四川九龍久魯祝礦區(qū)偉晶巖鈹銣礦賦存狀態(tài)淺析

殷聃，楊德武，張博，高學(xué)震

四川九龍久魯祝礦區(qū)偉晶巖鈹銣礦賦存狀態(tài)淺析

殷聃，楊德武，張博，高學(xué)震

（四川省冶金地質(zhì)勘查局水文工程大隊，成都 611730）

本文介紹了四川九龍久魯祝礦區(qū)花崗偉晶巖脈中鈹銣礦礦石特征、礦石礦物成分，并利用化學(xué)分析、X射線衍射和電子探針分析等手段，對偉晶巖中鈹銣礦進行了賦存狀態(tài)研究。結(jié)果表明：礦石中鈹主要賦存于綠柱石中；礦石中未發(fā)現(xiàn)銣的獨立礦物，銣主要呈分散狀態(tài)賦存于白云母和鉀長石中。

花崗偉晶巖；鈹銣；賦存狀態(tài)；九龍；四川

與偉晶巖有關(guān)的稀有金屬礦產(chǎn)有鋰、鈹、鈮、鉭、銫、銣、鋯、鉿等（殷聃，2017）。其物理化學(xué)性質(zhì)具特殊性，因此被廣泛運用在國防科技和國民經(jīng)濟建設(shè)等領(lǐng)域，是各個國家都高度重視的戰(zhàn)略性儲備資源（Linnen R L, Van Lichtervelde M, Cěrny P，2012）。通過在四川九龍久魯祝礦區(qū)開展普查工作，發(fā)現(xiàn)了偉晶巖型鈹、銣礦，在偉晶巖脈中圈出鈹、銣礦（化）體若干。銣與鉀的地球化學(xué)性質(zhì)相近，而參與鉀礦物的晶格中，一般含在云母與長石中，迄今為止尚未發(fā)現(xiàn)銣的獨立礦物（礦產(chǎn)地質(zhì)勘查規(guī)范稀有金屬類，2020），偉晶巖中鈹元素常以鈹?shù)难趸镔x存于綠柱石、金綠寶石、硅鈹石、羥硅鈹石等礦物中。對該礦區(qū)鈹、銣元素的賦存狀態(tài)進行分析研究，有利于礦區(qū)乃至九龍地區(qū)稀有金屬礦的綜合評價，并為該地區(qū)鈹銣礦的尋找提供一定找礦方向。

1 區(qū)域地質(zhì)概況

1.1 地層

地層歸屬于巴顏喀拉地層區(qū)，瑪多－馬爾康地層分區(qū)，雅江小區(qū)，以復(fù)理石碎屑巖為主，晚二疊世及晚三疊世地層中夾基性、中酸性火山巖、火山碎屑巖，厚度巨大。區(qū)域地層總體走向近南北，二疊系發(fā)育齊全，上、下統(tǒng)均有；三疊系下、中、上統(tǒng)發(fā)育齊全，而且分布最廣；第四系局部分布。

1.2 構(gòu)造

礦區(qū)位于松潘-甘孜造山帶（Ⅱ）主體的雅江被動陸緣中央褶皺推覆帶，區(qū)內(nèi)構(gòu)造主要有南北向褶皺構(gòu)造帶和雅江旋卷構(gòu)造（九龍幅1∶20萬區(qū)域調(diào)查報告，1977），雅江旋卷構(gòu)造為區(qū)域性二次構(gòu)造，斜切南北向褶皺。

1.3 巖漿巖

區(qū)域內(nèi)巖漿巖以中酸性侵入巖和脈巖為主。侵入巖主要有燕山早期二云母花崗巖、黑云母花崗巖、二長花崗巖、花崗閃長巖、石英閃長巖、正長巖、二長巖等；巖脈主要有偉晶巖脈、閃長巖脈、石英閃長巖脈、花崗巖脈及石英脈等。最主要的為花崗偉晶巖類，出露于侵入巖體周圍及巖體內(nèi)部，與巖體基本同期形成，由于侵入母巖的不同，其含礦性也不一樣。

2 礦區(qū)地質(zhì)特征

礦區(qū)地表已發(fā)現(xiàn)花崗偉晶巖脈66條和一個脈群，另深部隱伏偉晶巖脈發(fā)育。主要分布于石英閃長巖體外接觸帶的雅江組砂質(zhì)板巖或變質(zhì)砂巖0～1km范圍，巖脈形態(tài)變化較大，以似層狀、脈狀、透鏡狀或不規(guī)則狀產(chǎn)出，規(guī)模較小，出露長約20～470m，寬1～30m不等。偉晶巖脈包括微斜長石偉晶巖、微斜長石-鈉長石偉晶巖、鈉長石偉晶巖三類，其中以微斜長石偉晶巖脈、微斜長石-鈉長石偉晶巖脈為主，普遍發(fā)育銣礦化，絕大部分達銣的綜合回收邊界品位，部分鈹?shù)V化，零星鈮鉭礦化。

