论文部分内容阅读
摘要：贵人峰铷矿床地处武夷成矿带广东南段，是近年来新发现的铷矿床，初步估算铷矿床规模较大，品位较高。贵人峰铷矿床产于浅变质岩系中，铷赋存于变质岩中的云母类矿物中。该类型铷矿床的研究程度较低。本文通过对贵人峰铷矿床的矿石特征包括矿石组构、矿物成分、化学成分等进行较为详细的研究，并探讨铷元素的赋存状态，对下一步工作或寻找同类型矿床有一定的参考价值。
关键词：贵人峰铷矿床；矿石特征；赋存状态
1 引言
铷作为重要的稀有金属之一，是“十二五”规划以来培育发展战略性新兴产业所需要的功能材料、结构材料。由于铷具有良好的光电性能和稳定的辐射频率，除应用于军事、科技领域外，还广泛应用于光电、玻璃、化工等民用领域。[1]近几年中国铷精矿产量严重不足，远不能满足国内市场需求，每年需要从国外大量进口铷精矿。我国铷矿具有资源分布广、类型多、但独立矿床少、品位低、开发利用难度大等特点。2011年之后，随着“三稀”项目开展的，铷矿的勘查和研究工作日益受到重视。
通过查阅相关文献，发现对铷矿床中的花岗岩、花岗伟晶岩型矿床的研究较多，而对岩体外接触变质带中铷矿床的研究程度很低，对产出于变质岩中的贵人峰铷矿床进行研究，对寻找同类型的矿床和区域找矿具有一定的参考价值。本文主要对铷矿床的矿石特征包括矿石组构、矿物成分、化学成分等进行较为详细的研究，并探讨铷元素的赋存状态。
2 区域与矿床地质特征
矿区在大地构造位置上属北东-南西向永梅-惠阳拗陷的永梅凹褶断束，处于北东向武夷断裂成矿带之南西部，梅县-蕉岭小型山字型构造脊柱-北北东向蕉岭复式向斜东翼，南礤背斜的北西侧。
区内出露地层主要有上震旦统楼子坝组（Z2lz）和丁屋岭组（Z2dw）、中-下泥盆统桂头群（D1-2g）、中泥盆统老虎头组（D2l）、中上泥盆统春湾组（D2-3ch）、下石炭统大湖组与忠信组并层（C1d-zh）、中石炭统黄龙组（C2h）和第四系（Q）。其中上震旦统楼子坝组地层为一套浅海相浅变质岩系地层，是铷矿主要赋矿层位。区内构造主要受北东向断裂控制，其与东西向断裂带复合处，为成矿有利部位。区内岩浆岩广泛分布，主要为晚侏罗世侵入岩中细粒黑云母花岗岩，岩体铷含量较高，往深部还可见钨钼等多金属矿化。区内围岩蚀变发育，种类较多。其中黑云母化、绢云母化与铷矿化关系密切。
铷矿体产出于楼子坝组地层与隐伏花岗岩体外接触带。控制长近500m，宽近200m，面积约0.01km2。按照氧化铷含量≥0.06%的指标，初步圈定VRb1、VRb2两个主要铷矿体。两矿体呈似层状产出，总体走向北北东，倾向北西西，平均倾角40°左右，产状较稳定，往深部变缓。两矿体品位、厚度都较稳定。
3 矿石特征
3.1 矿石组构
3.1.1 矿石构造
区内铷矿石具块状构造、变余微层理构造等。
1、块状构造：区内矿石最常见的构造形式。矿石中黑云母、长石、石英等矿物排列无次序、分布均匀。
2、变余微层理构造：鳞片状黑云母沿石英粒间充填，空间上具略显定向分布的特征。
3.1.2 矿石结构
区内铷矿石具鳞片变晶和片状变晶结构、变余粉砂状结构、角岩结构，具体如下：
1、鳞片变晶结构和片状变晶结构：绢云母粒度微细而具鳞片变晶结构，黑云母粒度相对较粗而具片状变晶结构。
