榮成大疃劉家鈹?shù)V礦物賦存狀態(tài)

孫緒德，尹升，張海芳

(山東省第三地質(zhì)礦產(chǎn)勘查院，山東 煙臺 264004)

①山東省第三地質(zhì)礦產(chǎn)勘查院，孫緒德等，山東省榮成市大疃劉家鈹?shù)V區(qū)普查地質(zhì)報告，1999年。

②山東海天礦業(yè)有限公司，鄒建等，山東省榮成市大疃劉家礦區(qū)鈹?shù)V詳查報告，2009年。

榮成市大疃劉家鈹?shù)V床是目前山東省內(nèi)唯一以單獨鈹?shù)V物進行評價的鈹?shù)V床。1998—1999年6月，山東省第三地質(zhì)礦產(chǎn)勘查院進行了較為系統(tǒng)的普查評價①，2007—2009年7月山東海天礦業(yè)有限公司進行了詳查評價②，為小型礦床。礦床成因為中溫熱液型鈹?shù)V床(含鈹蝕變花崗巖型鈹?shù)V床)[1]。鈹?shù)V物為獨立存在的羥硅鈹石，是目前已知礦床中不含寶石類礦物的鈹?shù)V床。

1 礦床地質(zhì)特征

1.1 礦區(qū)地質(zhì)概況

礦區(qū)位于蘇魯造山帶膠南-威海隆起、威海隆起、威海-榮成凸起區(qū)[2]。區(qū)內(nèi)侵入巖極其發(fā)育，主要為中生代印支期寧津所超單元峨石山單元中粒角閃正長巖和東山單元中粒含黑云輝石正長巖，燕山晚期槎山超單元院夼單元中粗粒正長花崗巖和人和單元粗粒正長花崗巖(圖1)，均為鈣堿性系列巖石。正長花崗巖為主要賦礦圍巖。

區(qū)內(nèi)發(fā)育一系列NW向脆性斷裂構(gòu)造，規(guī)模不一。帶內(nèi)多發(fā)育斷層泥、碎裂巖、角礫巖，發(fā)育硅化、高嶺土化、碳酸鹽化、絹云母化等蝕變。斷裂以張性、張扭性質(zhì)為主，控制鈹?shù)V體的生成。

1，2—槎山超單元院夼單元，人和單元；3，4—寧津所超單元峨石山單元，東山單元；5—壓扭性斷裂；6—張扭性斷裂；7—碎裂巖；8—絹云高嶺土；9—鈹?shù)V體及編號圖1 大疃劉家鈹?shù)V地質(zhì)略圖

1.2 礦體特征

該礦床共有7個礦體,均賦存于NW向張扭性斷裂構(gòu)造帶中,產(chǎn)狀與斷裂產(chǎn)狀基本一致。其中規(guī)模較大的有Ⅰ-1，Ⅰ-3，Ⅱ-1和Ⅲ-1號礦體(表1)。礦體主要呈透鏡狀，其中Ⅲ-1礦體呈脈狀。

Ⅰ-1號礦體：地表出露長度280m，寬20m，呈透鏡狀展布?？傮w走向319°，傾向NE，傾角60°～73°?？刂谱畲笱由?38m，賦存標高0～+172m。BeO品位0.033%～0.1838%,平均品位0.09%；厚度1.31～21.61m,平均厚度7.79m。礦體地下有分支現(xiàn)象,局部具反傾特點。

表1 大疃劉家鈹?shù)V礦體特征

注：#為低品位礦體

1.3 礦石特征

該鈹?shù)V床含礦巖性為含鈹絹云母化高嶺土化正長花崗巖。強烈風化者,呈土黃色、灰土黃色、褐土黃色、灰綠土黃色，呈粉末狀、土狀、土塊狀，手摸之具滑感，手拈后呈粉末狀；半風化者，具塊狀構(gòu)造，錘敲易碎。

根據(jù)礦石風化程度，礦石自然類型為全風化礦石和半風化礦石。根據(jù)圍巖蝕變、礦石夾石特征，礦石成因類型為含鈹絹云母化高嶺土化正長花崗巖型礦石。

根據(jù)礦石中有用礦物和脈石礦物組合，礦石類型為羥硅鈹石-絹云母-碳酸鹽巖-長石-石英型鈹?shù)V石，礦石結(jié)構(gòu)以鱗片變晶結(jié)構(gòu)為主，其次為鱗片花崗變晶結(jié)構(gòu)、自形晶結(jié)構(gòu)、交代結(jié)構(gòu)、輕微碎裂結(jié)構(gòu)。礦石構(gòu)造主要為土狀、粉末狀構(gòu)造，其次是蜂窩狀和空洞狀構(gòu)造、塊狀構(gòu)造。

2 礦物賦存狀態(tài)

2.1 礦石物質(zhì)組成

礦石中主要礦物為絹云母，其次為方解石、石英、鉀長石、斜長石，有少量輝石、角閃石、黑云母、重晶石，副礦物為榍石、銳鈦礦、金紅石、磷灰石、磷鋁鈰石、白鈦礦、褐簾石、綠簾石、黃鐵礦、黃銅礦、方鉛礦、赤鐵礦、磁鐵礦、褐鐵礦、石榴子石、電氣石等。有用礦物為羥硅鈹石(表2)。

