湖南臨武縣杉木溪銣多金屬礦床賦礦規(guī)律研究

匡 巨

（湖南省有色地質(zhì)勘查局一總隊，湖南 郴州 423000）

杉木溪銣多金屬礦床位于南嶺東西向成礦帶中段北緣，即香花嶺礦田東南面。該區(qū)域?qū)倌蠋X東西向成礦帶中段與耒—臨南北向成礦帶南端交匯部位，區(qū)內(nèi)W、Sn、Nb、Ta、Pb、Zn、Ag等礦產(chǎn)發(fā)育，顯示出良好的稀有金屬找礦潛力。

1 區(qū)域地質(zhì)背景

礦區(qū)位于著名的香花嶺礦集區(qū)東南面，區(qū)內(nèi)廣泛出露古生界地層。由老到新依次為：①下古生界，以寒武系淺變質(zhì)巖系為主，原巖為一套淺海相碎屑巖建造；②上古生界，為一套淺海相碳酸鹽沉積和陸相及濱海相碎屑沉積組合；③泥盆系至第四系地層均有出露，其中以古生代地層出露范圍最廣，且與區(qū)內(nèi)礦產(chǎn)關(guān)系密切；區(qū)域內(nèi)主要的含礦層位為寒武系至石炭系下統(tǒng)；④跳馬澗組和棋梓橋組，是區(qū)域內(nèi)的主要含礦層位。區(qū)域構(gòu)造以香花嶺短軸背斜為主，軸跡為南北向，背斜兩側(cè)發(fā)育壓性斷層，走向可分為兩組，一組為南北向、一組為北北東向。區(qū)內(nèi)巖漿活動強(qiáng)烈，出露巖體多屬陸殼淺源重熔系列。香花嶺礦田內(nèi)出露有燕山早中期癩子嶺巖體、通天廟巖體、瑤山里巖體、尖峰嶺巖體和花崗斑巖脈、石英斑巖脈，多以巖株、巖豆、巖脈形式產(chǎn)出。巖漿巖與區(qū)內(nèi)的內(nèi)生金屬礦產(chǎn)關(guān)系密切，尤以鎢錫等金屬礦產(chǎn)更為明顯[1]。

2 銣礦體特征

2.1 礦體特征

礦區(qū)內(nèi)已發(fā)現(xiàn)的銣礦體多與花崗巖有關(guān)，為花崗巖（脈）體型銣礦，此外，在巖體接觸帶附近的矽卡巖中可以見到矽卡巖型銣礦體。其中，前者空間分布形態(tài)與巖體的展布形態(tài)密切相關(guān)，且礦化也較均勻，規(guī)模較大，可達(dá)特大型級規(guī)模；矽卡巖型礦體多為鎢錫礦，少量含銣，可達(dá)工業(yè)品位，相對來說規(guī)模較小，品位變化較大。因此，本文著重介紹花崗巖體型銣礦的賦存規(guī)律。

2.2 礦石特征

該礦床中銣常賦存于矽卡巖、花崗巖（枝）及花崗巖體中，主要以硅酸鹽的形式賦存在長石中，約占90%，此外云母中含少量銣，約占10%，如矽卡巖長石（硅酸鹽）中銣約占總銣的92%，花崗巖脈長石（硅酸鹽）中銣約占總銣的90%，花崗巖體長石（硅酸鹽）中銣約占總銣的87%。礦石結(jié)構(gòu)有花崗結(jié)構(gòu)、變晶（余）結(jié)構(gòu)、乳滴結(jié)構(gòu)、交代結(jié)構(gòu)、包含結(jié)構(gòu)、嵌晶結(jié)構(gòu)、填充結(jié)構(gòu)等，礦石構(gòu)造有塊狀構(gòu)造、浸染狀構(gòu)造、條帶狀構(gòu)造、角礫狀構(gòu)造、脈狀構(gòu)造[2]。

3 礦區(qū)花崗巖體概況及銣礦賦存特征

礦區(qū)內(nèi)花崗巖體屬尖峰嶺巖體的一部分，展布于礦區(qū)外西緣，其絕對年齡為162—174百萬年，屬燕山早中期侵入產(chǎn)物。花崗巖沿斷裂侵入于泥盆系。尖峰嶺花崗巖體巖性主要為黑云母花崗巖、鉀長石花崗巖、斜長石花崗巖和鈉長石花崗巖等，根據(jù)巖性特征可分為7個巖性帶：

（1）云英巖帶（Ⅰ帶）：為石英—黃玉云英巖，呈灰白色，由乳白色石英（約90%）、黃玉和少量鋰云母組成，主要展布于尖峰嶺山頂，厚約2m～3m，富含鉭鈮鐵礦、鋰云母礦化，礦石礦物主要為鉭鈮鐵、鋰云母、細(xì)晶石和銣礦等。

