内蒙双尖子山Pb-Zn-Ag矿床金属矿物学研究与银的富集机理

双尖子山Pb-Zn-Ag矿床位于黄岗-甘珠尔庙多金属成矿带的东北段,是目前发现的中国最大的银矿床。本文通过野外地质调查、矿相学鉴定、电子探针背散射图像以及电子探针化学成分分析,对该矿床金属矿物的矿物学特征进行了详细研究,同时对金属矿物的化学式进行了计算,并对银的富集机理进行了探讨。银矿物主要以可见银(>50μm)的形式产出,包括独立银矿物:硫锑铜银矿、硫银锡矿、辉硒银矿、深红银矿、脆银矿、黝锑银矿、螺状硫银矿、金银矿和自然银等;不可见银含量少,主要以类质同象形式赋存在方铅矿中。矿床成矿阶段细分为:①石英-高Fe闪锌矿-富Se和Bi的方铅矿-富Se富Sb富Sn的银矿物阶段;②石英-方铅矿-富Fe闪锌矿-毒砂-富Sb富Sn少Se的银矿物阶段;③石英-闪锌矿-方铅矿-银矿物阶段;④黄铁-碳酸盐阶段。金属矿物沉淀顺序为:(黄铁矿、黄铜矿、闪锌矿、方铅矿)→银的硫盐矿物→银的硫化物→自然银。矿床中的Fe+、Cu+、Zn+、Pb+、Ag+等金属离子在早期中温高硫逸度阶段主要以硫氢络合物形式搬运。随着成矿热液温度的降低,铅、锌等金属硫氢络合物开始分解,方铅矿、黄铜矿和闪锌矿等硫化物得以沉淀,此时部分银以显微和次显微包体银的形式被包裹于这些硫化物中,铅锌硫化物的大量沉淀引起成矿热液组成和性质的显著变化,最终导致银从硫氢络合物中彻底解体,并与Cu+、Sb3+等离子结合形成大量独立银矿物(如深红银矿、硫锑铜银矿等)。随着温度、盐度持续降低,硫逸度也逐渐降低,pH值升高,成矿流体中出现大量自由Ag+并逐渐达到饱和,银矿物开始大量沉淀,Ag+与H2S发生作用形成螺状硫银矿。自然银的大量出现标志着银的沉淀过程趋于结束。金属矿物沉淀顺序为:(黄铁矿、黄铜矿、闪锌矿、方铅矿)→银的硫盐矿物→银的硫化物→银的自然金属。