袁科淇,周 燾,周偉山
(云南省有色地質(zhì)局楚雄勘查院,云南 楚雄 675000)
礦區(qū)地處南北向怒江大斷裂弧形構(gòu)造與呈北東向展布的大雪山-等養(yǎng)復(fù)式背斜形成的近三角形區(qū)域構(gòu)造的夾持地帶。出露地層主要為具地槽型復(fù)理石沉積特征的寒武系公養(yǎng)河群及部分上寒武統(tǒng);區(qū)內(nèi)構(gòu)造強(qiáng)烈,巖漿活動(dòng)頻繁,具有多期次、多種類的特征,其中加里東晚期-華力西中期侵入的松坡花崗巖巖體即為礦體賦存部位。該巖體銣元素的背景值為163.2ppm,明顯高于地殼中銣元素的豐度值78 ppm。
松坡巖體呈巖株產(chǎn)出,平面上呈頂角向南之不規(guī)則三角形狀。出露面積約40Km2。出露最高海拔標(biāo)高2127.2m,最低標(biāo)高1120m,相對(duì)高差大于1000m。
其主要巖性為中~細(xì)粒含黑云母二長(zhǎng)花崗巖,巖石特征見表1,由于受巖漿結(jié)晶環(huán)境的影響,中粒含黑云母二長(zhǎng)花崗巖分布于巖體中部及深部,細(xì)粒含黑云母二長(zhǎng)花崗巖分布于巖體邊部及頂部,中、細(xì)粒含黑云母二長(zhǎng)花崗巖二者界線不明顯,呈漸變過渡,由邊緣向中心、由頂部向深部,粒度由細(xì)變粗。
表1 巖石特征表
根據(jù)樣品分析結(jié)果,見表2:巖體中SiO2含量為73.77%-74.25%,平均73.95%;鉀、鈉含量較高,K2O含量為3.91%~4.17%,平均4.06%;Na2O含 量為3.75%~4.10%,平均3.92%;K2O+Na2O變化在7.66%~8.27%之間,平均7.99%;K2O/Na2O的值變化不大,在0.95%~1.02%之間,二者含量較為相近;Al2O3含量為12.67%~13.24%之間,平均12.92%;MgO含量較低,為0.07%~0.09%之間,平均0.08%;總體上看巖體相對(duì)富鉀、富鋁,屬于高鉀鈣堿性系列二長(zhǎng)花崗巖。銣元素主要以類質(zhì)同象的形式賦存于鉀長(zhǎng)石、斜長(zhǎng)石及絹-白云母等富鉀、富鋁礦物中,為銣礦提供了主要載體礦物。
表2 巖體主量元素成分表
礦體位于松坡巖體近邊緣地帶,含礦母巖為靠近巖體邊緣的細(xì)粒黑云母二長(zhǎng)花崗巖。平面形態(tài)為不規(guī)則面狀,巖體出露范圍與礦體范圍相似,傾斜于地形坡度近一致。據(jù)風(fēng)化強(qiáng)弱程度、礦物粒度及Rb2O含量在垂直方向上礦體大致可分為三層。
(1)強(qiáng)風(fēng)化細(xì)粒黑云母二長(zhǎng)花崗巖:風(fēng)化呈砂狀,由于堆積松散,砂粒間孔隙大,易滲水。礦體地表均有出露,出露面積約0.3653Km2,礦體厚1m~29.60m,平均厚13.26m,Rb2O品位0.062%~0.097%,平均品位0.082%。
(2)半-弱風(fēng)化細(xì)粒黑云母二長(zhǎng)花崗巖:可見原巖粒狀結(jié)構(gòu),但巖石疏松易碎,巖中長(zhǎng)石礦物大部分變?yōu)楦邘X土、粘土等,滲水性減弱。礦體大部分隱伏于地下,少部分出露地表,分布面積約0.0475Km2,礦體厚2.0m~25.65m,平均厚10.36m;Rb2O品位0.101%~0.115%,平均品位0.106%。
(3)中粒黑云母二長(zhǎng)花崗巖:受風(fēng)化極弱,呈質(zhì)密塊狀。礦體全部隱伏于地下,分布面積較大,礦體未見底;Rb2O平均品位≤0.015%。
