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[摘要]本文就沙柳泉钾长石矿床矿区地质、矿床地质特征及矿石特征等,然后探讨了沙柳泉钾长石矿矿床成因,利于进一步发开和研究。
[关键词]沙柳泉 钾长石矿 地质特征 矿床成因
[中图分类号] P613 [文献码] B [文章编号] 1000-405X(2014)-10-16-2
0引言
钾长石作为工业原料,可用于制造生产玻璃、陶瓷、钾肥等。由于我国的可溶性钾盐(钾肥)资源十分贫乏,其储量不足世界资源的5%。然而,我国却是一个农业大国,对钾肥的需求量巨大,随着农业的发展,钾肥的使用量也将增加。曾经我国年消费钾的90%以上靠进口,钾肥作为国家农业命脉长期受到外国的制约。为缓解我国的可溶性钾资源长期不足的问题,开发利用我国丰富的不溶性钾长石资源,具有重要现实意义。
1矿区地质特征
沙柳泉钾长石矿位于柴达木盆地东北缘,主要为前寒武纪地层所构成的“古隆起区”。总体构造方向为北西向。区内有大量的中基性、酸性岩体分布,花岗伟晶岩脉也“成群”产出,主要集中在阿姆尼克山东北部。区域内出露的地层主要有:早元古代达肯大坂(岩)群、侏罗纪、第三纪、第四纪。各岩石地层发生了不同程度的构造性变,变现为区内褶皱构造、断裂构造均比较发育,形成一系列的复式背斜构造等次级褶曲构造,总体走向可分为NW和NE和近EW向三组且规模较大。受构造影响,区内岩浆岩活动在西部形成以闪长岩为主的中基性侵入岩体,其次为中粗粒花岗岩,似斑状花岗岩;而且继侵入活动之后各类岩脉均比较发育,主要是加里东期、海西期,特别是花岗伟晶岩脉,在阿姆尼克山东北部密集出现,侵入早元古代达肯大坂(岩)群地层中,并伴生稀有金属及有关的长石、石英等矿产。(见图1)
2矿床地质特征
矿区位于阿姆尼克山的东北部即阿姆尼克山背斜的东段倾伏部位。总体构造线方向为北西向,断裂比较发育。岩体出露较少,主要在西北角有少量中粗粒角闪正长岩(ξ4),但脉岩较发育,主要由片麻岩状钾长花岗伟晶岩(ρ)、花岗斑岩脉(rл)、闪长玢岩(δu)、煌斑岩脉(x)等。伟晶岩脉在工区内成群产出,钾长石矿赋存其中。
根据前人工作,矿区内矿体主要分布于矿区中部。各矿体直接裸露地表,呈不规则状分布,矿体一般向深部和两侧延伸有变窄的趋势,尤其向深部矿体厚度和品位变化趋势明显。矿体多为顺层侵入,其产状大体与围岩产状一致,矿体走向在62°~100°之间,多数在85°左右,矿体倾向北西,个别矿体沿构造裂隙面穿插于地层中,矿体走向为近东西向、南东向;多呈透镜状、分枝复合状产出;沿走向控制长度多在35~100m之间,沿倾向一般延伸25~50m;矿体倾角较陡在40°~79°之间,一般为50°左右,矿床平均品位K2O9.69%,K2O品位变化系数为5.54%。矿体厚度变化较大,在3.00~28.82 m之间,平均厚度12.64 m,厚度变化系数为94.27%。
3矿石特征
矿区内钾长石矿石矿物组合基本一致,主要矿物组成为钾长石,其含量自边缘相至中心相有逐渐增高的趋势,次要矿物为石英、斜长石;依据矿石结构可分为细粒花岗细晶岩型、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四种自然类型。
矿体赋存于早元古代达肯大阪(岩)群中,矿体顶、底板围岩主要为花岗伟晶岩,白云质大理岩、黑云石英片岩、煌斑岩等。
3.1矿石的矿物成分
矿石的主要矿物为钾长石(52.8%),次要矿物为斜长石(19%)、石英(23.7%),白云母(2.7%),副矿物为黑云母、石榴子石、磷灰石、电气石、锆石、绿帘石、锂云母、铁质等组成。(见图2)
