河北省興隆縣花市銣礦床礦石特征研究

齊云飛，苗群峰，孫金龍，李智斌

（河北省地礦局第八地質(zhì)大隊(duì)，河北 秦皇島 066000）

花市銣礦床作為河北首次發(fā)現(xiàn)的堿長花崗巖型稀有金屬礦床[1-3]，前人對其賦礦巖體進(jìn)行了巖石學(xué)、地球化學(xué)方面的研究[1-5]，但有關(guān)其含礦特征方面并未進(jìn)行過研究。本文旨在通過對該礦床礦石特征研究，分析銣的分布規(guī)律，為后續(xù)礦產(chǎn)勘查與綜合利用提供借鑒。

1 地質(zhì)概況

花市銣礦床大地構(gòu)造位置處于華北地臺燕山臺褶帶馬蘭峪復(fù)式背斜核部西段，礦區(qū)為單斜構(gòu)造，區(qū)內(nèi)片麻理走向0～40°，傾向北西，傾角53°～80°。出露地層主要為太古界小關(guān)莊片麻巖、秋花峪片麻巖和新生界第四系崩積物、沖洪積物。地表出露巖漿巖為麻地巖體，出露面積約5.35km2，呈巖株?duì)?，平面上形態(tài)近似瓢狀，長軸呈近北西方向。巖體與圍巖呈侵入接觸關(guān)系，接觸面大多傾向圍巖，局部內(nèi)傾[5]。在巖體EN部和中部，第四系崩積物發(fā)育。圍巖主要為角閃斜長片麻巖。

2 礦石類型及組構(gòu)特征

本區(qū)礦石自然類型主要包括兩大類：肉紅色堿長花崗巖型和灰白色堿長花崗巖型。其中，后者局部出現(xiàn)天河石，形成含天河石堿長花崗巖型礦石，含銣最高，部分發(fā)育鐵錳質(zhì)團(tuán)塊，形成含鐵錳質(zhì)團(tuán)塊堿長花崗巖型礦石[5]。塊狀構(gòu)造發(fā)育，部分礦石具團(tuán)塊、豆粒、斑點(diǎn)等構(gòu)造[6]（圖1）；礦石結(jié)構(gòu)以花崗結(jié)構(gòu)、包含結(jié)構(gòu)、似斑狀結(jié)構(gòu)為主，可見（半）雪球結(jié)構(gòu)（圖1c），其中（半）雪球結(jié)構(gòu)支持了該巖體的巖漿成因[7-10]。

3 礦石成分

該礦床礦物成分以石英、鈉長石和鉀長石為主，少量（鋰）云母。副礦物種類較多，包括鋯石、螢石、石榴子石、獨(dú)居石、磷灰石、鈮鉭鐵礦、鐵錳礦、黑稀復(fù)稀金等[5]。電子探針分析結(jié)果表明，礦石礦物包括載銣礦物和其它稀有元素礦物，載銣礦物主要為鉀長石和（鋰）云母，其中，發(fā)育棋盤格雙晶的微斜長石中的氧化銣含量偏高（即為天河石）。含礦巖體由老到新（肉紅色堿長花崗巖過渡為灰白色堿長花崗巖與含天河石堿長花崗巖）、從下至上，云母和鉀長石中氧化銣的含量逐漸增高。

4 銣在礦物中的分布規(guī)律

結(jié)合巖礦鑒定、人工重砂及電子探針分析（表1），在灰白色堿長花崗巖中，（鋰）云母中Rb2O的平均含量為0.905%，分布率26.3%；鉀長石中Rb2O的平均含量為0.349%，分布率73.7%。

圖1 礦石結(jié)構(gòu)構(gòu)造圖

表1 灰白色堿長花崗巖礦物中銣元素的分布（單位：%）

由于長石中的銣提取難度較大，目前主要從云母中提取銣，而在灰白色堿長花崗巖型礦石中，單礦物云母的Rb2O含量高于鉀長石，但Rb2O在云母中的分布率要遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于鉀長石，因而后期開展選冶實(shí)驗(yàn)時(shí)，應(yīng)以提取云母中的銣為主，同時(shí)考慮鉀長石中銣的回收情況[11，12]。

5 成礦期次與成礦階段

成礦作用劃分為兩個(gè)成礦期，其中巖漿-熱液過渡期為主要成礦期，可分為2個(gè)階段。

（1）巖漿期：巖漿結(jié)晶分異階段，形成早期二長花崗巖，礦物組合為斜長石+鉀長石+石英+少量黑云母。

（2）巖漿-熱液過渡期：①鈉長石大量結(jié)晶階段：該礦物具多期活動(dòng)特點(diǎn)，從早期到晚期，依次為塊狀鈉長石（保留微斜長石原有格子狀雙晶）→糖粒狀鈉長石→片狀鈉長石→葉狀鈉長石[13]，隨著鈉長石的大量析出，銣元素逐漸富集；②黑云母遞變階段：主要表現(xiàn)在云母種類有規(guī)律的遞變，早期黑云母、黑鱗云母，鐵鋰云母稍后，白云母再后，鋰云母最后出現(xiàn)，伴隨云母的逐級遞變，氧化銣含量也不斷增高。

6 結(jié)論

該礦床屬于堿長花崗巖型稀有金屬礦床。銣元素在本礦區(qū)絕大多數(shù)以類質(zhì)同象的形式賦存于（鋰）云母和鉀長石（微斜長石）礦物晶格中，在其他礦物中含量極少，且（鋰）云母中Rb2O含量普遍高于鉀長石。但從全巖角度來分析，灰白色堿長花崗巖中，由于鉀長石的百分含量高于（鋰）云母百分含量，因而鉀長石對于全巖銣含量的貢獻(xiàn)率要高于（鋰）云母。