河南卢氏官坡伟晶岩中腐锂辉石的特征分析

白 峰，冯恒毅，邹思吉力，刘 姣

（中国地质大学(北京)矿物岩石材料开发应用国家专业实验室，北京 100083）

河南卢氏官坡伟晶岩中腐锂辉石的特征分析

白 峰，冯恒毅，邹思吉力，刘 姣

（中国地质大学(北京)矿物岩石材料开发应用国家专业实验室，北京 100083）

本文通过对河南卢氏官坡伟晶岩中的腐锂辉石矿物特征研究，得出腐锂辉石的主要矿物组成为锂绿泥石，含有少量的石英。与锂辉石相比，腐锂辉石中的Li含量明显减少，另外Rb和Cs的含量以及稀土元素从La至Lu的含量也明显减少。锂元素的损失，严重地影响了锂矿石的质量和利用价值。

腐锂辉石；锂绿泥石；官坡

河南卢氏官坡伟晶岩脉外侧存在着大量的白色、不透明、土状光泽的矿石。这类矿石表面具有纵纹、结构松散，多呈块状、板状分布。锂辉石经蚀变后的产物，称为腐锂辉石，以粘土矿物为主，主要有块白云母、蒙脱石、高岭石等[1,2]。而本区的蚀变白色矿石经研究表明，具有锂辉石的假象，主要矿物成分却是锂绿泥石，这在锂辉石蚀变产物中是非常少见的。

1 标本描述

腐锂辉石为白色，土状光泽，块状，硬度较低，沿固定的结构方向破碎，密度在2.5g/cm3左右，并留有锂辉石两组解理的假象(图1)。而锂辉石多为白色、浅绿色、灰色，晶面呈亚玻璃光泽，土状光泽；常呈粗大柱状或片状晶体，自形程度好，柱面常具有纵纹；参差状断口，断口可见两组近直角的解理(图2)。

在偏光镜下，腐锂辉石为半透明—不透明，可见到锂辉石的两组近90°夹角的解理假象。在腐锂辉石裂隙中间充填有石英细脉(图3、图4)。

2 扫描电镜观察

图1 腐锂辉石手标本

图2 锂辉石手标本

图3 单偏光镜下腐锂辉石

图4 正交偏光镜下腐锂辉石

利用扫描电镜对未蚀变的锂辉石和腐锂辉石的表面微形貌进行对比。仪器型号LEO-1450，工作电压200kV，分辨率3.5nm。测试单位：北京科技大学材料与工程学院实验测试中心。通过扫描电镜图片可以看到：锂辉石的一组平直解理(图5)在蚀变后，腐锂辉石尽管表面上存在原锂辉石解理的假象，但原来解理缝已经变得弯曲和模糊(图6)。

图5 锂辉石一组完全解理(SEM)

图6 腐锂辉石的解理假象(SEM)

3 X-射线粉晶衍射分析

对样品进行X-射线粉晶衍射分析其物相组成。测试单位：中国地质大学(北京)地学实验中心。实验仪器型号为D/Max-RC，实验条件为：CuKα1靶：波长，靶电压为40kV，靶电流为80mA，发散狭缝1°，接受狭缝0.15mm，防止散射狭缝1°。得到的X-射线粉晶衍射图谱如图7。

从图7和衍射数据分析可知，腐锂辉石主要是由锂绿泥石和少量的石英组成，而且矿物的结晶度不高，使得图谱的背景峰较高。

4 X-荧光光谱分析

为对比锂辉石和腐锂辉石的化学成分变化，测试采用X-荧光光谱扫描测试方法进行。测试单位：核工业北京地质研究院测试分析中心。测试方法和依据：GB/T14506.28-93硅酸盐岩石化学分析方法X-射线荧光光谱法测定主、次元素量。仪器型号：飞利浦PW2404，X-射线荧光光谱仪。测试结果见表1。

表1 官坡伟晶岩腐锂辉石与锂辉石主要化学成分对比(%)

对比锂辉石和腐锂辉石(主要为锂绿泥石)中化学成分的含量，Li2O流失严重，SiO2成分也少了很多。这说明锂辉石在流体参与下蚀变作用明显，位于锂辉石硅氧四面体链之间的金属离子流失严重。铝类质同像取代硅的位置，使得锂辉石由链状硅酸盐转变为层状硅酸盐，层间停留有大量的流体残留的水，形成了结构水。锂辉石蚀变成锂绿泥石的反应式为：

在上述作用中，水起到了重要作用，锂辉石蚀变成锂绿泥石过程中，产生的部分石英以细脉状充填在锂绿泥石中，部分结晶程度较差，造成X-射线衍射谱存在非晶质。大部分锂被带走。由于腐锂辉石保留了锂辉石晶体的假象，并且还存在锂的残留，可以推断河南官坡伟晶岩矿经历的流体蚀变次数较少，锂绿泥石没有进一步蚀变，保存了部分的锂资源。

5 ICP-MS微量元素分析

腐锂辉石微量元素测试采用电感耦合等离子质谱(ICP-MS)方法，仪器型号Finnigan MAT制造，HR-ICP-MS(ElementⅠ)，温度20℃，相对湿度30%。测试结果见表2。

通过微量元素含量测定，与锂辉石对比可知，腐锂辉石中的Li含量明显减少，另外Rb和Cs的含量以及稀土元素从La-Lu的含量也明显的减少了。这说明锂辉石在蚀变成腐锂辉石的过程中，大量的组分都流失了。尤其是可利用的锂元素损失较多，严重地影响了锂矿石的质量和利用价值。

表2 官坡伟晶岩腐锂辉石的微量元素成分(×10-6)

6 结论

伟晶岩中裸露在外表的锂辉石经蚀变后变为腐锂辉石，颜色由灰白色—浅绿色变为白色，结构变得较松散，易破碎，密度变小；经测定腐锂辉石的主要矿物成分为锂绿泥石，含有少量的石英。通过微形貌观察蚀变前后矿物表面解理的变化表明，腐锂辉石还保留有锂辉石的解理假象，解理痕迹已变得弯曲和模糊。蚀变前后的成分对比研究发现，蚀变后的腐锂辉石中的Li含量明显减少，另外Rb和Cs的含量以及稀土元素从La至Lu的含量也明显的减少了。其中锂元素的损失，严重地影响了锂矿石的质量。

[1]张志兰,张如柏,田慧新.秦岭某区稀有金属花岗伟晶岩中锂辉石的蚀变[J].成都地质学院学报,1979,(4):27-44.

[2]王濮,潘兆橹,翁玲宝.系统矿物学[M].北京:地质出版社,1982.

Study on Cymatolite From Guanpo Pegmatite Deposits in Lushi

BAI Feng, FENG Heng-yi, ZOU Si-jie, LIU Jiao
(National Laboratory of Mineral Materials,China University of Geosiences,Beijing 100083, China)

This article does systematic mineralogy research on cymatolite from Guanpo pegmatite by the observation of the hand specimens and microscope, X-ray powder diffraction, X-ray fluorescence analysis and ICP-MS. The main mineral composition of cymatolite are cookeite and little quartz. Lithium is lower content in the cymatolite.There are lower Rb、Cs、La-Lu in cymatolite than in spodumene. Heavy losses of Lithium influence seriously the quality and utilization ratio of Lithium ores.

cymatolite; cookeite; Guanpo

P578.954

A

1007-9386(2010)05-0029-03

中国地质大学(北京)矿物岩石材料开发应用国家专业实验室开放基金项目(07013A)。

2010-08-04