甘杰輝,李 剛
(遼寧省第十地質(zhì)大隊(duì)有限責(zé)任公司,遼寧 撫順 113004)
肖家堡鉀長(zhǎng)石礦位于遼寧省撫順市東部70km處的清原滿(mǎn)族自治縣肖家堡村東北側(cè),2014~2017年我單位對(duì)該區(qū)進(jìn)行了詳查工作,共探獲鉀長(zhǎng)石礦石資源量(332+333)類(lèi)型769.13千噸,鉀長(zhǎng)石加鈉長(zhǎng)石礦物量581.40千噸。鉀長(zhǎng)石礦在陶瓷、玻璃等工業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用極其廣泛,因此具有良好的開(kāi)發(fā)前景。
區(qū)內(nèi)出露的地層主要為太古界鞍山群紅透山組斜長(zhǎng)角閃巖、黑云(角閃)斜長(zhǎng)變粒巖夾磁鐵石英巖,呈殘留體零星分布于太古界片麻巖中。
(1)成礦前期構(gòu)造。區(qū)內(nèi)偉晶巖脈呈北東及北西向平行排列,說(shuō)明了成礦前北西及北東向斷裂構(gòu)造的存在,但由于后期花崗巖和偉晶巖的多次巖漿侵入活動(dòng)使斷裂構(gòu)造形跡消失殆盡而難以辨認(rèn)。
(2)成礦期后構(gòu)造(北北東向斷裂構(gòu)造)。區(qū)內(nèi)見(jiàn)四條斷裂,F(xiàn)1、F2、F3從②號(hào)礦體通過(guò),斷裂帶內(nèi)主要有破碎閃長(zhǎng)巖及破碎偉晶巖角礫。F1、F2斷裂結(jié)構(gòu)面走向近東西,長(zhǎng)分別為70m、90m,傾向北,傾角74°左右,切割并控制了閃長(zhǎng)巖脈的規(guī)模,對(duì)礦體在走向上產(chǎn)生位移,斷距約20m;F3斷裂走向北東,推測(cè)長(zhǎng)68m左右,傾向西北,傾角75°左右,F(xiàn)3斷裂被F1、F2斷裂截?cái)?,此斷層控制了礦體的走向。F4分布于①號(hào)礦體南部,切割并控制了礦體的走向,并對(duì)閃長(zhǎng)巖脈產(chǎn)生位移,斷距約7m,斷層走向59°~76°,傾向北西,傾角75°左右。
區(qū)內(nèi)巖漿巖發(fā)育,主要為新太古代巖漿侵入活動(dòng),另外中侏羅世有少量出露。太古代變質(zhì)侵入巖
在區(qū)內(nèi)大規(guī)模出露,主要巖性有角閃石巖、黑云斜長(zhǎng)花崗質(zhì)片麻巖、花崗偉晶巖,中侏羅世侵入巖主要為輝綠巖脈和閃長(zhǎng)巖脈等。
區(qū)內(nèi)鉀長(zhǎng)石主要賦存于花崗偉晶巖中,區(qū)內(nèi)出露偉晶巖型鉀長(zhǎng)石礦體13條,延長(zhǎng)100m~420m,平均真厚度1.84m~11.14m,其中②號(hào)礦體為區(qū)內(nèi)較大鉀長(zhǎng)石礦體。礦體大多呈北西走向侵入于太古代深成侵入體角閃石巖、黑云斜長(zhǎng)花崗質(zhì)片麻巖中。
區(qū)內(nèi)組成礦體的礦物成分基本相同,但因形成時(shí)冷卻條件存在差異,礦體在結(jié)構(gòu)構(gòu)造及分帶性上有一定區(qū)別。其中②、⑦號(hào)礦體具有明顯的內(nèi)、中、外分帶特征,其他僅局部有弱的分帶性或無(wú)分帶。礦物粒度由外向內(nèi)逐漸增大,外帶巖礦石主要呈細(xì)粒、花崗結(jié)構(gòu),塊狀構(gòu)造;內(nèi)帶巖礦石多呈粗粒、巨晶結(jié)構(gòu),斑雜狀構(gòu)造。
圖1 ②號(hào)礦體局部分帶示意圖
礦體內(nèi)各帶之間為漸變過(guò)度接觸無(wú)明顯界線(xiàn)。其中規(guī)模相對(duì)較大的②、⑦號(hào)礦體由兩側(cè)向中間可以可劃分出3個(gè)帶,由中細(xì)粒偉晶巖組成的邊緣帶,帶寬一般0.5m~11m;由文象偉晶巖組成的過(guò)渡帶,帶寬一般0.5m~4.5m;由粗粒、巨粒鉀長(zhǎng)石、及少量鈉長(zhǎng)石、石英團(tuán)塊組成的中心帶,帶寬一般1m~15m。①號(hào)、③號(hào)、④號(hào)、⑤號(hào)、⑧號(hào)、號(hào)6條礦體大致可分為2個(gè)帶,中細(xì)?;◢弬ゾЫY(jié)構(gòu)的邊緣帶,帶寬一般0.5m~5m;具粗粒、巨?;◢弬ゾЫY(jié)構(gòu)的中心帶,帶寬一般1m~4m。⑥號(hào)、⑦-1號(hào)、⑦-2號(hào)、⑨號(hào)、號(hào)礦體5條礦體無(wú)明顯分帶。
