清原县肖家堡钾长石矿地质特征及成因浅析

甘杰辉，李 刚

（辽宁省第十地质大队有限责任公司，辽宁 抚顺 113004）

肖家堡钾长石矿位于辽宁省抚顺市东部70km处的清原满族自治县肖家堡村东北侧，2014～2017年我单位对该区进行了详查工作，共探获钾长石矿石资源量(332+333)类型769.13千吨，钾长石加钠长石矿物量581.40千吨。钾长石矿在陶瓷、玻璃等工业领域应用极其广泛，因此具有良好的开发前景。

1 矿区地质特征

1.1 地层

区内出露的地层主要为太古界鞍山群红透山组斜长角闪岩、黑云（角闪）斜长变粒岩夹磁铁石英岩，呈残留体零星分布于太古界片麻岩中。

1.2 构造

（1）成矿前期构造。区内伟晶岩脉呈北东及北西向平行排列，说明了成矿前北西及北东向断裂构造的存在，但由于后期花岗岩和伟晶岩的多次岩浆侵入活动使断裂构造形迹消失殆尽而难以辨认。

（2）成矿期后构造（北北东向断裂构造）。区内见四条断裂，F1、F2、F3从②号矿体通过，断裂带内主要有破碎闪长岩及破碎伟晶岩角砾。F1、F2断裂结构面走向近东西，长分别为70m、90m，倾向北，倾角74°左右，切割并控制了闪长岩脉的规模，对矿体在走向上产生位移，断距约20m；F3断裂走向北东，推测长68m左右，倾向西北，倾角75°左右，F3断裂被F1、F2断裂截断，此断层控制了矿体的走向。F4分布于①号矿体南部，切割并控制了矿体的走向，并对闪长岩脉产生位移，断距约7m,断层走向59°～76°，倾向北西，倾角75°左右。

1.3 岩浆岩

区内岩浆岩发育，主要为新太古代岩浆侵入活动，另外中侏罗世有少量出露。太古代变质侵入岩

在区内大规模出露，主要岩性有角闪石岩、黑云斜长花岗质片麻岩、花岗伟晶岩，中侏罗世侵入岩主要为辉绿岩脉和闪长岩脉等。

2 矿床地质特征

2.1 矿体地质特征

区内钾长石主要赋存于花岗伟晶岩中，区内出露伟晶岩型钾长石矿体13条，延长100m～420m，平均真厚度1.84m～11.14m，其中②号矿体为区内较大钾长石矿体。矿体大多呈北西走向侵入于太古代深成侵入体角闪石岩、黑云斜长花岗质片麻岩中。

区内组成矿体的矿物成分基本相同，但因形成时冷却条件存在差异，矿体在结构构造及分带性上有一定区别。其中②、⑦号矿体具有明显的内、中、外分带特征，其他仅局部有弱的分带性或无分带。矿物粒度由外向内逐渐增大，外带岩矿石主要呈细粒、花岗结构，块状构造；内带岩矿石多呈粗粒、巨晶结构，斑杂状构造。

图1 ②号矿体局部分带示意图

矿体内各带之间为渐变过度接触无明显界线。其中规模相对较大的②、⑦号矿体由两侧向中间可以可划分出3个带，由中细粒伟晶岩组成的边缘带，带宽一般0.5m～11m；由文象伟晶岩组成的过渡带，带宽一般0.5m～4.5m；由粗粒、巨粒钾长石、及少量钠长石、石英团块组成的中心带，带宽一般1m～15m。①号、③号、④号、⑤号、⑧号、号6条矿体大致可分为2个带，中细粒花岗伟晶结构的边缘带，带宽一般0.5m～5m；具粗粒、巨粒花岗伟晶结构的中心带，带宽一般1m～4m。⑥号、⑦-1号、⑦-2号、⑨号、号矿体5条矿体无明显分带。

2.2 矿石质量

区内矿石主要由钾长石、钠长石、石英等矿物组成。主要呈伟晶或文象结构，块状或斑杂状构造，呈中粗粒状、巨晶团块状。中粗粒钾长石粒径一般2cm～10cm，巨晶团块状粒径一般10cm～30cm，局部可达40cm，矿物粒度总体上有由外向内呈逐渐增大趋势。矿体分布较连续。区内CaO+MgO在0.48%～2.05%之间，矿石中有害组分含量甚微，TiO2含量0.08%～0.20%。

