張發(fā)山,劉亞朋,李 鵬
(中國(guó)冶金地質(zhì)總局蒙古正元有限責(zé)任公司,山東濟(jì)南 250101)
銣?zhǔn)且环N稀有金屬,是制造自動(dòng)控制、光譜測(cè)定、雷達(dá)、激光器等設(shè)備的重要原料. 隨著高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)的迅猛發(fā)展,銣在航天航空、能源和國(guó)防工業(yè)等領(lǐng)域的應(yīng)用需求不斷增加,銣的氰化物和硼化物可做高能燃料,空間技術(shù)離子推進(jìn)器和熱離子能轉(zhuǎn)換器也需要大量的銣。因此,尋找銣礦資源并開發(fā)利用具有重要的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。到目前為止,銣僅作為其他礦產(chǎn)綜合回收的伴生元素,極少有單獨(dú)銣礦的報(bào)道。通過對(duì)該區(qū)進(jìn)行的地質(zhì)工作,發(fā)現(xiàn)區(qū)內(nèi)黑云二長(zhǎng)花崗巖普遍銣礦化,且呈現(xiàn)全巖礦化的特征,圈定出1個(gè)厚大的銣金屬礦體,且深部未封閉,這一特征的發(fā)現(xiàn),顛覆了以往“鎢鉬礦為主,伴生銣”的傳統(tǒng)找礦觀念,形成新的“以銣礦為主礦,局部鎢鉬富集”的找礦思路,經(jīng)過進(jìn)一步的工作和研究,該區(qū)有望發(fā)現(xiàn)超大型銣礦。
該區(qū)位于蒙古阿爾泰褶皺區(qū)的德隆-薩格賽構(gòu)造的科布多斷裂處,區(qū)內(nèi)構(gòu)造活動(dòng)頻繁,巖漿活動(dòng)劇烈,為本區(qū)銣礦的形成提供了有利的成礦地質(zhì)條件。區(qū)內(nèi)出露地層簡(jiǎn)單,主要為古生界中—上奧陶統(tǒng)巴哈留克組、下石炭統(tǒng)阿富達(dá)林組和第四系。礦區(qū)構(gòu)造為斷裂構(gòu)造。主要為北北東向斷裂,規(guī)模長(zhǎng)數(shù)十m至幾百m,寬1m左右,常被閃長(zhǎng)巖脈、云英巖脈充填。區(qū)內(nèi)大面積出露巖漿巖,是老阿爾卑斯(燕山)中晚期多期次巖漿活動(dòng)的產(chǎn)物,與銣礦有關(guān)的為晚三疊—早侏羅世布拉特雜巖體(T3-J1K),巖性主要為黑云二長(zhǎng)花崗巖。區(qū)內(nèi)脈巖比較發(fā)育,主要有閃長(zhǎng)巖脈、云英巖脈、輝長(zhǎng)巖脈等,云英巖脈多呈北東向展布,規(guī)模一般不大,延伸40~500m,寬1~5m。區(qū)內(nèi)蝕變明顯,與成礦關(guān)系比較密切的蝕變?yōu)樵朴r化、鉀長(zhǎng)石化、硅化,次有綠泥石化、鈉長(zhǎng)石化等。云英巖化形成的白云母含Rb2O[1]。隨云英巖化的增強(qiáng),白云母的含量增髙,其中Rb2O的含量也越高。所以云英巖化的強(qiáng)弱是Rb2O富集的一個(gè)重要因素。
區(qū)內(nèi)蝕變巖體是一個(gè)以含Rb為主,伴有Mo、w等金屬的蝕變巖體。主要由黑云二長(zhǎng)花崗巖組成,見少量云英巖脈。黑云二長(zhǎng)花崗巖和云英巖脈之間界線明顯。區(qū)內(nèi)巖體地表出露,地下為一個(gè)整體。巖體總體走向不明顯,云英巖脈走向北東,傾向北西,傾角40°-60°。已控制的礦化蝕變巖體長(zhǎng)約700米,最大寬度460m,最大延伸515.40m,深部未封閉。
圖1 礦區(qū)地質(zhì)略圖
圖2 礦體鉆孔控制平面圖及三維簡(jiǎn)圖
圖3 3線礦體剖面圖
銣礦呈現(xiàn)全巖礦化賦存于黑云二長(zhǎng)花崗巖中,黑云二長(zhǎng)花崗巖即為礦體,通過鉆孔控制圈定了1個(gè)礦體,編為1號(hào)礦體,礦體規(guī)模較大,地表出露,由10個(gè)鉆孔控制,鉆孔控制礦體形狀為多棱柱形,垂直控制深度212-515.4m,平均深度327m。賦存標(biāo)高為1830~2458m,礦體形態(tài)完整。單工程Rb2O平均品位0.038%-0.051%,礦體Rb2O平均品位為0.043%,有用組份分布均勻。該礦體估算礦石量16670萬噸,Rb2O資源量7萬噸。