2、变余粉砂状结构：石英多呈碎屑状产出，自生加大的现象不明显，粒间充填的胶结物主要是黑云母和绢云母，部分矿块中因石英、长石等碎屑矿物含量较高亦具此种结构类型。
3、角岩结构：石英、长石等碎屑矿物含量低于具变余粉砂状结构的矿石，黑云母、绢云母等鳞片状矿物含量较高、分布杂乱、定向排列的特征不明显。
3.2 矿石成分
3.2.1 化学成分
矿石主要有用元素为Rb、Mo，伴生有用、有害组分含量低。
3.2.2 矿物成分
据已有地质资料，矿区中钼矿床与铷矿床产出空间相近，钼元素赋存于金属矿物中，而铷元素则赋存于非金属矿物中。铷矿石的矿物成分和钼矿石基本相同。矿石中金属矿物以辉钼矿为主，黄铁矿、钛铁矿、白铁矿和褐铁矿较常见，局部见有黑钨矿、黄铜矿、辉铜矿、铜蓝、闪锌矿、方铅矿、钛铁矿和金红石，尚见极微量的碲铋矿、自然铋和白钨矿零星分布。
非金属矿物主要是石英、黑云母和绢云母，次为钾长石、斜长石、白云母、绿泥石、蒙脱石、黄玉和萤石。下面具体描述与铷矿相关的非金属矿物。
1、云母
包括黑云母、绢云母和白云母。黑云母为细小的鳞片状，晶体直径除极少数可至0.04mm左右外，一般小于0.02mm，大多沿石英、长石等碎屑矿物粒间充填，亦常嵌布在绢云母集合体中。绢云母亦为微细的鳞片状，但鳞片直径较黑云母更为细小，一般在0.01mm以下。绢云母的产出形式表现不一，有的绢云母主要與黑云母混杂交生，有的除部分与黑云母交生以外，相当部分呈成分较为单一的眼球状、透镜状或不规则团块状集合体产出。白云母主要呈细脉状沿裂隙充填交代早期形成的黑云母、绢云母和石英，部分细脉中尚见辉钼矿、萤石等零星分布。
2、长石
包括钾长石和斜长石。钾长石和斜长石均作为棱角不明显的碎屑矿物产出，双晶不甚发育，主要呈稀疏～星散浸染状与石英、黑云母或绢云母混杂交生，粒度一般变化于0.02～0.1mm之间。
3.3 铷元素赋存状态
铷的地球化学性质决定其在自然界中没有独立的铷矿物产出，而是以类质同象的形式赋存于含钾矿物中[8]。经扫描电镜能谱微区成分分析结果显示，氧化铷主要呈类质同像集中分布在黑云母和绢云母晶格中，赋存于长石中的很少。显然，需要使黑云母和绢云母都进入铷精矿中才能保证Rb2O回收率。
参考文献
[1]孙艳.王瑞江，亓锋，李建康，梅燕雄.世界铷资源现状及我国铷开发利用建议[J].中国矿业，2013，22（9）：11-13.
[2]王登红，王瑞江，李建康，赵芝，于扬，代晶晶，陈郑辉，李德先，屈文俊，邓茂春，付小方，孙艳，郑国栋.中国三稀矿产资源战略调查研究进展综述[J].中国地质，2013，40（2）：361-370.
[3]孙艳.我国铷典型矿床及其成矿构造背景研究[D].北京：中国地质大学（北京），2013.
[4]陈毓川.华南与燕山期花岗岩有关的稀土、稀有、有色金属矿床成矿系列[J].矿床地质，1983，2（2）：15-24.
[5]广东省地质局区域地质调查队一分队.1：200000梅县幅区域地质矿产调查报告，1971.
[6]福建省冶金工业局.1：200000上杭幅区域地质矿产调查报告，1971
[7]广东省有色金属地质局九三五队.广东省蕉岭县文福镇钼矿详查阶段性报告，2014.
[8]刘英俊，曹励明，李兆麟，等.元素地球化学[M].北京：科学出版社，1984：154 -156.
