安徽省绩溪县逍遥钨矿床物质组成及其赋存状态
2016-11-24遇祯袁晓玲王枫李磊
遇祯,袁晓玲,王枫,李磊
(安徽省地质实验研究所, 安徽合肥 230001)
安徽省绩溪县逍遥钨矿床物质组成及其赋存状态
遇祯,袁晓玲,王枫,李磊
(安徽省地质实验研究所, 安徽合肥 230001)
采用光片和薄片观察、物相分析、电子探针和重砂分析等分析手段,经过综合研究认为:安徽省绩溪县逍遥钨矿床矿石主要有益元素为钨,次为钼,其余皆不达综合利用含量;矿石中钨的赋存方式主要为白钨矿;钼的赋存方式主要为辉钼矿,其次以类质同象形式赋存于白钨矿中;矿石类型可划分为矽卡岩型和角岩型。
白钨矿;辉钼矿;赋存状态;绩溪县逍遥
1 地质概况
矿区处于逍遥复背斜内,由复杂的次级褶皱,纵、横断裂和岩浆岩构成了紧密联系的构造景象。岩体(脉)与围岩接触蚀变带控矿构造主要表现在逍遥岩体与碳酸盐岩的接触带中,常形成强烈的矽卡岩化,并伴有明显的钨、铅、锌、铜矿化。
2 矿石的矿物成分及其主要特征2.1矿石的自然类型划分与矿物组合
经大量光薄片鉴定、电子探针分析、人工重砂分析表明,该矿床矿物成分相对简单,脉石矿物主要为石榴石、透辉石、透闪石、石英、方解石等,金属矿物主要为白钨矿、黄铁矿、磁黄铁矿、黄铜矿、辉钼矿等;根据脉石矿物的组合特征,钨矿石可以分为两大类,即矽卡岩型和角岩型,矽卡岩型根据石榴石、透辉石、透闪石的矿物组成及含量可细分为含白钨矿石榴石矽卡岩、白钨矿透辉石矽卡岩、含白钨矿透辉石榴矽卡岩、白钨矿石榴透辉矽卡岩和含白钨矿透闪透辉矽卡岩;角岩型主要分为含白钨矿石榴长英质角岩和含白钨矿矽卡岩化角岩。
2.2矿石矿物特征[1]
2.2.1含钨矿物
图1 含钨矿物矿石镜下照片Fig.1 Microscopic photo of W-bearing mineral and ore
矿石中含钨矿物在显微镜下仅见白钨矿,分布于矽卡岩和角岩中,呈半自形粒状,粒径多0.1~0.8mm,大颗粒的白钨矿内偶见包裹细小片状辉钼矿和细小粒状磁黄铁矿,显微镜下观察白钨矿一部分分布于石榴石裂隙间或石榴石与其他脉石矿物间(图1a),另一部分分布于石英脉的两侧(图1b)。
白钨矿的电子探针分析结果如表1,从中可以看出白钨矿中WO3含量59.583%~81.175%,平均含量76.344 %,MoO3含量0.353%~20.449%,平均含量4.577%。钼可以以类质同像形式取代白钨矿中钨,故WO3含量59.583%的白钨矿中MoO3含量达20.449%。
重砂鉴定挑取白钨矿晶粒,在紫外光、阴极射线照射下观察呈天蓝色和黄色两种荧光,对两种荧光的白钨矿做电子探针分析,结果如表2,MoO3含量高的白钨矿发黄色荧光,MoO3含量低的白钨矿发天蓝色荧光。
WO3的赋存矿物在薄片下观察仅为白钨矿,无黑钨矿;钨的物相分析如表3所示,在品位为0.1526%的矿石中,白钨矿为0.146%,占全部含钨矿物的95.675%,黑钨矿与钨华极少,可忽略。
2.2.2含钼矿物
表2 不同荧光白钨矿电子探针分析表(ωB/%)Table 2 Electron probe analysis of sheelite in different fluorescence (ωB/%)
辉钼矿为主要含钼矿物,是伴生有用矿物,镜下观察呈灰白色,多为鳞片状、叶片状(图1c),片径常呈弯曲状,集合体呈花瓣状,零星分布于矽卡岩矿物之间,个别见沿白钨矿内部裂隙交代分布,人工重砂中见较大的片状辉钼矿和包于白钨矿中微细粒鳞片状、粒状辉钼矿包体。
表4钼的物相分析结果表明,在钼总量为0.01736%的矿石中,辉钼矿为0.011%,占全部含钼矿物的63.364%。
2.2.3黄铁矿
呈半自形-他形晶结构,粒径变化范围较大0.02~4mm,以0.2~0.5mm为主,星散浸染状分布,可见乳滴状黄铜矿交代黄铁矿现象,偶见褐铁矿呈黄铁矿半自形粒状的假象。电子探针分析见表5,黄铁矿内钨含量0~0.069%,基本不含钨。
2.2.4磁黄铁矿
