袁蔣輝 楊清泉 蔣 維 王偉國
(廣西地礦投資集團有限公司 廣西南寧 530023)
廣西融水縣鉀長石礦資源蘊藏豐富,近年農民報礦多,現就小桑鉀長石礦區(qū)為例,初步探討該類型鉀長石礦床成因。
礦區(qū)大地構造位于華南板塊南華活動帶桂北臺隆九萬大山穹褶帶中部,沉積了元古代的地層,經歷了四堡、雪峰、加里東等構造運動,褶皺、斷裂、巖漿巖以及與之關系極為密切的內生礦產十分發(fā)育,具較大的找礦潛力。
礦區(qū)內構造主要有北北東向培秀-榮塘斷層。該斷層由北向南貫穿整個礦區(qū),全長約1500m,為本區(qū)的主要斷層,走向北北東,傾向北西,傾角75~85°。寬100~200m,硅化現象十分發(fā)育,具糜棱巖和片麻巖化現象。斷層為正斷層,其上盤為雪峰晚期中粒斑狀花崗巖、四堡期橄欖—輝橄巖,下盤為雪峰晚期中粒斑狀花崗巖。礦區(qū)內的鉀長石礦體賦存于該斷裂北段,礦體的產出形態(tài)、規(guī)模與其有著緊密的聯系。
該斷層破碎帶為暗紅色、灰白色,角礫狀構造。角礫大小不一,大者1~3cm,一般<1cm,次棱角狀,成分為泥質類、膠結物為泥質。有較多石英微、細脈穿插。下部由硅化石英巖組成,厚3~5m不等。硅化石英巖之下為硅化石英脈穿插的細粒花崗巖。石英脈厚一般1~10cm,硅化石英巖之上為角礫巖,被后期石英脈穿插。
巖石已強烈蝕變,主要由粗細不一的他形、半自形柱粒狀石英嵌布而成。巖石中含有大量由他形粒狀石英、部分顯微鱗片狀的絹云母組成碎斑,含有少量熱液石英、螢石組成的碎斑,碎斑呈不規(guī)則狀,似透鏡狀,大小在2~28mm間,粗細混雜,略有定向排列。巖石成分主要為石英60%、絹云母25%、綠泥石2~3%、白云母1~2%,鋯石、金紅石、錫石、螢石、磷灰石、菱鐵礦、不透明礦物等均<1%。
礦區(qū)位于元寶山花崗巖體西北接觸帶,巖漿巖主要為雪峰晚期花崗巖。該花崗巖體侵入元古界四堡群、丹洲群組成的元寶山復式背斜核部。接觸面外傾,傾角48~66°為主。巖體可分為內部相、過渡相、邊緣相。
表1 巖體巖性及主要礦物成分表
礦區(qū)內雪峰晚期花崗巖體中的K2O含量較華南(r3)中K2O(3.86%)高,從巖體的副礦物、微量元素分析看,巖體含鉀較高,依此推測礦區(qū)內鉀長石礦體的成礦物質來源是該區(qū)的花崗巖。
圍巖蝕變主要表現有硅化、絹云母化、綠泥石化、黃鐵礦化、云英巖化等。培秀-榮塘斷裂硅化破碎帶內的硅化常以不規(guī)則的石英脈產出,其發(fā)育程度與蝕變原巖的碎裂程度及巖性有關。鉀長石礦體就直接發(fā)育于硅化破碎帶內石英脈體的邊部。
長石礦體呈脈狀產出,賦存于培秀-榮塘斷裂硅化破碎帶中。礦體走向北東,下盤與圍巖界線清晰,其下部為石英脈,厚3~5m;再往下為硅化石英脈穿插的斑狀花崗巖,出露寬大于10m;上盤為硅化破碎帶。其中含有團塊狀、不規(guī)則脈狀長石礦,與長石礦體呈漸變過渡關系。礦體沿走向往北東向具分支現象,分叉成兩條小礦脈,兩條支脈相互平行,兩分支在走向上逐漸尖滅。
礦體產狀與破碎帶基本一致,礦體走向約35°,傾向310°,傾角83°。礦體平均厚度5.26m,礦石中有用組分為K2O+Na2O,平均品位為7.41%。礦石中有害組分主要為Fe2O3,平均品位為0.73%。屬低品級高鐵鉀長石礦石。
2.5.1 礦石礦物成分
礦石的礦物較成分簡單,主要礦物為鉀長石,少量鈉長石;脈石礦物為石英、螢石、絹云母;次生礦物為高嶺石。
鉀長石:白色、肉紅色、半自形-他形粒狀集合體,粒徑在3.6~8mm之間,地表及淺部巖石經風化后為疏松粉狀,具有滑感,光線折射較強。含量:20~85%。石英:白色、乳白色,塊狀、脈狀集合體,玻璃-油脂光澤,貝殼狀斷口,硬度較大。含量:20~55%。高嶺石:白色、乳白色,微晶質-隱晶質晶形,致密塊狀、土狀集合體,吸水性較強。含量:1~2%。螢石:淺藍色、淺紫色,塊狀、粒狀集合體,玻璃光澤。含量:1~2%。絹云母:灰色、紫玫瑰色、白色,晶體呈鱗片狀,晶體集合體呈塊狀,絲絹光澤,硬度低,富彈性。含量:<1%。
2.5.2 礦石結構、構造
礦石結構主要為粗粒全晶質半自形-他形粒狀結構,粒徑3.6~8mm。礦石為塊狀、脈狀構造。塊狀構造主要為長石礦物呈密集的集合體產出。脈狀構造主要為長石礦物集合體沿斷層裂隙充填所構成。地表及淺部風化后為疏松粉狀。
2.5.3 礦石化學成分
礦石的化學成分主要為 SiO2、Al2O3、K2O、CaO、Fe2O3、Na2O、MgO 等,各組份含量變化區(qū)間如表2。
SiO2含量與K2O含量呈負相關關系。
2.5.4 礦石品級
礦石中K2O+Na2O含量偏低,有害組分偏高,但白度較好,礦石品級屬低品位高鐵長石礦石,礦區(qū)礦石可以作為低檔陶瓷用料。
表2 礦石化學成分及組份含量變化區(qū)間表
圖1 K2O與SiO2含量變化圖
礦體產于培秀-榮塘斷裂內,底板為3~5m的石英脈,界線較為清晰;頂板為硅化帶中的構造角礫巖,界線不太清晰,區(qū)分礦與非礦主要依靠樣品分析結果劃分,礦體中夾石主要為后期充填的石英脈。
礦區(qū)內的長石礦體賦存于培秀-榮塘斷裂硅化破碎帶中;礦體受斷裂控制較為明顯,為后期鉀長石脈侵入抑或含鉀熱液沿斷裂裂隙交代而成。同時據廣西地質志,元寶山巖體含K2O在4.53~5.35%之間,尤以邊緣相為高,普遍高于同期的華南r3花崗巖(K2O3.86%),部分成礦物質經變質熱液(區(qū)域變質、動力變質)作用遷移到成礦有利部位富集而形成鉀長石礦。
小桑鉀長石礦床成礦物質來源主要為雪峰晚期花崗巖體,經后期斷裂構造作用而富集成礦,總體上屬巖漿巖型礦床類型。
構造標志:鉀長石礦體賦存于斷裂破碎帶中,且近斷裂處有四堡期橄欖-輝橄巖、或中-酸性巖漿巖侵入。因而,沿斷裂延伸方向是尋找長石礦的有利地段,可以進一步擴大礦區(qū)遠景。
圍巖蝕變標志:具云英巖化、螢石化、絹云母化、硅化。