豫西花崗偉晶巖型鋰鈮鉭鈹錫礦成礦期次

包民偉，王守敬，韓天成，康曉濤，單志杰

?

豫西花崗偉晶巖型鋰鈮鉭鈹錫礦成礦期次

包民偉1，王守敬2，韓天成１，康曉濤１，單志杰１

（1.河南省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局第一地質(zhì)勘查院，鄭州 450000；2.中國地質(zhì)科學(xué)院鄭州礦產(chǎn)綜合利用研究所，鄭州 450000）

通過對(duì)研究區(qū)礦床地質(zhì)特征及部分礦石樣品礦物組成、粒度、嵌布特征等的研究，初步確定了礦物的生長順序和礦床成礦期次。研究表明該區(qū)礦床成礦期次為：偉晶巖成巖階段、鈉長石化階段、韌性變形階段、汽液成礦階段和地表風(fēng)化階段。礦物生成順序?yàn)椋何⑿遍L石、鈉長石、石英、白云母→鈉長石、鋰云母、鋰輝石→絹云母、鋰云母→電氣石、鋰云母、錫石、方解石→粘土礦物。

花崗偉晶巖礦床；礦物；成礦期次；生成順序

研究區(qū)位于秦嶺造山帶北秦嶺褶皺區(qū)，屬北秦嶺金-銅-銀-銻-鉬多金屬成礦帶伏牛山金-銻多金屬-稀有金屬成礦區(qū)的一部分。該區(qū)稀有金屬礦化、錫礦化與花崗偉晶巖脈關(guān)系密切。其區(qū)域地層為一套中深變質(zhì)的碎屑巖－碳酸鹽巖組合；褶皺及斷裂構(gòu)造發(fā)育，巖石變形變質(zhì)強(qiáng)烈；巖漿熱液活動(dòng)頻繁，特別是中酸性巖體廣泛分布。區(qū)內(nèi)分布著數(shù)個(gè)偉晶巖密集區(qū)，上千條偉晶巖脈呈近東西向條帶分布，富含鋰、鈮鉭、鈹、錫、電氣石、長石、石英、云母等多種稀有金屬和非金屬礦產(chǎn)，有良好的成礦地質(zhì)條件。

1 礦床地質(zhì)特征

1.1 礦體特征

區(qū)內(nèi)偉晶巖脈體成群分布于灰池子花崗巖體的外接觸帶，總體呈北西西-南東東向延伸；且具有水平分帶特征，自灰池子花崗巖體由近向遠(yuǎn)依次為：Ⅰ帶—黑云母型花崗偉晶巖帶（0～1.0km）；Ⅱ帶—二云母型花崗偉晶巖帶（0.5～1.5 km），Ⅲ帶—白云母型花崗偉晶巖帶（1.5～3.0 km），Ⅳ帶—含稀有金屬礦物型花崗偉晶巖帶（3.0～6.0 km）。

區(qū)內(nèi)不同類型偉晶巖的分異程度有所差異。距灰池子巖體較近的Ⅰ-Ⅱ帶的黑（二）云母偉晶巖的分異程度一般相對(duì)較好，局部可見發(fā)育有細(xì)中粒長石（云母）石英結(jié)構(gòu)帶、粗巨粒長石（云母）-石英結(jié)構(gòu)帶、長石（云母）塊體帶、石英核等，但該類偉晶巖一般無稀有金屬礦化。其它類型偉晶巖相帶結(jié)構(gòu)普遍發(fā)育不完全或極不完全。Ⅲ-Ⅳ帶的白云母偉晶巖、含稀有金屬礦物偉晶巖突出特點(diǎn)是交代結(jié)構(gòu)十分發(fā)育，白云母化、鈉長石化-高嶺石（土）化、云英巖化是稀有金屬礦重要找礦標(biāo)志之一。

含稀有金屬偉晶巖主要是鋰輝石型偉晶巖和鋰云母型偉晶巖。其微斜長石的鈉長石化-高嶺石（土）化，白云母的鋰云母化等交代結(jié)構(gòu)一般都較發(fā)育；并伴生有藍(lán)色、粉紅色電氣石和黃綠色—淡綠色、白色、雜色綠柱石等汽化熱液礦物。錫與稀有金屬的含礦地質(zhì)體同為花崗偉晶巖脈，兩種礦體在偉晶巖中相關(guān)性不強(qiáng)。錫礦的礦石礦物為錫石，與稀有金屬礦的礦石礦物不同，兩類礦物在偉晶巖中分布相關(guān)性不強(qiáng)。

1.2 礦石特征

1）礦石類型，主要為偉晶巖型鋰鈮鉭鈹錫礦石。依據(jù)主要礦物和結(jié)構(gòu)構(gòu)造可將礦石類型劃分為三種：花崗偉晶巖型、鈉長石化花崗偉晶巖型和糜棱巖化花崗偉晶巖型。根據(jù)礦石中有用礦物可劃分為五種工業(yè)類型：鈹鉭型、鋰輝石型、鋰云母型、鉭鈹型和含錫型，各工業(yè)類型礦石中均可見以上三種礦石類型。

