荣成市大疃刘家铍矿地质特征.pdf

î T Ð Z E´ î g v € > E µ € ¹ É + ˜y> Ö  ,ä  £ ,ì V ï(ö ê 8 » Ø ¹ É € Á > ° ý ,ö ê õ û 264003)K 1 : 荣成市大疃刘家铍矿床赋存于中生代正长花岗岩中,受北西向张扭性断裂控制铍元素以羟硅铍石单矿物赋存于绢云母化高岭土化正长花岗岩中,其次呈分散状态分布于绢云母中矿床的形成与富碱性热液和钙碱性正长花岗岩有关,为中温热液型铍矿床,形成于中生代燕山晚期1 o M :铍矿床;羟硅铍石;中温热液;矿床地质;山东荣成;大疃刘家Ï m s Ë | : P618. 72 Ó D S M ’ : A山东省荣成市大疃刘家铍矿是山东省第三地质矿产勘查院于1975年进行荣成东南部1B 2. 5万地质调查时发现的,于1998年对其进行了较系统的普查评价矿床规模虽小,但对地质找矿具有重要的指导意义¹1 矿区地质概况大疃刘家铍矿位于山东省荣城市人和镇东南约4 km处;在地质构造部位上位于胶南 威海造山带威海断隆之乳山 威海凸起南部。

矿区内侵入岩极为发育,主要为中生代燕山晚期槎山超单元院夼单元之中粗粒正长花岗岩、人和单元之粗粒正长花岗岩,印支期宁津所超单元峨石山单元之中细粒含角闪正长岩和东山单元之斑状中粒含黑云辉石正长岩:均为钙碱性系列岩石铍矿(化)体即赋存在中粗粒正长花岗岩中区内NW 向断裂构造极为发育,出露有 5条,规模较大者长 1 250~ 2 000 m,宽 10~ 50 m;走向290b~ 330b,倾向NE,倾角67b~ 85b,主期变形为张扭性质断裂带内发育硅化、高岭土化、碳酸盐化蚀变,为区内主要控矿断裂(图1)2 矿床地质特征图 1 荣成市大疃刘家铍矿地质略图1, 2) 槎山超单元人和单元, 院夼单元; 3, 4) 宁津所超单元东山单元,峨石山单元; 5) 压扭性断裂; 6) 张扭性断裂; 7) 碎裂岩; 8) 绢云高岭土矿; 9) 铍矿体及编号2. 1 € 8 + ˜该矿床共有7个矿体,均赋存于 NW向张扭性断裂构造带中,产状与断裂产状基本一致其中规模较大的有Ñ 1, Ñ 3, Ò 1和Ó 1号矿体Ñ 1号矿体:地表出露长度800 m,宽20 m,呈透镜状展布总体走向 285b~ 330b,倾向 NE,倾角60b~ 73b。

BeO品位(0. 0325~ 0. 1838) @10- 2,平均品位0. 0697 @10- 2 ;厚度 6. 22~ 14. 73 m,平均厚度8. 32 m矿体地下有分枝现象,局部具反倾特点85#第22卷第6 ) 7期 山东国土资源 2006年6 ) 7月y l à ° ù : 2006 04 19;© è ° ù : 2006 07 22;I  :孟舞平T € e º :刘玉潭( 1969- ) ,男,山东威海人,工程师,主要从事矿产勘查及区域地质调查工作¹山东省第三地质矿产勘查院,山东省荣成市大疃刘家矿区铍矿普查报告, 1999年Ñ 3号矿体:地表出露长度400 m,宽40 m,呈透镜状产出走向 310b,倾向 40b, 倾角 69b~ 70bBeO品位( 0. 0313 ~ 0. 2715) @10- 2, 平均品位0. 0985@10- 2,平均厚度13. 853 mÒ 1号矿体:赋存于 NW向次级断裂构造中地表出露长度160 m,宽6 m;走向285b,倾向 15b,倾角60b~ 65b,呈透镜状产出。

