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姑婆山地区风化型钾长石矿成矿规律及找矿前景
——以广西里松镇老屋冲钾长石矿为例

2018-08-22陈雨林罗益周彭陆军朱翠芝

世界有色金属 2018年11期
关键词:钾长石风化层姑婆

陈雨林,龙 利,罗益周,刘 七,彭陆军,朱翠芝

(湖南省地质矿产勘查开发局四0九队,湖南 永州 425000)

目前,广西里松地区已申办风化型钾长石矿矿权近十个,并规划建设钾长石加工基地,把钾长石打造成贺州市继大理石后又一张名片,显示出该类矿产品广阔的市场前景。

1 区域地质条件

图1 姑婆山复式花岗岩体地质略图

2 矿区地质特征

(1)地层。里松矿体为早期侵入,以灰白色含角闪石中细粒黑云母二长矿体为主,局部出露浅肉红色中细粒黑云母钾长矿体,普遍含有捕掳体。矿物似斑状结构,斑晶多为微斜条纹长石,粒径0.5cm~5cm,含量一般为15%~30%,接触带附近可达40%,且斑晶个体也往往变大,部分微斜长石斑晶具环带构造及包含结构[1]。

(2)风化壳特征。老屋冲矿区风化壳自上到下可分为分5层,依次包括表土层、残坡积层、全风化层、半风化层及微风化层,风化层厚一般为1.00m~20.00m,大多赋存有似斑状矿物风化形成的钾长石矿。1)表土层:黄褐带灰色,矿物完全解离,长石、云母完全风化,主要由粘土矿物、石英砂组成,含植物根系,近地表可形成有机土壤。厚0.3m~1.0m。2)残坡积层:土红或黄褐色,矿物完全解离,长石、云母完全风化,主要由粘土矿物、石英砂、矿物碎屑组成,稍具粘性。厚0.5m~3.0m。3)全风化层:土黄、土红、黄褐、灰白色斑杂,矿物基本解离,局部有少量残余团块,云母基本风化、长石85%以上风化,中下部原矿结构清楚,矿物松散,手感松软。厚2.00m~10.00m。4)半风化层:灰白带淡黄色,矿物解离程度差,需敲击才解离,长石有少量风化、云母具铁锈边,矿物结构清楚,散而不软、有坚硬感。厚2.00m~6.00m。5)微风化层:灰白夹灰色,矿物未解离,长石、云母仅出现褪色,结构坚硬[2]。

3 矿床特征

(1)矿体形态与规模。风化型钾长石矿在整个矿区各类矿物风化层均有分布,矿床主要赋存标高530m~1227m(当地最低侵蚀基准面标高340m),矿体连续性较好,单个矿体延伸数公里,在冲水沟处自然断开,平面上呈舌状、不规则面状,剖面上呈似层状、透镜状分布(图2-d)。矿体在山脊厚度大,两侧厚度变小,钻孔及采坑控制一般厚3m~27m,矿体平均厚13m,矿体覆盖层厚0.3m~4m,剥采比0.02~0.2。矿体产状与现代地形基本一致,倾角8~32°。矿体一般达到大型规模,矿床属于Ⅰ类勘查类型,工程控制间距200×200m,矿床开采条件属于以环境问题为主的Ⅱ-3类。

(2)矿物加工技术性能。老屋冲风化型钾长石矿矿物类型简单,质地较松散,露天剥离开采后,经捣碎,用5mm孔筛筛选后挑出的粒径大于5mm的斑晶状钾长石即可作为钾长石原矿出售。原矿石经粉碎、分级磁选后获得的钾长石粉体,满足玻璃制造、陶瓷工业的原料质量要求。该类矿物加工技术简单,市场潜力较大,适宜投资开发。

4 成矿规律

4.1 矿床成因

风化型钾长石矿产于燕山期钾(二)长矿体风化层中,其成因属矿体风化残余型矿床。

(1)原矿组分与矿石的物质组分关系密切,矿体中矿物粒径和种类是差异风化程度最直接的因素。暗色矿物及颗粒细小、表面积大的矿物风化作用进行的快而彻底;斑晶颗粒大,表面积相对较小,风化不完全而被保留下来。

(2)姑婆山地区经历了晋宁至喜山一系列构造运动,区域性断裂构造控矿作用明显。多期次的运动造成的断层派生出不规则的网状裂隙或节理,利于风化水解作用的进行。抬升作用使矿体盖层剥蚀,有利于风化作用进行,微弱侵蚀作用,使得风化壳大部得以保存。

(3)矿床位于山间地势平缓的中低山地地貌;区内气候温暖潮湿,年平均气温18.2℃,相对湿度在80%以上;降水丰沛,年平均降雨量1704mm;水系较发育,溪沟呈汇聚型,树枝状展布,丰富的地表水源为区内提供了舒缓的水动力条件。大气降水及地表水以垂直渗透为主,水中富含O2、CO2、有机酸等。

(4)矿床成矿的主要控制因素为原矿成分和差异风化作用,矿体的物质组分受原矿成分和风化程度的控制。矿体呈面形分布于矿物风化层,为原地风化产物,产状与现代地形一致。矿床风化剖面分带界线渐变过度,自上而下分为表土层、残坡积层、全风化层、半风化层、微风化层,钾长石矿体赋存于全风化-半风化层中,自上而下风化逐渐减弱,矿物成分、化学成分呈有规律的轻微变化。

4.2 找矿标志

1)在温暖潮湿,降水充沛的开阔山间盆地等,风化壳壳相对稳定,利于长期风化和钾长石斑晶的保存。2)在斑状或似斑状的钾(二)长矿体中寻找,尤其是中-粗粒多斑钾长矿体。3)具有垂直分带风化矿物,浅部高岭土发育时,可作为直接的找矿标志。

5 姑婆山地区找矿前景

姑婆山地区中粗粒黑云母钾(二)长矿物出露广泛,为该类矿床提供了物质基础。里松地区属一大型山间凹陷盆地,盆地两侧具有很好的对称性。在里松矿体周边的钾长矿物斑晶含量增高,达40~50%,形成一不连续多斑钾长矿物环带,这一接触环带应作为寻找该类矿床的首先区域。

该类矿床开发成本低,市场前景广阔,但开发过程中会占用地表土石资源,尽管恢复难度较小,仍面临较大的环境压力。另外,由于姑婆山地区矿物风化壳中常含有稀土。因此在该类矿床立项勘探或开发前,要充分论证,注意战略性资源的保护及资源环境的可持续和谐发展。

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