岩矿鉴定在某稀土矿石中的应用

2020-12-20杨仲杰

世界有色金属 2020年16期

杨菊，赵凯，杨仲杰

（1.河北省区域地质调查院，河北廊坊 065000；2.中国地质科学院地球物理地球化学勘查研究所，河北廊坊 065000；3.辽宁省地质矿产调查院有限责任公司，辽宁沈阳 110031）

岩浆碳酸岩是指岩浆成因的、以碳酸盐类的矿物为主的一种火成岩。常与超基性岩-基性岩紧密伴生，有时也与碱性岩伴生。岩浆碳酸岩矿床中，矿产以铌、稀土金属等为主，而在稀土金属的总储量中，该类矿床的铈族稀土占44%。众所周知稀土元素已广泛应用于电子、石油化工、冶金、机械、能源、轻工、环境保护、农业等领域，而在自然界中稀土矿物主要矿物有独居石、铈硅石、铈铝石、黑稀金矿和磷酸钇矿。本文以岩矿鉴定经历为例，从某一地区的一批矿石中提取了三件含稀土矿物的碳酸岩的样品，来简略地分析一下在碳酸岩中的稀土矿物及其他组成矿物组合[1-3]。

1 岩矿鉴定内容

岩矿鉴定包含两部分内容，一是利用岩石偏光显微镜进行的薄片鉴定，主要用于透明矿物的鉴定，通常指的是非金属矿物，如方解石、白云石、橄榄石、辉石、角闪石、黑云母、斜长石、钾长石、石英等，常用于岩石定名、脉石矿物确定、岩浆活动期次等方面；二是利用反射偏光显微镜进行光片鉴定，主要用于不透明矿物的鉴定，通常指的是金属矿石，如自然金、磁黄铁矿、黄铁矿、黄铜矿、磁铁矿、铅锌矿、斑铜矿、辉锑矿等，常用于矿石矿物类型、含量、形成条件等方面的研究[4]。

岩矿鉴定对岩浆岩碳酸岩的鉴定也是重中之重，是查明矿石中的矿物种类的基础，为研究其矿床成因的其他地质工作提供证据。

2 三件样品的光薄片鉴定

（1）薄片鉴定名称：稀土含方解白云石碳酸岩，岩石结构为细粒结构，岩石构造为似定向构造。成分特征及其变化：岩石由白云石、方解石、萤石、氟碳铈矿、独居石组成。白云石：呈它形粒状，粒度大部分0.05mm～0.35mm，杂乱状分布，少部分＜0.05mm，集合体堆状、似条带状、豆荚状分布，具高级白干涉色。方解石：呈它形粒状，粒度一般＜0.1mm，集合体堆状、丝络状分布，具高级白干涉色。氟碳铈矿、独居石：无色，均呈它形粒状，粒度一般＜0.1mm，颗粒细小，集合体线纹状分布，其中氟碳铈矿具高级白干涉色，具平行消光，负延性，为一轴晶，具正光性，正高-极高突起，而独居石同样是正高-极高突起但是其干涉色高达三级中至高级白，斜消光，近平行消光，可与氟碳铈矿区分。萤石：显淡紫色，显均质性，呈它形粒状，粒度一般＜0.8mm，略显定向分布。主要成分和次要成分（%）：白云石为66%左右；方解石为15%左右；氟碳铈矿、独居石为10%左右；萤石为5%左右；不透明矿物为3%～4%。

（2）光片鉴定名称：方铅矿。岩石结构具半自形粒状结构。岩石构造具浸染状构造、脉状结构。成分特征及其变化：岩石由矿石矿物、脉石矿物组成。矿石矿物为方铅矿。方铅矿：反射色显白色，它形粒状，大小一般＜0.15mm，零星分布，粒内可见黑三角。脉石矿物：由透明矿物、磁黄铁矿、黄铁矿、磁铁矿组成。磁黄铁矿：反射色显乳黄色微带粉褐色，呈半自形-它形粒状，大小一般0.02mm～0.2mm，星散状分布。黄铁矿：反射色显淡黄色，半自形粒状，大小一般＜0.2mm，少量1.25mm左右，零星分布。磁铁矿：反射色灰色微带棕色，半自形-它形粒状，大小一般＜0.05mm，少量0.05mm～0.4mm，星散状或沿微裂隙分布。方铅矿（Pb%）达到工业品位。主要成分和次要成分（%）：方铅矿：1%左右；磁黄铁矿：1%左右；磁铁矿：1%～2%；黄铁矿：少量；透明矿物：96%～97%。