BeO品位(0. 0680~0. 2950) @10- 2,平均品位0. 1362 @10- 2;厚度3. 15~ 5. 51 m,平均厚度4. 32 m矿体自地表向深部呈舒缓波状延伸(图2)Ó 1号矿体:地表出露长度 900 m,宽 0. 50~4. 05 m,呈脉状产出走向305b~ 320b,倾向35b~50b,倾角55b~ 62bBeO品位( 0. 0490~ 0. 2000) @10- 2,平均品位0. 0709@10- 2 ;厚度0. 26~ 3. 23 m,平均厚度1. 06 m实测的物探 U, Th异常,与矿(化)体套合较好(图3)图2 荣成大疃刘家铍矿第200勘探线地质剖面图1) 腐植土; 2) 正长花岗岩; 3) 黑云正长岩; 4) 碎裂岩;5) 高岭土化正长花岗岩; 6) 铍矿体及编号2. 2 € F + ˜2. 2. 1 € F þ Ø + ˜地表铍矿石强风化后呈灰白色、淡黄褐色、灰绿色、浅灰色,呈土状,较为松散手摸之具有滑感,手捻后呈粉末状,具丝绢光泽钻孔中为半风化矿石,以高岭土化为特征,手掰易断、易碎2. 2. 2 € F î s(1)矿石物质组成矿石中矿石矿物为羟硅铍石,脉石矿物主要为图3 荣成大疃刘家铍矿第100勘探线地质物探综合剖面图1) 正长花岗岩; 2) 黑云正长岩; 3) 铍矿体;4) 高岭土化正长花岗岩绢云母,次为碳酸盐矿物、石英、长石等,另有少量的绿帘石、辉石、角闪石、黑云母等。

副矿物主要为榍石、锐钛矿、金红石、磷灰石等羟硅铍石呈板状、片状晶体,无色、白色或淡黄色长0. 06~ 5 mm,宽 0. 012~ 2 mm,少数为不规则状分子式 Be4 [ SiO2O7 ] ( OH ) 2 , 含 BeO 为42. 51@10- 2,主要组成元素为 Be, Si, 其次为 Al,Mg羟硅铍石主要与绢云母分布在一起,其次与碳酸盐矿物、石英等分布在一起羟硅铍石晶体部分具明显弯曲和波状消光甚至#86#第 22卷第6 ) 7期 山东国土资源 2006年 6) 7月位移现象,且被绢云母或碳酸盐矿物沿其裂隙交代,反映其经历了多期变形作用和中低温热液蚀变作用羟硅铍石在矿石中具 4种分布状态: ¹呈不规则细脉状零散分布; º呈细小板状晶体集中分布在绢云母集合体中; »呈板状堆积体分布在绢云母集合体中; ¼部分板状晶体穿切绢云母、褐色铁染物,但又被碳酸盐矿物交代包裹[ 1]矿石中的铍元素,主要以羟硅铍石单矿物赋存在绢云母高岭土化正长花岗岩中,占 79% ,其次呈分散状态分布于绢云母中,占20%2)矿石化学成分据化学全分析结果(表 1), 矿石富含 Al2O3,Fe2O3, Na2O, K2O,说明矿石形成与富碱性热液有关。

矿石中除 Be元素外,还富含 Ba, Mn, Ga, Nb,Zr 等元素(表 2), Be与 Ba, Mn, Zr 元素呈正相关,Ga, Nb含量较稳定(图 4)伴生有益元素 Nb2 O5(0. 001 @10- 2 ~ 0. 002 @10- 2 ), Ga( 0. 0035 @10- 2~ 0. 0038@10- 2), ZrO2( 0. 0269@10- 2 ~ 0. 0396@10- 2)图4 荣成市大疃刘家铍矿石元素相关图V 1 û F Ä Ð † s  ² T (XB% )样品名称 SiO2 TiO2 Al2O3 Fe2O3 FeO MnO MgO CaO Na2 O K2 O P2O5 CO2 H 2 O+ 总量铍矿石 51. 79 0. 43 24. 55 2. 96 0. 47 0. 074 0. 74 3. 22 0. 25 9. 11 0. 14 2. 50 3. 61 99. 84高岭土、绢云母化正长花岗岩 50. 62 0. 50 16. 97 0. 68 3. 48 0. 070 2. 33 5. 74 5. 44 4. 38 0. 38 8. 07 0. 58 99. 24正长岩 72. 93 0. 18 13. 20 1. 12 1. 19 0. 025 0. 77 1. 01 4. 03 4. 95 1. 19 0. 08 0. 43 99. 97中粗粒正长花岗岩 59. 45 0. 55 16. 86 2. 36 2. 40 0.10 1. 96 3. 21 4. 51 6. 77 2. 40 0. 10 0. 34 98. 91V 2 € F ; ö † s  Ü ( ² T元素 P Ni Ti Ba Mn W La Zn As Sr Li Be Pb Ga Cr Bi Nb Sn V Mo Sc Y Cu Zr Co Ya Ag( 10- 3 ) ( 10- 4) ( 10- 5) ( 10- 6 )含量 1[ 1< 1. 7 12. 1 8. 5 1< 1. 6 1[ 1< 4. 5 1< 17 10. 44. 3 [ 1 1< 2. 4 1[ 4. 2 1. 6 1. 2 1. 6 1[ 23. 5 1[ 1[ 1[注:分析样品数为10件。

