三合店鉀長石礦地質特征及找礦前景

張清平，張世林，鄭婉玲

（湖北非金屬地質公司，湖北 武漢 430030）

三合店鉀長石礦地質特征及找礦前景

張清平，張世林，鄭婉玲

（湖北非金屬地質公司，湖北 武漢 430030）

三合店巖體分布范圍廣，屬燕山早期酸性巖漿侵入產(chǎn)物。屬高鉀(K2O含量8.08%～10.80%)、中鈉(Na2O含量3.52%～5.08%)的二長花崗質巖石，鉀長石斑晶易與基質礦物分離利用。本文總結了湖北省三合店鉀長石礦地質特征，對本區(qū)找礦前景與開發(fā)利用方向提出了合理化建議。

鉀長石；地質特征；開發(fā)利用；三合店

鉀長石(KAlSi3O8)，屬單斜晶系，具有熔點低(1 150±20℃)、熔融間隔時間長、熔融粘度高等特點，廣泛應用于陶瓷玻璃、電瓷、研磨材料等工業(yè)部門。

隨著科學技術不斷發(fā)展，鉀長石用途日益廣泛，傳統(tǒng)陶瓷和搪瓷的釉料、玻璃熔劑、磨料等行業(yè)對鉀長石的需求必然大大增加，尤其是提鉀技術的發(fā)展，使生產(chǎn)鉀鎂硅復合肥及鉀長石粉等產(chǎn)品的潛在需求巨大，使得鉀長石深度開發(fā)具有廣闊的前景。

1 礦區(qū)地質特征

礦區(qū)屬昆侖—秦嶺地層區(qū)秦嶺分區(qū)之隨縣小區(qū)。出露地層主要有中元古界武當群變火山巖巖組(Pt2w1)、震旦系上統(tǒng)尚家店組(Z2sh)和第四系(Q)。

1.1 地層

中元古界武當群變火山巖巖組下部(Pt2w1)：灰白色、灰黃色白云鈉長片麻巖，夾少量綠色鈉長角閃片巖及角閃納長片麻巖，中部夾透鏡狀白云石大理巖，厚度大于130m。

新元古界震旦系上統(tǒng)尚家店(Z2sh)：礦區(qū)僅出露中段和下段。中段為灰白色厚層白云石大理巖，夾淺灰色白云母石英片巖，厚度大于146m；下段為黑色炭質石英片巖及白云鈉長片石夾白云石大理巖，厚度94.5～420m。

第四系(Q)：分布于山脊兩側溝底，巖性為灰黃色、淺黃色含礫亞粘土、含砂亞粘土，厚度0～4m。

1.2 構造

礦區(qū)位于南秦嶺印支冒地槽褶皺帶中隨應復背斜應山褶皺束的北端，褶皺構造為高城背斜，褶皺軸總體呈北西向展布，七尖峰雜巖體分布于該背斜核部。區(qū)域斷裂構造較發(fā)育，主要有北西向、北北西向及北東向三組。北西向斷層多為斷面北東傾向的逆斷層，北北西向及北東向則多為正斷層或平推斷層。礦區(qū)構造較為簡單，主要有脆性斷裂帶和原生節(jié)理，脆性斷裂帶沿溝谷發(fā)育，地形上呈直線型，巖石破碎成大的破碎帶，局部見強硅化角礫巖，產(chǎn)狀較陡局部地段近直立。該剪切帶對鉀長石礦起到局部破壞作用。

1.3 巖漿巖

區(qū)內(nèi)巖漿巖廣泛出露，以燕山早期巖漿巖侵入體最發(fā)育，構成了規(guī)模巨大的七尖峰雜巖體。其中第一次侵入構成了七尖峰雜巖體的主體)即周樓巖體,第二次侵入)構成三合店巖體，為鉀長石礦的含礦母巖。

三合店巖體分布面積360km2，與圍巖呈侵入接觸，其接觸界面與圍巖走向一致，多向圍巖一側外傾，傾角50～80°。因此總體表現(xiàn)為延伸較大，向外陡傾的巖基。巖體北東側為柳林組、南西側為尚家店組，西側至北部—東北部為周樓巖體環(huán)繞(見下圖)。根據(jù)巖石的結構構造特征，巖體可劃分為中心相和邊緣相兩個相帶，邊緣相為似斑狀黑云二長花崗巖、角閃二長花崗巖，中心相為中粒黑云(角閃)二長花崗巖，兩相帶之間為過渡帶。該巖體邊緣相構成礦區(qū)礦體主體，經(jīng)風化—半風化作用后即形成礦體。

2 礦體地質特征

2.1 礦體特征

三合店鉀長石礦區(qū)系三合店巖體邊緣相的一部分，形成時代為燕山早期第二次侵入。礦體為該巖體之風化—半風化部分。礦區(qū)邊界為西起三合店，東至老林溝，北起楊家臺子村，南至大南沖。礦體東西長約2 000m，南北寬約1 000m，面積約2.3km2，礦體厚度11～30m。礦石為風化—半風化巖體中易于基質分離的粒度大于1cm的鉀長石斑晶。全礦區(qū)鉀長石礦體平均含礦率為35.93%，礦石化學成分見表1。

表1 化學成分含量統(tǒng)計(%)