2.2 羥硅鈹石賦存狀態(tài)

2.2.1 羥硅鈹石一般特征

羥硅鈹石分子式為Be4[Si2O7](OH)2,理論值BeO含量39.6%～42.6%[3],光譜定量實測結(jié)果BeO為42.51%，能譜分析其氧硅原子比為4.35∶1(表3)，與羥硅鈹石理論值接近。

表2 礦石礦物組成

表3 羥硅鈹石能譜分析結(jié)果

羥硅鈹石呈無色、白色，長柱狀、針柱狀產(chǎn)出，中正突起，解理中等。平行消光,一級灰黃—橙黃干涉色；部分晶體沿橫斷面發(fā)生斷裂，晶體彎曲、波狀消光。礦物顆粒細小，延展率比較大，1.8～32；粒度范圍長徑0.014～0.30mm，短徑0.002～0.032mm，顆粒長寬比主要分布于4～15之間,占92.99%。

2.2.2 羥硅鈹石賦存狀態(tài)

鈹元素主要以羥硅鈹石單礦物賦存在礦石中(表4)。以羥硅鈹石單礦物存在的BeO占79.45%；少部分分散在其他礦物中，以赤鐵礦、褐鐵礦中BeO含量較高，其次是絹云母、重晶石等。BeO呈分散狀態(tài)占20.55%，主要集中在絹云母中，這是由于礦石中絹云母含量高所致，分散狀態(tài)的BeO無法回收。

羥硅鈹石在礦石中有4種賦存狀態(tài)：①呈針柱狀、長柱狀細小晶體散布于絹云母中(圖2a)；②羥硅鈹石晶體往往斷裂，多分布于絹云母、硅化石英粒間或被石英包裹(圖2b)；③羥硅鈹石主要呈單晶分布，或呈柱狀堆積體產(chǎn)出，分布不均勻，部分呈浸染狀分布(圖2c)；④羥硅鈹石與褐鐵礦、方解石、重晶石連生于絹云母中(圖2d)，可穿插褐鐵礦、方解石、重晶石，有時可見針柱狀自形晶分布于重晶石、方解石單晶中，呈包裹連晶。

表4 BeO的賦存分配結(jié)果

2.3 絹云母賦存狀態(tài)

礦石中絹云母含量80%～90%，與羥硅鈹石密切連生。絹云母呈細小鱗片狀集合體,交代原巖礦物，無色—淡黃褐色—淡黃綠色，粒度0.002mm×(0.003～0.015)mm×0.025mm；少數(shù)白云母為片狀、放射狀集合體，粒度0.02mm×(0.05～0.3)mm×0.5mm，與碳酸鹽礦物關(guān)系密切，可沿早期絹云母集合體裂隙分布。該區(qū)絹云母成分與理論值比較，Al偏低，Si偏高，K相當，有少量的Fe,Mg帶入。SiO2含量52.96%，應為多硅絹云母。

圖2 羥硅鈹石在礦石中的4種賦存狀態(tài)

2.4 碳酸鹽礦物賦存狀態(tài)

碳酸鹽礦物以方解石為主，呈他形粒狀，因氧化、風化作用有鐵染現(xiàn)象。碳酸鹽礦物粒度一般0.2～0.5mm,細可達0.03mm左右，粗可達1.2mm。

集合體呈細脈浸染狀、不規(guī)則脈狀分布于絹云母中；或分布于絹云母角礫間，與板狀、短柱狀重晶石共生關(guān)系密切。與羥硅鈹石多不連生,局部見粒狀方解石交代柱狀羥硅鈹石而連生，或者羥硅鈹石針柱狀自形晶分布于方解石單晶中呈包裹連晶，或者羥硅鈹石柱狀、放射狀分布在絹云母與方解石間；在方解石單晶中可分布有粒狀硅化石英。

3 結(jié)語

榮成市大疃劉家鈹?shù)V產(chǎn)于蝕變正長花崗巖中，鈹主要以羥硅鈹石單礦物賦存在礦石中，其次與褐鐵礦、方解石、重晶石連生于絹云母中,少量鈹分散在絹云母、赤鐵礦、褐鐵礦、重晶石等礦物中。與已知鈹?shù)V床相比，無含鈹寶石類礦物出現(xiàn)。羥硅鈹石和石英波狀消光等礦物特征，說明礦床的形成與構(gòu)造和巖漿熱液作用有關(guān)。

參考文獻：

[1] 劉玉潭，孫緒德，董祥呈.榮成市大疃劉家鈹?shù)V地質(zhì)特征[J].山東國土資源，2006，22(6-7):85-88.

[2] 山東省國土資源廳資源儲量處，山東省國土資源檔案館.山東省礦產(chǎn)資源儲量報告編制指南[M].濟南：山東省地圖出版社，2010：274-279.

[3] 地質(zhì)礦產(chǎn)部地質(zhì)辭典辦公室.地質(zhì)大辭典(二)[M].北京：地質(zhì)出版社，2005：63.