湖南临武县杉木溪铷多金属矿床赋矿规律研究

匡 巨

（湖南省有色地质勘查局一总队，湖南 郴州 423000）

杉木溪铷多金属矿床位于南岭东西向成矿带中段北缘，即香花岭矿田东南面。该区域属南岭东西向成矿带中段与耒—临南北向成矿带南端交汇部位，区内W、Sn、Nb、Ta、Pb、Zn、Ag等矿产发育，显示出良好的稀有金属找矿潜力。

1 区域地质背景

矿区位于著名的香花岭矿集区东南面，区内广泛出露古生界地层。由老到新依次为：①下古生界，以寒武系浅变质岩系为主，原岩为一套浅海相碎屑岩建造；②上古生界，为一套浅海相碳酸盐沉积和陆相及滨海相碎屑沉积组合；③泥盆系至第四系地层均有出露，其中以古生代地层出露范围最广，且与区内矿产关系密切；区域内主要的含矿层位为寒武系至石炭系下统；④跳马涧组和棋梓桥组，是区域内的主要含矿层位。区域构造以香花岭短轴背斜为主，轴迹为南北向，背斜两侧发育压性断层，走向可分为两组，一组为南北向、一组为北北东向。区内岩浆活动强烈，出露岩体多属陆壳浅源重熔系列。香花岭矿田内出露有燕山早中期癞子岭岩体、通天庙岩体、瑶山里岩体、尖峰岭岩体和花岗斑岩脉、石英斑岩脉，多以岩株、岩豆、岩脉形式产出。岩浆岩与区内的内生金属矿产关系密切，尤以钨锡等金属矿产更为明显[1]。

2 铷矿体特征

2.1 矿体特征

矿区内已发现的铷矿体多与花岗岩有关，为花岗岩（脉）体型铷矿，此外，在岩体接触带附近的矽卡岩中可以见到矽卡岩型铷矿体。其中，前者空间分布形态与岩体的展布形态密切相关，且矿化也较均匀，规模较大，可达特大型级规模；矽卡岩型矿体多为钨锡矿，少量含铷，可达工业品位，相对来说规模较小，品位变化较大。因此，本文着重介绍花岗岩体型铷矿的赋存规律。

2.2 矿石特征

该矿床中铷常赋存于矽卡岩、花岗岩（枝）及花岗岩体中，主要以硅酸盐的形式赋存在长石中，约占90%，此外云母中含少量铷，约占10%，如矽卡岩长石（硅酸盐）中铷约占总铷的92%，花岗岩脉长石（硅酸盐）中铷约占总铷的90%，花岗岩体长石（硅酸盐）中铷约占总铷的87%。矿石结构有花岗结构、变晶（余）结构、乳滴结构、交代结构、包含结构、嵌晶结构、填充结构等，矿石构造有块状构造、浸染状构造、条带状构造、角砾状构造、脉状构造[2]。

3 矿区花岗岩体概况及铷矿赋存特征

矿区内花岗岩体属尖峰岭岩体的一部分，展布于矿区外西缘，其绝对年龄为162—174百万年，属燕山早中期侵入产物。花岗岩沿断裂侵入于泥盆系。尖峰岭花岗岩体岩性主要为黑云母花岗岩、钾长石花岗岩、斜长石花岗岩和钠长石花岗岩等，根据岩性特征可分为7个岩性带：

（1）云英岩带（Ⅰ带）：为石英—黄玉云英岩，呈灰白色，由乳白色石英（约90%）、黄玉和少量锂云母组成，主要展布于尖峰岭山顶，厚约2m～3m，富含钽铌铁矿、锂云母矿化，矿石矿物主要为钽铌铁、锂云母、细晶石和铷矿等。

（2）风化钠长石花岗岩带（Ⅱ带）：呈灰白色，风化面呈黄褐色，分布于Ⅰ带外围，总体上呈不规则的环带状，厚约4m～12m。该带在地表风化形成高岭土。岩石中钠长石风化后部分变成绢云母，形成绢云母云英岩。该带富含的稀有金属矿物有钽铌铁矿、细晶石和铷矿。

（3）钠长石花岗岩带（Ⅲ带）：岩石以细粒半自形粒状结构为主，局部可见中粒结构，岩石多为白色或灰白色，由乳白色石英、斜长石、条板状钠长石和锂云母组成。该带分布于Ⅱ带外围，总体上呈不规则的环带状，厚约20m～70m。该带是区内的主要含矿带之一，以铌钽矿、铷矿等稀有金属为主。

（4）斜长石花岗岩带（Ⅳ带）：分布在第Ⅲ带之外围，厚度约20m～80m。岩石呈白色，具中细粒结构。岩石中局部地段可见方铅矿等硫化物，该带以铷矿为主，并可见少量的铌钽矿。

（5）斜长石—钾长石花岗岩带（Ⅴ带）：分布于第Ⅳ带之外围，厚度约30m～80m。岩石呈白色至肉红色，由钾长石、斜长石、黑鳞云母和石英等组成。其中，云母主要为棕色的黑鳞云母；斜长石主要为微斜长石；钾长石呈肉红色；石英则为烟灰色。该带以铷矿为主，其他矿化较弱。

（6）钾长石花岗岩带（Ⅵ带）：总体上呈肉红色，与Ⅴ带岩石相比较而言，黑鳞云母的颜色更深、粒度更大，主要展布于尖峰岭山脚一带，出露面积较大，厚约80m～150m。该带以铷矿为主，其他矿化较弱。

（7）黑云母花岗岩带（Ⅶ带）：分布于Ⅵ带外侧，呈淡红色，由石英、微斜长石和黑云母等组成。其中，云母主要为黑云母，多呈单片状，粒度较大；石英为烟灰色；微斜长石为淡红色。稀有金属矿物主要为铷矿，Rb2O为0.176%。

通过对尖峰岭花岗岩体的蚀变分带研究可以发现，铌钽矿主要分布于尖峰岭岩体的顶部，并且集中于岩相带的Ⅰ～Ⅲ代中，以铌钽矿和锂矿为主；并且矿体与岩体的侵位形态关系密切，空间上具有从山顶向四周逐渐倾斜的趋势，其倾角一般为5°～20°，由于风化剥蚀、地形条件以及赋矿层位，导致铌钽矿、锂矿剥蚀掉或者出露于地表。

而尖峰岭稀有金属铷矿体赋存在Ⅰ～Ⅶ岩相带中，并往杉木溪矿区内延深，为全矿（化）体岩体型铷矿床。

4 铷矿成矿过程讨论

由上文可知，杉木溪铷矿的成矿过程与尖峰岭花岗岩的成岩过程存在着成因联系，其成矿物质主要来源于壳—幔混合物。

在岩浆上升侵位时富挥发分（F、H2O、Cl等）、稀有元素（Nb、Ta、Li、Rb）以及K和Na等元素的花岗质岩浆。随着黑云母花岗岩的逐渐生成，F、H2O等组分含量逐渐增多，导致挥发组分逐渐从岩浆中分离出来，此时，Na多富集于发分熔体中，而K富集富集于硅酸盐熔体中。

由于F含量的持续增加，导致岩浆熔融体的结晶温度随之下降，使得Na元素能够迁移更远的距离，致使K、Na逐渐分离，形成了现阶段的岩相分带。稀有金属元素一般与F有着较强的亲和力，与之形成含金属络合物，一起携带至侵位部位，逐渐富集成矿，进而形成了全岩的铷矿化。