河北省平山顺子沟金红石矿床地质特征

2019-05-24师明元李勇超

中国金属通报 2019年3期

关键词：脉石磷灰石黑云母

师明元，李勇超

（河北省地矿局第六地质大队，河北石家庄 0050081）

顺子沟金红石矿区位于河北省平山县西部顺子沟一带，行政隶属古月镇管辖。距平山县城约50km，距石家庄市区80km，交通比较便利。

1 矿区地质特征

地层：区内出露太古代宋家口岩组和坊里片麻岩、岗南片麻岩，内有燕山期黑云母正长岩脉侵入。

构造：区内断裂、褶皱构造发育，特别是在矿区中北部宋家口岩组形成轴向北东东向、轴面南北倾，倾角40°左右的褶皱。含磷、金红石黑云母正长岩岩脉受近南北向的压扭性断裂控制，断裂北端走向近南北向，南端为北北西向，中间一段被一走向近东西的断裂切断，有时走向北东，有时走向北西，形成“之”字型。产状陡立，倾角多在70°以上，有时近于直立。

岩浆岩：岩浆岩发育较少，零星分布几条岩浆岩岩脉，有石英脉、含磷、金红石黑云母正长岩岩脉和花岗伟晶岩岩脉等。

2 矿体地质特征

通过工作，发现金红石矿体赋存于燕山期含金红石黑云正长岩脉，矿区中部出露一条含金红石黑云正长岩脉，局部地段可见分支细脉。矿体规模较大，北端走向近南北，南端为北北西，中部部分地段被断层错断形成之字型。矿体厚度为0.40-6.27m，平均厚度为2.08m，北部较窄，中部、南部较宽，金红石品位为1.00-4.24%，平均品位2.03%。岩脉产状变化较大，在北部矿段，岩脉倾向向东70°-114°，倾角60°-81°，平均倾角70°。中部矿段倾向向西247°-346°，倾角＞70°，局部近于直立。在南部矿段，岩脉倾向向东71°-86°，倾角75°-85°，平均倾角80°。

矿区共圈出7个矿体，各矿体特征如下所述。

1号矿体只有一个块段。长127.52m，厚度为0.89-1.60 m，平均厚度为1.25m，矿体东倾，平均倾角为75°，金红石品位1.09-2.50%，平均1.87%。

2号矿体只有一个块段。长94.50m，平均厚度为0.88 m，矿体西倾，平均倾角为82°，金红石平均品位2.06%。

3号矿体只有一个块段。长94.50m，平均厚度为0.43m，矿体东倾，平均倾角为84.5°，金红石平均品位2.62%。

4号矿体分为十一个块段。长2480.19m，厚度为0.89-9.71m，平均厚度为2.59 m，矿体西倾，平均倾角为81.8°，金红石品位1.09-4.75%，平均品位2.04%。

5号矿体只有一个块段。长224.63m，厚度为0.84-1.03m，平均厚度为0.96m，矿体东倾，平均倾角为67°，金红石品位1.36-2.56%，平均品位2.08%。

6号矿体分为两个块段。长409.52m，平均厚度为1.28m，矿体西倾，平均倾角为65°，金红石平均品位1.11%。

7号矿体只有一个块段。长49.53m，平均厚度为1.50m，矿体东倾，平均倾角为69°，金红石平均品位1.08%。

（1）本区矿石类型比较简单，为含金红石黑云母正长岩。矿脉中金红石在地表及探槽内肉眼可见，含量横向变化较大，中南段含量较高，北段含量较低。矿石较致密坚硬，风化较弱，大多呈灰褐色，少数呈肉红色，具中细粒结构，浸染状构造，脉石矿物主要由石英（＜5%）和黑云母（25-35%）组成，偶见黄铜矿和毒砂，有用矿物主要由金红石(1-3%)、磷灰石(3-5%)和钾长石（55-65%）组成。矿石为含金红石黑云母正长岩，金红石在岩石中较均匀分布，只是灰褐色的矿石中金红石略高，肉红色的矿石中金红石含量较低。本区有用矿物主要为金红石、磷灰石、钾长石。

