2024年4月15日发(作者：掌元绿)
海南儋州铯铷稀有金属矿床地质特征
仝长亮
【摘 要】Danzhou Cs-Rb deposit is a newly-discovered large-scale deposit
of rare metals in Hainan Province. Based on the knowledge of regional
geology and geological structure of the mining area,this paper elaborates
on the ore quality,chemical composition and ore body characteristics of
both Skarn-type Cs-Rb deposits and greisen-type Rb author
analyzes the metallogenic mechanism of the deposits and provides new
direction for the prospecting works in this area.%海南儋州铯铷矿床为近期新
发现的规模较大的稀有金属矿床。本文结合区域地质和矿区地质构造，阐述了矽卡
岩型铯铷矿床和云英岩型铷矿床的矿石质量、化学成分和矿体特征，简单分析了矿
床的成矿机制，为该区域的地质找矿提供了新的方向。
【期刊名称】《矿产与地质》
【年(卷),期】2014(000)006
【总页数】7页(P713-719)
【关键词】铯铷;稀有金属;矿床地质特征;海南儋州
【作 者】仝长亮
【作者单位】海南省海洋地质调查研究院，海南 海口 570206
【正文语种】中 文
【中图分类】P618.7
海南儋州铯铷多金属矿床位于儋州市丰收矿区,在那大镇与和庆镇一带,为平缓丘陵
地形。矿床总体上平行展布于儋县岩体与上古生界地层的接触带附近,由一些列矿
脉组成。通过勘查,发现了矽卡岩型铯铷多金属矿床和云英岩型铷多金属矿床两个
类型,参照稀有金属勘查规范[1]查明铯氧化物(Cs2O)资源储量(332+333)达
7169.28t,资源潜力巨大,属海南省首次发现的矿种(表1)。
研究区大地构造处于王五-文教EW向深大断裂的西段南侧,儋县岩体隆起区的北东
部,受NE向褶皱与断裂构造制约。区域内地层出露广泛,主要为第四纪、白垩纪、
志留纪及奥陶纪地层。岩性有砂砾岩、长英岩、粉砂岩、千枚岩、片岩、石英岩等。
区内主要经历了加里东运动、海西-印支运动、燕山运动和喜山运动,构造形迹穿插
交错,断裂构造最为发育,次为褶皱构造。EW向、NNE向、NE向、NEE向、
NNW向及近SN向等断裂构造形迹均发育(图1)。
区域内岩浆岩活动频繁,分布面积广泛,并呈现多期次的特点,主要为海西-印支期花
岗岩,海西晚期二长花岗岩,印支期二长花岗岩,燕山期花岗岩等。区域矿产主要有钨
锡矿、铌钽矿、金矿、钨矿、铁锰矿、铜矿等[2]。2003年葛小月对海南儋县岩体
研究发现,儋县花岗岩主要为具定向构造的斑状黑云母二长花岗岩,属于准铝质Ⅰ型
花岗岩[3]。通过U-Pb方法定年显示儋县岩基形成于燕山早期(186±3Ma),修正了
前人将海南岛具有定向构造的变形花岗岩等同于海西-印支期花岗岩的认识。
矿区处于海南岛华南褶皱系五指山褶皱带北缘,儋县隆起北部。总体上是一个由古
生代奥陶纪-志留纪地层组成的西分坡复式向斜构造,其东南边、西北边和矿区深部
被中生代印支期-燕山晚期的多期次侵入岩穿插包围,NE-NEE走向的向斜、背斜构
造和层间与切层压扭性小断裂构造发育,常见中基性岩脉及石英脉填充[4]。
区内出露的地层主要有志留系下统的陀烈组(S1t)和奥陶系的南碧沟组(O n)。志留
系陀烈组地层为一套浅中变质粉砂细沙岩,呈NEE走向,整合与南碧沟组之上,东侧
被海西-印支期花岗岩侵入[4]。岩性为黑云母石英片岩、电气石石英片岩、石英绢