[9]DZ/T 0203—2002，稀有金属矿产地质勘查规范[S].
[10]王丹，曾强，金明，等.某铷矿石选矿试验[J].金属矿山，2015（5）：97-100.
（作者单位：长江大学）
关键词：贵人峰铷矿床；矿石特征；赋存状态
1 引言
铷作为重要的稀有金属之一，是“十二五”规划以来培育发展战略性新兴产业所需要的功能材料、结构材料。由于铷具有良好的光电性能和稳定的辐射频率，除应用于军事、科技领域外，还广泛应用于光电、玻璃、化工等民用领域。[1]近几年中国铷精矿产量严重不足，远不能满足国内市场需求，每年需要从国外大量进口铷精矿。我国铷矿具有资源分布广、类型多、但独立矿床少、品位低、开发利用难度大等特点。2011年之后，随着“三稀”项目开展的，铷矿的勘查和研究工作日益受到重视。
通过查阅相关文献，发现对铷矿床中的花岗岩、花岗伟晶岩型矿床的研究较多，而对岩体外接触变质带中铷矿床的研究程度很低，对产出于变质岩中的贵人峰铷矿床进行研究，对寻找同类型的矿床和区域找矿具有一定的参考价值。本文主要对铷矿床的矿石特征包括矿石组构、矿物成分、化学成分等进行较为详细的研究，并探讨铷元素的赋存状态。
2 区域与矿床地质特征
矿区在大地构造位置上属北东-南西向永梅-惠阳拗陷的永梅凹褶断束，处于北东向武夷断裂成矿带之南西部，梅县-蕉岭小型山字型构造脊柱-北北东向蕉岭复式向斜东翼，南礤背斜的北西侧。
区内出露地层主要有上震旦统楼子坝组（Z2lz）和丁屋岭组（Z2dw）、中-下泥盆统桂头群（D1-2g）、中泥盆统老虎头组（D2l）、中上泥盆统春湾组（D2-3ch）、下石炭统大湖组与忠信组并层（C1d-zh）、中石炭统黄龙组（C2h）和第四系（Q）。其中上震旦统楼子坝组地层为一套浅海相浅变质岩系地层，是铷矿主要赋矿层位。区内构造主要受北东向断裂控制，其与东西向断裂带复合处，为成矿有利部位。区内岩浆岩广泛分布，主要为晚侏罗世侵入岩中细粒黑云母花岗岩，岩体铷含量较高，往深部还可见钨钼等多金属矿化。区内围岩蚀变发育，种类较多。其中黑云母化、绢云母化与铷矿化关系密切。
铷矿体产出于楼子坝组地层与隐伏花岗岩体外接触带。控制长近500m，宽近200m，面积约0.01km2。按照氧化铷含量≥0.06%的指标，初步圈定VRb1、VRb2两个主要铷矿体。两矿体呈似层状产出，总体走向北北东，倾向北西西，平均倾角40°左右，产状较稳定，往深部变缓。两矿体品位、厚度都较稳定。
3 矿石特征
3.1 矿石组构
3.1.1 矿石构造
区内铷矿石具块状构造、变余微层理构造等。
1、块状构造：区内矿石最常见的构造形式。矿石中黑云母、长石、石英等矿物排列无次序、分布均匀。
2、变余微层理构造：鳞片状黑云母沿石英粒间充填，空间上具略显定向分布的特征。
3.1.2 矿石结构
区内铷矿石具鳞片变晶和片状变晶结构、变余粉砂状结构、角岩结构，具体如下：
1、鳞片变晶结构和片状变晶结构：绢云母粒度微细而具鳞片变晶结构，黑云母粒度相对较粗而具片状变晶结构。
2、变余粉砂状结构：石英多呈碎屑状产出，自生加大的现象不明显，粒间充填的胶结物主要是黑云母和绢云母，部分矿块中因石英、长石等碎屑矿物含量较高亦具此种结构类型。
