安徽省多金屬礦床地質(zhì)特征及預(yù)測(cè)

楊 強(qiáng)

（安徽省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查局311地質(zhì)隊(duì)，安徽 安慶 246000）

1 區(qū)域地質(zhì)背景

查區(qū)區(qū)域上位于磨子潭—曉天斷裂和五河—水吼嶺強(qiáng)變形帶之間，多期構(gòu)造變形強(qiáng)烈，韌性、脆韌變形及脆性斷裂較為發(fā)育。韌性變形主要分布在變質(zhì)表殼巖和變形變質(zhì)侵入體中，形成多期強(qiáng)變形帶，大小不等的旋轉(zhuǎn)包體，S-C組構(gòu)，云母魚及構(gòu)造線，面理發(fā)育；脆性斷層主要是北東和湯池—主簿斷層通過(guò)查區(qū)。巖層以露震旦系佛子嶺群為主。由于超高壓變形變質(zhì)作用，查區(qū)大別山巖群形成極其復(fù)雜的褶皺形態(tài)，多以露頭尺度的緊同斜褶皺或無(wú)根勾狀和剪切流褶皺為主，局部出現(xiàn)晚期角閃巖相的變形褶皺，為密集成束構(gòu)造體系，構(gòu)成郯-廬斷裂帶南延片斷，其形成時(shí)期為燕山期[1]。

2 礦區(qū)地質(zhì)特征

2.1 地層

查區(qū)位于大別造山帶東段中部，主巖體北西面，主要出露中生代花崗巖，含少量第四系地層；北西出露元古生代變形變質(zhì)侵入體較少；礦區(qū)內(nèi)中生代花崗巖分布廣泛，巖石輕微碎裂，礦物解離明顯，微裂隙和礦物粒間無(wú)充填，殘存的膠體物質(zhì)和細(xì)砂、粘土等少量充填[2]。

2.2 巖漿巖

礦床中生代花崗巖廣泛分布，其中以青龍尖(K2Q)中細(xì)粒正長(zhǎng)巖為主；礦床中西部有少量散落的小巖體，巖體具有明顯的礦物解離作用，巖體呈暗灰色，粒狀結(jié)構(gòu)，微裂隙及礦物顆粒間沒(méi)有充填或膠質(zhì)充填不足，塊狀結(jié)構(gòu)，巖性為細(xì)粒狀石英二長(zhǎng)閃長(zhǎng)巖，巖石輕微碎裂。斜長(zhǎng)石粒狀半自形粒狀，黑云母呈自形粒狀，板狀；黑云母蝕成綠泥石、白云母等石英、鉀長(zhǎng)石他形粒狀；角閃石、片狀、不透明礦物半自形—自形粒狀，分散分布；后期弱泥化云母或絹云母化金剛石粒狀磷灰石多為包裹在石英、鉀長(zhǎng)石顆粒內(nèi)的針狀雛晶，較少出現(xiàn)在斜長(zhǎng)石晶體內(nèi)。新元古代變質(zhì)侵入巖主要出露在礦區(qū)的北面[3]。內(nèi)部主要是鉀堿性和鈣堿性花崗巖，類型為“Ⅰ”型花崗巖，或具“Ⅰ”型花崗巖特征；內(nèi)部主要是正長(zhǎng)斑巖和煌斑巖，其中，含鉀量較多的少量花崗斑脈走向都是北東向展布。脈寬一般在數(shù)十米至數(shù)百米之間，主巖性為中細(xì)粒石英二長(zhǎng)質(zhì)片麻巖，主巖性為青龍尖(K2Q)細(xì)粒正長(zhǎng)巖，白果樹(K1B)花子沖(K1H)主巖性為細(xì)粒似斑二長(zhǎng)花崗巖。碳酸鉀基質(zhì)礦物粒徑在0.5mm～4.0mm之間。是一種重要的風(fēng)化殼型鉀長(zhǎng)石成礦母巖。

2.3 構(gòu)造

礦區(qū)位于大別山區(qū)，屬中低山區(qū)。湯池-主薄原斷層位于礦區(qū)東部，向南延伸到礦區(qū)外部，屬于逆斷層。斷裂的走向約為30°，斷層面的主體向南東傾斜，斷裂呈扭曲狀起伏。斷裂對(duì)該區(qū)鉀長(zhǎng)石礦和稀土礦無(wú)明顯影響[4]。