云母千枚岩、石英岩、大理岩等。在与中酸性花岗岩的外接触带云母含量增多,可
达10%～20%,多表现为定向构造(如条带状、定向杂斑状、交代状),与地层产状同
向,并可见绿泥石化、大理岩化、黄铁矿化、电气石化、黑云母化等气成热液蚀变
现象,表明经历了接触变质和热液变质作用。该套地层为铯铷多金属矿床的主要含
矿层。奥陶系南碧沟组为一套浅变质碎屑岩夹变质基性火山熔岩和基性火山碎屑岩
的岩石组合(绿片岩相)[4]。岩性以变质石英砂岩、石英岩、绢云母千枚岩、绢云板
岩为主,夹变质粉砂岩、细砂岩、碳质板岩,东南侧被燕山早期花岗岩(儋县岩体)侵
入,局部具有热液变质现象。侵入岩发育有海西-印支期和燕山期,呈岩基、岩墙和岩
株产状,与志留系和奥陶系不整合接触,接触带附近见富含铁、镁的中基性岩脉(偶见
超基性岩脉),沿裂隙穿插,如闪长玢岩、辉绿(玢)岩、煌斑岩、橄榄辉石岩等。
本区稀有金属矿床主要有两种类型,一类是含铯铷并伴生有钨、锂的矽卡岩型铯铷
(钨锂)矿床,另一类是含铷并伴生铯、铌、钽、锡、铍的云英岩型铷(铯铌钽锡铍)矿
床。
2.1 矽卡岩型铯铷矿
2.1.1 矿体特征
矽卡岩型铯铷(钨锂)矿已查明矿体33条(表 2),除在中部有473m2的出露点,其他
均为隐伏矿体,矿体大致呈脉状,平行带状分布,长约1700m,走向NEE,倾向340°～
360°,倾角40°～60°,西高东低,分多层向深部延伸,延深一般在300～700m,宽度约
500m。矿体产于石英二长闪长岩岩株与志留系含钙质千枚岩、片岩、变质砂岩的
接触带,呈似层状沿层间裂隙带分布,纵横向变化较大。根据其产状、规模、分布特
征及深部延伸情况,可细分为Ⅰ号矿脉带和Ⅱ号矿脉带(图2)。
Ⅰ号矿脉带主要包括V101～V122(包括V129～V131)等25条矿脉,产于志留系陀
烈组地层与石英二长闪长岩的外接触带,距离接触带较近,部分矿体延伸到岩体中。
走向NEE,倾向NNW,倾角25°～60°,矿脉带长约1.5km,宽300～500m,矿体的形
态为带状、层状、似层状、透镜状,规模较大,连续性较好,平均厚度可达几米至十几
米,布局变化较大,平均品位多在0.05%～0.07%之间,达到最低工业品位。
Ⅱ号矿脉带包括V123～V133(不包括V129～V131)等8条矿脉,产于志留系陀烈
组地层与石英二长闪长岩的外接触带,距离接触带较远,走向SEE,倾向NNE,倾角
20°～50°。矿体规模较小,长约50～250m,平均厚度在1～2m之间,变化不大,平均
品位在0.03%左右。
2.1.2 矿石特征
矽卡岩型铯铷(钨锂)矿石产于石英二长闪长岩与志留系地层的外接触带,自然类型比
较多样,都具矽卡岩化,按成矿岩石的成分可分为黑云母闪长岩、黑云母辉石闪长岩、
黑(金)云母透闪石岩、黑云母阳起石岩、黑云母石英闪长岩、黑云母片岩、黑云母
石英片岩、黑云母斜长变粒岩,还有少量蚀变辉长岩、辉石岩和橄榄石岩等。
矿石结构复杂,有交代(残余)结构、(纤维)柱状变晶结构、(鳞)片状变晶结构、粒状
变晶结构、筛状变晶结构、碎裂结构、鳞片状花岗变晶结构、变余辉长结构等,矿
物一般呈半自形或他形,矿石结构往往为以上2～3种结构的组合。其中,交代(残余)
结构为矿石主要特征结构。
矿石构造主要分为两大类,一类为块状、斑状、杂斑状、微片状构造,主要见于Ⅰ号
矿脉带;另一类为片状、条带状构造,多见于Ⅱ号矿脉带;两类构造的矿石在物理性能
与化学成分上有一定差异。此外,矿石还有浸染状、斑点状、定向排列、裂隙填充
等构造形态。
2.1.3 化学成分
矿石富含铁、镁、钙而低硅,同时含有较高的钛、铬、硫,含少量钨,主要成矿元素为
铯、铷而且铯大于铷,其成矿作用同中酸性的岩浆岩有比较密切的成因联系。全矿
区33个矿体,Cs2O品位在0.0227%～0.0870%之间,矿区平均品位为0.0534%。
单工程品位在0.0230%～0.1501%之间(单样最高品位为0.2590%)。一般情况,Ⅰ