呈半自形-他形晶结构,粒径0.0 2~3 m m,多集中于0.05~0.6mm,星散浸染状分布,可见被黄铜矿和白铁矿交代现象(图1d),亦可见磁黄铁矿交代辉钼矿(图1c),细小磁黄铁矿包于白钨矿内。电子探针分析见表6,磁黄铁矿内钨含量0~0.089%,基本不含钨。
表3 钨的物相分析Table 3 Phase analysis of W
表4 钼的物相分析Table 4 Phase analysis of Mo
表5 黄铁矿电子探针分析表(ωB/%)Table 5 Electron probe analysis of pyrite (ωB/%)
2.3与成矿有关的主要非金属矿物[2]
所谓与成矿有关的非金属矿物,是指在成矿或蚀变过程中次生和发生变化的矿物,它们往往与成矿作用密切相关。
2.3.1石榴石
主要见于矽卡岩及矽卡岩化角岩中。手标本紫红色、褐红色;薄片中呈浅褐色—红褐色,正交偏光下具均质性,全消光,少量有异常消光现象,多为六边形或多边形粒状颗粒,聚集分布,集合体常呈粒状、致密块状,糙面明显,晶体中有不规则的裂纹,环带发育,部分石榴石裂隙或晶隙间分布有小颗粒石英、透辉石、透闪石,白钨矿多见于石榴石的边部(图1-a)。电子探针分析石榴石内不含钨,如表7。
表7 石榴石电子探针分析表(ωB/%)Table 7 Electron probe analysis of garnet(ωB/%)
表8 透辉石电子探针分析表(ωB/%)Table 8 Electron probe analysis of diopside(ωB/%)
表9 石英电子探针分析表(ωB/%)Table 9 Electron probe analysis of quartz(ωB/%)
2.3.2透辉石
白色,浅绿色或灰绿色,薄片中无色,多色性不明显,正高突起,干涉色二级蓝绿-橙黄,斜消光,呈粒状、柱状,辉石式解理发育,在矽卡岩中主要分布于石榴石内或边部,在透辉石角岩内呈他形粒状紧密镶嵌,偶见白钨矿分布透辉石和石英接触处。电子探针分析透辉石内不含钨,如表8。
2.3.3石英
呈乳白色、无色,常由于含不同的杂质或机械混入物而呈多种颜色,玻璃光泽,无解理。显微镜下石英在透射光正交下呈一级灰干涉色,与白钨矿呈平直接触关系,无交生关系,粒径变化较大,0.05mm至大于2mm者均有,在矽卡岩、角岩内的石英呈细小他形粒状分布石榴石和透辉石间(图1-a),有的较大颗粒粒状或呈拉长粒状石英呈脉状分布(图1-b),花岗岩、闪长岩内的石英多呈粒状与钾长石、斜长石和钠长石紧密镶嵌。电子探针分析石英内不含钨,如表9。
2.3.4透闪石
白色、淡灰色,呈长柱状,横截面菱形,薄片中无色,正中突起,干涉色二级蓝-蓝绿,斜消光,多见于矽卡岩内,分布于石榴石间。
3 矿石化学成分及其特征
矿石的多元素化学分析结果如表10,对照行业准(DZ/ T0201-2002)[3],钨矿床地质勘查一般工业指标,WO3边界品位(0.064%~0.1%),最低工业品位(0.12%~0.2%),即W边界品位(0.051%~0.079%),最低工业品位(0.095%~0.159%),钨达到最低工业品位;对照国家标准(GB/ T25283-2010),钨矿床伴生有用组分的综合评价参考指标,伴生有用组分Mo品位(0.01%),钼达到标准。
4 矿石的结构构造
4.1矿石结构
(1)粒状变晶结构:是矽卡岩中粒状矿物结构,主要矿物包括石榴石、透辉石、透闪石、石英、黝帘石、绿帘石等,粒状矿物之间呈舒缓波状接触。
(2)柱状变晶结构:是矽卡岩、角岩中柱状矿物主要结构,主要矿物为透辉石、透闪石、角闪石、阳起石等。
(3)他形晶结构:矿石中少数黄铁矿、黄铜矿、磁黄铁矿、辉钼矿、闪锌矿、方铅矿等金属硫化物以该种结构产出。
表10 化学多元素分析结果表Table10 Multi-element chemical analysis results
(4)鳞片结构:矿石中仅辉钼矿呈鳞片状,见被黄铁矿交代,多分布于脉石矿物间。