礦石的化學組分主要表現(xiàn)為K2O含量地表大于地下深部(見表2)，原因是地表礦石受風化淋濾作用使鉀長石斑晶表面附著的基質礦物沖刷流失所致。

表2 化學成分地表與深部平均含量對比(%)

礦區(qū)不同粒度鉀長石礦石化學成分對比情況見表3。

表3 不同粒度鉀長石礦石化學成分(%)

從表3可以看出，礦區(qū)鉀長石礦石在化學成分上有以下特點：①K2O與Na2O呈消長關系(當K2O的值高時，Na2O的值則低；當K2O＞8.9%時，K2O與Na2O的比值一般大于2∶1)；②礦石的粒度與K2O的含量成正比，而與Na2O的含量成反比。

2.2 礦石類型

礦石類型為風化—半風化似斑狀二長花崗巖之鉀長石斑晶，由于風化，易與基質分離。鉀長石斑晶為淺肉紅色、灰白色，塊狀構造，常以微斜長石和條紋長石出現(xiàn)，全部為結晶良好的柱狀晶體，常見環(huán)帶結構，卡氏雙晶，少見十字穿插雙晶，晶面條紋不發(fā)育。

鉀長石晶體呈短柱狀，橫截面近正方形，長軸一般2～5cm，最大11cm，短軸一般2～4cm。由于風化作用，礦石晶體中常見裂紋，并使其破碎成1～3cm的顆粒。在晶體表面，常粘附著角閃石、黑云母、石英及褐鐵礦等，多為2～5mm。晶體內(nèi)部常見有包裹體，主要為斜長石、磁鐵礦、黑云母、石英、磷灰石等，包裹體大小為0.1～0.5mm，少量可達2mm。

基質主要為微斜長石、石英、更長石、斜長石、黑云母、角閃石等，角閃石呈柱狀，多被石英交代。

2.3 風化深度

通過在工作區(qū)采用對稱四極電測法對工作區(qū)進行探測(電測深點約300個)，結果表明三合店礦區(qū)鉀長石礦普遍風化，風化深度一般為15m，總體表現(xiàn)為西部風化深度大于東部。風化帶分為上部疏松風化層與下部半風化層，上部疏松風化深度一般15m左右，半風化層厚度一般15～30m。風化層與基巖間有明顯的地下水存在。通過鉆探揭露，最大風化深度35m，最小風化深度15m。

2.4 礦體圍巖及夾石

礦體上部除較低洼處之第四系粘土覆蓋外，無其他蓋層。礦體下部為似斑狀二長花崗巖，由于未風化，鉀長石斑晶無法分離，故將其視為礦體底板。

礦體內(nèi)夾石主要為細晶花崗巖脈，包括二長花崗巖及黑云二長花崗巖兩類，總體呈北東南西走向，規(guī)模不大，延伸數(shù)十米至近百米，寬度數(shù)米至十余米。

2.5 礦石選冶性能

礦區(qū)鉀長石礦是似斑狀二長花崗巖的風化產(chǎn)物，結構較松散，花崗巖中的鉀長石斑晶易于與其他基質礦物(石英、角閃石、黑云母)分離，通過篩選即可獲得鉀長石礦的初級產(chǎn)品。

3 找礦前景及開發(fā)利用建議

(1) 找礦前景。

三合店鉀長石礦床類型屬斑狀花崗巖風化型礦床，具有相帶現(xiàn)象，邊緣相為似斑狀黑云二長花崗巖、角閃二長花崗巖，中心相為中粒黑云(角閃)二長花崗巖，兩相帶之間為過渡帶。三合店鉀長石位于三合店巖體邊緣相，礦體為該巖體之風化—半風化部分，礦石為風化—半風化似斑狀二長花崗巖之鉀長石斑晶。找礦重點和方向在三冠垛至太山廟、東山谷東側等含礦母巖(γ52b)出露地方，在該區(qū)域地形條件有利及風化程度好的地區(qū)可能找到新的鉀長石礦床。

(2) 開發(fā)利用方向

建議加工企業(yè)對鉀長石礦產(chǎn)品進行精細加工，尤其要進行過篩吸鐵處理，不斷提高礦產(chǎn)品的質量，使之廣泛應用于高檔的玻璃、電瓷以及鉀肥生產(chǎn)中。另外，應加強對較細粒的基質礦物(石英、角閃石、黑云母)等尾礦的綜合利用，開發(fā)建筑新材料或替代材料等，變廢為寶，提高企業(yè)經(jīng)濟效益與抗風險能力，并避免對環(huán)境的污染和對土地的長期壓覆。

Geological Features of Sanhedian Potassium Feldspar Deposit and Development Prospect

ZHANG Qing-ping, ZHANG Shi-lin, ZHENG Wan-ling
(Hubei Nonmetal Geological Company, Wuhan 430030, China)

Mass distribution of a wide range of Sanhedian, is a product of early Yanshan acid magma intrusion. These rocks are high potassium (K2O 8.08%~10.80%), sodium (Na2O 3.52%~5.08%) of the two long granitic rocks, potassium feldspar phenocrysts easy-touse matrix for separation of minerals. This paper summarizes geology of Sanhedian potassium feldspar mine in Hubei province, prospecting of the area and the development and utilization of the direction of rationalization proposals put forward their own.

potassium feldspar; geological features; development prospect; Sanhedian

P619.235

A

1007-9386(2011)05-0053-03

2011-07-28