區(qū)內(nèi)礦石主要由鉀長(zhǎng)石、鈉長(zhǎng)石、石英等礦物組成。主要呈偉晶或文象結(jié)構(gòu),塊狀或斑雜狀構(gòu)造,呈中粗粒狀、巨晶團(tuán)塊狀。中粗粒鉀長(zhǎng)石粒徑一般2cm~10cm,巨晶團(tuán)塊狀粒徑一般10cm~30cm,局部可達(dá)40cm,礦物粒度總體上有由外向內(nèi)呈逐漸增大趨勢(shì)。礦體分布較連續(xù)。區(qū)內(nèi)CaO+MgO在0.48%~2.05%之間,礦石中有害組分含量甚微,TiO2含量0.08%~0.20%。
化學(xué)分析中各礦體K2O+Na2O含量6.52%~13.88%,平均9.92%;Fe2O3含 量0.08%~2.55%,平 均0.58%;Al203含 量10.57%~18.86%,平均14.44%;Si02含量67.08%~79.95%,平均74.54%。從實(shí)際工作樣品分析結(jié)果可知,中心帶K2O和Na2O等有益組分最高,F(xiàn)e2O3等有害組分最低,反之相反(見(jiàn)下表)。因此中心帶塊體狀鉀長(zhǎng)石質(zhì)量最好。
表1 不同相帶鉀長(zhǎng)石礦石化學(xué)成分(%)
礦石自然類(lèi)型簡(jiǎn)單,依據(jù)礦石結(jié)構(gòu),大致可分為團(tuán)塊狀鉀長(zhǎng)偉晶巖型、文象結(jié)構(gòu)鉀長(zhǎng)偉晶巖型、塊體狀鉀長(zhǎng)偉晶巖型3種自然類(lèi)型。
區(qū)內(nèi)礦石經(jīng)選礦加工后可獲得K2O+Na2O≥11%的精礦粉合格產(chǎn)品,符合陶瓷用鉀長(zhǎng)石礦合格品。
區(qū)內(nèi)鉀長(zhǎng)石礦體圍巖比較簡(jiǎn)單,礦體上、下盤(pán)圍巖巖性主要為灰白色黑云斜長(zhǎng)花崗質(zhì)片麻巖和灰綠色角閃石巖,其次有少量閃長(zhǎng)巖、輝綠巖,其品位(K2O+Na2O)一般在1.35%~6.50%之間。礦體與圍巖呈侵入接觸關(guān)系,界線(xiàn)清楚。
礦體夾石較少,主要為偉晶結(jié)構(gòu)的花崗偉晶巖、黑云斜長(zhǎng)花崗質(zhì)片麻巖和各類(lèi)脈巖(如7TC2中的閃長(zhǎng)巖),其品位(K2O+Na2O)為4.89%~6.98%。
區(qū)內(nèi)鉀長(zhǎng)偉晶巖呈脈狀產(chǎn)于花崗質(zhì)片麻巖或角閃巖中,且與圍巖界線(xiàn)清楚,在分帶性上具有一定的差異,說(shuō)明本區(qū)礦床屬殘余硅酸鹽熔融體上侵至適宜位置后通過(guò)結(jié)晶分異作用形成的。
區(qū)內(nèi)構(gòu)造主要呈北西向,北東向次之,以斷裂構(gòu)造為主,區(qū)內(nèi)鉀長(zhǎng)偉晶巖脈基本為北西向,少量北西向,說(shuō)明了成礦前北西及北東向斷裂構(gòu)造的存在。這些斷裂為偉晶巖漿熱液的侵入提供了空間;礦床的定位明顯受控于斷裂構(gòu)造,控制著礦體的形態(tài)、產(chǎn)狀和規(guī)模等,而偉晶巖脈的形成和周?chē)◢徺|(zhì)片麻巖又為成礦提供了物質(zhì)基礎(chǔ)。
本區(qū)內(nèi)偉晶巖樣品表現(xiàn)出高硅(SiO2=64.86%~86.13%)、富堿(K2O+Na2O=6.52%~13.88%)、過(guò)鋁質(zhì)(A/CNK=1.09~2.91)特征,屬過(guò)鋁質(zhì)堿性系列花崗巖系,與清原地區(qū)花崗質(zhì)片麻巖有很高的相似性,推斷偉晶巖圍巖系其主要母巖之一,通過(guò)侵入關(guān)系可以確定偉晶巖形成略晚于花崗質(zhì)片麻巖,屬晚太古代晚期產(chǎn)物。即在偉晶巖成巖晚期,深部富含鉀、鈉和揮發(fā)組分的分異熔體緩慢上侵結(jié)晶過(guò)程中,受溫度、壓力和揮發(fā)分等影響,早期巖漿中心部位結(jié)晶出的鉀、鈉長(zhǎng)石巨晶團(tuán)塊與后續(xù)過(guò)渡帶結(jié)晶的具文象結(jié)構(gòu)和近礦圍巖結(jié)晶出的細(xì)粒結(jié)構(gòu)的偉晶巖在動(dòng)蕩的構(gòu)造環(huán)境中混雜形成具有塊狀和斑雜狀構(gòu)造特征的簡(jiǎn)單花崗偉晶巖型鉀長(zhǎng)石礦床。
礦區(qū)位于鐵嶺-靖宇Fe-Au-Cu-Pb-Zn鉀成礦亞帶,周邊有哈塘溝、斗虎溝等鉀長(zhǎng)石礦點(diǎn),成礦條件有利。鉀長(zhǎng)石在陶瓷柸體燒成前起瘠性原料的作用,以減少干燥收縮和變形,在燒成時(shí)作為溶劑,并且在釉料中可作為配料。本區(qū)所產(chǎn)鉀長(zhǎng)石礦石,主要有用組分K20+Na20的含量和有害成分Fe203的含量,均滿(mǎn)足陶瓷用鉀長(zhǎng)石礦對(duì)有用組分K2O+Na20的含量和有害成分Fe203的含量指標(biāo)要求,屬優(yōu)質(zhì)陶瓷用鉀長(zhǎng)石礦礦石,開(kāi)發(fā)利用前景較好。