号矿脉带的斑状、杂斑状矿石,Cs2O品位较高(可达最低工业品位的2～3倍),而且
Cs2O＞Rb2O;Ⅱ号矿脉带的片状、条带状矿石, Cs2O品位较低,以边界品位矿石
为主,多为Rb2O＞Cs2O。
矿石除主要元素Cs和Rb之外,伴生组分主要有W、Li。在27个组合样品中,有8
个样品WO3含量达矿化级(0.01%～0.064%),有2个样品WO3含量达边界品位
(0.064%～0.12%),有2个样品WO3含量可达最低工业品位(大于0.12%),最高达
0.0165%,地表探槽局部含W更高;Li2O含量个别接近伴生综合回收工业指标
(0.2%)。
2.1.4 交代蚀变特征
矿石多具有交代现象,由原岩为含钙质、碳质的砂页岩经区域变质后,再经中酸性岩
浆侵入(黑云母石英闪长岩等)接触变质和含铯、铷等多种金属成分的岩浆气液填充
二次交代作用,形成矽卡岩型铯铷矿石。矿石主要由黑(金)云母、斜长石、石英、辉
石、透辉石、角闪石、透闪石、阳起石等矿物组成,还常见有绢云母、绿泥石、黄
铁矿、电气石等气成热液蚀变矿物。其中黑(金)云母为矿石的特征矿物,呈褐色鳞片
状或者片状集合体,定向排列或杂乱分布,片径0.1～0.5mm,大者可达2mm,晶内常
有铁质析出,多与石英、斜长石、电气石、透闪石、辉石、白云母等矿物相伴产出。
黑云母大多呈交代产出,根据不同岩性,其交代原岩矿物有角闪石、斜长石、辉石等,
同时部分黑云母也发生蚀变,被绢云母、白云母、电气石、绿泥石等矿物取代。矿
石中黑云母含量为10%～40%,甚至更多,部分黑云母片径较大,分布微定向,局部较
富集,往往形成“花斑”状构造,Cs2O含量随着黑云母含量的增加而增加,多数可以
达到最低工业品位或者最低工业品位的2～3倍,而Rb2O的含量基本可以达到边
界品位。
一般来说,靠近侵入体,交代蚀变作用较强,形成的矿石类型包括黑云母斜长变粒岩、
黑云母闪长岩、黑云母辉石闪长岩、黑(金)云母透闪石岩、黑云母阳起石岩、黑云
母片岩等。矿石中黑云母的含量一般为10%～50%,呈鳞片状或片状集合体,分布不
均匀,极端情况含量可达90%以上,形成交代残余结构、变余结构、纤维状结构、变
晶结构,片状、斑状和杂斑状构造,含矿气液沉淀或交代形成的黑云母等矿物含量较
多,矿物晶粒较粗大,以致其矿石品级多为“工业级矿石”。通过单矿物分析(表3),
可以看出90%以上的铯铷元素都赋存于黑云母或金云母矿物中。
远离侵入体,矿石由原岩为石英质或长英质粉砂岩经历区域变质后,再经岩浆侵入接
触变质和含Cs、Rb等多种成分的岩浆气液交代作用形成。形成的矿石类型多为黑
云母石英片岩、黑云母斜长变粒岩等。矿石呈灰色、深灰色;片状、粒状变晶结构,
定向片状、条带状,定向斑点状构造;主要矿物为石英、黑云母、斜长石及电气石等,
副矿物有绿泥石、黄铁矿、绢云母、白云母、钾长石、磷灰石、白钛石、榍石、炭
质等。黑云母一般含量10%～30%,呈细微片状,作定向排列,分布比较均匀,常见绢
云母化和绿泥石化。该矿石具有区域变质和气液蚀变的特征,距离成矿母岩(石英二
长闪长岩)相对较远,接触交代成矿作用表现较弱,与铯铷矿相关的黑云母含量较少,
矿物晶粒较小,分布相对均匀,矿石品级大多属于贫矿(品位为0.03%左右)。
2.2 云英岩型铷矿
2.2.1 矿体特征
云英岩型铷(铯铌钽锡铍)矿发现的矿(化)脉体共65条,广泛分布于以西分坡为中心
的狭长地带(图3),矿脉带呈NEE走向,多数向S倾,倾角60°～80°之间,矿脉带长度
超过5500m,宽度300～1100m。围岩多为志留系陀烈组地层,岩性为黑云母石英
片岩、千枚岩及变质砂岩等。矿体多被20～50m间隔的探槽控制,少数开展了钻
探验证,验证深度100m以浅。据探槽控制的该类型主要脉体统计,矿体控制长度在
50～350m之间,达150m以上的有13条,占39%,总体倾向170°～180°,倾角
61°～88°;脉幅普遍较薄,多数介于0.3～0.8m之间,平均厚度小于可采厚度0.5m者
