Вещественный состав - основа для технологической оценки золотосодержащих руд Верхне-Алиинского месторождения

УДК 5 5 3.41

1 2 Т.С. Никанюк , Г.Д.Мальцева

ВЕЩЕСТВЕННЫЙ СОСТАВ - ОСНОВА ДЛЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ ОЦЕНКИ ЗОЛОТОСОДЕРЖАЩИХ РУД ВЕРХНЕ-АЛИИНСКОГО МЕСТОРОЖДЕНИЯ

Представлены результаты исследования технологических проб с Верхне-Алиинского золоторудного месторождения. Исследовались первичные и окисленные руды. Корреляции золота с сульфидами не установлено.

Ключевые слова: вещественный состав, структуры, текстуры, золото, пирит, арсенопирит. Библиогр. 2 назв. Ил. 5. Табл. 3.

SUBSTANCE COMPOSITION AS THE BASIS FOR TECHNOLOGICAL ESTIMATION OF GOLD-BEARING ORES OF HIGHER-ALIINSK GOLD ORE DEPOSIT

T. S. Nikanjuk1, G. D. Maltzeva2

The authors present results of the study of technological samples of primary and secondary (oxidized) ores from Higher- Aliinsk gold ore deposit. Gold and sulfides correlations have not been determined.

Key words: substance composition, structures, textures, gold, pyrite, arsenopyrite. 2 sources. 5 figures. 3 tables.

Создание эффективных схем переработки руды и совершенствование процесса обогащения производится по результатам глубокого изучения вещественного состава и установления их минералого-технологи-ческих свойств. С этой целью на Верхне-Алиинском месторождении были отобраны три пробы, результаты исследования которых и приводятся ниже.

Верхнее-Алиинское золоторудное месторождение находится в Читинской области. По материалам Волкова Л.С. и др. (1986) месторождение сложено средне-позднеюрскими перидотитами, габбро, монцонитами, сиенитами, гранодиорит-порфирами и диоритовыми порфиритами. На месторождении выделяются три рудоносные зоны: Западная, Широтная и Восточная [2]. Протяженность рудоносных зон

от первых сотен метров до I км, мощность от 0,2 м до 11 м. Простирание зон субширотное, северо-западное или северо-восточное с крутым падением на юг, северо-запад или юго-восток. Каждая из рудоносных зон объединяет до 10 и более рудных метасоматитов и жил. По генезису руды гидротермально-метасоматические.

Руды сложены зернистым и халцедо-новидным кварцем, арсенопиритом, пирротином, пиритом, буланжеритом. Присутствуют самородные золото, серебро, сульфасоли висмута, меди и свинца, висмут самородный, теллуриды висмута. Гун-биной В.С. выделено пять стадий минерализации, продуктивной является кварц-карбонатно-полиметаллическая стадия, соответствующая интервалу средних и низких температур. Промышленные содержа-

1Никанюк Татьяна Сергеевна - аспирант Иркутского государственного технического университета, инженер ОАО ИРГИРЕДМЕТ, 664003, г. Иркутск, б. Гагарина, 38, тел.: (3952) 333-152, факс 330-833.

2Мальцева Галина Дмитриевна - кандидат геол.-минералог. наук, профессор Иркутского государственного технического университета, 664074, г.Иркутск, ул.Лермонтова, 83, тел.:(3952) 405-653, e-mail:dis@istu.edu/

1Nikanjuk Tatyana Sergeevna - a postgraduate of Irkutsk State Technical University, an engineer of Public CorporationIRGIREDMET, 38 Gagarin's Boulevard, Irkutsk, tel.: (3952) 333-152, fax: 330-833.

2Maltzeva Galina Dmitrievna - a candidate of geological and mineralogical sciences, a professor of the Chair of Geology and Geochemistry of minerals of Irkutsk State Technical University, 83 Lermontov St., Irkutsk, 664074, tel.: (3952) 405-653, e-mail:d is@istu.edu

ния золота связаны с концентрациями арсенопирита, халькопирита.

