袁科淇,周 燾,周偉山
(云南省有色地質局楚雄勘查院,云南 楚雄 675000)
礦區地處南北向怒江大斷裂弧形構造與呈北東向展布的大雪山-等養復式背斜形成的近三角形區域構造的夾持地帶。出露地層主要為具地槽型復理石沉積特征的寒武系公養河群及部分上寒武統;區內構造強烈,巖漿活動頻繁,具有多期次、多種類的特征,其中加里東晚期-華力西中期侵入的松坡花崗巖巖體即為礦體賦存部位。該巖體銣元素的背景值為163.2ppm,明顯高于地殼中銣元素的豐度值78 ppm。
松坡巖體呈巖株產出,平面上呈頂角向南之不規則三角形狀。出露面積約40Km2。出露最高海拔標高2127.2m,最低標高1120m,相對高差大于1000m。
其主要巖性為中~細粒含黑云母二長花崗巖,巖石特征見表1,由于受巖漿結晶環境的影響,中粒含黑云母二長花崗巖分布于巖體中部及深部,細粒含黑云母二長花崗巖分布于巖體邊部及頂部,中、細粒含黑云母二長花崗巖二者界線不明顯,呈漸變過渡,由邊緣向中心、由頂部向深部,粒度由細變粗。

表1 巖石特征表
根據樣品分析結果,見表2:巖體中SiO2含量為73.77%-74.25%,平均73.95%;鉀、鈉含量較高,K2O含量為3.91%~4.17%,平均4.06%;Na2O含 量為3.75%~4.10%,平均3.92%;K2O+Na2O變化在7.66%~8.27%之間,平均7.99%;K2O/Na2O的值變化不大,在0.95%~1.02%之間,二者含量較為相近;Al2O3含量為12.67%~13.24%之間,平均12.92%;MgO含量較低,為0.07%~0.09%之間,平均0.08%;總體上看巖體相對富鉀、富鋁,屬于高鉀鈣堿性系列二長花崗巖。銣元素主要以類質同象的形式賦存于鉀長石、斜長石及絹-白云母等富鉀、富鋁礦物中,為銣礦提供了主要載體礦物。

表2 巖體主量元素成分表
礦體位于松坡巖體近邊緣地帶,含礦母巖為靠近巖體邊緣的細粒黑云母二長花崗巖。平面形態為不規則面狀,巖體出露范圍與礦體范圍相似,傾斜于地形坡度近一致。據風化強弱程度、礦物粒度及Rb2O含量在垂直方向上礦體大致可分為三層。
(1)強風化細粒黑云母二長花崗巖:風化呈砂狀,由于堆積松散,砂粒間孔隙大,易滲水。礦體地表均有出露,出露面積約0.3653Km2,礦體厚1m~29.60m,平均厚13.26m,Rb2O品位0.062%~0.097%,平均品位0.082%。
(2)半-弱風化細粒黑云母二長花崗巖:可見原巖粒狀結構,但巖石疏松易碎,巖中長石礦物大部分變為高嶺土、粘土等,滲水性減弱。礦體大部分隱伏于地下,少部分出露地表,分布面積約0.0475Km2,礦體厚2.0m~25.65m,平均厚10.36m;Rb2O品位0.101%~0.115%,平均品位0.106%。
(3)中粒黑云母二長花崗巖:受風化極弱,呈質密塊狀。礦體全部隱伏于地下,分布面積較大,礦體未見底;Rb2O平均品位≤0.015%。
2.2.1 礦石的物質組成
經礦物化學分析,發現礦石中有硅酸鹽、氧化物、硫化物三類共17種礦物存在,其中硅酸鹽約58.2%,氧化物約37.6%,硫化物含量<1%,見表3。銣元素主要以類質同象的形式賦存于鉀長石、斜長石及絹-白云母中。

表3 礦物簡表
2.2.2 含銣礦石礦物的嵌布特征
鉀長石:含量17.1%。鏡下觀察,在礦石中呈它形粒狀,少數具格子雙晶,與斜長石、石英、白云母混雜不均勻分布,彼此呈彎曲-平直線狀鑲嵌。少數被鉀長石、絹云母交代。粒度大小不等,在0.05mm~1.8mm之間。
斜長石:含量17.1%。鏡下觀察,在礦石中呈半自形柱狀-它形粒狀,多具聚片雙晶,與鉀長石、石英、白云母等混雜分布,彼此呈彎曲~平直線狀鑲嵌,部分包裹或半包裹于鉀長石中,部分具絹云母化。粒度在0.05mm~1.0mm之間。
絹-白云母:含量10.3%。白云母呈片狀,與它形粒狀石英、鉀長石、斜長石等混雜分布,少數白云母包裹或半包裹于石英、長石中。絹云母呈顯微鱗片狀,部分集合體呈它形粒狀,含量少,選擇性交代鉀長石、斜長石,常沿長石邊緣分布或包裹于長石中,少數沿鉀長石微裂隙充填。嵌布粒度主要在0.1mm~0.25mm之間,次為0.25mm~1.2mm,較少部分在0.01mm~0.1mm之間。
2.2.3 銣元素的賦存狀態特征
礦石中的銣主要以類質同象的形式賦存于長石類、云母類礦物中,占總銣的87.46%,石英、高嶺土中約占總銣的12.54%,根據樣品中各礦物含量,以及各礦物中銣的含量,銣(Rb2O)在各礦物中的分配率見表4。

表4 礦石中銣元素的分配率
本區黑云二長花崗巖中銣元素的背景值為163.2ppm,明顯高于地殼中銣元素的豐度值78 ppm,這為銣礦床的形成提供了物質基礎。在巖漿成巖過程中,銣元素以類質同象的形式進入鉀長石、斜長石及絹-白云母中,巖體相對富鉀、富鋁,屬于高鉀鈣堿性系列二長花崗巖,為銣礦提供了主要載體礦物,有利形成含銣的含礦母巖。結合礦體在垂直方向上的特征分析,巖體在外力作用下,經長期物理、化學風化作用下使巖體表層發育了結構疏松的風化殼,同時經雨水長期沖刷,地表強風化砂狀細粒黑云母二長花崗巖由于堆積松散,結構疏松,砂粒間孔隙大,易滲水,含礦物質隨孔隙水、裂隙水等下滲,強風化巖石中部分礦物被分解淋濾,銣礦品位降低,至中部半~弱風化層后滲透性減弱,富積形成了品位較高的銣礦,深部黑云母二長花崗巖由于受外力影響較小,且巖體質密,滲透性較弱,無淋積環境,雖含銣元素,但品位較低,形成從上至下,銣礦品位呈低-高-低的變化規律,該礦床屬較典型的淋積型風化殼銣礦。