约占一半。
2.2.2 矿石特征
云英岩型铷(铯铌钽锡铍)矿主要产于志留系陀烈组和奥陶系南碧沟组地层,为岩脉型
矿床。原生矿石为云英岩矿石、白云母斜长花岗岩矿石或白云母长石石英岩矿石,
风化矿石有云英岩矿石、含白云母石英岩矿石、石英云英岩矿石、白云母岩矿石等,
均以富含白云母和石英、长石为特征。云英岩见于风化矿石和原生矿石。呈白色、
灰白色;鳞片状、粒状变晶结构,部分碎裂结构、糜棱结构,块状构造,部分定向构造、
流动构造明显;矿石主要成分为石英、白(绢)云母,占99%以上,部分含铁质。白云母
为片状、鳞片状,含量10%～45%,晶体具变形和解理发生弯曲现象,常有定向分布,
片径变化较大,可分为中细晶(0.5～2mm)、粗晶(2～5mm)和巨晶(5～20mm),且
片径的大小与矿石中铷含量具有较好的正相关关系。白云(斜长)花岗岩矿石,半自
形―他形变晶结构,局部呈碎裂结构;由斜长石、石英、白(绢)云母及钾长石等矿物组
成,副矿物有电气石、褐铁矿、黄铁矿、白钛石、高岭石、透闪石、磷灰石等。白
云母及绢云母呈片状、鳞片状―显微鳞片状,含量5%～15%,片径0.01～2.7mm。
矿石中各种矿物定向分布比较明显,且具有碎裂结构,受构造裂隙影响。
2.2.3 化学成分
云英岩型铷铯矿石富含硅而低铁、镁、钙,氟和铌的含量相对较高,含少量锡,主要成
矿元素为铷、铯,而且铷大于铯。矿石主要成矿组分为铷、铯。全矿区65个矿体的
Rb2O品位在0.0743%～0.1464%,其中V2、V6、V15号3个已稀疏钻探控制的
矿体,单工程工业矿平均综合品位0.1262%～0.2843%,边界矿平均综合品位
0.0623%～0.1142%,均为Rb2O＞Cs2O。矿石除主要元素为Rb之外,尚常有Cs、
Nb、Ta、Sn、Be达到或者接近共伴生综合回收工业指标,例如22个地表具有代
表性的拣块矿石样品平均含Cs2O 0.0277%、含(Nb+Ta)2O50.0209%,V2和V6
号矿体共4个钻孔的切割矿石样品含Cs2O 0.0187%～0.0362%,含
(Nb+Ta)2O50.0111%～0.0304%,均可达到边界品位乃至工业品位的要求,地表矿
体露头还常见含Sn 0.05%～0.6%,组合分析结果表明BeO的含量亦较高。这些有
用组分尤其是Nb、Ta的含量同Rb含量呈比较好的正相关性。
矽卡岩型矿石产于中酸性石英闪长岩与志留系地层的内外接触带,具有透辉石、辉
石、黑(金)云母、阳起石、透闪石等矿物,有时含有少量的硅灰石、尖晶石、绿帘石,
但并未含有石榴石,具矽卡岩的特征;矿石中还具有黑云母化、绿泥石化、电气石化、
绢云母化等气成热液蚀变特征,因此其矿床成因可能为接触交代与气成热液共同作
用。
大多数云英岩型矿脉均分布于矿区中部的陀烈组地层中,其围岩主要是碳质黑云母
石英片岩、千枚岩及变质石英砂岩、粉砂岩,矿脉切层贯入,气成热液成因显著。
矿体的形成受NEE向的小型断裂构造控制,从矿石的特征来看,普遍存在有动力变形
现象,表明断层及裂隙为成矿气液的运移与富集提供了通道和空间。
多期次岩浆活动伴随着岩浆期后成矿热液的形成与活动,为本区铯铷多金属矿的形
成提供了必须的成矿物质与热动力条件。其中,燕山早期侵入的石英二长闪长岩、
热液岩脉是接触交代矽卡岩型铯铷(钨锂)矿床的成矿母岩;而云英岩脉、长石石英脉
等与云英岩型铷(铯铌钽锡铍)矿床的形成密切相关。
海南儋州铯铷稀有金属矿床为海南首次发现矿种,主要为矽卡岩型铯铷(钨锂)矿床和
云英岩型铷(铯铌钽锡铍)矿床两种类型,属接触交代和气成热液成因矿床,其中矽卡
岩型矿床已控制规模巨大,具有较好的资源前景。该矿种的发现,为重新认识该地区
的成矿环境和成矿机制提供了实践基础。
【相关文献】
[1] 中华人民共和国国土资源部.稀有金属矿产地质勘查规范(DZ/ T0203-2002)[S].2002.
[2] 陈哲培主编.海南省岩石地层[M].武汉:中国地质大学出版社,1997.