Околорудные изменения вмещающих пород проявлены калишпатизацией, пиритизацией, хлоритизацией, окварцеванием, карбонатизацией и в меньшем объеме тур-малинизацией.

На месторождении развита зона окисления глубиной до 7 м. Вторичные минералы представлены гидроокислами железа, азуритом, малахитом, скородитом, борнитом, ковеллином, глинистыми минералами, сурьмяными охрами, англезитом и церусситом.

Для технологических испытаний были отобраны три пробы.

Проба № 29 массой 185 кг, отобранная бороздовым способом из полотна траншеи, характеризует рудное тело — «жила 2» зоны Широтной. Согласно паспорту проба представляет собой кварц-сульфидную жилу и зону кварц-сульфидной минерализации мощностью 0,5-1,5 м среди сульфидизи-рованных березитов по монцонитам.

Проба № 30 весом 200 кг отобрана из керна буровых скважин и представлена, согласно паспорту, кварцевыми метасоматитами. Содержание золота 2,1 г/т.

Третья проба массой 3180 кг - композитная полупромышленная технологическая, маркированная как МТП-9 (далее по тексту № 9), отобрана вручную с поверхности рудных тел «Сентябрьская-2» (кварц-сульфидная жила с оторочками сульфидизированных березитов) и «Зона Главная» (сульфидизированные березиты, включающие кварц-сульфидные тела). Фактическое содержание золота 15,5 г/т.

Для получения минералогических характеристик, являющихся основными критериями оценки технологических свойств руды, выполнены следующие исследования:

1. Петрографо-минералогическое изучение с определением структурно-текстурных особенностей руды, минерального состава, взаимоотношений минералов в нераздробленной руде. Иссле-

дования проводились в кусках и шлифах исходной руды. На основании этих данных прогнозируется возможность применения радиометрических и др. методов предварительного обогащения, сортировки руды, а также определяется верхний предел дробления и измельчения руд.

2. Определение полного элементного состава руд, содержания полезных и попутных компонентов для предварительной оценки комплексности руды.

3. Установление полного минерального состава с определением содержания полезных минералов с высокой точностью и чувствительностью.

Петрографическая характеристика рудных метасоматитов дается по результатам изучения материала проб 29 и 9.

Проба 29 представлена на 30 % обломочным материалом крупностью от 20 до 50 мм. Основная масса песчано-шла-мистая. Обломки лимонитизированы. Большая часть обломочного материала представлена березитами разной интенсивности ожелезнения. Текстура обломков массивная.

Микроскопическое исследование показало, что порода состоит из кварца и чешуек слюды (рис. 1, А). Структура гра-нолепидобластовая.

В березитах встречаются зерна плагиоклаза, частично замещенного чешуйками слюды. Плагиоклаз представлен андезином (рис. 1, Б). Структура гипидио-морфная, характерная для магматических пород. В руде встречаются жеоды, заполненные поздним кристаллическим кварцем.

Жильный кварц находится в виде единичных ожелезненных обломков. Кварц трещиноватый, местами кавернозный, покрыт тонкой корочкой слюдистого минерала. Текстура массивная. При микроскопическом изучении выделено две генерации кварца. Ранний крупно-равномер-нозернистый кварц пересекается прожилками более позднего мелкозернистого кварца (рис. 1, В). Структура гранобласто-вая, гипидиоморфная.

Таким образом, основная часть руд-

Николи параллельные Николи скрещенные

Рис. 1. Прозрачные шлифы пород пробы 29 (увел.

А - гипергенно измененный березит

ного тела представлена кварц-серицитовы-ми метасоматитами с серицитизированны-ми зернами андезина с жеодами и прожилками кварца. Темноцветных минералов не обнаружено.

Проба 9. Руда на 90 % представлена обломочным материалом размером 40-80 мм. Обломки окисленные. Большая часть обломочного материала представлена березитами разной интенсивности ожелез-

нения. Текстура обломков массивная, губчатая. В пробе также присутствуют незначительно сульфидизированые обломки березитов с жильным кварцем и сульфидные обломки массивной текстуры. Отмечаются друзы кварца.