钾长石主要为微斜长石、条纹长石,其次是正长石。少数微斜长石具有格子状双晶;条纹长石的主晶是微斜长石,嵌晶是钠长石。钠长石呈细脉状、纺锤状、波纹状、树枝状。
斜长石主要为更长石,他形板状为主,大小不等,晶粒间局部接触,杂乱排列。可见聚片双晶,由于受力,往往发生扭折、弯曲变形等现象,微隙发育,略具碎粒化现象,波状消光。常被微斜长石、石英交代,具绢云母化等蚀变。
石英,他形粒状,填隙分布于长石晶粒间,具碎粒化,不均匀,局部呈粒状集合体,见被压扁拉长现象,局部集合体略呈定向性排列。常交代长石、无色透明,微系发育,波状消光。
白云母,呈迭片状聚集成不规则的团块、似脉状,少数呈鳞片状嵌布在长石、石英之间。黑云母,片状、鳞片状,分布于浅色粒状矿物晶粒间,多蚀变成绿泥石,含量甚微。
石榴子石,细粒状,分布于长石间隙中,局部见到。浅褐色,正极高突起,均质性,含量甚微。
3.2矿石的化学组分
矿石的化学组分主要为K2O,其次为Na2O、SiO2、Al2O3、CaO、MgO、Fe2O3、FeO、TiO2、烧失量(CO2↑)。采集样品分析得出,矿床K2O含量7.84~14.85%,平均9.69%,Na2O含量2.51~6.33%,平均3.71 %,含量略高,可将其与含量较低矿石综合利用; CaO含量0.18~0.65%,平均0.27%,MgO含量0.58~0.004%,平均0.10 %,(CaO+MgO)含量为0.37%,远小于2%,矿石质量较好,SiO2含量61.93~69.89%,平均67.10 %,Al2O313.21~18.28%,平均15.49%,Fe2O3含量1.00~2.17%,平均1.46%,FeO含量0.44~1.44%,平均0.92%,TiO2含量0.001~0.028%,平均0.01%,烧失量(CO2↑)含量2.23~7.08%,平均3.76%。
3.3矿石结构、构造
矿石结构以伟晶结构为主,文象结构及似文象结构也较发育;构造主要为块状构造,其次为带状构造、混杂状构造
伟晶结构:微斜长石多呈较大晶块或集合体,主要长石为微斜条纹长石,主晶为微斜长石,粒径一般可达3cm~10cm,嵌晶为钠长石,其次为石英,白云母。
块状构造:岩石中各组分的成分和结构是均一的,无气孔,矿物排列无一定次序,无一定方向,不具任何特殊形象的均匀块体。
带状构造:岩石中较粗粒与较细粒结构的矿物、岩石彼此逐层交替,从而在岩石中呈条带中彼此平行或近于平行分布。
4矿床成因
晚古生代海西期在柴达木盆地东北缘岩浆岩活动十分剧烈,在本区有大量的海西期侵入岩侵位于早元古代达肯大坂(岩)群地层中,侵入岩主要有中基性的闪长岩类以及中-粗粒花岗岩、似斑状花岗岩等。在岩浆结晶分异作用的末期,岩浆中聚集了大量Si、K、Na、挥发组分(H2O、CO2、S、P、B、F)和稀有元素等,沿区内达肯大坂(岩)群地层中的薄弱面和构造裂隙,在相对封闭和高温、高压(几公里深处、约几百-几千个大气压,温度700~400度)的环境中缓慢冷却结晶形成了本区大量的伟晶岩脉;由于高温、高压,使得熔浆能溶解较多的挥发组分,在这些挥发组分的作用下,残浆的粘度和矿物的结晶温度降低,使矿物有充分的结晶时间,为结晶分异作用和形成巨大的矿物晶体提供有利条件。在大量的伟晶岩脉中, K2O含量较高的形成了钾长石伟晶岩型矿床,属分异型白云母—石英—钾长石矿床。经后期构造作用和风化剥蚀作用下,逐渐形成今日之地貌,使钾长石矿出露地表。
5找矿标志
由于钾长石矿赋存于伟晶岩脉中,且直接裸露于地表,因此寻找花岗伟晶岩脉是找矿的明显岩性标志。
参考文献
[1]张国权,杜显彪等.青海省乌兰县沙柳泉地区钾长石矿普查报告[R].2012.
[2]任家琪,伊有昌等.青海省第三轮成矿远景区划研究及找矿靶区预测[M].青海省国土资源厅.2005年6月.