（2）風(fēng)化鈉長石花崗巖帶（Ⅱ帶）：呈灰白色，風(fēng)化面呈黃褐色，分布于Ⅰ帶外圍，總體上呈不規(guī)則的環(huán)帶狀，厚約4m～12m。該帶在地表風(fēng)化形成高嶺土。巖石中鈉長石風(fēng)化后部分變成絹云母，形成絹云母云英巖。該帶富含的稀有金屬礦物有鉭鈮鐵礦、細(xì)晶石和銣礦。

（3）鈉長石花崗巖帶（Ⅲ帶）：巖石以細(xì)粒半自形粒狀結(jié)構(gòu)為主，局部可見中粒結(jié)構(gòu)，巖石多為白色或灰白色，由乳白色石英、斜長石、條板狀鈉長石和鋰云母組成。該帶分布于Ⅱ帶外圍，總體上呈不規(guī)則的環(huán)帶狀，厚約20m～70m。該帶是區(qū)內(nèi)的主要含礦帶之一，以鈮鉭礦、銣礦等稀有金屬為主。

（4）斜長石花崗巖帶（Ⅳ帶）：分布在第Ⅲ帶之外圍，厚度約20m～80m。巖石呈白色，具中細(xì)粒結(jié)構(gòu)。巖石中局部地段可見方鉛礦等硫化物，該帶以銣礦為主，并可見少量的鈮鉭礦。

（5）斜長石—鉀長石花崗巖帶（Ⅴ帶）：分布于第Ⅳ帶之外圍，厚度約30m～80m。巖石呈白色至肉紅色，由鉀長石、斜長石、黑鱗云母和石英等組成。其中，云母主要為棕色的黑鱗云母；斜長石主要為微斜長石；鉀長石呈肉紅色；石英則為煙灰色。該帶以銣礦為主，其他礦化較弱。

（6）鉀長石花崗巖帶（Ⅵ帶）：總體上呈肉紅色，與Ⅴ帶巖石相比較而言，黑鱗云母的顏色更深、粒度更大，主要展布于尖峰嶺山腳一帶，出露面積較大，厚約80m～150m。該帶以銣礦為主，其他礦化較弱。

（7）黑云母花崗巖帶（Ⅶ帶）：分布于Ⅵ帶外側(cè)，呈淡紅色，由石英、微斜長石和黑云母等組成。其中，云母主要為黑云母，多呈單片狀，粒度較大；石英為煙灰色；微斜長石為淡紅色。稀有金屬礦物主要為銣礦，Rb2O為0.176%。

通過對尖峰嶺花崗巖體的蝕變分帶研究可以發(fā)現(xiàn)，鈮鉭礦主要分布于尖峰嶺巖體的頂部，并且集中于巖相帶的Ⅰ～Ⅲ代中，以鈮鉭礦和鋰礦為主；并且礦體與巖體的侵位形態(tài)關(guān)系密切，空間上具有從山頂向四周逐漸傾斜的趨勢，其傾角一般為5°～20°，由于風(fēng)化剝蝕、地形條件以及賦礦層位，導(dǎo)致鈮鉭礦、鋰礦剝蝕掉或者出露于地表。

而尖峰嶺稀有金屬銣礦體賦存在Ⅰ～Ⅶ巖相帶中，并往杉木溪礦區(qū)內(nèi)延深，為全礦（化）體巖體型銣礦床。

4 銣礦成礦過程討論

由上文可知，杉木溪銣礦的成礦過程與尖峰嶺花崗巖的成巖過程存在著成因聯(lián)系，其成礦物質(zhì)主要來源于殼—?；旌衔?。

在巖漿上升侵位時富揮發(fā)分（F、H2O、Cl等）、稀有元素（Nb、Ta、Li、Rb）以及K和Na等元素的花崗質(zhì)巖漿。隨著黑云母花崗巖的逐漸生成，F(xiàn)、H2O等組分含量逐漸增多，導(dǎo)致?lián)]發(fā)組分逐漸從巖漿中分離出來，此時，Na多富集于發(fā)分熔體中，而K富集富集于硅酸鹽熔體中。

由于F含量的持續(xù)增加，導(dǎo)致巖漿熔融體的結(jié)晶溫度隨之下降，使得Na元素能夠遷移更遠(yuǎn)的距離，致使K、Na逐漸分離，形成了現(xiàn)階段的巖相分帶。稀有金屬元素一般與F有著較強(qiáng)的親和力，與之形成含金屬絡(luò)合物，一起攜帶至侵位部位，逐漸富集成礦，進(jìn)而形成了全巖的銣礦化。