安徽省多金屬礦床地質特征及預測

楊 強

（安徽省地質礦產勘查局311地質隊，安徽 安慶 246000）

1 區域地質背景

查區區域上位于磨子潭—曉天斷裂和五河—水吼嶺強變形帶之間，多期構造變形強烈，韌性、脆韌變形及脆性斷裂較為發育。韌性變形主要分布在變質表殼巖和變形變質侵入體中，形成多期強變形帶，大小不等的旋轉包體，S-C組構，云母魚及構造線，面理發育；脆性斷層主要是北東和湯池—主簿斷層通過查區。巖層以露震旦系佛子嶺群為主。由于超高壓變形變質作用，查區大別山巖群形成極其復雜的褶皺形態，多以露頭尺度的緊同斜褶皺或無根勾狀和剪切流褶皺為主，局部出現晚期角閃巖相的變形褶皺，為密集成束構造體系，構成郯-廬斷裂帶南延片斷，其形成時期為燕山期[1]。

2 礦區地質特征

2.1 地層

查區位于大別造山帶東段中部，主巖體北西面，主要出露中生代花崗巖，含少量第四系地層；北西出露元古生代變形變質侵入體較少；礦區內中生代花崗巖分布廣泛，巖石輕微碎裂，礦物解離明顯，微裂隙和礦物粒間無充填，殘存的膠體物質和細砂、粘土等少量充填[2]。

2.2 巖漿巖

礦床中生代花崗巖廣泛分布，其中以青龍尖(K2Q)中細粒正長巖為主；礦床中西部有少量散落的小巖體，巖體具有明顯的礦物解離作用，巖體呈暗灰色，粒狀結構，微裂隙及礦物顆粒間沒有充填或膠質充填不足，塊狀結構，巖性為細粒狀石英二長閃長巖，巖石輕微碎裂。斜長石粒狀半自形粒狀，黑云母呈自形粒狀，板狀；黑云母蝕成綠泥石、白云母等石英、鉀長石他形粒狀；角閃石、片狀、不透明礦物半自形—自形粒狀，分散分布；后期弱泥化云母或絹云母化金剛石粒狀磷灰石多為包裹在石英、鉀長石顆粒內的針狀雛晶，較少出現在斜長石晶體內。新元古代變質侵入巖主要出露在礦區的北面[3]。內部主要是鉀堿性和鈣堿性花崗巖，類型為“Ⅰ”型花崗巖，或具“Ⅰ”型花崗巖特征；內部主要是正長斑巖和煌斑巖，其中，含鉀量較多的少量花崗斑脈走向都是北東向展布。脈寬一般在數十米至數百米之間，主巖性為中細粒石英二長質片麻巖，主巖性為青龍尖(K2Q)細粒正長巖，白果樹(K1B)花子沖(K1H)主巖性為細粒似斑二長花崗巖。碳酸鉀基質礦物粒徑在0.5mm～4.0mm之間。是一種重要的風化殼型鉀長石成礦母巖。

2.3 構造

礦區位于大別山區，屬中低山區。湯池-主薄原斷層位于礦區東部，向南延伸到礦區外部，屬于逆斷層。斷裂的走向約為30°，斷層面的主體向南東傾斜，斷裂呈扭曲狀起伏。斷裂對該區鉀長石礦和稀土礦無明顯影響[4]。

2.4 風化層特征

礦區位于大別山區，屬中低山區。海撥標高650m以上，風化層厚度為2m～52m，平均厚度為22.42m。地面風化強烈，垂直分帶明顯，位于地面風化帶頂部，其底部邊界一般自地表向下0.2m，局部深度0.5m。顏色為棕色-棕黑色，土壤松軟，土壤顆粒富集，腐殖質含量豐富，在坡度較大，剝蝕性強的地區，這一層厚度減少甚至消失。全風化層位于風化帶上部，其下界深度一般在0m～2m，局部在5m以上。上巖體風化成砂狀，下巖體殘留少量鉀長石斑晶。長石、云母大部分變成粘土礦物，原巖結構構造基本消失，巖體結構仍保留，可見長石殘晶云母。強風化層位于全風化層之下，深度0m～25m，局部最大50m。巖石呈松散-半松散狀，巖體內鉀長石斑晶未風化或弱風化，巖體內處于強風化層下，巖體為中厚層，巖體厚度一般小于2m，巖體呈半固結狀，鉀長石斑晶未風化或弱風化，基質內強風化。弱-非風化層：位于強風化層和中等風化層之下，呈碎塊結構；巖石風化程度低，斑晶與基質不風化，斑晶難以分離；巖體構造較完整，節理、裂縫發育，巖石較新鮮[5]。

3 礦體地質特征

3.1 礦體特征

礦體整體形態為4個不規則形層狀，Ⅷ、Ⅹ礦體為鉀長石礦體，Ⅺ為稀土礦體，Ⅸ為鉀長石礦和離子吸附型稀土礦共生礦體。

Ⅷ礦體為鉀長石礦體，位于主簿鎮105國道東側，具體位于大歇村小歇嶺一帶，長度1199m，寬度400m；礦體厚度5.03m～8.11m不等，平均厚度7.27m；礦體K2O+Na2O平均含量11.83%、Fe2O3平均含量0.35%，平均含礦率36.27%；賦存標高+631.89m～+703.73m。