通過勘查工作圈出鈹?shù)V（化）體4條、銣礦（化）體18條，主要分布于礦區(qū)中、北部微斜長石偉晶巖脈、微斜長石-鈉長石偉晶巖脈中，占據(jù)一至兩個結(jié)構(gòu)帶或整個偉晶巖脈，其產(chǎn)狀與偉晶巖脈基本一致，受層間裂隙、北東向裂隙和節(jié)理控制，走向主要為北西向，次為北東和近東西向；南部微斜長石-鈉長石偉晶巖脈群中鈹、銣礦化較普遍，但品位偏低，受層間裂隙和節(jié)理控制，走向主要為北西向。

圖1 a.偉晶巖礦石構(gòu)造；b～d.礦物顯微鏡下照片（正交偏光）

3 礦石特征

3.1 礦石組構(gòu)

礦石結(jié)構(gòu)主要有偉晶結(jié)構(gòu)、細粒結(jié)構(gòu)、文象結(jié)構(gòu)等。

偉晶結(jié)構(gòu)：一般由長石、石英、云母等礦物的巨大晶體構(gòu)成。長石呈半自形-它形粒狀結(jié)構(gòu)，以集合體形式產(chǎn)出；石英多呈它形粒狀，以集合體形式產(chǎn)出；云母呈片狀，發(fā)育一組極完全解理（周雄碼，楊磊，劉飛燕，2014），是較常見的結(jié)構(gòu)（圖1b）。

細粒結(jié)構(gòu)：礦石粒度較小且均勻，多見于鈉長石偉晶巖中。

文象結(jié)構(gòu)：主要分布于微斜長石偉晶巖、微斜長石-鈉長石偉晶巖這兩類偉晶巖脈的邊緣，石英呈一定尖棱狀、楔形文字形等有規(guī)律鑲嵌于微斜長石間（圖1d）。

礦石構(gòu)造：塊狀構(gòu)造、斑雜狀構(gòu)造、帶狀構(gòu)造等。

塊狀構(gòu)造：長石、石英等礦物顆粒分布較均勻，嵌布緊密，構(gòu)成塊狀構(gòu)造，為最常見的構(gòu)造（圖1c）。

斑雜狀構(gòu)造：為不均一構(gòu)造，大小不等，形態(tài)各異的灰黑色、棕黑色等暗色混雜物，以斑點、團塊狀隨意地分布在長石、石英、白云母等顏色較淺的礦物集合體中，構(gòu)成斑雜狀構(gòu)造。

帶狀構(gòu)造：長石、石英等礦物呈粒狀、自形狀有序相間排列成帶，偶見于分異完全的含礦偉晶巖脈中。

3.2 礦物成分

根據(jù)巖礦鑒定、X射線衍射分析，脈石礦物主要有石英、鈉長石、微斜長石、白云母、綠柱石、方解石、石榴子石、電氣石等；金屬礦物含量均很少或無，主要有黃鐵礦、黃銅礦、針鐵礦、黑鎢礦、鈮鐵礦等。

表1 含礦樣品X射線衍射分析結(jié)果表

注：①測試單位：西南冶金地質(zhì)測試中心；②根據(jù)巖礦鑒定和野外觀察，上表中的斜長石主要為鈉長石，鉀長石主要為微斜長石。

礦物含量的測定采用全巖X射線衍射分析，分析結(jié)果見表1。樣品中主要礦物為石英、長石、云母類，占礦物總量的94%～96%，綠柱石含量少量，約占礦物總量的1%～2%。

3.3 礦物化學(xué)成分

經(jīng)原礦化學(xué)多元素分析，礦石主要由SiO2、Al2O3、Fe2O3、FeO、CaO、MgO、K2O、Na2O、P2O5、MnO、BeO、Rb2O、Li2O、Nb2O5、Ta2O5、Rb2O、Cs2O、Sn等元素組成，綜合測定如表2。

表2 礦石主要化學(xué)成分

注：由殷聃、楊德武統(tǒng)計

4 鈹、銣的賦存狀態(tài)

4.1 鈹?shù)馁x存狀態(tài)