2.2.1 礦石的物質(zhì)組成
經(jīng)礦物化學(xué)分析,發(fā)現(xiàn)礦石中有硅酸鹽、氧化物、硫化物三類共17種礦物存在,其中硅酸鹽約58.2%,氧化物約37.6%,硫化物含量<1%,見表3。銣元素主要以類質(zhì)同象的形式賦存于鉀長(zhǎng)石、斜長(zhǎng)石及絹-白云母中。
表3 礦物簡(jiǎn)表
2.2.2 含銣礦石礦物的嵌布特征
鉀長(zhǎng)石:含量17.1%。鏡下觀察,在礦石中呈它形粒狀,少數(shù)具格子雙晶,與斜長(zhǎng)石、石英、白云母混雜不均勻分布,彼此呈彎曲-平直線狀鑲嵌。少數(shù)被鉀長(zhǎng)石、絹云母交代。粒度大小不等,在0.05mm~1.8mm之間。
斜長(zhǎng)石:含量17.1%。鏡下觀察,在礦石中呈半自形柱狀-它形粒狀,多具聚片雙晶,與鉀長(zhǎng)石、石英、白云母等混雜分布,彼此呈彎曲~平直線狀鑲嵌,部分包裹或半包裹于鉀長(zhǎng)石中,部分具絹云母化。粒度在0.05mm~1.0mm之間。
絹-白云母:含量10.3%。白云母呈片狀,與它形粒狀石英、鉀長(zhǎng)石、斜長(zhǎng)石等混雜分布,少數(shù)白云母包裹或半包裹于石英、長(zhǎng)石中。絹云母呈顯微鱗片狀,部分集合體呈它形粒狀,含量少,選擇性交代鉀長(zhǎng)石、斜長(zhǎng)石,常沿長(zhǎng)石邊緣分布或包裹于長(zhǎng)石中,少數(shù)沿鉀長(zhǎng)石微裂隙充填。嵌布粒度主要在0.1mm~0.25mm之間,次為0.25mm~1.2mm,較少部分在0.01mm~0.1mm之間。
2.2.3 銣元素的賦存狀態(tài)特征
礦石中的銣主要以類質(zhì)同象的形式賦存于長(zhǎng)石類、云母類礦物中,占總銣的87.46%,石英、高嶺土中約占總銣的12.54%,根據(jù)樣品中各礦物含量,以及各礦物中銣的含量,銣(Rb2O)在各礦物中的分配率見表4。
表4 礦石中銣元素的分配率
本區(qū)黑云二長(zhǎng)花崗巖中銣元素的背景值為163.2ppm,明顯高于地殼中銣元素的豐度值78 ppm,這為銣礦床的形成提供了物質(zhì)基礎(chǔ)。在巖漿成巖過程中,銣元素以類質(zhì)同象的形式進(jìn)入鉀長(zhǎng)石、斜長(zhǎng)石及絹-白云母中,巖體相對(duì)富鉀、富鋁,屬于高鉀鈣堿性系列二長(zhǎng)花崗巖,為銣礦提供了主要載體礦物,有利形成含銣的含礦母巖。結(jié)合礦體在垂直方向上的特征分析,巖體在外力作用下,經(jīng)長(zhǎng)期物理、化學(xué)風(fēng)化作用下使巖體表層發(fā)育了結(jié)構(gòu)疏松的風(fēng)化殼,同時(shí)經(jīng)雨水長(zhǎng)期沖刷,地表強(qiáng)風(fēng)化砂狀細(xì)粒黑云母二長(zhǎng)花崗巖由于堆積松散,結(jié)構(gòu)疏松,砂粒間孔隙大,易滲水,含礦物質(zhì)隨孔隙水、裂隙水等下滲,強(qiáng)風(fēng)化巖石中部分礦物被分解淋濾,銣礦品位降低,至中部半~弱風(fēng)化層后滲透性減弱,富積形成了品位較高的銣礦,深部黑云母二長(zhǎng)花崗巖由于受外力影響較小,且?guī)r體質(zhì)密,滲透性較弱,無淋積環(huán)境,雖含銣元素,但品位較低,形成從上至下,銣礦品位呈低-高-低的變化規(guī)律,該礦床屬較典型的淋積型風(fēng)化殼銣礦。