湖南大坪蚀变岩体型铷矿的发现及其找矿意义

蒙正勇

（湖南省地质调查院 湖南长沙 410116）

湖南大坪蚀变岩体型铷矿的发现及其找矿意义

蒙正勇

（湖南省地质调查院 湖南长沙 410116）

湖南大坪铷矿是近些年在湖南紫云山矿产远景调查工作中发现的一处初具规模的矿床。矿体产于紫云山岩体侏罗纪花岗岩中，严格受该期次的侵入体控制，与中侏罗世细粒白云母花岗岩关系密切，属富钠气热液蚀变岩体型稀有金属矿床，通过地表槽探工程和少量的深部钻孔验证，显示出了该矿具有较好的找矿潜力。

铷矿；找矿意义；侏罗纪花岗岩

花岗岩与成矿具有密切的关系已成为不争的事实[1～3]，并引起越来越多的地质学者们的重视和研究。最近，我们在湖南紫云山矿产远景调查工作中，结合使用手持式快速分析仪的找矿新技术，在紫云山岩体中部的大坪地区，发现了一处产于细粒白云母花岗岩内的具较大规模的铷矿床。这一发现，拓展了该地区乃至更大范围内的找矿视野。

1 区域地质背景

该区处于江南地体南缘，经历了武陵、雪峰、加里东、印支、燕山、喜山等多个发展阶段，形成了各具特色、相互叠加的岩浆演化序列，因而成矿条件十分有利，是钦杭成矿带西段的重要组成部分。

区内（图1）构造活动强烈，北东向，北西向、南北向断裂均有发育。

图1 湖南大坪矿区地质略图

区内岩浆活动频繁强烈，规模较大，形成紫云山岩体与各种脉体。岩性以花岗岩类为主，于区内大面积分布。花岗岩产出时代主要为早燕山构造—岩浆旋回，以三叠纪侵入体分布最广，其次为侏罗纪。根据岩体接触关系、同位素年龄、岩性等特征可分为三叠纪花岗岩（ηγT3B）和侏罗纪花岗岩（ηγJ2）。三叠纪花岗岩（ηγT3B）主要岩性为中粒二云母二长花岗岩，锆石U-Pb年龄约为207Ma，侏罗纪花岗岩（ηγJ2）主要岩性为细粒白云母花岗岩，锆石U-Pb年龄约为177Ma。侏罗纪花岗岩（ηγJ2）细粒白云母花岗岩与成矿关系密切。

2 矿区地质特征

2.1 岩浆岩

矿区内岩浆岩发育，与成矿关系密切。根据岩体接触关系、岩性以及同位素年龄特征对比，分别为三叠纪花岗岩（ηγT3A）和侏罗纪花岗岩（ηγJ2）。

三叠纪花岗岩（ηγT3A），分布于区内大部，主要岩性为中粒二云母二长花岗岩，灰色，半自形中粒结构，块状构造。岩石主要矿物成分为长石（70%）、石英（25%）、黑云母（3%）、白云母（1～2%）。长石多呈短柱状、粒状，粒径3～4mm。石英呈它形粒状，粒径3mm左右，黑云母为细小片状，分布较均匀，白云母少见，多为微细片状。该岩性与成矿无关。

侏罗纪花岗岩（ηγJ2），分布于矿区中北部，呈东西走向脉状展布，主要岩性为细粒白云母花岗岩，细粒花岗结构，岩石主要由微斜长石、钠长石、石英和白云母等组成。粒度大小在0.5～2mm之间。钠长石为半自形板状、板柱状，具钠氏、卡氏复合双晶，有时见肖钠双晶，Np’=1.5305，An=4～5。

分布不均匀，经常是呈聚晶出现。微斜长石呈它形板状、格子双晶较显著，石英以他形粒状出现。白云母呈半自行或半自形-他形晶，具弱多色：Np’无色，Nm’=Ng’均为浅玫瑰，可见甚小消光角。其分布不均匀。岩石受动力作用影响，云母有扭曲等变形现象，石英波状消光，甚者见裂纹；钠长石的双晶纹亦可见弯曲等形变或位错痕迹。岩石为富钠的气热液改变已结晶岩石的结果。岩石由于钠长石化较强而显示白色，标志明显，岩体即为矿体。

2.2 构造

区内（图1）断裂发育，形成了以北东向，北东东向断裂为主的构造，与含矿岩体（脉）走向一致，但就目前的工作程度得到的认识，该区断裂与成矿关系有很密切的关系。

2.3 蚀变作用

矿区内蚀变作用强烈，主要表现为钾化、钠长石化、云英岩化。与矿化关系最密切的蚀变为钠长石化和云英岩化，由于该矿床类型的特殊性，钠长石化引起的矿化蚀变导致侏罗纪花岗岩（ηγJ2）颜色显示为灰白色，风化后易成为白色粘土，锤敲即松散，找矿标志明显。

2.4 地球化学特征

矿区1：1万土壤地球化学测量表明（表1），区内Rb含量值整体呈现西高东低的格局（图2），共圈定13个Rb异常浓集中心，有一处异常浓集中心与Ⅰ号矿化带吻合程度高；有一处异常浓集中心则位于Ⅱ号矿化带上；有一处异常浓集中心与Ⅲ号矿化带吻合程度高；有二处异常浓集中心与Ⅳ号矿化带吻合程度高；另有多处异常浓集中心可能与附近出露的细粒花岗岩脉密切相关；其他异常成因有待进一步工作验证。