[3] 葛小月.海南岛中生代岩浆作用及其构造意义-年代学、地球化学及Sr-Nd同位素证据[D].广州:
中国科学院广州地球化学研究所,2003.
[4] 汪啸风,倪世钊,曾庆銮,等.海南岛地质(一)、(二)、(三)[M].北京:地质出版社,1991.
2024年4月15日发(作者：掌元绿)
海南儋州铯铷稀有金属矿床地质特征
仝长亮
【摘 要】Danzhou Cs-Rb deposit is a newly-discovered large-scale deposit
of rare metals in Hainan Province. Based on the knowledge of regional
geology and geological structure of the mining area,this paper elaborates
on the ore quality,chemical composition and ore body characteristics of
both Skarn-type Cs-Rb deposits and greisen-type Rb author
analyzes the metallogenic mechanism of the deposits and provides new
direction for the prospecting works in this area.%海南儋州铯铷矿床为近期新
发现的规模较大的稀有金属矿床。本文结合区域地质和矿区地质构造，阐述了矽卡
岩型铯铷矿床和云英岩型铷矿床的矿石质量、化学成分和矿体特征，简单分析了矿
床的成矿机制，为该区域的地质找矿提供了新的方向。
【期刊名称】《矿产与地质》
【年(卷),期】2014(000)006
【总页数】7页(P713-719)
【关键词】铯铷;稀有金属;矿床地质特征;海南儋州
【作 者】仝长亮
【作者单位】海南省海洋地质调查研究院，海南 海口 570206
【正文语种】中 文
【中图分类】P618.7
海南儋州铯铷多金属矿床位于儋州市丰收矿区,在那大镇与和庆镇一带,为平缓丘陵
地形。矿床总体上平行展布于儋县岩体与上古生界地层的接触带附近,由一些列矿
脉组成。通过勘查,发现了矽卡岩型铯铷多金属矿床和云英岩型铷多金属矿床两个
类型,参照稀有金属勘查规范[1]查明铯氧化物(Cs2O)资源储量(332+333)达
7169.28t,资源潜力巨大,属海南省首次发现的矿种(表1)。
研究区大地构造处于王五-文教EW向深大断裂的西段南侧,儋县岩体隆起区的北东
部,受NE向褶皱与断裂构造制约。区域内地层出露广泛,主要为第四纪、白垩纪、
志留纪及奥陶纪地层。岩性有砂砾岩、长英岩、粉砂岩、千枚岩、片岩、石英岩等。
区内主要经历了加里东运动、海西-印支运动、燕山运动和喜山运动,构造形迹穿插
交错,断裂构造最为发育,次为褶皱构造。EW向、NNE向、NE向、NEE向、
NNW向及近SN向等断裂构造形迹均发育(图1)。
区域内岩浆岩活动频繁,分布面积广泛,并呈现多期次的特点,主要为海西-印支期花
岗岩,海西晚期二长花岗岩,印支期二长花岗岩,燕山期花岗岩等。区域矿产主要有钨
锡矿、铌钽矿、金矿、钨矿、铁锰矿、铜矿等[2]。2003年葛小月对海南儋县岩体
研究发现,儋县花岗岩主要为具定向构造的斑状黑云母二长花岗岩,属于准铝质Ⅰ型
花岗岩[3]。通过U-Pb方法定年显示儋县岩基形成于燕山早期(186±3Ma),修正了
前人将海南岛具有定向构造的变形花岗岩等同于海西-印支期花岗岩的认识。
矿区处于海南岛华南褶皱系五指山褶皱带北缘,儋县隆起北部。总体上是一个由古
生代奥陶纪-志留纪地层组成的西分坡复式向斜构造,其东南边、西北边和矿区深部
被中生代印支期-燕山晚期的多期次侵入岩穿插包围,NE-NEE走向的向斜、背斜构
造和层间与切层压扭性小断裂构造发育,常见中基性岩脉及石英脉填充[4]。
区内出露的地层主要有志留系下统的陀烈组(S1t)和奥陶系的南碧沟组(O n)。志留
