吉林省通化縣富江鉀長石礦地質(zhì)特征及找礦標(biāo)志

趙玉臣,衣吉偉

吉林省有色金屬地質(zhì)勘查局六○六隊(duì)，吉林 通化 134002

通化縣富江鉀長石礦位于通化市280°方向直距70 km，勘查區(qū)中心地理坐標(biāo)東經(jīng)125°22′5″；北緯41°51′53″。吉林有色金屬地質(zhì)勘查局606 隊(duì)于2012 年對該區(qū)鉀長石礦進(jìn)行了地質(zhì)普查工作，投入探槽1 3340 m3、鉆探5 895 m，目前已發(fā)現(xiàn)14 條鉀長石礦體，平均品位12.50%，估算鉀長石礦礦石量（122b ＋333）2 365萬噸，為一大型鉀長石礦床①。筆者通過工作，研究總結(jié)了該區(qū)地質(zhì)特征及找礦標(biāo)志，認(rèn)為有較好的經(jīng)濟(jì)意義。

1 區(qū)域地質(zhì)概況

吉林省通化縣富江鉀長石礦大地構(gòu)造位置處于中朝準(zhǔn)地臺（Ⅰ），遼東臺隆（Ⅱ），鐵嶺—靖宇臺拱（Ⅲ） ，龍崗斷塊（Ⅳ）西部之柳河中生代上疊盆地南側(cè)（見圖1）。

1.1 地層

區(qū)域上出露主要為中太古界變質(zhì)表殼巖及中生界侏羅系、白堊系火山巖（見圖2）。由老至新敘述如下：

（1）中太古界變質(zhì)表殼巖（Ar2msr）：出露在該區(qū)的中部、北部及西部，巖性主要有黑云母花崗巖、黑云斜長片麻巖、黑云變粒巖、淺粒巖、斜長角閃巖等。

（2）中生界侏羅系果松組（J3g）：出露在該區(qū)的東南部，巖性有安山巖、安山巖玢巖、安山質(zhì)凝灰?guī)r、凝灰質(zhì)砂巖等。

（3）中生界白堊系大連川組（K2d）：出露在該區(qū)的北西側(cè)，巖性為輝石安山巖、角閃安山巖、杏仁狀安山巖及安山質(zhì)角礫巖。

1.2 構(gòu)造

圖1 吉林南部大地構(gòu)造略圖Fig.1 Structure Sketch map of southern Jilin

區(qū)域上構(gòu)造十分發(fā)育，主要有近NE 向、NNW 向構(gòu)造，其次有近EW 向和NS 向構(gòu)造。早期構(gòu)造形跡為NE 向斷裂及晚期的NNW 向斷裂構(gòu)造兩組，其中NE 向構(gòu)造為區(qū)域性的大斷裂，長50 余公里，控制了中生代火山巖的分布；NNW 向斷裂構(gòu)造將早期的NE 向斷裂構(gòu)造錯(cuò)斷。近EW 向構(gòu)造是NE、NNW 向兩組構(gòu)造的次生構(gòu)造；NS 向構(gòu)造是區(qū)域最晚的構(gòu)造，沿構(gòu)造形成了第四系溝谷。

1.3 巖漿巖

區(qū)域上巖漿巖較發(fā)育，既有中太古代英云閃長質(zhì)片麻巖（Ar2gnt）；又發(fā)育有中生代基性脈巖，脈巖主要有閃長巖、正長斑巖、花崗偉晶巖等，長幾十米至近千米，寬一般2～40 m。

1.4 變質(zhì)作用

區(qū)內(nèi)變質(zhì)作用主要有區(qū)域變質(zhì)作用、接觸變質(zhì)作用和動力變質(zhì)作用。其中區(qū)域變質(zhì)作用普遍發(fā)育，使太古界巖石普遍遭受變質(zhì)，形成不同類型的變質(zhì)巖。

2 礦床地質(zhì)特征

2.1 礦體特征

礦體主要賦存于太古界變質(zhì)表殼巖中。目前共發(fā)現(xiàn)14 條礦體，地表長度 100～1 010 m，其中較有規(guī)模的礦體7 條，控制延深100～320 m，深部礦體仍未封閉，品位、厚度均較穩(wěn)定（見圖3）。礦體形態(tài)多呈脈狀，個(gè)別礦體呈透鏡狀，主要礦體特征如下：

Ⅰ-1 號礦體：礦體長1 010 m，深部控制延深320 m，平均厚度10.04 m，平均品位K2O（以下略同）11.79%。礦體產(chǎn)狀320°SW ∠50°～70°。

圖2 通化縣富江鉀長石礦地質(zhì)圖Fig.2 Geologic map of Fujiang K-feldspar mine in Tonghua County

