蒙古国西部某铷矿地质特征与成矿远景预测

张发山，刘亚朋，李 鹏

（中国冶金地质总局蒙古正元有限责任公司，山东济南 250101）

铷是一种稀有金属，是制造自动控制、光谱测定、雷达、激光器等设备的重要原料. 随着高新技术产业的迅猛发展，铷在航天航空、能源和国防工业等领域的应用需求不断增加，铷的氰化物和硼化物可做高能燃料，空间技术离子推进器和热离子能转换器也需要大量的铷。因此，寻找铷矿资源并开发利用具有重要的经济效益和社会效益。到目前为止，铷仅作为其他矿产综合回收的伴生元素，极少有单独铷矿的报道。通过对该区进行的地质工作，发现区内黑云二长花岗岩普遍铷矿化，且呈现全岩矿化的特征，圈定出1个厚大的铷金属矿体，且深部未封闭，这一特征的发现，颠覆了以往“钨钼矿为主，伴生铷”的传统找矿观念，形成新的“以铷矿为主矿，局部钨钼富集”的找矿思路，经过进一步的工作和研究，该区有望发现超大型铷矿。

1 矿区地质

该区位于蒙古阿尔泰褶皱区的德隆-萨格赛构造的科布多断裂处，区内构造活动频繁，岩浆活动剧烈，为本区铷矿的形成提供了有利的成矿地质条件。区内出露地层简单，主要为古生界中—上奥陶统巴哈留克组、下石炭统阿富达林组和第四系。矿区构造为断裂构造。主要为北北东向断裂，规模长数十m至几百m，宽1m左右，常被闪长岩脉、云英岩脉充填。区内大面积出露岩浆岩，是老阿尔卑斯（燕山）中晚期多期次岩浆活动的产物，与铷矿有关的为晚三叠—早侏罗世布拉特杂岩体（T3-J1K），岩性主要为黑云二长花岗岩。区内脉岩比较发育，主要有闪长岩脉、云英岩脉、辉长岩脉等，云英岩脉多呈北东向展布，规模一般不大，延伸40～500m，宽1～5m。区内蚀变明显，与成矿关系比较密切的蚀变为云英岩化、钾长石化、硅化，次有绿泥石化、钠长石化等。云英岩化形成的白云母含Rb2O[1]。随云英岩化的增强，白云母的含量增髙，其中Rb2O的含量也越高。所以云英岩化的强弱是Rb2O富集的一个重要因素。

2 矿床地质

2.1 蚀变岩体特征

区内蚀变岩体是一个以含Rb为主，伴有Mo、w等金属的蚀变岩体。主要由黑云二长花岗岩组成，见少量云英岩脉。黑云二长花岗岩和云英岩脉之间界线明显。区内岩体地表出露，地下为一个整体。岩体总体走向不明显，云英岩脉走向北东，倾向北西，倾角40°-60°。已控制的矿化蚀变岩体长约700米，最大宽度460m，最大延伸515.40m，深部未封闭。

图1 矿区地质略图

图2 矿体钻孔控制平面图及三维简图

图3 3线矿体剖面图

2.2 矿体特征

铷矿呈现全岩矿化赋存于黑云二长花岗岩中，黑云二长花岗岩即为矿体，通过钻孔控制圈定了1个矿体，编为1号矿体，矿体规模较大，地表出露，由10个钻孔控制，钻孔控制矿体形状为多棱柱形，垂直控制深度212-515.4m，平均深度327m。赋存标高为1830～2458m，矿体形态完整。单工程Rb2O平均品位0.038%-0.051%，矿体Rb2O平均品位为0.043%，有用组份分布均匀。该矿体估算矿石量16670万吨，Rb2O资源量7万吨。

矿石的矿物成分比较简单，矿石矿物：黄铜矿、黄铁矿、钛铁矿、磁黄铁矿等。脉石矿物：钾长石、斜长石、石英、黑云母、绢（白）云母（含氧化铷）、次生矿物、不透明矿物、后期矿物。