[3]耿林,彭润民,刘晓玲.青海矿产资源可持续开发利用战略对策研究[J].青海師范大学学报(自然科学版).2006(02).
[关键词]沙柳泉 钾长石矿 地质特征 矿床成因
[中图分类号] P613 [文献码] B [文章编号] 1000-405X(2014)-10-16-2
0引言
钾长石作为工业原料,可用于制造生产玻璃、陶瓷、钾肥等。由于我国的可溶性钾盐(钾肥)资源十分贫乏,其储量不足世界资源的5%。然而,我国却是一个农业大国,对钾肥的需求量巨大,随着农业的发展,钾肥的使用量也将增加。曾经我国年消费钾的90%以上靠进口,钾肥作为国家农业命脉长期受到外国的制约。为缓解我国的可溶性钾资源长期不足的问题,开发利用我国丰富的不溶性钾长石资源,具有重要现实意义。
1矿区地质特征
沙柳泉钾长石矿位于柴达木盆地东北缘,主要为前寒武纪地层所构成的“古隆起区”。总体构造方向为北西向。区内有大量的中基性、酸性岩体分布,花岗伟晶岩脉也“成群”产出,主要集中在阿姆尼克山东北部。区域内出露的地层主要有:早元古代达肯大坂(岩)群、侏罗纪、第三纪、第四纪。各岩石地层发生了不同程度的构造性变,变现为区内褶皱构造、断裂构造均比较发育,形成一系列的复式背斜构造等次级褶曲构造,总体走向可分为NW和NE和近EW向三组且规模较大。受构造影响,区内岩浆岩活动在西部形成以闪长岩为主的中基性侵入岩体,其次为中粗粒花岗岩,似斑状花岗岩;而且继侵入活动之后各类岩脉均比较发育,主要是加里东期、海西期,特别是花岗伟晶岩脉,在阿姆尼克山东北部密集出现,侵入早元古代达肯大坂(岩)群地层中,并伴生稀有金属及有关的长石、石英等矿产。(见图1)
2矿床地质特征
矿区位于阿姆尼克山的东北部即阿姆尼克山背斜的东段倾伏部位。总体构造线方向为北西向,断裂比较发育。岩体出露较少,主要在西北角有少量中粗粒角闪正长岩(ξ4),但脉岩较发育,主要由片麻岩状钾长花岗伟晶岩(ρ)、花岗斑岩脉(rл)、闪长玢岩(δu)、煌斑岩脉(x)等。伟晶岩脉在工区内成群产出,钾长石矿赋存其中。
根据前人工作,矿区内矿体主要分布于矿区中部。各矿体直接裸露地表,呈不规则状分布,矿体一般向深部和两侧延伸有变窄的趋势,尤其向深部矿体厚度和品位变化趋势明显。矿体多为顺层侵入,其产状大体与围岩产状一致,矿体走向在62°~100°之间,多数在85°左右,矿体倾向北西,个别矿体沿构造裂隙面穿插于地层中,矿体走向为近东西向、南东向;多呈透镜状、分枝复合状产出;沿走向控制长度多在35~100m之间,沿倾向一般延伸25~50m;矿体倾角较陡在40°~79°之间,一般为50°左右,矿床平均品位K2O9.69%,K2O品位变化系数为5.54%。矿体厚度变化较大,在3.00~28.82 m之间,平均厚度12.64 m,厚度变化系数为94.27%。
3矿石特征
矿区内钾长石矿石矿物组合基本一致,主要矿物组成为钾长石,其含量自边缘相至中心相有逐渐增高的趋势,次要矿物为石英、斜长石;依据矿石结构可分为细粒花岗细晶岩型、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四种自然类型。
矿体赋存于早元古代达肯大阪(岩)群中,矿体顶、底板围岩主要为花岗伟晶岩,白云质大理岩、黑云石英片岩、煌斑岩等。
3.1矿石的矿物成分
矿石的主要矿物为钾长石(52.8%),次要矿物为斜长石(19%)、石英(23.7%),白云母(2.7%),副矿物为黑云母、石榴子石、磷灰石、电气石、锆石、绿帘石、锂云母、铁质等组成。(见图2)
钾长石主要为微斜长石、条纹长石,其次是正长石。少数微斜长石具有格子状双晶;条纹长石的主晶是微斜长石,嵌晶是钠长石。钠长石呈细脉状、纺锤状、波纹状、树枝状。