2.4 風(fēng)化層特征

礦區(qū)位于大別山區(qū)，屬中低山區(qū)。海撥標(biāo)高650m以上，風(fēng)化層厚度為2m～52m，平均厚度為22.42m。地面風(fēng)化強(qiáng)烈，垂直分帶明顯，位于地面風(fēng)化帶頂部，其底部邊界一般自地表向下0.2m，局部深度0.5m。顏色為棕色-棕黑色，土壤松軟，土壤顆粒富集，腐殖質(zhì)含量豐富，在坡度較大，剝蝕性強(qiáng)的地區(qū)，這一層厚度減少甚至消失。全風(fēng)化層位于風(fēng)化帶上部，其下界深度一般在0m～2m，局部在5m以上。上巖體風(fēng)化成砂狀，下巖體殘留少量鉀長(zhǎng)石斑晶。長(zhǎng)石、云母大部分變成粘土礦物，原巖結(jié)構(gòu)構(gòu)造基本消失，巖體結(jié)構(gòu)仍保留，可見(jiàn)長(zhǎng)石殘晶云母。強(qiáng)風(fēng)化層位于全風(fēng)化層之下，深度0m～25m，局部最大50m。巖石呈松散-半松散狀，巖體內(nèi)鉀長(zhǎng)石斑晶未風(fēng)化或弱風(fēng)化，巖體內(nèi)處于強(qiáng)風(fēng)化層下，巖體為中厚層，巖體厚度一般小于2m，巖體呈半固結(jié)狀，鉀長(zhǎng)石斑晶未風(fēng)化或弱風(fēng)化，基質(zhì)內(nèi)強(qiáng)風(fēng)化。弱-非風(fēng)化層：位于強(qiáng)風(fēng)化層和中等風(fēng)化層之下，呈碎塊結(jié)構(gòu)；巖石風(fēng)化程度低，斑晶與基質(zhì)不風(fēng)化，斑晶難以分離；巖體構(gòu)造較完整，節(jié)理、裂縫發(fā)育，巖石較新鮮[5]。

3 礦體地質(zhì)特征

3.1 礦體特征

礦體整體形態(tài)為4個(gè)不規(guī)則形層狀，Ⅷ、Ⅹ礦體為鉀長(zhǎng)石礦體，Ⅺ為稀土礦體，Ⅸ為鉀長(zhǎng)石礦和離子吸附型稀土礦共生礦體。

Ⅷ礦體為鉀長(zhǎng)石礦體，位于主簿鎮(zhèn)105國(guó)道東側(cè)，具體位于大歇村小歇嶺一帶，長(zhǎng)度1199m，寬度400m；礦體厚度5.03m～8.11m不等，平均厚度7.27m；礦體K2O+Na2O平均含量11.83%、Fe2O3平均含量0.35%，平均含礦率36.27%；賦存標(biāo)高+631.89m～+703.73m。

Ⅸ礦體包含鉀長(zhǎng)石礦體、稀土礦體及鉀長(zhǎng)石礦和離子吸附型稀土礦共生礦體，位于主簿鎮(zhèn)105國(guó)道南東側(cè)，具體位于余畈村-金塘村-主簿村一帶，總體走向?yàn)楸北睎|向。礦體整體形態(tài)為不規(guī)則形，面積4.12km，長(zhǎng)度3867m，寬度400m～1621m不等，平均940m。其中，探礦權(quán)內(nèi)礦體面積3.60km2，探礦權(quán)外礦體面積0.52km2。

Ⅹ礦體為鉀長(zhǎng)石礦體，礦體位于主簿鎮(zhèn)105國(guó)道南東側(cè)，具體位于金塘村謝家老屋一帶，長(zhǎng)度606m，寬度約202m；平均厚度5.36m；礦體K2O+Na2O平均含量12.24%、Fe2O3平均含量0.35%，平均含礦率36.74%，賦存標(biāo)高+817.19m～+838.47m。該礦體位于礦權(quán)范圍外[6]。

Ⅳ礦體包含鉀長(zhǎng)石礦體、稀土礦體及鉀長(zhǎng)石礦和離子吸附型稀土礦共生礦體，礦體厚度5.14m；稀土氧化物平均品位0.055%。探礦權(quán)內(nèi)面積0.22km2，礦體厚度5.84m稀土氧化物平均品位0.055%；探礦權(quán)外面積0.054km2，礦體厚度2.25m稀土氧化物平均品位0.055%。賦存標(biāo)高+696.25m～+818.70m。

3.2 礦石特征

巖石中的高嶺土、絹云母、綠泥石等礦物，以及斑晶等顆粒礦物，如斜長(zhǎng)石、鉀長(zhǎng)石等，經(jīng)過(guò)一定的地表風(fēng)化淋濾作用，首先形成相應(yīng)于暗色礦物和微粒礦物的石英顆粒。原礦區(qū)風(fēng)化型鉀長(zhǎng)石礦為松散半固結(jié)砂狀，后期絹云母化，出現(xiàn)塊狀鈉包體或條帶，礦物成分主要為煙灰色石英，粒徑較大的淡肉紅鉀長(zhǎng)石，部分為微晶鈉包體。成礦母巖中的稀土元素經(jīng)風(fēng)化淋濾后呈離子態(tài)析出，與鉀長(zhǎng)石礦體共生，風(fēng)化后形成的粘土礦物對(duì)成離子吸附型稀土礦進(jìn)行吸附[7]。