3、角岩结构：石英、长石等碎屑矿物含量低于具变余粉砂状结构的矿石，黑云母、绢云母等鳞片状矿物含量较高、分布杂乱、定向排列的特征不明显。
3.2 矿石成分
3.2.1 化学成分
矿石主要有用元素为Rb、Mo，伴生有用、有害组分含量低。
3.2.2 矿物成分
据已有地质资料，矿区中钼矿床与铷矿床产出空间相近，钼元素赋存于金属矿物中，而铷元素则赋存于非金属矿物中。铷矿石的矿物成分和钼矿石基本相同。矿石中金属矿物以辉钼矿为主，黄铁矿、钛铁矿、白铁矿和褐铁矿较常见，局部见有黑钨矿、黄铜矿、辉铜矿、铜蓝、闪锌矿、方铅矿、钛铁矿和金红石，尚见极微量的碲铋矿、自然铋和白钨矿零星分布。
非金属矿物主要是石英、黑云母和绢云母，次为钾长石、斜长石、白云母、绿泥石、蒙脱石、黄玉和萤石。下面具体描述与铷矿相关的非金属矿物。
1、云母
包括黑云母、绢云母和白云母。黑云母为细小的鳞片状，晶体直径除极少数可至0.04mm左右外，一般小于0.02mm，大多沿石英、长石等碎屑矿物粒间充填，亦常嵌布在绢云母集合体中。绢云母亦为微细的鳞片状，但鳞片直径较黑云母更为细小，一般在0.01mm以下。绢云母的产出形式表现不一，有的绢云母主要與黑云母混杂交生，有的除部分与黑云母交生以外，相当部分呈成分较为单一的眼球状、透镜状或不规则团块状集合体产出。白云母主要呈细脉状沿裂隙充填交代早期形成的黑云母、绢云母和石英，部分细脉中尚见辉钼矿、萤石等零星分布。
2、长石
包括钾长石和斜长石。钾长石和斜长石均作为棱角不明显的碎屑矿物产出，双晶不甚发育，主要呈稀疏～星散浸染状与石英、黑云母或绢云母混杂交生，粒度一般变化于0.02～0.1mm之间。
3.3 铷元素赋存状态
铷的地球化学性质决定其在自然界中没有独立的铷矿物产出，而是以类质同象的形式赋存于含钾矿物中[8]。经扫描电镜能谱微区成分分析结果显示，氧化铷主要呈类质同像集中分布在黑云母和绢云母晶格中，赋存于长石中的很少。显然，需要使黑云母和绢云母都进入铷精矿中才能保证Rb2O回收率。
参考文献
[1]孙艳.王瑞江，亓锋，李建康，梅燕雄.世界铷资源现状及我国铷开发利用建议[J].中国矿业，2013，22（9）：11-13.
[2]王登红，王瑞江，李建康，赵芝，于扬，代晶晶，陈郑辉，李德先，屈文俊，邓茂春，付小方，孙艳，郑国栋.中国三稀矿产资源战略调查研究进展综述[J].中国地质，2013，40（2）：361-370.
[3]孙艳.我国铷典型矿床及其成矿构造背景研究[D].北京：中国地质大学（北京），2013.
[4]陈毓川.华南与燕山期花岗岩有关的稀土、稀有、有色金属矿床成矿系列[J].矿床地质，1983，2（2）：15-24.
[5]广东省地质局区域地质调查队一分队.1：200000梅县幅区域地质矿产调查报告，1971.
[6]福建省冶金工业局.1：200000上杭幅区域地质矿产调查报告，1971
[7]广东省有色金属地质局九三五队.广东省蕉岭县文福镇钼矿详查阶段性报告，2014.
[8]刘英俊，曹励明，李兆麟，等.元素地球化学[M].北京：科学出版社，1984：154 -156.
[9]DZ/T 0203—2002，稀有金属矿产地质勘查规范[S].
[10]王丹，曾强，金明，等.某铷矿石选矿试验[J].金属矿山，2015（5）：97-100.
（作者单位：长江大学）