化学分析中各矿体K2O+Na2O含量6.52%～13.88%，平均9.92%；Fe2O3含 量0.08%～2.55%，平 均0.58%；Al203含 量10.57%～18.86%，平均14.44%；Si02含量67.08%～79.95%，平均74.54%。从实际工作样品分析结果可知，中心带K2O和Na2O等有益组分最高，Fe2O3等有害组分最低，反之相反（见下表）。因此中心带块体状钾长石质量最好。

表1 不同相带钾长石矿石化学成分(%)

2.3 矿石类型和品级

矿石自然类型简单，依据矿石结构，大致可分为团块状钾长伟晶岩型、文象结构钾长伟晶岩型、块体状钾长伟晶岩型3种自然类型。

区内矿石经选矿加工后可获得K2O+Na2O≥11%的精矿粉合格产品，符合陶瓷用钾长石矿合格品。

2.4 矿体围岩及夹石

区内钾长石矿体围岩比较简单，矿体上、下盘围岩岩性主要为灰白色黑云斜长花岗质片麻岩和灰绿色角闪石岩，其次有少量闪长岩、辉绿岩，其品位（K2O+Na2O）一般在1.35%～6.50%之间。矿体与围岩呈侵入接触关系，界线清楚。

矿体夹石较少，主要为伟晶结构的花岗伟晶岩、黑云斜长花岗质片麻岩和各类脉岩（如7TC2中的闪长岩），其品位（K2O+Na2O）为4.89%～6.98%。

3 矿床成因

3.1 矿床空间分布特征

区内钾长伟晶岩呈脉状产于花岗质片麻岩或角闪岩中，且与围岩界线清楚，在分带性上具有一定的差异，说明本区矿床属残余硅酸盐熔融体上侵至适宜位置后通过结晶分异作用形成的。

3.2 断裂构造与矿体的关系

区内构造主要呈北西向，北东向次之，以断裂构造为主，区内钾长伟晶岩脉基本为北西向，少量北西向，说明了成矿前北西及北东向断裂构造的存在。这些断裂为伟晶岩浆热液的侵入提供了空间；矿床的定位明显受控于断裂构造，控制着矿体的形态、产状和规模等，而伟晶岩脉的形成和周围花岗质片麻岩又为成矿提供了物质基础。

3.3 成矿机理

本区内伟晶岩样品表现出高硅(SiO2=64.86%～86.13%)、富碱(K2O+Na2O=6.52%～13.88%)、过铝质(A/CNK=1.09～2.91)特征，属过铝质碱性系列花岗岩系，与清原地区花岗质片麻岩有很高的相似性，推断伟晶岩围岩系其主要母岩之一，通过侵入关系可以确定伟晶岩形成略晚于花岗质片麻岩，属晚太古代晚期产物。即在伟晶岩成岩晚期，深部富含钾、钠和挥发组分的分异熔体缓慢上侵结晶过程中，受温度、压力和挥发分等影响，早期岩浆中心部位结晶出的钾、钠长石巨晶团块与后续过渡带结晶的具文象结构和近矿围岩结晶出的细粒结构的伟晶岩在动荡的构造环境中混杂形成具有块状和斑杂状构造特征的简单花岗伟晶岩型钾长石矿床。

4 结论

矿区位于铁岭-靖宇Fe-Au-Cu-Pb-Zn钾成矿亚带，周边有哈塘沟、斗虎沟等钾长石矿点，成矿条件有利。钾长石在陶瓷柸体烧成前起瘠性原料的作用，以减少干燥收缩和变形，在烧成时作为溶剂，并且在釉料中可作为配料。本区所产钾长石矿石，主要有用组分K20+Na20的含量和有害成分Fe203的含量，均满足陶瓷用钾长石矿对有用组分K2O+Na20的含量和有害成分Fe203的含量指标要求，属优质陶瓷用钾长石矿矿石，开发利用前景较好。