Ⅸ礦體包含鉀長石礦體、稀土礦體及鉀長石礦和離子吸附型稀土礦共生礦體，位于主簿鎮105國道南東側，具體位于余畈村-金塘村-主簿村一帶，總體走向為北北東向。礦體整體形態為不規則形，面積4.12km，長度3867m，寬度400m～1621m不等，平均940m。其中，探礦權內礦體面積3.60km2，探礦權外礦體面積0.52km2。

Ⅹ礦體為鉀長石礦體，礦體位于主簿鎮105國道南東側，具體位于金塘村謝家老屋一帶，長度606m，寬度約202m；平均厚度5.36m；礦體K2O+Na2O平均含量12.24%、Fe2O3平均含量0.35%，平均含礦率36.74%，賦存標高+817.19m～+838.47m。該礦體位于礦權范圍外[6]。

Ⅳ礦體包含鉀長石礦體、稀土礦體及鉀長石礦和離子吸附型稀土礦共生礦體，礦體厚度5.14m；稀土氧化物平均品位0.055%。探礦權內面積0.22km2，礦體厚度5.84m稀土氧化物平均品位0.055%；探礦權外面積0.054km2，礦體厚度2.25m稀土氧化物平均品位0.055%。賦存標高+696.25m～+818.70m。

3.2 礦石特征

巖石中的高嶺土、絹云母、綠泥石等礦物，以及斑晶等顆粒礦物，如斜長石、鉀長石等，經過一定的地表風化淋濾作用，首先形成相應于暗色礦物和微粒礦物的石英顆粒。原礦區風化型鉀長石礦為松散半固結砂狀，后期絹云母化，出現塊狀鈉包體或條帶，礦物成分主要為煙灰色石英，粒徑較大的淡肉紅鉀長石，部分為微晶鈉包體。成礦母巖中的稀土元素經風化淋濾后呈離子態析出，與鉀長石礦體共生，風化后形成的粘土礦物對成離子吸附型稀土礦進行吸附[7]。

鉀長石礦石：中細粒、細粒似斑狀二長花崗巖在地表經一定程度的風化淋濾作用后，鉀長石斑晶和巖石中的石英顆粒則基本較完整保留。粗精礦的篩取率在30左右，經篩徑為5目的篩子篩出，篩下物約70個，脈石礦物主要為少量暗色礦物、磁鐵礦和鐵質，粒徑在0.2mm～5.0mm，呈砂土狀，中細粒，脈石似斑狀二長花崗巖基質部分，以及少量斑晶碎屑，主要礦物成分為斜長石、絹云母、綠泥石。故礦區風化型鉀長石礦石呈松散-半固結砂狀，褐灰、灰黃色。

稀土礦石：稀土礦主體與鉀長石礦同體共生，礦石自然類型為成礦母巖經風化后形成的松散-半固結砂狀二長花崗巖，從風化層垂直向上的風化程度、稀土含量和浸出率的變化情況初步分析得出，隨著巖體風化程度的降低，稀土品位相應降低，浸出率的變化與稀土含量大致呈正相關，其總體表現為地表品位低，向下上升，然后逐漸變低的中高上下低紡錘形，與淋濾次生富集有關。

4 礦區開發意義及前景

自20世紀90年代以來，亞洲，尤其中國建筑業快速增長（年增長率7%～9%）,與其相關的陶瓷和玻璃業不斷擴大，推動了對鉀長石原料的需求，每年依次增長3%～8%。據報道，中國餐具占世界用瓷一半，每年需求鉀長石原料1500萬噸。專家提出在亞洲，鉀長石將是陶瓷和玻璃業的關鍵原料[8]。長江三角洲地區是國內經濟發展最活躍地區之一，區內（建筑、電瓷、日用）陶瓷和（特種）玻璃業發展快，規模大，對鉀長石的需求量逐年增加且增加速度高于其他地區。據悉，為滿足長江三角洲區內相關制造業需求，尤其是滿足區內外資企業的需求，每年從海外進口優質長石（Fe2O3＜0.06%）數十萬噸。根據市場調查，長石質量不同價格差異，陶瓷用普通胚料長石（Fe2O3＜0.5%）到廠價約180元/噸（諾貝爾瓷磚），陶瓷用白胚料長石（Fe2O3＜0.11%）到廠價約450元/噸（諾貝爾瓷磚）。

離子吸附型礦產是安徽省劣勢礦種之一，截止2015年底，全省只發現一些零星礦點，目前僅有廣德縣新嶺一處。近年來我省開展的《安徽省離子吸附型稀土礦資源調查評價》等項目在我省大別山地區發現一批離子吸附型稀土礦（化）點，主簿地區稀土礦是在風化殼型鉀長石礦勘查中發現的（稀土礦未系統取樣）。通過主簿礦區普查續作階段選礦試驗，已發現稀土元素在鉀長石尾礦中富集，初步證實可在鉀長石礦開發中同時綜合利用稀土礦資源，具有較大的找礦前景和綜合利用價值。

5 結論

礦石的綜合利用既是資源利用和提高未來礦山經濟效益的重要需求，同時也可最大限度減少礦產資源開展對環境的影響。可促進礦產資源利用最大化，礦產開發與環境保護和諧共進，為綠色礦山建設鋪路。