表1 大坪矿区Rb元素基本描述统计量

图2 湖南大坪矿区铷地球化学异常图

3 矿体特征

3.1 矿体规模及产状

矿体赋存于侏罗纪花岗岩（ηγJ2）中，岩体即矿体，矿区内共圈定铷矿体4个。总体走向NEE，倾向NNW，倾角较陡。矿体走向上稳定，呈似脉状产出，长度为1.8km。矿体在地表出露较宽，厚度宽几十米到上百米不等，经少量深部钻探工程验证，在垂向下49～165m，矿体厚度最大18.08m，最小3.38m。通过对Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ号矿体Rb2O资源量（Rb2O边界品位为0.06%）进行了初步估算，通过估算，共获334级Rb2O矿石量5572.8万t，Rb2O金属量5.5796万t。Rb2O资源量已达到大型以上规模。

3.2 矿石质量

据矿石薄片鉴定结果，矿石矿物成分为微斜长石、钠长石、石英和白云母等，岩石结构较均一。铷以类质同相赋存于富钾、钠矿物中，如长石和白云母。

化学分析结果表明：矿石Rb2O最高含量为0.18%；最低为0.061%，均达到边界品位（0.06%）以上，总体上，矿化在地表较均匀，沿垂向向下矿化变弱（孔深264m（孔斜70°）处矿石品位为0.064%）。

矿区矿石类型较简单，主要为细粒白云母花岗岩，矿石结构为花岗细粒结构，块状构造。

4 矿床成因及矿床模式探讨

4.1 矿床成因类型

大坪铷矿赋存于侏罗纪花岗岩（ηγJ2）内，矿体即岩体，矿床是富钠的气热液改变侏罗纪花岗岩（ηγJ2）岩石而形成。

4.2 成矿模式

4.2.1 邻省类似铷矿床的成因

近年来，在邻省相继发现了多处铷矿床，矿床规模都在大型以上，江西省北部某地燕山期花岗伟晶岩带在萤石矿评价的工作过程中，发现了伴生的铷矿床，该类型属于伟晶岩型铷矿。

在广东省铷矿床的找矿工作中，发现的铷矿主要有变质砂岩类型和蚀变花岗岩类型两种，2013年广东省东部某地又探明了蚀变花岗岩型铷矿床一处，该处铷主要存在云母中，部分存在钾长石中，估算铷资源量达160万t以上，是广东省找矿突破战略行动在梅州取得的重大成果。

4.2.2 湖南大坪铷矿成矿模式

过去普遍认为，工作区及周边地区稀有金属化探异常为花岗岩风化壳相关元素淋滤富集所致，本次工作首次提出工作区及外围稀有金属矿属“蚀变岩体型”稀有金属矿，其成矿母岩为区内细粒白云母花岗岩，该期次岩体即为矿（化）体的理论，这是在该区域找矿理论上的一次升华。

综合研究表明，矿区内铷矿为花岗岩浆中的Rb、Be、Nb、Ta、Sn、W等成矿元素，在深部高温高压梯度作用下，伴随着富含挥发组分的气热溶液向低温低压的氧化环境进行迁移，至近地表构造有利部位与花岗岩发生交代—云英岩化作用，气成高温热浪中的Rb、Be、Nb、Ta、Sn、W等有用金属元素与Si、AI、Fe、K、Na等亲氧元素结合并沉淀结晶，最后形成矿床（图3）。故矿床类型为蚀变岩体型稀有金属矿。

图3 湖南大坪矿区铷矿成矿模式图

5 找矿标志及远景分析

5.1 找矿标志

根据野外调查和综合研究分析，该类型铷矿的找矿标志有三点。

铷矿受侏罗纪细粒白云母花岗岩控制明显，因此，寻找该期次岩体是找该类型铷矿的重要地段。

岩体蚀变具钠长石化、云英岩化，成矿元素较高的特点，因此，钠长石化、云英岩化蚀变是找矿的重要地区。

矿区内铷矿体与土壤地球化学Rb异常完全吻合，土壤地球化学Rb异常区是重要找矿范围。

5.2 找矿远景分析

矿区内及外围具巨大找矿潜力，尤其注意出露侏罗纪细粒白云母花岗的地区及其相应的蚀变，据现有的工作成果来看，满足此二者一般都属蚀变岩体型稀有金属矿。

大坪铷矿床的发现，为在大坪地区乃至湖南省至我国其他地区的找矿工作提供了一个“亮点”。在今后找矿工作中，要加强对规模较大，时代为燕山期（侏罗纪）花岗岩的研究和剖析，寻找岩体内稀有金属矿。

[1]湖南地质矿产局.湖南省区域地质志[M].北京：地质出版社，1988.

[2]肖庆辉，邓晋福，马大铨，等.花岗岩研究思维与方法[M].北京：地质出版社，2002.

[3]陈毓川，裴荣富，张宏良，等.南岭地区与中生代花岗岩有关的有色及稀有金属矿床地质[M].北京：地质出版社，2002.

P618

A

1004-7344（2016）03-0138-02

2015-12-23

蒙正勇（1988-），男，助理工程师，本科，主要从事基础地质调查、矿产地质勘查等工作。