2）礦物成份，礦石礦物為鈮鐵礦、鉭鈮鐵礦、綠柱石、鋰輝石、鋰云母、鉭錳礦、細(xì)晶石、鋰電氣石，錫礦的礦石礦物為錫石。脈石礦物主要為鉀長石、斜長石、石英、電氣石、云母、螢石、磷灰石。

3）結(jié)構(gòu)構(gòu)造，礦石結(jié)構(gòu)類型主要為偉晶結(jié)構(gòu)，粒狀結(jié)構(gòu)，片狀、鱗片狀結(jié)構(gòu)，（板）柱狀結(jié)構(gòu)，（針）柱狀結(jié)構(gòu)，放射狀結(jié)構(gòu)和包含結(jié)構(gòu)，還存在環(huán)帶狀結(jié)構(gòu)、碎裂結(jié)構(gòu)和扭折結(jié)構(gòu)。礦石構(gòu)造類型主要為塊狀構(gòu)造、碎裂構(gòu)造，另外存在有細(xì)脈充填構(gòu)造、浸染狀構(gòu)造、星（斑）點(diǎn)狀構(gòu)造、團(tuán)塊（窩）狀構(gòu)造、網(wǎng)脈狀構(gòu)造等次要構(gòu)造。

1.3 圍巖特征

含礦偉晶巖脈圍巖為中深變質(zhì)程度的斜長角閃片巖、云母石英片巖、黑云石英片麻巖、白云質(zhì)大理巖、透輝石大理巖等。圍巖與含礦偉晶巖之間大多數(shù)有明顯邊界，屬被動(dòng)式侵位，巖漿對(duì)圍巖的改造很弱，圍巖與偉晶巖體接觸界線十分明顯，基本無烘烤邊，產(chǎn)狀多受巖脈體產(chǎn)狀制約。

照片1 巨晶微斜長石、厚板狀鈉長

照片2 鈮鐵礦，反射光石，正交偏光

照片3 鋰輝石，正交偏光

照片4 鈉長石和鋰云母交代微斜長石，正交偏光

照片5 鈉長石定向排列，正交偏光

照片6 鋰云母扭折，正交偏光

照片7 電氣石包裹鈉長石，正交偏光

照片8 浸染狀錫石，反射光

圍巖的物理性質(zhì)、原生及次生結(jié)構(gòu)面的發(fā)育情況對(duì)偉晶巖的形狀、規(guī)模影響較大，即當(dāng)圍巖為片巖、片麻巖時(shí)脈體易沿片（麻）理面形成板狀、脈狀，當(dāng)圍巖白云質(zhì)大理巖、透輝石大理巖時(shí)，偉晶巖常發(fā)育成透鏡狀、囊狀、珠狀等不規(guī)則狀巖體，分枝復(fù)合、尖滅側(cè)現(xiàn)較為常見。

圍巖蝕變一般表現(xiàn)微弱，地表局部顯示有硅化、綠泥石化等，鉆孔深部顯示硅化、黃鐵礦化、綠泥石化、黃鐵礦化、葉臘石化等。

2 礦石成礦階段劃分

礦區(qū)礦石成分復(fù)雜，變化多樣，但結(jié)構(gòu)、構(gòu)造相似，本次研究將其作為整體，進(jìn)行成礦階段劃分研究。根據(jù)礦石的結(jié)構(gòu)構(gòu)造和相互穿插關(guān)系，本次研究將礦區(qū)礦石劃分為三期五個(gè)成礦階段，分別為：巖漿期、熱液期和表生期。其中巖漿期對(duì)應(yīng)巖漿晚期偉晶巖成巖階段；熱液期劃分為：鈉長石化階段，韌性變形階段和汽-液成礦階段；表生期對(duì)應(yīng)地表風(fēng)化階段。

2.1 巖漿晚期偉晶巖成巖階段

巖漿演化到晚期富含流體的巖漿沿裂隙等構(gòu)造薄弱帶浸入形成花崗偉晶巖脈。主要礦物組成為巨晶微斜長石、粗粒厚板狀的鈉長石（照片1）、他形粒狀石英和白云母等礦物。該成礦期還有鈮鐵礦等礦物的產(chǎn)出（照片2），多被后期形成的鈉長石包裹。礦石結(jié)構(gòu)構(gòu)造為塊狀構(gòu)造、巨晶結(jié)構(gòu)或花崗結(jié)構(gòu)。礦物組合為微斜長石-鈉長石-石英-白云母-鈮鐵礦。

2.2 鈉長石化階段

巖漿作用已經(jīng)基本結(jié)束，進(jìn)入熱液蝕變期。主要生成礦物為鈉長石、鋰云母、鋰輝石等礦物，可見少量鈮鐵礦。該階段生成的鈉長石多呈薄板狀，聚片雙晶發(fā)育，多呈放射狀、無定向性分布。其間多分布他形粒狀石英和鋰云母等礦物。鋰云母多呈自形片狀，粒度較粗，分布在鈉長石粒間或交代微斜長石。鋰輝石多呈自形柱狀（照片3），鈮鐵礦多呈浸染狀分布在鈉長石粒間。該階段以熱液蝕變?yōu)橹?，前一階段形成的微斜長石和厚板狀鈉長石多被這一階段形成的薄板狀鈉長石交代而消失殆盡或呈交代殘余結(jié)構(gòu)出現(xiàn)（照片4）。礦物組合為鈉長石-鋰云母-鈮鐵礦。

