張軍勇
(湖南省地質礦產勘查開發局四0八隊,湖南 郴州 423000)
世界銣資源主要賦存于花崗偉晶礦中、鹵水和鉀鹽礦床中,在我國銣資源量分布較為廣泛,但多存在其他礦物中,中國銣資源開發程度不高,鹽湖和鹵水中富含的大量銣資源,在目前的技術水平和市場條件下,工業分離和利用存在困難。但目前對銣產品的研究和發現,未來應用前景非常廣闊,尚有較大的市場開發空間。
本區地層主要為侏羅系高基坪群第二亞群,上部為火山巖,礦性主要為粗安質角礫熔礦、粗安質晶屑(巖屑)凝灰熔礦、粗面安山礦、粗安質熔結凝灰礦、含角礫粗安質熔結凝灰礦,下部為灰綠色黃玉化云英礦。
火山巖中主要以角礦化為主的角礦型銣礦,規模較大,花崗巖中主要是以云英礦化為主的云英礦型銣礦,規模較小。
角礦化主要分布于花崗巖外接觸帶火山巖中,由火山碎屑巖經高溫熱液蝕變而成。因其與花崗巖接觸帶位置不同,蝕變強度不同,近接觸帶部位,礦體蝕變程度強,遠離接觸帶部位,巖石蝕變程度相對較弱,形成角礦化火山巖。
云英巖化分布在隱伏花崗巖隆起部位,原巖主要為石英斑礦(脈)、次為堿長花崗礦,主要是鉀長礦體分解成白云母,并形成與其共生的黃玉的過程,主要礦體有石英云英礦、黃玉云英礦。由于富鉀的高溫氣熱溶液沿礦體節理裂隙上升的過程中,向其兩側擴散交代,形成了以鉀長礦、石英礦物為主的蝕變礦帶區域,蝕變礦體常呈肉紅色至紅褐色。本區可歸結為以下三點。
(1)地球化學特征顯示,侏羅系上統高基坪群第二亞群火山周圍礦體的主要成礦元素Rb的背景濃度較高,由于礦體侵入,導致礦體周圍發生各種構造變動并普遍遭受熱液蝕變形成硅化、黑云母化、絹云母化、綠泥礦化蝕變帶,礦體中Rb等元素富集形成銣礦化或銣礦體,故該礦層是銣礦(化)體的本區主要賦礦層位。
(2)距礦體頂部愈近,角礦化愈強,銣的氧化物含量愈高;遠離礦體,角礦化愈弱,并出現礦化不均勻及分枝現象,銣的氧化物含量愈低。
(3)巖漿的多次侵入,致使稍早形成的英斑礦發生交代-云英礦化作用,最后生成云英礦,熱液中的Rb等元素與親氧元素結合并沉淀,最后形成銣礦(化)體。
銣礦化與構造發育程度及蝕變強度密切相關,構造愈發育,角巖化蝕變愈強,銣礦化愈強,并形成礦體。
(1)礦區火山巖礦層中的粗安質角礫熔礦、粗面安山礦、粗安質晶屑(巖屑)凝灰熔礦、粗安質熔結凝灰礦、隱爆角礫礦等礦體中斷裂及節理裂隙發育,其發育地段,不同程度遭受黑云母化、絹云母化、綠泥石化蝕變,蝕變強度隨成礦體上凸而增強,并伴隨銣礦化的發育。
(2)深部隱伏石英斑礦、花崗斑礦體普遍遭受云英礦化、黑云母化、絹云母化、硅化、綠泥礦化,蝕變強烈地段可形成云英礦,節理裂隙發育地段則礦體蝕變強烈,銣礦化相應強烈,可形成銣礦(化)體。
(3)區內銣礦化蝕變帶呈北北東走向,長約850m,東西寬最大約920m,埋深最大約820m,平面蝕變及礦化范圍與土壤測量銣異常范圍基本一致,也直接控制了銣礦化體(Rb2O≥0.07%)的分布范圍、規模及形態產狀。
銣礦化是礦區重要的新的礦化類型,廣泛發育,并具明顯的礦化分帶特征。根據礦床地質規律,結合銣礦化分布空間位置、賦礦層位等,可將銣礦化劃分為Ⅰ、Ⅱ兩個帶(如圖)。

圖1 天堂山礦區0線剖面圖
(1)Ⅰ礦化帶:賦礦地層為侏羅系上統高基坪群第二亞群,礦化帶巖礦性主要由蝕變的粗安質角礫熔巖礦、粗安質晶屑(巖屑)凝灰熔巖礦、粗面安山巖礦、含角礫粗安質熔結凝灰巖礦、爆破角礫巖礦(隱爆角礫巖)組成。礦化帶走向南北,北高南低,南北展布長達850m,東西延展寬達743m,傾斜延深最大約486m。礦(化)帶的分布范圍及規模受角巖化蝕變帶范圍的控制。總體以巖體隆起部位分界,東部東傾、西部西傾,傾角變化大,北部緩,南部東、西兩側順巖體界面產出,傾角達70°。
(2)Ⅱ礦化帶:主要分布于深部巖礦體內接觸帶云英巖礦及云英巖礦化花崗巖中,北高南低,礦化帶呈北北東向不規則厚板狀展布,展布長最大約550m,展布寬最大約470m,傾斜延深最大約264m。以礦體巖體隆起中心垂線為界,東部東傾、西部西傾,傾角變化大,北部緩,南部順巖體礦體接觸界面產出,傾角達67°;埋深50m~420m。
據美國地調局資料,全球Rb2O儲量341t。美國是銣精礦產量最大的國家,約占全球產量的48.1%,加拿大、俄羅斯也有較大產量,分別占全球總產量的18.9%和15.9%,其次試津巴布韋、莫桑布克和納米比亞。全球銣的工業應用主要是電子工業、玻璃陶瓷、醫藥和催化劑等傳統行業,以及電子鐘、能源工業及高新技術領域,銣的全球消費量每年約10t左右,但在新能源等高新技術領域的應用具有很大潛力。北京科技大學研究預計,隨著高新技術的發展和應用,未來5a~10a銣市場容量可達到數百噸規模。
了解銣的賦礦層位及礦化特征,對我國中酸性火山巖中銣礦床的勘查具有重要的指導意義。