Микроскопическое исследование показало, что порода состоит в основном из кварца, слюды и гидрослюды (рис. 2, А). Наблюдаются прожилки разнозернистого кварца. В зальбандах жил развиты крип-токристаллические массы кварца, а центральная часть выполнена хорошо раскрис-таллизованным жильным кварцем, участками гребенчатой структуры (рис. 2, Б).

Минеральный состав руд и рудных метасоматитов приведен в табл. 1. Как следует из таблицы в пробе 29 основными

минеральными компонентами являются кварц, полевые шпаты и гидрослюдистые образования, присутствующие примерно в равном количестве - 29-30 %. Доля карбонатов незначительна - 0,4%.

Для пробы 30 характерно уменьшение массы слюдистой составляющей до 5,8 %, возрастание доли карбонатов более чем на порядок, появление в значительных количествах (по 5%) темноцветов (амфиболов, хлорита).

В пробе 9 основными породообразующими минералами (по мере убывания) являются слюда, гидрослюда (53,5 %) и кварц (30,1 %). Масса карбонатов находится на уровне пробы 29 - 0,4 %, темно-цветы, также как и в пробе 29, не обна-

А

шк  ник

1

Ига;' 2

ша

Б

Николи параллельные

Николи скрещенные

Рис. 2. Прозрачные шлифы пород пробы 9 (увел.

А - березит аллотриоморфнозернистой структуры, массивной текстуры, в основной массе мелкозернистого кварца

структуры, текстура массивная

Таблица 1

Минеральный состав руды

Минералы, группы минералов Массовая доля, %

Проба 29 Проба 30 Проба 9

Породообразующие 88,9 85,11 88,0

Кварц 29,0 22,91 30,1

Полевые шпаты 29,5 39,0 4,0

Слюда, гидрослюда 30,0 5,8 53,5

Карбонаты 0,4 7,4 0,4

Амфиболы н/о 5,0 н/о

Хлориты н/о 5,0 н/о

Рудные

Сульфиды, в т.ч.: 0,2 13,5 10,0

Арсенопирит Ед. зн. 3,7 6,2

Пирит 0,2 5,3 2,6

Халькопирит Ед. зн. 1,3 0,3

Сфалерит Ед. зн. 0,1 0,1

Галенит Ед. зн. 0,5 0,6

Халькозин н/о н/о 0,2

Пирротин н/о 2,6 Ед. зн.

Гидроксиды и сульфаты железа, в т.ч: 8,6 1,39 6,1

Лимонит, гетит, гидрогетит 8,6 1,39 4,1

Ярозит н/о н/о 2,0

Куприт 0,2 н/о н/о

Магнетит н/о 0,1 0,2

Акцессорные

Ильменит, сфен, циркон Ед. зн. Ед. зн. Ед. зн.

Всего 100,0 100,0 100,0

Примечание: ед. зн. - единичные знаки, н/о - не обнаружено.

Из рудных минералов во всех пробах присутствуют сульфиды, простые оксиды железа и меди, гидрооксиды, а в пробе 9 еще и сульфаты железа. Наиболее обогащена сульфидами проба 30 (13,5 %). В пробе 9 доля сульфидов составляет 10,0%, а в пробе 29 их количество не превышает 0,2% и представлены они, в основном, пиритом. Остальные сульфиды наблюдаются в единичных знаках. В пробе 30 преобладающими рудными минералами являются пирит (5,3%), арсенопирит (3,7%), пирротин (2,6%) и халькопирит (1,3%). Массовая доля галенита 0,5%, а сфалерит регистрируется в десятых долях процента. Главным сульфидным минералом в пробе 9 является арсенопирит. Его

доля составляет 6,2%, массовая доля пирита в два раза меньше - 2,6%. Также в пробе фиксируются в десятых долях процента по мере убывания: галенит, халькопирит, халькозин и сфалерит.