Be元素的含量在不同岩石类型中,由基性岩到酸性岩有升高的趋势(表3)V 3 Beí Í  ò Ë û F Ï ¥ Ü ( c  (10- 6) *种类地壳丰度值基性岩 中性岩 花岗岩该区正长花岗岩岩石圈平均值含量 0. 2 0. 4 1. 8 5. 0 55. 0 3. 6* 据别乌斯, 1974年该区Be元素在不同岩石中含量不同由图 5可看出, Be元素在黑云辉石正长岩中含量最低,在正长花岗岩中含量中等,而在蚀变岩中含量最高Be元素在花岗岩中从老到新有增加的趋势,岩浆分异作用的晚期可使铍元素进一步富集,该区正长花岗岩中Be含量高出一般花岗岩约10倍说明 Be元素的沉淀和富集与碱性花岗岩和碱性热液有关2. 2. 3 € F ²   / # € F Ë ˜(1)矿石结构构造矿石结构主要为中细粒花岗变晶结构、交代结构和碎裂结构矿石构造为角砾状构造和土状、粉末状构造2)矿石类型按风化程度矿石自然类型分为全风化和半风化型矿石根据围岩蚀变、矿石特征,矿石成因类型为含铍绢云母化高岭土化正长花岗岩型矿石据矿石中有用矿物和主要矿物组合,矿石为羟硅铍石 绢云母碳酸盐矿物、长石石英、赤铁矿、重晶石型铍矿石。

2. 3 ¶ û K M矿体围岩为中粗粒正长花岗岩,夹石为绢云母#87#第22卷第6 ) 7期 成果与方法 2006年6 ) 7月化高岭土化正长花岗岩,矿体与夹石肉眼不易区分围岩蚀变类型为绢云母化、高岭土化、滑石化、碳酸盐化等图5 不同元素在不同岩石中的含量Ñ - 云辉正长岩; Ò - 正长花岗岩; Ó - 高岭土化正长岩;Ô - 绢云母化高岭土化正长花岗岩(矿化体)3 矿床成因及成矿时代探讨该区新发现的矿体、矿床与华南、新疆已知铍矿床类型(全国有色金属、稀有金属地质工作会议交流材料, 1978)明显不同,该区无含铍宝石类矿物(绿柱石,日光榴石等)该矿床为羟硅铍石绢云母 碳酸盐 石英 长石等矿物组合,副矿物以重晶石、赤铁矿、褐帘石、金红石等矿物组合为特征,以绢云母化、高岭土化、滑石化蚀变为标志与已知热液型铍矿床具相同之处:其一,中生代形成的碱性正长岩类杂岩体和钙碱性正长花岗岩具成矿专属性;其二,岩石中稀有金属元素明显高于同类岩石丰度值,且岩石中所含放射性元素U, Th 及总量高于平均丰度值;其三,受构造控制地壳中的铍元素在岩浆作用的不同阶段,其含量随基性岩(玄武岩)向酸性岩的演化过程不断升高,并且在花岗岩中由老到新含量不断增加,在岩浆分异作用晚期阶段得以富集,形成该区的铍异常。

伴随构造运动,岩浆期后热液沿裂隙上升迁移过程中,在适宜的理化环境下淬取花岗岩中的铍元素,在构造有利部位富集、沉淀成矿[ 2]根据围岩蚀变、矿物组合等特征,认为该矿床成因为中温热液型铍矿床(含铍蚀变花岗岩型铍矿床),其成矿时代为中生。