2.3 韌性變形階段

以礦物變形為特征，主要生成礦物為絹云母和鋰云母等礦物。在韌性變形階段各種礦物變形明顯，前一階段形成的鈉長石等被變形搓動(dòng)而定向排列（照片5），部分甚至發(fā)生扭折等塑性變形。前一階段形成的鋰云母等礦物扭折明顯（照片6），石英多發(fā)生動(dòng)態(tài)重結(jié)晶，粒度變細(xì)或發(fā)生亞顆?；?。該階段新形成的絹云母和鋰云母粒度較細(xì)，多呈條帶狀定向排列。礦物組合為絹云母-鋰云母。

2.4 汽-液成礦階段

隨著溫度壓力的降低和巖漿熱液的演化，成礦流體開始?xì)饣?，多形成方解石、電氣石、鋰云母和錫石等礦物。這一階段形成的礦物粒度較粗，多包裹前期礦物。礦石中可見電氣石和錫石等礦物包裹變形的鈉長石和云母等礦物（照片7），說明其形成于塑性變形以后。電氣石和錫石等礦物主要呈浸染狀分布（照片8），碳酸鹽主要呈脈狀分布。礦物組合為錫石-電氣石-鋰云母-方解石。

豫西某花崗偉晶巖型鋰鈮鉭鈹錫礦礦物生成順序一覽表

2.5 地表風(fēng)化階段

礦石成礦熱液期結(jié)束后，隨著地層抬升和剝蝕，礦石逐漸出露地表，進(jìn)入地表風(fēng)化階段。主要形成礦物為粘土礦物等礦物。粘土礦物主要呈浸染狀交代長石、云母等礦物；另一特征是礦石碎裂明顯，裂隙發(fā)育。

3 結(jié)論

通過對(duì)礦區(qū)部分礦石的光、薄片分析研究，確定了礦石的礦物組成、粒度、嵌布狀態(tài)等基本特征，初步確定了礦石礦物的生長順序和礦床礦石的成礦期次，根據(jù)光薄片鑒定結(jié)果中礦物的相互穿插特征確定的礦物生成順序?yàn)椋何⑿遍L石、鈉長石、石英、白云母→鈉長石、鋰云母、鋰輝石→絹云母、鋰云母→電氣石、鋰云母、錫石、方解石→粘土礦物。詳見附表。該區(qū)礦床成礦期次可分為：偉晶巖成巖階段、鈉長石化階段、韌性變形階段、汽液成礦階段和地表風(fēng)化階段。該研究為豫西偉晶巖型稀有金屬礦及錫礦的成礦理論研究奠定了基礎(chǔ)，進(jìn)一步指導(dǎo)該區(qū)地質(zhì)找礦工作。

[1] 中國地質(zhì)科學(xué)院鄭州礦科綜合利用研究所. 河南盧氏縣獅子坪—瓦窯溝一帶鋰鈮鉭礦普查區(qū)內(nèi)各類型礦石成礦期次研究報(bào)告[R]. .2017.

[2] 白峰，馮恒毅，鄒思劼，等. 河南盧氏官坡偉晶巖中鋰輝石的礦物學(xué)特征研究[J]. 巖石礦物學(xué)雜志,2011,30（2）:281-285.

[3] 陳金鐸. 河南盧氏西南部花崗偉晶巖脈成礦特征[J]. 現(xiàn)代礦業(yè),2014 （9）:100-104.

Metallogenetic Stages of Granitic Pegmatite Type Li-Nb-Ta-Be-Sn Deposits in West Henan

BAO Min-wei1WANG Shou-jing2HAN Tian-cheng1KANG Xiao-tao1SHAN Zhi-jie1

（1-The First Institute of Geological Survey, Henan Bureau of Geology and Mineral Resources, Zhengzhou 450001; 2-Zhengzhou Institute of Multipurpose Utilization of Mineral Resources, Zhengzhou 450000）

Study of geological features and mineral composition and ore texture determines succession of generation of minerals and metallogenetic stages. The succession of generation of mineral paragenesis is as follows:microcline-albite-quartz-muscovite,albite-lepidolite-spodumene-sericite-lepidolite, ourmaline-lepidolite- cassiterite-calcite, clay mineral. The metallogenetic stages are as follows: pegmatite stage, albitization stage, ductile deformation stage, pneumatolytic hydrothermal ore-formation stage and epigenetic stage.

granitic pegmatite deposit; mineral; metallogenetic stage; succession of generation

2017-10-15

包民偉（1981-），男，河南魯山縣人，地質(zhì)礦產(chǎn)工程師，主要從事地質(zhì)礦產(chǎn)勘查及評(píng)價(jià)

P618.6、618.44

A

1006-0995（2018）03-0402-03

10.3969/j.issn.1006-0995.2018.03.011