斜长石主要为更长石,他形板状为主,大小不等,晶粒间局部接触,杂乱排列。可见聚片双晶,由于受力,往往发生扭折、弯曲变形等现象,微隙发育,略具碎粒化现象,波状消光。常被微斜长石、石英交代,具绢云母化等蚀变。
石英,他形粒状,填隙分布于长石晶粒间,具碎粒化,不均匀,局部呈粒状集合体,见被压扁拉长现象,局部集合体略呈定向性排列。常交代长石、无色透明,微系发育,波状消光。
白云母,呈迭片状聚集成不规则的团块、似脉状,少数呈鳞片状嵌布在长石、石英之间。黑云母,片状、鳞片状,分布于浅色粒状矿物晶粒间,多蚀变成绿泥石,含量甚微。
石榴子石,细粒状,分布于长石间隙中,局部见到。浅褐色,正极高突起,均质性,含量甚微。
3.2矿石的化学组分
矿石的化学组分主要为K2O,其次为Na2O、SiO2、Al2O3、CaO、MgO、Fe2O3、FeO、TiO2、烧失量(CO2↑)。采集样品分析得出,矿床K2O含量7.84~14.85%,平均9.69%,Na2O含量2.51~6.33%,平均3.71 %,含量略高,可将其与含量较低矿石综合利用; CaO含量0.18~0.65%,平均0.27%,MgO含量0.58~0.004%,平均0.10 %,(CaO+MgO)含量为0.37%,远小于2%,矿石质量较好,SiO2含量61.93~69.89%,平均67.10 %,Al2O313.21~18.28%,平均15.49%,Fe2O3含量1.00~2.17%,平均1.46%,FeO含量0.44~1.44%,平均0.92%,TiO2含量0.001~0.028%,平均0.01%,烧失量(CO2↑)含量2.23~7.08%,平均3.76%。
3.3矿石结构、构造
矿石结构以伟晶结构为主,文象结构及似文象结构也较发育;构造主要为块状构造,其次为带状构造、混杂状构造
伟晶结构:微斜长石多呈较大晶块或集合体,主要长石为微斜条纹长石,主晶为微斜长石,粒径一般可达3cm~10cm,嵌晶为钠长石,其次为石英,白云母。
块状构造:岩石中各组分的成分和结构是均一的,无气孔,矿物排列无一定次序,无一定方向,不具任何特殊形象的均匀块体。
带状构造:岩石中较粗粒与较细粒结构的矿物、岩石彼此逐层交替,从而在岩石中呈条带中彼此平行或近于平行分布。
4矿床成因
晚古生代海西期在柴达木盆地东北缘岩浆岩活动十分剧烈,在本区有大量的海西期侵入岩侵位于早元古代达肯大坂(岩)群地层中,侵入岩主要有中基性的闪长岩类以及中-粗粒花岗岩、似斑状花岗岩等。在岩浆结晶分异作用的末期,岩浆中聚集了大量Si、K、Na、挥发组分(H2O、CO2、S、P、B、F)和稀有元素等,沿区内达肯大坂(岩)群地层中的薄弱面和构造裂隙,在相对封闭和高温、高压(几公里深处、约几百-几千个大气压,温度700~400度)的环境中缓慢冷却结晶形成了本区大量的伟晶岩脉;由于高温、高压,使得熔浆能溶解较多的挥发组分,在这些挥发组分的作用下,残浆的粘度和矿物的结晶温度降低,使矿物有充分的结晶时间,为结晶分异作用和形成巨大的矿物晶体提供有利条件。在大量的伟晶岩脉中, K2O含量较高的形成了钾长石伟晶岩型矿床,属分异型白云母—石英—钾长石矿床。经后期构造作用和风化剥蚀作用下,逐渐形成今日之地貌,使钾长石矿出露地表。
5找矿标志
由于钾长石矿赋存于伟晶岩脉中,且直接裸露于地表,因此寻找花岗伟晶岩脉是找矿的明显岩性标志。
参考文献
[1]张国权,杜显彪等.青海省乌兰县沙柳泉地区钾长石矿普查报告[R].2012.
[2]任家琪,伊有昌等.青海省第三轮成矿远景区划研究及找矿靶区预测[M].青海省国土资源厅.2005年6月.
[3]耿林,彭润民,刘晓玲.青海矿产资源可持续开发利用战略对策研究[J].青海師范大学学报(自然科学版).2006(02).