矿石矿物特征如下：

黄铜矿：淡硫黄色，它形粒状，弱非均质，大小＜0.25㎜，部分黄铜矿边缘被铜蓝交代，零星分布。黄铁矿：浅黄白色，半自形-它形粒状，均质，粒度大小＜0.0375㎜，局部零星分布。钛铁矿：浅棕色，不规则条状，非均质，多被交代呈残余状，大小＜0.1㎜，零星分布。磁黄铁矿：浅玫瑰色，半自形板状，非均质，大小＜0.5㎜，零星分布。

脉石矿物特征如下：

钾长石：呈半自形板状-它形粒状分布，可见类型主要为正长石，均已较强高岭土化、弱绢（白）云母化，粒度0.05～1.3㎜。斜长石：呈半自形板状-它形粒状分布，其类型主要为钠长石、钠-更长石，均已不同程度钠长石化、绢（白）云母化，粒度0.1～0.8㎜。石英：呈它形粒状分布于长石矿物颗粒间，少部分具重结晶，粒度0.05～1.8㎜。黑云母：呈鳞片状-叶片状分布，均已不同程度白云母化、碳酸盐化、铁质化，片径0.1～0.5㎜。绢（白）云母：呈鳞片状-叶片状或集合体状主要交代斜长石分布，片径0.02～0.5㎜，氧化铷主要赋存其中。不透明矿物：主要由铁质组成，呈星散状分布。后期矿物：主要由石英组成，呈脉状分布。黄铁矿、石英均不含铷，主要含铷矿物为云母类，次为长石类矿物[2、4]。

矿石结构：矿石结构为半自形-它形粒状结构、不规则粒状结构。矿石构造：矿石构造为星点状浸染构造、块状构造。矿石自然类型为原生矿，工业类型为钾长石一白云母-石英型。矿体围岩为黑云二长花岗岩、云英岩化花岗岩等。矿体中无夹石。

3 成矿远景预测及综合利用评价

由于该区花岗岩具有全岩矿化的特点，因此，地表出露的黑云二长花岗岩为寻找铷矿体的直接标志。与铷等稀有金属成矿关系密切的蚀变种类有钾长石化、钠长石化、高岭土化、云英岩化及硅化等[3、4]。该区出露的包含以上特征的黑云二长花岗岩面积约3.2km2，初步推断含矿岩体远景厚度1000米，结合已有工程揭露的全岩矿化的特点，按照以上岩体均匀含矿，品位均匀，预测Rb2O远景资源量300万吨以上。同时，该区黑云二长花岗岩具有“深部矿化富，品位高”的成矿前景。

本区矿石中Rb2O含量0.043%，含铷矿物为云母类、长石类矿物，其中云母中铷分布率＞90%。矿石中长石含量少，且含铷量低，长石中铷分布率＜10%。矿石中云母类以白云母占绝大多数，呈鳞片状-叶片状或集合体状主要交代斜长石分布，片径0.02～0.5㎜，主要与石英相嵌，结晶完好，易于解离。云母集合体中常有黄铁矿 、 以及细粒石英等包裹体，但云母片状晶完好，其中的包体在磨矿过程中易于解离，综合利用具备可行性。

4 结论

（1）通过本次地质勘查工作，发现区内黑云二长花岗岩普遍铷矿化，且呈现全岩矿化的特征，圈定出1个厚大的铷金属矿体，且深部未封闭，该矿体初步估算Rb2O资源量7万吨。预测Rb2O远景资源量＞300万吨。

（2）通过本次研究，颠覆了以往“钨钼矿为主，伴生铷”的传统找矿观念，形成新的“以铷矿为主矿，局部钨钼富集”的找矿思路。

（3）研究发现，主要含铷矿物为白云母 、钾长石。通过回收云母类矿物，可使铷得到有效利用。一旦铷矿需求热度提升，该矿区将具有巨大的经济价值。

（4）不必讳言，该矿美中不足是Rb2O品位偏低。但是，矿床的规模、潜在经济价值和，以及该区诱人的找矿前景，均能弥补这一不足。