系陀烈组地层为一套浅中变质粉砂细沙岩,呈NEE走向,整合与南碧沟组之上,东侧
被海西-印支期花岗岩侵入[4]。岩性为黑云母石英片岩、电气石石英片岩、石英绢
云母千枚岩、石英岩、大理岩等。在与中酸性花岗岩的外接触带云母含量增多,可
达10%～20%,多表现为定向构造(如条带状、定向杂斑状、交代状),与地层产状同
向,并可见绿泥石化、大理岩化、黄铁矿化、电气石化、黑云母化等气成热液蚀变
现象,表明经历了接触变质和热液变质作用。该套地层为铯铷多金属矿床的主要含
矿层。奥陶系南碧沟组为一套浅变质碎屑岩夹变质基性火山熔岩和基性火山碎屑岩
的岩石组合(绿片岩相)[4]。岩性以变质石英砂岩、石英岩、绢云母千枚岩、绢云板
岩为主,夹变质粉砂岩、细砂岩、碳质板岩,东南侧被燕山早期花岗岩(儋县岩体)侵
入,局部具有热液变质现象。侵入岩发育有海西-印支期和燕山期,呈岩基、岩墙和岩
株产状,与志留系和奥陶系不整合接触,接触带附近见富含铁、镁的中基性岩脉(偶见
超基性岩脉),沿裂隙穿插,如闪长玢岩、辉绿(玢)岩、煌斑岩、橄榄辉石岩等。
本区稀有金属矿床主要有两种类型,一类是含铯铷并伴生有钨、锂的矽卡岩型铯铷
(钨锂)矿床,另一类是含铷并伴生铯、铌、钽、锡、铍的云英岩型铷(铯铌钽锡铍)矿
床。
2.1 矽卡岩型铯铷矿
2.1.1 矿体特征
矽卡岩型铯铷(钨锂)矿已查明矿体33条(表 2),除在中部有473m2的出露点,其他
均为隐伏矿体,矿体大致呈脉状,平行带状分布,长约1700m,走向NEE,倾向340°～
360°,倾角40°～60°,西高东低,分多层向深部延伸,延深一般在300～700m,宽度约
500m。矿体产于石英二长闪长岩岩株与志留系含钙质千枚岩、片岩、变质砂岩的
接触带,呈似层状沿层间裂隙带分布,纵横向变化较大。根据其产状、规模、分布特
征及深部延伸情况,可细分为Ⅰ号矿脉带和Ⅱ号矿脉带(图2)。
Ⅰ号矿脉带主要包括V101～V122(包括V129～V131)等25条矿脉,产于志留系陀
烈组地层与石英二长闪长岩的外接触带,距离接触带较近,部分矿体延伸到岩体中。
走向NEE,倾向NNW,倾角25°～60°,矿脉带长约1.5km,宽300～500m,矿体的形
态为带状、层状、似层状、透镜状,规模较大,连续性较好,平均厚度可达几米至十几
米,布局变化较大,平均品位多在0.05%～0.07%之间,达到最低工业品位。
Ⅱ号矿脉带包括V123～V133(不包括V129～V131)等8条矿脉,产于志留系陀烈
组地层与石英二长闪长岩的外接触带,距离接触带较远,走向SEE,倾向NNE,倾角
20°～50°。矿体规模较小,长约50～250m,平均厚度在1～2m之间,变化不大,平均
品位在0.03%左右。
2.1.2 矿石特征
矽卡岩型铯铷(钨锂)矿石产于石英二长闪长岩与志留系地层的外接触带,自然类型比
较多样,都具矽卡岩化,按成矿岩石的成分可分为黑云母闪长岩、黑云母辉石闪长岩、
黑(金)云母透闪石岩、黑云母阳起石岩、黑云母石英闪长岩、黑云母片岩、黑云母
石英片岩、黑云母斜长变粒岩,还有少量蚀变辉长岩、辉石岩和橄榄石岩等。
矿石结构复杂,有交代(残余)结构、(纤维)柱状变晶结构、(鳞)片状变晶结构、粒状
变晶结构、筛状变晶结构、碎裂结构、鳞片状花岗变晶结构、变余辉长结构等,矿
物一般呈半自形或他形,矿石结构往往为以上2～3种结构的组合。其中,交代(残余)
结构为矿石主要特征结构。
矿石构造主要分为两大类,一类为块状、斑状、杂斑状、微片状构造,主要见于Ⅰ号
矿脉带;另一类为片状、条带状构造,多见于Ⅱ号矿脉带;两类构造的矿石在物理性能
与化学成分上有一定差异。此外,矿石还有浸染状、斑点状、定向排列、裂隙填充
等构造形态。
2.1.3 化学成分
矿石富含铁、镁、钙而低硅,同时含有较高的钛、铬、硫,含少量钨,主要成矿元素为
铯、铷而且铯大于铷,其成矿作用同中酸性的岩浆岩有比较密切的成因联系。全矿