Ⅰ-2 號礦體：礦體長290 m，深部控制延深180 m，平均厚度8.53 m，平均品位13.48%，產(chǎn)狀320°SW ∠50°～60°。

Ⅱ-1 號礦體：礦體長930 m，深部控制延深270 m，平均厚度20.08 m，平均品位14.24%,產(chǎn)狀80°SE ∠50°～60°。

Ⅱ-2 號礦體：礦體長140 m，深部控制延深150 m，平均厚度20.87 m，平均品位13.20%，產(chǎn)狀50°SE ∠50°～55°。

Ⅱ-6 號礦體：礦體長820 m，深部控制延深150 m，平均厚度5.73 m，平均品位10.11%，產(chǎn)狀325°SW ∠45°～60°。

Ⅱ-9 號礦體：礦體長180 m，深部控制延深100 m，平均厚度18.12 m，平均品位12.68%，產(chǎn)狀310°SW ∠50°～55°。

Ⅲ-1 號礦體：礦體長380 m，深部控制延深230 m，平均厚度17.82 m，平均品位10.65%，產(chǎn)狀60°SE ∠50°～55°。

圖3 富江鉀長石礦Ⅰ-1號礦體3線剖面圖Fig.3 Line 3 prof ile of No.I-1 ore body of Fujiang K-feldspar mine

2.2 礦石質(zhì)量特征

2.2.1 礦石結(jié)構(gòu)構(gòu)造特征

本區(qū)鉀長石礦主要賦存在正長斑巖脈中，礦石結(jié)構(gòu)、構(gòu)造比較簡單，主要為斑狀結(jié)構(gòu)、脈狀構(gòu)造，斑晶多為鉀長石。

2.1.2 礦石礦物特征

鉀長石：是礦石中的主要有用礦物，呈自形—半自形粒狀結(jié)構(gòu)，粒徑一般在0.3～2.5 mm 之間，質(zhì)量分?jǐn)?shù)一般在90%左右。

石英：是礦石中的主要脈石礦物，質(zhì)量分?jǐn)?shù)在7%左右，無色透明，他形粒狀集合體，粒徑0.50～3.00 mm。

角閃石、黑云母：灰黑-灰綠色，一般呈他形粒狀及片狀集合體，呈星點(diǎn)狀分布在正長斑巖中，質(zhì)量分?jǐn)?shù)約在3%左右。

2.3 礦石類型

根據(jù)礦石的結(jié)構(gòu)、構(gòu)造特征將其自然類型確定為正長斑巖型鉀長石礦。

2.4 礦體圍巖及夾石

礦體圍巖∶經(jīng)地表槽探及深部鉆探揭露，礦體圍巖主要為黑云母花崗巖、閃長巖等，礦體與圍巖界限清楚。

礦體夾石：本區(qū)地表礦體夾石極少，只在鉆孔中見少量黑云母花崗巖、閃長玢巖夾石，夾石厚度一般在0.2～3.0 m。

3 找礦方向及找礦標(biāo)志

3.1 找礦方向

礦體均產(chǎn)于太古界變質(zhì)表殼巖中，它既是礦體圍巖又是成礦母巖，太古界變質(zhì)表殼巖是尋找正長斑巖型鉀長石礦的有利層位；通過總結(jié)成礦規(guī)律發(fā)現(xiàn)NE 及NW 向構(gòu)造是礦體賦存的最佳部位；區(qū)內(nèi)花崗偉晶巖脈經(jīng)分析K2O 品位也達(dá)到工業(yè)品位要求，這為下一步該區(qū)尋找鉀長石礦指明了方向。

3.2 找礦標(biāo)志

本區(qū)鉀長石礦多賦存在正長斑巖脈中，與圍巖相比正長斑巖脈耐風(fēng)化、剝蝕，所以形成的陡峭懸崖及凸起的山崗是尋找鉀長石礦的有利地段；由于正長斑巖具有特殊的磚紅色，經(jīng)風(fēng)化剝蝕后散落的磚紅色轉(zhuǎn)石是尋找鉀長石礦的直接標(biāo)志。

4 結(jié)語

鉀長石礦具有熔點(diǎn)低（1 150 ℃±20 ℃），熔融間隔時(shí)間長，熔融粘度高等特點(diǎn)，目前廣泛應(yīng)用于陶瓷、玻璃，耐火材料、化肥和電視陰極射線管、電焊條等領(lǐng)域，用途非常廣泛。我國是農(nóng)業(yè)大國，鉀肥生產(chǎn)嚴(yán)重不足，每年需要進(jìn)口鉀肥600 多萬噸[2]。我省是農(nóng)業(yè)大省，無一處鉀肥生產(chǎn)基地，富江大型鉀長石礦的發(fā)現(xiàn)，為我國增加鉀長石礦儲量的同時(shí)也為吉林省建設(shè)鉀肥生產(chǎn)基地提供了可靠的地質(zhì)依據(jù)，帶動了地方經(jīng)濟(jì)發(fā)展，意義深遠(yuǎn)。

[1] 王明明,王 虎.我國化肥工業(yè)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢[J].化工礦物與加工,2004,33(7):17-20

[2] 程德林,邵廣凱,張大偉,等.吉林集安市興農(nóng)鉛鋅礦成礦地質(zhì)特征及找礦方向[J].地質(zhì)與勘探,2010,47(2):230-235.

[3] 陶 紅,馬鴻文,廖立兵.鉀長石制取鉀肥的研究進(jìn)展及前景[J].礦產(chǎn)綜合利用,1980,(1):28-32.

[4] 丁 喻.常壓低溫分解鉀長石制鉀肥新工藝[J].湖南化工,1996,26(4):3-4.