Таким образом, пробы руды 30 и 9 по количеству сульфидов (13,5- 10,0%) относятся к умеренносульфидному типу руд, а проба 29 (0,2%) - к убогосульфид-ному.

Арсенопирит - главный рудный минерал пробы 9. Представлен разнозернис-тыми катаклазированными с незначительной зазубренностью зернами в ассоциации с пиритом и халькопиритом (рис. 3).

Пирит. В дробленой руде пирит кубической формы со штриховкой на гра-

Рис. 3. Идиоморфные зёрна арсенопирита (1), корродированные пиритом (2).

Полированный шлиф. Николи //. Увел. 30х

нях. Отмечаются зерна, покрытые прерывистыми корками гидроксидов железа, а также зерна, частично замещенные халькозином с образованием графических микроструктур (рис. 4). Размер зерен пирита колеблется от нескольких миллиметров до одного сантиметра. В аншлифах фиксируются идиоморфные, ксеноморф-ные и аллотриоморфные зерна пирита в ассоциациях с арсенопиритом, халькопиритом и сфалеритом.

Рис. 4. Пирит (1) частично замещенный халькозином (2).

Субграфическая структура. Полированный шлиф. Николи //. Увел. 30х

Халькозин, доля которого в исходной руде 0,2 %, встречается в виде включений неправильной форы в пирите (см. рис. 4).

Галенит, имеющий массовую долю 0,6 % в исходной руде, фиксируется в виде отдельных зерен с двойниками роста.

Халькопирит наблюдается, главным образом, в мелких и тонких неправильной формы зернах (рис. 5). Ассоциирует с арсенопиритом, пиритом и сфалеритом. Его масса в пробе составляет 0,3 %.

Рис. 5. Аллотриоморфные зерна халькопирита (1) в ассоциации со сфалеритом (2) и пиритом (3).

Полированный шлиф. Николи //. Увел. 30х

Сфалерит, количество которого в пробе руды 0,1%, находится в тесной ассоциации с пиритом и халькопиритом, образуя срастания с ровными четкими границами (см. рис. 5).

Вторичные образования железа (лимонит, гетит, гидрогетит, ярозит) составляют 6,1% от общей массы руды. Из них

67% приходится на гетит, Лимонит и гидрогетит, а 33% - на ярозит. Данные образования наблюдаются в виде сплошных масс, охр и псевдоморфоз по сульфиду железа, сохранивших форму кристаллов первичного минерала.

Химический состав руд и рудных ме-тасоматитов. На основании анализа химического состава можно сделать вывод, что все три пробы сложены, главным образом, литофильными компонентами, среди которых по массе преобладает оксид кремния.

Перечень рудообразующих компонентов во всех пробах идентичен - это железо, сера, мышьяк, свинец, медь и цинк. Отличие проб заключается в соотношении массовых долей данных компонентов. Установлено, что наиболее высокое содержание мышьяка наблюдается в пробах 9 и 30 соответственно - 2,8 и 1,74%, а в пробе 29 его доля составляет 0,15%. Массовая доля свинца в пробах: 30 - 0,5%, 9 - 0,52%, а в пробе 29 не превышает сотые доли процента. Во все трех пробах медь регистрируется в десятых долях процента, а цинк - в сотых.

Фазовым методом химического анализа установлено, что железо и сера в пробах руды находятся в сульфидной и оксидной формах. Пробы характеризуются относительно повышенным содержанием железа, соответственно по пробам: 29 -5,86%, 30 - 7,65%, 9 - 6,2%. Отличие заключается в том, что подавляющая масса железа (99%) в пробе 29 находится в оксидной форме, а в пробах 30 и 9 - в сульфидной (соответственно по пробам 75 и 55 %). Что касается серы, то её общее количество в исследованных пробах составляет: 29 - 0,18%, 30 - 5,14%, 9 -3,26%.

При этом в пробах 30 и 9 сера присутствует, в основном, в сульфидной форме, а в пробе 29 - в окисленной.