通过人工重砂分析，矿石中含钛矿物主要为金红石，偶见极少量的钛铁矿。故以矿石中TiO2的品位代表金红石品位。

（2）矿石的结构构造。矿石为岩浆型含金红石黑云母正长岩矿石，受交代作用较弱，结构构造较为简单，但就有用矿物来说，结构以自形-半自形、它形晶粒状结构为主，其次为包含结构和充填结构。构造则较单一，仅见浸染状构造。在脉石矿物的基质内，分布着星点状矿石矿物或矿石矿物的集合体，分布无方向性，由于含量较少，按照浸染状构造的划分，矿石中的矿石矿物含量小于5%时，为星散浸染状构造；矿石矿物含量5%-10%时，为稀疏浸染状构造。

（3）矿物的嵌布特征。矿石中的矿石矿物主要是金红石和磷灰石，它们在矿石中显示了不同的特征，其镶嵌关系、包裹特征、粒度的大小、解离的难易直接影响选矿的选别效果和精矿质量。主要矿物嵌布特征如下：

金红石：呈自形-它形晶粒状，可见完好的四方双锥柱状体，单偏光下观察呈红褐色、黑红色，正极高突起，平行消光，正延性。反射光观察呈灰色，具显著的褐红色和近黑红色（颗粒边缘透红色）内反射，强非均质性。由于内反射呈褐红色-近黑红色，表明其含铁元素量不一，颜色越接近黑色，含铁量越高。因此在具强磁性单矿物中，金红石中铁含量的差异，使其颗粒的反射色不同，铁含量高金红石呈灰色，颗粒边缘透出暗红色；铁含量相对低些的金红石呈浅灰色，颗粒边缘透出褐黄色（图1a、b）。金红石粒度大小不等，分布于脉石矿物粒间的金红石颗粒相对较粗，为0.53×0.25-0.1×0.06mm；包于脉石矿物颗粒中的金红石颗粒较细，为0.09×0.04-0.02mm。金红石和其它脉石矿物的关系较为简单，其一是包于脉石矿物颗粒中的金红石，可包于黑云母、钾长石、石英和磷灰石颗粒中，由于黑云母和钾长石的含量较高，相对包含金红石的颗粒也较多；磷灰石含量较少，相对包含金红石的颗粒也较少（图1c）。其二充填于脉石颗粒边缘的金红石，和脉石矿物形成多种嵌布关系（图1d）。金红石在矿石中的分布也有两种情况：其一是在灰褐色的矿石中的金红石分布均匀，含量略高；其二是在肉红色的矿石中金红石含量较低。

图1 金红石矿物镜下显微照片

磷灰石：呈自形～它形晶粒状，可见完好的六方柱状体，单偏光下观察呈无色，正中突起，平行消光，负延性，偶见一组解理，同时伴有裂理。磷灰石和其它脉石矿物的关系较为简单，其一是包于脉石矿物颗粒中的磷灰石；其二充填于脉石颗粒间的磷灰石，和脉石矿物形成多种嵌布关系。磷灰石粒度大小不等，分布于脉石矿物粒间的磷灰石颗粒相对较粗，为1.7×0.56-0.32×0.07mm；包于脉石矿物颗粒中的磷灰石颗粒较细，小于0.3mm。

钾长石等脉石矿物：岩石中的矿石矿物和脉石矿物关系密切，赋矿的岩石为热液型含金红石黑云母正长岩。

钾长石：它形粒状，无色，负低突起，可见条纹结构，粘土化较强烈，颗粒中心呈脏浊的土灰色，和金红石和磷灰石的关系密切，可包含金红石和磷灰石，也可和这两种矿物毗邻嵌生。

黑云母：呈叶片状，棕色，具棕色-黄色多色性和一组平直细脉解理，和钾长石、石英紧密嵌生，均匀分布，可包含金红石和磷灰石微粒，金红石和磷灰石多分布于其粒间。

石英：呈它形粒状，粒度大小不一，颗粒中洁净，与钾长石和黑云母紧密嵌生，可包含金红石和磷灰石微粒，金红石和磷灰石多分布于其粒间。

3 矿体顶底板围特征

含矿岩脉与围岩呈侵入接触关系，由于顶底板围岩的类型不一致，蚀变与混杂的程度也不相同。当顶底板围岩为大理岩时，其蚀变主要为绿泥石化；顶底板围岩为浅粒岩时，蚀变为黑云母化；与片麻岩接触时则为高岭土化、黑云母化和绿泥石化。矿体内夹石主要为石英脉和伟晶岩脉，经取样化验分析，石英脉具黄铁矿化和较弱的银矿化，金含量＜0.01g/t。伟晶岩脉经化验分析无矿化现象，但其中的钾长石可在矿石开采过程中综合利用。