彭 毅,徐力千
(1.南京大學地球科學與工程學院,江蘇 南京 210023;2.江西省地礦局地質科學研究所,江西 南昌 330002)
江西省范圍內的多數礦床屬次級褶皺較為發育礦床,該礦床位于揚子板塊下揚子地塊江南東部隆起帶九嶺逆沖隆起,位于宜豐-景德鎮深斷裂的中部北側,九嶺-高臺山臺拱的九嶺穹斷束南部,九嶺復式背斜南翼,夾于宜豐-景德鎮深大斷裂帶與銅鼓西向-奉新上富斷裂之間。再加上當地降水充沛,區內構造隆起有利于流體遷移,從而導致了稀有金屬礦物的富集。

圖1 江西省礦區地質構造示意圖
九嶺地區地質活動頻繁,其中分布最廣、形成最早的晉寧晚期巖體為灰—灰白色,殘余斑狀結構。燕山期又發生多次礦山地質變化活動,規模比晉寧期較小,燕山早期礦物成分沿斷層上侵,形成面狀分布的基質變余粒狀結構,塊狀構造,中晚期礦物動次數較多,形成的燕山期礦體呈零星分布,巖性主要為細粒細晶礦物等。
區內主要的變質礦物類型為含鋰熱液蝕變交代形成的變質礦物,主礦化(帶)總體走向55°~75°,傾向西北,傾角65°~80°。長度約1km,平面上呈透鏡狀,整體有鈉長石化、鋰云母化,巖石以蝕變花崗巖為主,局部發生硅化、絹云母化,接觸帶發育角巖化、碎裂巖化、糜棱巖化。通過采樣進行礦物成分鑒定發現,礦物中鈉長石產狀分為三個類型。
(1)板條狀。產于石英顆粒邊緣,為交代后新生成的礦物晶體,對其他礦物進行擠壓、穿插,使多種礦物體積明顯減小,并顯示自交代特征。特殊礦物中產出的板條狀晶體長軸為0.4mm-3mm,斑狀礦物基質中則較小,長軸為0.2-0.7mm。光性特征為一級灰干涉色,負低突起,具明顯雙晶形態。可通過最大消光角法測得⊥(010)切面中(010)∧Np’≤ ∣15°∣,即可得鈉長石號碼為An7。

圖2 板條狀礦物

圖3 礦物晶體內的糖粒狀礦物
(2)板狀。為原斜長礦物被完全交代后殘留假象,發育少量裂紋,粒徑一般為1.1mm-5mm,斑狀礦物中的斜長礦物斑晶也被完全交代,但由于屬于早期蝕變,斑晶具溶蝕邊,包括礦物中的板狀鈉長石晶體內部都交代有少量片狀白云母,以此推論,白云母化是疊加在鈉長礦物礦化之后的蝕變作用。
(3)糖粒狀。產出于鉀長石晶體內部,呈細小顆粒均勻分布,類似糖粒形狀,粒徑不超過0.3mm。由于本區多數礦物中鉀長石主要為具格子雙晶的微斜長礦物,含鈉熱液易沿雙晶縫及解理面發生交代,因此較發育的鉀長石晶體內會形成棋盤網格的鈉長礦物礦化,交代不完全的鉀長礦物晶體內則形成糖粒狀鈉長礦物顆粒。
本區礦體中白云母化非常普遍,白云母發生鋰云母化,與錫石共生關系緊密,大多錫石都與白云母嵌連。最先被交代的是黑云母,黑云母被完全交代后,其中的Fe和Ti被析離出來,形成磁鐵礦及金紅石,晶體完全轉變為白云母,僅保留假象。

圖4 礦物中交代的白云母
通過鏡下觀察發現,鈉長石中通常會交代少量白云母,呈細粒片狀,片徑不超過0.3mm,而且此類礦物中基本不含黑云母。這是由于熱液中K、Na含量較高,含量趨于飽和,因此比較容易與礦物中的金屬元素分子發生交代以析出,但此類石中Cu分子含量較少,而熱液中的Fe、Mg相比Cu含量更低,因此比起交代鈉長石中的鈣長石分子,交代黑云母以獲得其中的Fe、Mg要處于優先順序。故白云母交代鈉長石往往在黑云母被完全交代之后進行。
同樣由于以上原理,礦物交代順序較晚,且所研究礦體內白云母含量極低,交代主要是沿著解理、雙晶紋、裂隙以及邊緣進行的。鉀長礦物須在鈉長礦物被大量交代后才開始發育白云母化。在各礦物間隙中交代的白云母通常占白云母總量的80%,受空間限制呈殘破片狀,片徑為0.1mm~1mm。
本區多種礦物蝕變作用的顯著特點是以巖漿晚期分異交代作用為主,表現為鈉長石化、白云母化(鋰云母化)強烈、普遍。Na作為重要的礦化劑在成礦溶液中普遍存在,與許多成礦元素可形成易溶的配合物使溶液具有活化轉移的能力。在與圍巖相互作用和物質交換的過程中,既能使成礦元素活化轉移,又能使配合物分解成為不易溶解的化合物而沉淀集中成礦,也是直接找礦標志。