区33个矿体,Cs2O品位在0.0227%～0.0870%之间,矿区平均品位为0.0534%。
单工程品位在0.0230%～0.1501%之间(单样最高品位为0.2590%)。一般情况,Ⅰ
号矿脉带的斑状、杂斑状矿石,Cs2O品位较高(可达最低工业品位的2～3倍),而且
Cs2O＞Rb2O;Ⅱ号矿脉带的片状、条带状矿石, Cs2O品位较低,以边界品位矿石
为主,多为Rb2O＞Cs2O。
矿石除主要元素Cs和Rb之外,伴生组分主要有W、Li。在27个组合样品中,有8
个样品WO3含量达矿化级(0.01%～0.064%),有2个样品WO3含量达边界品位
(0.064%～0.12%),有2个样品WO3含量可达最低工业品位(大于0.12%),最高达
0.0165%,地表探槽局部含W更高;Li2O含量个别接近伴生综合回收工业指标
(0.2%)。
2.1.4 交代蚀变特征
矿石多具有交代现象,由原岩为含钙质、碳质的砂页岩经区域变质后,再经中酸性岩
浆侵入(黑云母石英闪长岩等)接触变质和含铯、铷等多种金属成分的岩浆气液填充
二次交代作用,形成矽卡岩型铯铷矿石。矿石主要由黑(金)云母、斜长石、石英、辉
石、透辉石、角闪石、透闪石、阳起石等矿物组成,还常见有绢云母、绿泥石、黄
铁矿、电气石等气成热液蚀变矿物。其中黑(金)云母为矿石的特征矿物,呈褐色鳞片
状或者片状集合体,定向排列或杂乱分布,片径0.1～0.5mm,大者可达2mm,晶内常
有铁质析出,多与石英、斜长石、电气石、透闪石、辉石、白云母等矿物相伴产出。
黑云母大多呈交代产出,根据不同岩性,其交代原岩矿物有角闪石、斜长石、辉石等,
同时部分黑云母也发生蚀变,被绢云母、白云母、电气石、绿泥石等矿物取代。矿
石中黑云母含量为10%～40%,甚至更多,部分黑云母片径较大,分布微定向,局部较
富集,往往形成“花斑”状构造,Cs2O含量随着黑云母含量的增加而增加,多数可以
达到最低工业品位或者最低工业品位的2～3倍,而Rb2O的含量基本可以达到边
界品位。
一般来说,靠近侵入体,交代蚀变作用较强,形成的矿石类型包括黑云母斜长变粒岩、
黑云母闪长岩、黑云母辉石闪长岩、黑(金)云母透闪石岩、黑云母阳起石岩、黑云
母片岩等。矿石中黑云母的含量一般为10%～50%,呈鳞片状或片状集合体,分布不
均匀,极端情况含量可达90%以上,形成交代残余结构、变余结构、纤维状结构、变
晶结构,片状、斑状和杂斑状构造,含矿气液沉淀或交代形成的黑云母等矿物含量较
多,矿物晶粒较粗大,以致其矿石品级多为“工业级矿石”。通过单矿物分析(表3),
可以看出90%以上的铯铷元素都赋存于黑云母或金云母矿物中。
远离侵入体,矿石由原岩为石英质或长英质粉砂岩经历区域变质后,再经岩浆侵入接
触变质和含Cs、Rb等多种成分的岩浆气液交代作用形成。形成的矿石类型多为黑
云母石英片岩、黑云母斜长变粒岩等。矿石呈灰色、深灰色;片状、粒状变晶结构,
定向片状、条带状,定向斑点状构造;主要矿物为石英、黑云母、斜长石及电气石等,
副矿物有绿泥石、黄铁矿、绢云母、白云母、钾长石、磷灰石、白钛石、榍石、炭
质等。黑云母一般含量10%～30%,呈细微片状,作定向排列,分布比较均匀,常见绢
云母化和绿泥石化。该矿石具有区域变质和气液蚀变的特征,距离成矿母岩(石英二
长闪长岩)相对较远,接触交代成矿作用表现较弱,与铯铷矿相关的黑云母含量较少,
矿物晶粒较小,分布相对均匀,矿石品级大多属于贫矿(品位为0.03%左右)。
2.2 云英岩型铷矿
2.2.1 矿体特征
云英岩型铷(铯铌钽锡铍)矿发现的矿(化)脉体共65条,广泛分布于以西分坡为中心
的狭长地带(图3),矿脉带呈NEE走向,多数向S倾,倾角60°～80°之间,矿脉带长度
超过5500m,宽度300～1100m。围岩多为志留系陀烈组地层,岩性为黑云母石英
片岩、千枚岩及变质砂岩等。矿体多被20～50m间隔的探槽控制,少数开展了钻
探验证,验证深度100m以浅。据探槽控制的该类型主要脉体统计,矿体控制长度在
50～350m之间,达150m以上的有13条,占39%,总体倾向170°～180°,倾角