(5)浸蚀结构:常见乳滴状黄铜矿交代黄铁矿、磁黄铁矿、闪锌矿,细小辉钼矿交代白钨矿,磁黄铁矿交代辉钼矿。
(6)交代假象结构:黄铁矿被褐铁矿集合体强烈交代形成黄铁矿假象。
4.2矿石构造
(1)条带状构造:指不同矿物分别集中,形成矿物或颜色不同的条带,以一定宽度互层状产出,岩石中矽卡岩内常见石榴石、透辉石条带和石英条带形成互层状产出,构成条带状构造。
(2)块状构造:矿石中脉石矿物石榴石、透辉石、透闪石等无定向均匀分布形成块状构造。
(3)浸染状构造:浸染状构造主要为星散浸染状构造,少量稀疏浸染状。矿石中的白钨矿、黄铁矿、磁黄铁矿、黄铜矿等金属硫化物总含量少于5%,且均匀分布于矿石中,形成星散浸染状构造;个别样品中的金属矿物总含量大于5%,且均匀分布于矿石中,形成稀疏浸染状构造,少见呈稠密浸染状。
5 有益组分及其赋存状态研究
化学多元素分析显示,本矿床主要有益组分为钨,仅钼达到伴生有益组分指标,金、银均未达伴生有益组分指标[4]。
光薄片鉴定、重砂分析及物相分析结果显示,矿石中钨的赋存方式主要为白钨矿;钼的赋存方式主要为辉钼矿,其次以类质同象形式赋存于白钨矿中。
6 结语
(1)矿石组分相对简单。主要有益元素为钨,次要为钼,其他元素皆不达综合利用含量,经选矿后有害成分可能不存在;主要含钨矿物为白钨矿,主要含钼矿物为辉钼矿。
(2)矿石主要自然类型矽卡岩型和角岩型;矿石中白钨矿呈半自形粒状,粒径多0.1~0.8mm,且白钨矿与其他矿物之间接触关系为毗连嵌镶,该矿床中白钨矿属于较易于解离类型[5];辉钼矿自形片状结构;矿石的主要构造类型为浸染状。
[1]卢静文,彭晓雷.金属矿物显微镜鉴定手册[S].北京:地质出版社,2010.
[2]常丽华,陈曼云,等.透明矿物薄片鉴定手册[S].北京:地质出版社,2006.
[3]矿产资源工业要求手册编委会.矿产资源工业要求手册[S].北京:地质出版社,2012.
[4]DZ/T 0205-2002岩金矿地质勘探规范[S].2002.
[5]许时,胡为柏,崔琳,等.矿石可选性研究[M].北京:中国工业出版社,1963.
MATERIAL COMPOSITION AND THEIR OCCURRENCE STATE OF THE XIAOYAO TUNGSTEN DEPOSIT,JIXI COUNTY, ANHUI PROVINCE
YU Zhen,YUAN xiao-ling,WANG Feng,LI Lei
(Institute of Geo-analysis of Anhui Province, Hefei, Anhui 230001, China)
By polished section and thin section observation, phase analysis, electron probe and heavy concentrate analysis, combined with comprehensive study, this paper concluded that W is major useful element, Mo secondary and others minor in the ores of the Xiaoyao tungsten deposit, Jixi County, Anhui Province. W occurs in the form of sheelite, Mo in molybdenite mainly and in sheelite secondarily as an isomorph. Ore types include skarn and breccia types.
Xiaoyao; sheelite; molybdenite; occurrence state
1005-6157(2016)03-0228-4
P618.67
A
2016-03-18
遇祯(1988- ),女,山东龙口人,助理工程师,现主要从事地质实验测试工作。