礦石的礦物成分比較簡(jiǎn)單,礦石礦物:黃銅礦、黃鐵礦、鈦鐵礦、磁黃鐵礦等。脈石礦物:鉀長(zhǎng)石、斜長(zhǎng)石、石英、黑云母、絹(白)云母(含氧化銣)、次生礦物、不透明礦物、后期礦物。
礦石礦物特征如下:
黃銅礦:淡硫黃色,它形粒狀,弱非均質(zhì),大小<0.25㎜,部分黃銅礦邊緣被銅藍(lán)交代,零星分布。黃鐵礦:淺黃白色,半自形-它形粒狀,均質(zhì),粒度大?。?.0375㎜,局部零星分布。鈦鐵礦:淺棕色,不規(guī)則條狀,非均質(zhì),多被交代呈殘余狀,大小<0.1㎜,零星分布。磁黃鐵礦:淺玫瑰色,半自形板狀,非均質(zhì),大?。?.5㎜,零星分布。
脈石礦物特征如下:
鉀長(zhǎng)石:呈半自形板狀-它形粒狀分布,可見類型主要為正長(zhǎng)石,均已較強(qiáng)高嶺土化、弱絹(白)云母化,粒度0.05~1.3㎜。斜長(zhǎng)石:呈半自形板狀-它形粒狀分布,其類型主要為鈉長(zhǎng)石、鈉-更長(zhǎng)石,均已不同程度鈉長(zhǎng)石化、絹(白)云母化,粒度0.1~0.8㎜。石英:呈它形粒狀分布于長(zhǎng)石礦物顆粒間,少部分具重結(jié)晶,粒度0.05~1.8㎜。黑云母:呈鱗片狀-葉片狀分布,均已不同程度白云母化、碳酸鹽化、鐵質(zhì)化,片徑0.1~0.5㎜。絹(白)云母:呈鱗片狀-葉片狀或集合體狀主要交代斜長(zhǎng)石分布,片徑0.02~0.5㎜,氧化銣主要賦存其中。不透明礦物:主要由鐵質(zhì)組成,呈星散狀分布。后期礦物:主要由石英組成,呈脈狀分布。黃鐵礦、石英均不含銣,主要含銣礦物為云母類,次為長(zhǎng)石類礦物[2、4]。
礦石結(jié)構(gòu):礦石結(jié)構(gòu)為半自形-它形粒狀結(jié)構(gòu)、不規(guī)則粒狀結(jié)構(gòu)。礦石構(gòu)造:礦石構(gòu)造為星點(diǎn)狀浸染構(gòu)造、塊狀構(gòu)造。礦石自然類型為原生礦,工業(yè)類型為鉀長(zhǎng)石一白云母-石英型。礦體圍巖為黑云二長(zhǎng)花崗巖、云英巖化花崗巖等。礦體中無夾石。
由于該區(qū)花崗巖具有全巖礦化的特點(diǎn),因此,地表出露的黑云二長(zhǎng)花崗巖為尋找銣礦體的直接標(biāo)志。與銣等稀有金屬成礦關(guān)系密切的蝕變種類有鉀長(zhǎng)石化、鈉長(zhǎng)石化、高嶺土化、云英巖化及硅化等[3、4]。該區(qū)出露的包含以上特征的黑云二長(zhǎng)花崗巖面積約3.2km2,初步推斷含礦巖體遠(yuǎn)景厚度1000米,結(jié)合已有工程揭露的全巖礦化的特點(diǎn),按照以上巖體均勻含礦,品位均勻,預(yù)測(cè)Rb2O遠(yuǎn)景資源量300萬噸以上。同時(shí),該區(qū)黑云二長(zhǎng)花崗巖具有“深部礦化富,品位高”的成礦前景。
本區(qū)礦石中Rb2O含量0.043%,含銣礦物為云母類、長(zhǎng)石類礦物,其中云母中銣分布率>90%。礦石中長(zhǎng)石含量少,且含銣量低,長(zhǎng)石中銣分布率<10%。礦石中云母類以白云母占絕大多數(shù),呈鱗片狀-葉片狀或集合體狀主要交代斜長(zhǎng)石分布,片徑0.02~0.5㎜,主要與石英相嵌,結(jié)晶完好,易于解離。云母集合體中常有黃鐵礦 、 以及細(xì)粒石英等包裹體,但云母片狀晶完好,其中的包體在磨礦過程中易于解離,綜合利用具備可行性。
(1)通過本次地質(zhì)勘查工作,發(fā)現(xiàn)區(qū)內(nèi)黑云二長(zhǎng)花崗巖普遍銣礦化,且呈現(xiàn)全巖礦化的特征,圈定出1個(gè)厚大的銣金屬礦體,且深部未封閉,該礦體初步估算Rb2O資源量7萬噸。預(yù)測(cè)Rb2O遠(yuǎn)景資源量>300萬噸。
(2)通過本次研究,顛覆了以往“鎢鉬礦為主,伴生銣”的傳統(tǒng)找礦觀念,形成新的“以銣礦為主礦,局部鎢鉬富集”的找礦思路。
(3)研究發(fā)現(xiàn),主要含銣礦物為白云母 、鉀長(zhǎng)石。通過回收云母類礦物,可使銣得到有效利用。一旦銣礦需求熱度提升,該礦區(qū)將具有巨大的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。
(4)不必諱言,該礦美中不足是Rb2O品位偏低。但是,礦床的規(guī)模、潛在經(jīng)濟(jì)價(jià)值和,以及該區(qū)誘人的找礦前景,均能彌補(bǔ)這一不足。