61°～88°;脉幅普遍较薄,多数介于0.3～0.8m之间,平均厚度小于可采厚度0.5m者
约占一半。
2.2.2 矿石特征
云英岩型铷(铯铌钽锡铍)矿主要产于志留系陀烈组和奥陶系南碧沟组地层,为岩脉型
矿床。原生矿石为云英岩矿石、白云母斜长花岗岩矿石或白云母长石石英岩矿石,
风化矿石有云英岩矿石、含白云母石英岩矿石、石英云英岩矿石、白云母岩矿石等,
均以富含白云母和石英、长石为特征。云英岩见于风化矿石和原生矿石。呈白色、
灰白色;鳞片状、粒状变晶结构,部分碎裂结构、糜棱结构,块状构造,部分定向构造、
流动构造明显;矿石主要成分为石英、白(绢)云母,占99%以上,部分含铁质。白云母
为片状、鳞片状,含量10%～45%,晶体具变形和解理发生弯曲现象,常有定向分布,
片径变化较大,可分为中细晶(0.5～2mm)、粗晶(2～5mm)和巨晶(5～20mm),且
片径的大小与矿石中铷含量具有较好的正相关关系。白云(斜长)花岗岩矿石,半自
形―他形变晶结构,局部呈碎裂结构;由斜长石、石英、白(绢)云母及钾长石等矿物组
成,副矿物有电气石、褐铁矿、黄铁矿、白钛石、高岭石、透闪石、磷灰石等。白
云母及绢云母呈片状、鳞片状―显微鳞片状,含量5%～15%,片径0.01～2.7mm。
矿石中各种矿物定向分布比较明显,且具有碎裂结构,受构造裂隙影响。
2.2.3 化学成分
云英岩型铷铯矿石富含硅而低铁、镁、钙,氟和铌的含量相对较高,含少量锡,主要成
矿元素为铷、铯,而且铷大于铯。矿石主要成矿组分为铷、铯。全矿区65个矿体的
Rb2O品位在0.0743%～0.1464%,其中V2、V6、V15号3个已稀疏钻探控制的
矿体,单工程工业矿平均综合品位0.1262%～0.2843%,边界矿平均综合品位
0.0623%～0.1142%,均为Rb2O＞Cs2O。矿石除主要元素为Rb之外,尚常有Cs、
Nb、Ta、Sn、Be达到或者接近共伴生综合回收工业指标,例如22个地表具有代
表性的拣块矿石样品平均含Cs2O 0.0277%、含(Nb+Ta)2O50.0209%,V2和V6
号矿体共4个钻孔的切割矿石样品含Cs2O 0.0187%～0.0362%,含
(Nb+Ta)2O50.0111%～0.0304%,均可达到边界品位乃至工业品位的要求,地表矿
体露头还常见含Sn 0.05%～0.6%,组合分析结果表明BeO的含量亦较高。这些有
用组分尤其是Nb、Ta的含量同Rb含量呈比较好的正相关性。
矽卡岩型矿石产于中酸性石英闪长岩与志留系地层的内外接触带,具有透辉石、辉
石、黑(金)云母、阳起石、透闪石等矿物,有时含有少量的硅灰石、尖晶石、绿帘石,
但并未含有石榴石,具矽卡岩的特征;矿石中还具有黑云母化、绿泥石化、电气石化、
绢云母化等气成热液蚀变特征,因此其矿床成因可能为接触交代与气成热液共同作
用。
大多数云英岩型矿脉均分布于矿区中部的陀烈组地层中,其围岩主要是碳质黑云母
石英片岩、千枚岩及变质石英砂岩、粉砂岩,矿脉切层贯入,气成热液成因显著。
矿体的形成受NEE向的小型断裂构造控制,从矿石的特征来看,普遍存在有动力变形
现象,表明断层及裂隙为成矿气液的运移与富集提供了通道和空间。
多期次岩浆活动伴随着岩浆期后成矿热液的形成与活动,为本区铯铷多金属矿的形
成提供了必须的成矿物质与热动力条件。其中,燕山早期侵入的石英二长闪长岩、
热液岩脉是接触交代矽卡岩型铯铷(钨锂)矿床的成矿母岩;而云英岩脉、长石石英脉
等与云英岩型铷(铯铌钽锡铍)矿床的形成密切相关。
海南儋州铯铷稀有金属矿床为海南首次发现矿种,主要为矽卡岩型铯铷(钨锂)矿床和
云英岩型铷(铯铌钽锡铍)矿床两种类型,属接触交代和气成热液成因矿床,其中矽卡
岩型矿床已控制规模巨大,具有较好的资源前景。该矿种的发现,为重新认识该地区
的成矿环境和成矿机制提供了实践基础。
【相关文献】
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