Степень окисления проб руды по железу составляет: 98, 13 и 41% соответственно по пробам 29, 30, 9. Таким образом, проба 29 относится к окисленно-

Химический состав руды

Компоненты Массовая доля, %

Проба 29 Проба 30 Проба 9

8102 63,0 53,12 59,87

АЬОэ 16,0 12,76 16,97

М^О 3,3 3,3 0,8

Т102 0,75 0,78 0,5

СаО 1,7 6,14 0,2

№20 1,35 1,3 0,5

МпО 0,10 3,3 0,021

К2О 2,5 3,6 4,8

Р2О5 0,69 0,37 0,21

Ре общ. 5,86 7,65 6,2

Ре окисл. 5,76 1,94 2,8

Ре сульф. 0,10 5,71 3,4

8 общ. 0,18 5,14 3,26

8 окисл. 0,10 <0,10 0,16

8 сульфид.. 0,02 5,04 3,1

АБ 0,15 1,74 2,8

8Ь 0,005 0,03 0,03

2п 0,049 0,05 0,074

Си 0,19 0,45 0,29

РЬ 0,063 0,50 0,52

N1 0,01 0,006 0,002

Со 0,002 0,002 0,008

V 0,01 0,008 0,006

Сг 0,03 0,01 0,008

0,003 0,003 0,001

Мо <0,001 0,001 <0,001

2г 0,015 0,001 0,01

В1 0,009 0,05 0,04

Сё н/о н/о 0,001

8п 0,006 0,0001 0,003

Ве 0,0001 0,0006 0,0002

8с 0,0003 0,0005 0,0003

Оа 0,002 0,0015 0,002

Ьа 0,004 0,004 н/о

У 0,003 0,003 0,003

УЬ 0,0003 0,0002 0,0003

и н/о 0,004 н/о

Ва 0,05 0,05 0,03

8г 0,04 0,05 0,02

В 0,08 0,03 0,02

Аи, г/т 9,7 -10,5 9,3 - 10,0 15,5 -

А§, г/т 12,6 28,0 32 -34

Примечание: н/о - не обнаружено.

Таблица 2

му типу руд, проба 30 - к первичному, а проба 9 - к смешанному [1].

Основным ценным компонентом проб руды является золото, по содержанию которого проба 9 отличается от ранее исследованных (29 и 30) в сторону увеличения (с 9,7-10,5 до 15,5-16,5 г/т).

Дополнительно проведенные исследования трех большеобъемных проб выявили некоторые расхождения с результатами предыдущих исследований:

1. Промышленные концентрации золота ранее связывались с концентрациями арсенопирита и халькопирита. По исследуемым пробам корреляции золота с сульфидами не наблюдается (табл. 3).

Таблица 3 Содержание золота и сульфидов

Номер пробы Содержание сульфидов, % Содержание золота, г/т

29 0,2 9,7-10,5

30 13,5 2,1

9 10 15,5

Что касается пробы №29, отсутствие сульфидов может быть связано с гипер-

генным процессом, в ходе которого золото высвободилось из сульфидов.

2. Минеральный состав исследуемых проб в целом соответствует ранее установленному, но в них отсутствуют вторичные минералы меди, свинца.

3. Вторичные изменения пород выражены хлоритизацией, лимонитизацией, серицитизацией, сульфидизацией, оквар-цеванием, калишпатизацией, что не отличается от ранее полученных результатов.

Библиографический список

1. Лодейщиков В.В., Васильева А.В. Методические рекомендации по типизации руд, технологическому опробованию и картированию коренных месторождений золота. - Иркутск: ОАО «Иргиредмет», 1997. - 163 с.

2. Никанюк Т.С., Мальцева Г.Д. Вещественный состав руд Верхне-Алиин-ского месторождения /Изв. Сиб. отд. секции наук о земле РАЕН. Геология, поиски и разведка рудных месторождений.- Иркутск: Изд-во ИрГТУ, 2008. -Вып.6 (32). - С. 50-59.

Рецензент доктор геолого-минералогических наук, профессор Иркутского государственного технического университета В. А. Филонюк