清原縣肖家堡鉀長石礦地質(zhì)特征及成因淺析

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）

肖家堡鉀長石礦位于遼寧省撫順市東部70km處的清原滿族自治縣肖家堡村東北側(cè)，2014～2017年我單位對該區(qū)進(jìn)行了詳查工作，共探獲鉀長石礦石資源量(332+333)類型769.13千噸，鉀長石加鈉長石礦物量581.40千噸。鉀長石礦在陶瓷、玻璃等工業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用極其廣泛，因此具有良好的開發(fā)前景。

1 礦區(qū)地質(zhì)特征

1.1 地層

區(qū)內(nèi)出露的地層主要為太古界鞍山群紅透山組斜長角閃巖、黑云（角閃）斜長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。

1.2 構(gòu)造

（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)見四條斷裂，F(xiàn)1、F2、F3從②號礦體通過，斷裂帶內(nèi)主要有破碎閃長巖及破碎偉晶巖角礫。F1、F2斷裂結(jié)構(gòu)面走向近東西，長分別為70m、90m，傾向北，傾角74°左右，切割并控制了閃長巖脈的規(guī)模，對礦體在走向上產(chǎn)生位移，斷距約20m；F3斷裂走向北東，推測長68m左右，傾向西北，傾角75°左右，F(xiàn)3斷裂被F1、F2斷裂截?cái)啵藬鄬涌刂屏说V體的走向。F4分布于①號礦體南部，切割并控制了礦體的走向，并對閃長巖脈產(chǎn)生位移，斷距約7m,斷層走向59°～76°，傾向北西，傾角75°左右。

1.3 巖漿巖

區(qū)內(nèi)巖漿巖發(fā)育，主要為新太古代巖漿侵入活動，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巖脈等。

2 礦床地質(zhì)特征

2.1 礦體地質(zhì)特征

區(qū)內(nèi)鉀長石主要賦存于花崗偉晶巖中，區(qū)內(nèi)出露偉晶巖型鉀長石礦體13條，延長100m～420m，平均真厚度1.84m～11.14m，其中②號礦體為區(qū)內(nèi)較大鉀長石礦體。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號礦體局部分帶示意圖

礦體內(nèi)各帶之間為漸變過度接觸無明顯界線。其中規(guī)模相對較大的②、⑦號礦體由兩側(cè)向中間可以可劃分出3個帶，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渡帶，帶寬一般0.5m～4.5m；由粗粒、巨粒鉀長石、及少量鈉長石、石英團(tuán)塊組成的中心帶，帶寬一般1m～15m。①號、③號、④號、⑤號、⑧號、號6條礦體大致可分為2個帶，中細(xì)粒花崗偉晶結(jié)構(gòu)的邊緣帶，帶寬一般0.5m～5m；具粗粒、巨粒花崗偉晶結(jié)構(gòu)的中心帶，帶寬一般1m～4m。⑥號、⑦-1號、⑦-2號、⑨號、號礦體5條礦體無明顯分帶。

2.2 礦石質(zhì)量

區(qū)內(nèi)礦石主要由鉀長石、鈉長石、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。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（見下表）。因此中心帶塊體狀鉀長石質(zhì)量最好。

表1 不同相帶鉀長石礦石化學(xué)成分(%)

2.3 礦石類型和品級

礦石自然類型簡單，依據(jù)礦石結(jié)構(gòu)，大致可分為團(tuán)塊狀鉀長偉晶巖型、文象結(jié)構(gòu)鉀長偉晶巖型、塊體狀鉀長偉晶巖型3種自然類型。

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，符合陶瓷用鉀長石礦合格品。

2.4 礦體圍巖及夾石

區(qū)內(nèi)鉀長石礦體圍巖比較簡單，礦體上、下盤圍巖巖性主要為灰白色黑云斜長花崗質(zhì)片麻巖和灰綠色角閃石巖，其次有少量閃長巖、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、黑云斜長花崗質(zhì)片麻巖和各類脈巖（如7TC2中的閃長巖），其品位（K2O+Na2O）為4.89%～6.98%。

3 礦床成因

3.1 礦床空間分布特征

區(qū)內(nèi)鉀長偉晶巖呈脈狀產(chǎn)于花崗質(zhì)片麻巖或角閃巖中，且與圍巖界線清楚，在分帶性上具有一定的差異，說明本區(qū)礦床屬殘余硅酸鹽熔融體上侵至適宜位置后通過結(jié)晶分異作用形成的。

3.2 斷裂構(gòu)造與礦體的關(guān)系

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)鉀長偉晶巖脈基本為北西向，少量北西向，說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圍花崗質(zhì)片麻巖又為成礦提供了物質(zhì)基礎(chǔ)。

3.3 成礦機(jī)理

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%)、過鋁質(zhì)(A/CNK=1.09～2.91)特征，屬過鋁質(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、鈉長石巨晶團(tuán)塊與后續(xù)過渡帶結(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)造特征的簡單花崗偉晶巖型鉀長石礦床。

4 結(jié)論

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、斗虎溝等鉀長石礦點(diǎn)，成礦條件有利。鉀長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，均滿足陶瓷用鉀長石礦對有用組分K2O+Na20的含量和有害成分Fe203的含量指標(biāo)要求，屬優(yōu)質(zhì)陶瓷用鉀長石礦礦石，開發(fā)利用前景較好。