广西融水县小桑钾长石矿区地质特征及矿床成因初探
2018-07-20袁蒋辉杨清泉王伟国
袁蒋辉 杨清泉 蒋 维 王伟国
(广西地矿投资集团有限公司 广西南宁 530023)
广西融水县钾长石矿资源蕴藏丰富,近年农民报矿多,现就小桑钾长石矿区为例,初步探讨该类型钾长石矿床成因。
1 区域地质背景
矿区大地构造位于华南板块南华活动带桂北台隆九万大山穹褶带中部,沉积了元古代的地层,经历了四堡、雪峰、加里东等构造运动,褶皱、断裂、岩浆岩以及与之关系极为密切的内生矿产十分发育,具较大的找矿潜力。
2 矿区地质特征
2.1 构造
矿区内构造主要有北北东向培秀-荣塘断层。该断层由北向南贯穿整个矿区,全长约1500m,为本区的主要断层,走向北北东,倾向北西,倾角75~85°。宽100~200m,硅化现象十分发育,具糜棱岩和片麻岩化现象。断层为正断层,其上盘为雪峰晚期中粒斑状花岗岩、四堡期橄榄—辉橄岩,下盘为雪峰晚期中粒斑状花岗岩。矿区内的钾长石矿体赋存于该断裂北段,矿体的产出形态、规模与其有着紧密的联系。
该断层破碎带为暗红色、灰白色,角砾状构造。角砾大小不一,大者1~3cm,一般<1cm,次棱角状,成分为泥质类、胶结物为泥质。有较多石英微、细脉穿插。下部由硅化石英岩组成,厚3~5m不等。硅化石英岩之下为硅化石英脉穿插的细粒花岗岩。石英脉厚一般1~10cm,硅化石英岩之上为角砾岩,被后期石英脉穿插。
岩石已强烈蚀变,主要由粗细不一的他形、半自形柱粒状石英嵌布而成。岩石中含有大量由他形粒状石英、部分显微鳞片状的绢云母组成碎斑,含有少量热液石英、萤石组成的碎斑,碎斑呈不规则状,似透镜状,大小在2~28mm间,粗细混杂,略有定向排列。岩石成分主要为石英60%、绢云母25%、绿泥石2~3%、白云母1~2%,锆石、金红石、锡石、萤石、磷灰石、菱铁矿、不透明矿物等均<1%。
2.2 岩浆岩
矿区位于元宝山花岗岩体西北接触带,岩浆岩主要为雪峰晚期花岗岩。该花岗岩体侵入元古界四堡群、丹洲群组成的元宝山复式背斜核部。接触面外倾,倾角48~66°为主。岩体可分为内部相、过渡相、边缘相。
表1 岩体岩性及主要矿物成分表
矿区内雪峰晚期花岗岩体中的K2O含量较华南(r3)中K2O(3.86%)高,从岩体的副矿物、微量元素分析看,岩体含钾较高,依此推测矿区内钾长石矿体的成矿物质来源是该区的花岗岩。
2.3 围岩蚀变
围岩蚀变主要表现有硅化、绢云母化、绿泥石化、黄铁矿化、云英岩化等。培秀-荣塘断裂硅化破碎带内的硅化常以不规则的石英脉产出,其发育程度与蚀变原岩的碎裂程度及岩性有关。钾长石矿体就直接发育于硅化破碎带内石英脉体的边部。
2.4 矿体特征
长石矿体呈脉状产出,赋存于培秀-荣塘断裂硅化破碎带中。矿体走向北东,下盘与围岩界线清晰,其下部为石英脉,厚3~5m;再往下为硅化石英脉穿插的斑状花岗岩,出露宽大于10m;上盘为硅化破碎带。其中含有团块状、不规则脉状长石矿,与长石矿体呈渐变过渡关系。矿体沿走向往北东向具分支现象,分叉成两条小矿脉,两条支脉相互平行,两分支在走向上逐渐尖灭。
矿体产状与破碎带基本一致,矿体走向约35°,倾向310°,倾角83°。矿体平均厚度5.26m,矿石中有用组分为K2O+Na2O,平均品位为7.41%。矿石中有害组分主要为Fe2O3,平均品位为0.73%。属低品级高铁钾长石矿石。
2.5 矿石质量
2.5.1 矿石矿物成分
矿石的矿物较成分简单,主要矿物为钾长石,少量钠长石;脉石矿物为石英、萤石、绢云母;次生矿物为高岭石。
钾长石:白色、肉红色、半自形-他形粒状集合体,粒径在3.6~8mm之间,地表及浅部岩石经风化后为疏松粉状,具有滑感,光线折射较强。含量:20~85%。石英:白色、乳白色,块状、脉状集合体,玻璃-油脂光泽,贝壳状断口,硬度较大。含量:20~55%。高岭石:白色、乳白色,微晶质-隐晶质晶形,致密块状、土状集合体,吸水性较强。含量:1~2%。萤石:浅蓝色、浅紫色,块状、粒状集合体,玻璃光泽。含量:1~2%。绢云母:灰色、紫玫瑰色、白色,晶体呈鳞片状,晶体集合体呈块状,丝绢光泽,硬度低,富弹性。含量:<1%。
2.5.2 矿石结构、构造
矿石结构主要为粗粒全晶质半自形-他形粒状结构,粒径3.6~8mm。矿石为块状、脉状构造。块状构造主要为长石矿物呈密集的集合体产出。脉状构造主要为长石矿物集合体沿断层裂隙充填所构成。地表及浅部风化后为疏松粉状。
2.5.3 矿石化学成分
矿石的化学成分主要为 SiO2、Al2O3、K2O、CaO、Fe2O3、Na2O、MgO 等,各组份含量变化区间如表2。
SiO2含量与K2O含量呈负相关关系。
2.5.4 矿石品级
矿石中K2O+Na2O含量偏低,有害组分偏高,但白度较好,矿石品级属低品位高铁长石矿石,矿区矿石可以作为低档陶瓷用料。
表2 矿石化学成分及组份含量变化区间表
图1 K2O与SiO2含量变化图
2.6 矿体围岩特征
矿体产于培秀-荣塘断裂内,底板为3~5m的石英脉,界线较为清晰;顶板为硅化带中的构造角砾岩,界线不太清晰,区分矿与非矿主要依靠样品分析结果划分,矿体中夹石主要为后期充填的石英脉。
3 矿床成因及找矿标志
3.1 矿床成因
矿区内的长石矿体赋存于培秀-荣塘断裂硅化破碎带中;矿体受断裂控制较为明显,为后期钾长石脉侵入抑或含钾热液沿断裂裂隙交代而成。同时据广西地质志,元宝山岩体含K2O在4.53~5.35%之间,尤以边缘相为高,普遍高于同期的华南r3花岗岩(K2O3.86%),部分成矿物质经变质热液(区域变质、动力变质)作用迁移到成矿有利部位富集而形成钾长石矿。
小桑钾长石矿床成矿物质来源主要为雪峰晚期花岗岩体,经后期断裂构造作用而富集成矿,总体上属岩浆岩型矿床类型。
3.2 找矿标志
构造标志:钾长石矿体赋存于断裂破碎带中,且近断裂处有四堡期橄榄-辉橄岩、或中-酸性岩浆岩侵入。因而,沿断裂延伸方向是寻找长石矿的有利地段,可以进一步扩大矿区远景。
围岩蚀变标志:具云英岩化、萤石化、绢云母化、硅化。