998 1.000 0.993
岩	外接 触带	含磁黄铁矿的黄铜矿 黄铜矿	1 2	34.62 35.16	30.67 31.23	35.51 34.68	100.80 101.06	0.545 0.553	0.549 0.559	1.108 1.082	0.991 0.990	0.987 1.029

乌多坎黄铁矿中混入元素的平均含量 (据中子活化分析)

元素	含铜砂岩				脉状显示			含铜辉长岩
	PP1sk3	PP1sk	PP1al	PP1ct	复合的	在地台盖层内	阿尔卑斯型	块体内部	内接触	外接触
Au Ag Co Cr Zn Cd Sb As Se Sc Tb Sm La Lu Eu Th Hf Ce Nd	54.13 43.9 11.93 339.04 10.31 21.04 1649 43.13 1.56 0.07 2.65 10.62 0.7 0.73 8.11 3.67 25.7 33.9	0，24 657.4 79.5 25.15 57.0 330.1 2.87 18.14 0.7 1.8 30.5	0.07 37.28 5.96 16.84 31.54 45.85 21.58	208.86 38.5 396.5 6.32 16.95 139.3 0.90 0.32 2.62 21.68 250.8	0.16 169.0 6.3 59.06 2.21 0.9 7.46 886.8 0.20 0.24 3.5 6.1 0.06 0.09 0.32 32.0	0.11 7.76 52.08 28.0 7.63 25.1 1064.6 48.9 0.68 0.18	36.83 18.16 19.18 3.23 172.23 0.8 2.16 2.7 195.8	0.03 71.19 157.5 1198.5 4.04 22.17 213.0 0.13 0.82	1.92 71.01 41.0 638.6 4.16 0.97 176.74 0.1 0.90	0.054 77.64 109.63 692.57 8.57 0.34 26.7 184.51 0.54 0.11 0.47

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