（3）薄片鉴定名称：稀土白云石碳酸岩。岩石结构具细粒结构。岩石构造具似定向构造。成分特征及其变化：岩石由白云石、透闪石、金云母、氟碳铈矿组成。白云石：呈它形粒状，粒度一般0.05mm～0.25mm，个别0.75mm～2.35mm，杂乱镶嵌状分布。透闪石：呈柱状，粒度一般＜0.5mm，零散分布在白云石间。金云母：鳞片状，片径一般＜0.2mm，星散状或沿裂纹分布在岩石中，显淡黄色，多色性不明显。氟碳铈矿：显淡黄色，呈粒状，粒度一般＜0.15mm，堆状分布，具高级白干涉色。主要成分和次要成分（%）：白云石为80%左右；氟碳铈矿为10%～13%；透闪石、金云母为3%～5%；不透明矿物为4%左右。

（4）光片鉴定名称：金矿。岩石结构具半自形-它形粒状结构；岩石构造具浸染状构造、脉状结构。成分特征及其变化：岩石由矿石矿物、脉石矿物组成[5-8]。岩石由矿石矿物、脉石矿物组成。矿石矿物：自然金，反射色为金黄色或亮黄色，呈它形粒状，大小一般0.02mm～0.05mm，极少见。脉石矿物：磁铁矿、黄铁矿、方铅矿、黄铜矿、透明矿物。磁铁矿：反射色灰色微带棕色，呈它形粒状，大小一般＜0.3mm，星散状或沿裂纹分布。黄铁矿：反射色显淡黄色，呈半自形粒状，大小一般＜0.5mm，星散状分布。方铅矿：反射色显白色，呈它形粒状，大小一般为＜0.2mm，少见。黄铜矿：反射色显铜黄色，呈它形粒状，大小一般0.05mm左右，少见。自然金（Au%）达到品位。主要成分和次要成分（%）：自然金少量；黄铁矿为小于2%；磁铁矿为小于2%；方铅矿少量；透明矿物为96%左右。

（5）薄片鉴定名称：稀土白云石碳酸岩。岩石结构具细粒结构。岩石构造具块状构造。成分特征及其变化：岩石由白云石、不透明矿物、氟碳铈矿、独居石、少量黑云母-绿泥石、金云母、透闪石、萤石组成。白云石：呈它形粒状，少量自形-半自形菱形晶，粒度一般＜0.8mm，杂乱状分布，集合体被不透明矿物分隔成团状、豆状、断续条痕状聚集，具高级白干涉色。不透明矿物：多呈粒状等，其集合体多似脉状、断续线纹状、条痕状分布。氟碳铈矿、独居石：均呈它形粒状，粒度一般＜0.05mm，集合体聚集呈线纹状分布，其中氟碳铈矿具高级白干涉色。黑云母-绿泥石：呈隐微鳞片状，片径一般＜0.05mm，集合体呈线纹状分布或沿裂纹分布。金云母：呈隐微鳞片状，片径一般＜0.1mm，少见，显淡黄色，多色性不明显。透闪石：呈柱状，粒度一般＜0.35mm，星散状分布。萤石：无色，呈它形粒状，粒度一般＜0.01mm，集合体状堆状分布，显均质性。主要成分和次要成分（%）：不透明矿物为55%左右；白云石为小于25%；氟碳铈矿、独居石为15%左右；黑云母-绿泥石、透闪石为5%左右；金云母少量；萤石少量。

（6）光片鉴定名称：磁铁矿黄铁矿。岩石结构具它形-半自形粒状结构；岩石构造具浸染状构造、脉状结构。成分特征及其变化：岩石由矿石矿物、脉石矿物组成。矿石矿物为黄铁矿、磁铁矿。黄铁矿：反射色显淡黄色，呈半自形粒状，大小一般＜2mm，多似脉状分布，少星散状分布。磁铁矿：反射色灰色微带棕色，呈半自形-它形粒状，大小一般小于0.4mm，杂乱状或断续线纹状分布。脉石矿物由磁铁矿、黄铜矿、磁黄铁矿、透明矿物组成。磁黄铁矿：反射色显乳黄色微带粉褐色，呈它形粒状，大小一般＜0.05mm，少见。黄铜矿：反射色显铜黄色，呈它形粒状，大小一般＜0.06mm，星散状分布。其中黄铁矿（S%）、磁铁矿（TFe%）达到工业品位。主要成分和次要成分（%）：黄铁矿为35%左右；磁铁矿为20%左右；磁黄铁矿少量；黄铜矿少量；透明矿物小于98%。