通過X射線衍射（表1）對久魯祝鈹?shù)V石進行分析，BeO主要賦存于綠柱石中，綠柱石含量與鈹?shù)V石品位呈正相關(guān)。同時，根據(jù)鈹?shù)V石原礦綜合樣鈹元素在不同單礦物中的配分情況（表3）可以看出，鈹?shù)V石長石中BeO占礦石中總BeO的1.20%，石英中BeO占礦石中總BeO的0.34%，云母中BeO占礦石中總BeO的0.54%，而綠柱石中BeO占礦石中總BeO的97.92%，表明礦石中BeO主要分布在綠柱石中。

4.2 銣的賦存狀態(tài)

通過顯微鏡下鑒定和X射線衍射分析，久魯祝礦區(qū)含銣樣品中未發(fā)現(xiàn)銣的獨立礦物，鏡下礦物組合主要為石英，鈉長石，鉀長石（粗晶為主），白云母（圖1b～１d））。為了查明銣在不同礦物中分布情況，對樣品中的主要礦物進行了單礦物分離，并分別進行化學(xué)分析，來確定銣在不同礦物中的含量，分析結(jié)果見表4。由表4可知，長石、云母中Rb2O含量明顯高于石英、綠柱石中的含量，其中長石中Rb2O含量占比0.42%、云母中Rb2O含量占比0.63%，說明銣主要分布在云母和長石中。

為進一步驗證銣在云母和長石中的賦存狀態(tài)，對含銣樣品進行了電子探針分析，結(jié)果見表5。

6件含銣樣品（樣品Rb2O含量0.061%～0.3%）鏡下礦物組合主要為石英、鈉長石、鉀長石（粗晶為主），白云母，未發(fā)現(xiàn)銣的獨立礦物。電子探針測點共36點，主要分布于白云母、鈉長石、鉀長石中，有9點測試含Rb2O，Rb2O含量0.03%～0.54%，其中8點位于白云母中，1點位于鉀長石中，鈉長石中未見Rb2O。其它27點均未見Rb2O，說明Rb2O分布不均勻，呈分散狀態(tài)。綜上所述，礦區(qū)Rb2O無獨立礦物存在，主要呈分散狀態(tài)賦存于白云母和鉀長石中。

表3 鈹?shù)V石鈹元素配分表

注：原礦綜合樣中BeO含量為0.089%

表4 單礦物中銣的化學(xué)分析結(jié)果

注：原礦綜合樣中Rb2O含量為0.17%

表5 含銣樣品電子探針分析結(jié)果

測試單位：北京燕都中實測試技術(shù)有限公司

5 結(jié)語

在分析久魯祝礦區(qū)花崗偉晶巖脈中鈹銣礦石特征、化學(xué)成分的基礎(chǔ)上，淺析了鈹、銣元素在礦石中的賦存狀態(tài)，對區(qū)內(nèi)的找礦工作有一定的參考價值。

殷聃．2017．四川省九龍縣打槍溝鋰鈹?shù)V床地質(zhì)特征及找礦潛力研究[D]．成都理工大學(xué)碩士學(xué)位論文．

Linnen R L, Van Lichtervelde M, Cěrny P.2012.Granitic pegematites assources of strategic metals[J].Elements,8:275-280.

中華人民共和國國土資源部．2020．DZ/T0203-2020礦產(chǎn)地質(zhì)勘查規(guī)范稀有金屬類[S]．北京：地質(zhì)出版社有限公司．

四川省地質(zhì)局航空區(qū)域地質(zhì)調(diào)查隊．1977．九龍幅1∶20萬區(qū)域調(diào)查報告[R]。

周雄，楊磊，劉飛燕等．2014．云南盈江某花崗偉晶巖中鈧的賦存狀態(tài)淺析[J]．中國礦業(yè)，23（8）：106．

Study on Occurrence State of Beryllium and Rubidium in Pegmatite from Jiuluzhu Mining Area, Jiulong, Sichuan Province

YIN Dan YANG De-wu ZHANG Bo GAO Xue-zhen

(Hydrological Engineering Team of Sichuan Metallurgical Geological Exploration Bureau, Chengdu 611730）

This paper introduces the ore characteristics and mineral composition of beryllium rubidium ore in granitic pegmatite veins in Jiuluzhu mining area, Jiulong, Sichuan Province, and studies the occurrence state of beryllium and rubidium in pegmatite ore by chemical analysis, X-ray diffraction and electron probe analysis. The results show that beryllium in ores mainly occurs in beryl, without independent mineral of rubidium in the ore, and rubidium mainly distributed in muscovite and K-feldspar.

granite pegmatite; beryllium and rubidium; occurrence state; Jiulong; Sichuan Province

P572

A

1006-0995（2022）04-0585-04

10.3969/j.issn.1006-0995.2022.04.008

2022-03-18

殷聃（1990— ），男，四川南充人，工程師，從事礦產(chǎn)勘查研究工作