鉀長(zhǎng)石礦石：中細(xì)粒、細(xì)粒似斑狀二長(zhǎng)花崗巖在地表經(jīng)一定程度的風(fēng)化淋濾作用后，鉀長(zhǎng)石斑晶和巖石中的石英顆粒則基本較完整保留。粗精礦的篩取率在30左右，經(jīng)篩徑為5目的篩子篩出，篩下物約70個(gè)，脈石礦物主要為少量暗色礦物、磁鐵礦和鐵質(zhì)，粒徑在0.2mm～5.0mm，呈砂土狀，中細(xì)粒，脈石似斑狀二長(zhǎng)花崗巖基質(zhì)部分，以及少量斑晶碎屑，主要礦物成分為斜長(zhǎng)石、絹云母、綠泥石。故礦區(qū)風(fēng)化型鉀長(zhǎng)石礦石呈松散-半固結(jié)砂狀，褐灰、灰黃色。

稀土礦石：稀土礦主體與鉀長(zhǎng)石礦同體共生，礦石自然類型為成礦母巖經(jīng)風(fēng)化后形成的松散-半固結(jié)砂狀二長(zhǎng)花崗巖，從風(fēng)化層垂直向上的風(fēng)化程度、稀土含量和浸出率的變化情況初步分析得出，隨著巖體風(fēng)化程度的降低，稀土品位相應(yīng)降低，浸出率的變化與稀土含量大致呈正相關(guān)，其總體表現(xiàn)為地表品位低，向下上升，然后逐漸變低的中高上下低紡錘形，與淋濾次生富集有關(guān)。

4 礦區(qū)開(kāi)發(fā)意義及前景

自20世紀(jì)90年代以來(lái)，亞洲，尤其中國(guó)建筑業(yè)快速增長(zhǎng)（年增長(zhǎng)率7%～9%）,與其相關(guān)的陶瓷和玻璃業(yè)不斷擴(kuò)大，推動(dòng)了對(duì)鉀長(zhǎng)石原料的需求，每年依次增長(zhǎng)3%～8%。據(jù)報(bào)道，中國(guó)餐具占世界用瓷一半，每年需求鉀長(zhǎng)石原料1500萬(wàn)噸。專家提出在亞洲，鉀長(zhǎng)石將是陶瓷和玻璃業(yè)的關(guān)鍵原料[8]。長(zhǎng)江三角洲地區(qū)是國(guó)內(nèi)經(jīng)濟(jì)發(fā)展最活躍地區(qū)之一，區(qū)內(nèi)（建筑、電瓷、日用）陶瓷和（特種）玻璃業(yè)發(fā)展快，規(guī)模大，對(duì)鉀長(zhǎng)石的需求量逐年增加且增加速度高于其他地區(qū)。據(jù)悉，為滿足長(zhǎng)江三角洲區(qū)內(nèi)相關(guān)制造業(yè)需求，尤其是滿足區(qū)內(nèi)外資企業(yè)的需求，每年從海外進(jìn)口優(yōu)質(zhì)長(zhǎng)石（Fe2O3＜0.06%）數(shù)十萬(wàn)噸。根據(jù)市場(chǎng)調(diào)查，長(zhǎng)石質(zhì)量不同價(jià)格差異，陶瓷用普通胚料長(zhǎng)石（Fe2O3＜0.5%）到廠價(jià)約180元/噸（諾貝爾瓷磚），陶瓷用白胚料長(zhǎng)石（Fe2O3＜0.11%）到廠價(jià)約450元/噸（諾貝爾瓷磚）。

離子吸附型礦產(chǎn)是安徽省劣勢(shì)礦種之一，截止2015年底，全省只發(fā)現(xiàn)一些零星礦點(diǎn)，目前僅有廣德縣新嶺一處。近年來(lái)我省開(kāi)展的《安徽省離子吸附型稀土礦資源調(diào)查評(píng)價(jià)》等項(xiàng)目在我省大別山地區(qū)發(fā)現(xiàn)一批離子吸附型稀土礦（化）點(diǎn)，主簿地區(qū)稀土礦是在風(fēng)化殼型鉀長(zhǎng)石礦勘查中發(fā)現(xiàn)的（稀土礦未系統(tǒng)取樣）。通過(guò)主簿礦區(qū)普查續(xù)作階段選礦試驗(yàn)，已發(fā)現(xiàn)稀土元素在鉀長(zhǎng)石尾礦中富集，初步證實(shí)可在鉀長(zhǎng)石礦開(kāi)發(fā)中同時(shí)綜合利用稀土礦資源，具有較大的找礦前景和綜合利用價(jià)值。

5 結(jié)論

礦石的綜合利用既是資源利用和提高未來(lái)礦山經(jīng)濟(jì)效益的重要需求，同時(shí)也可最大限度減少礦產(chǎn)資源開(kāi)展對(duì)環(huán)境的影響。可促進(jìn)礦產(chǎn)資源利用最大化，礦產(chǎn)開(kāi)發(fā)與環(huán)境保護(hù)和諧共進(jìn)，為綠色礦山建設(shè)鋪路。