北京地質大學雲母專家
1. 雲母對混凝土的危害性
雲母多為單斜晶系來,呈疊板狀或書冊源狀晶形,即通常說的片狀結構,易剝離,機械強度低,阻礙水泥石形成正常膠結結構;另外雲母化學成分含鋁、鎂、鉀,易與水泥產生不利於強度形成的反應,如鹼集料反應等。
骨料中雲母含量高,會增大混凝土用水量,降低骨料和水泥石間的粘結力,降低混凝土強度。
雲母不但影響混凝土的強度,而且還影響混凝土拌合物的和易性、降低混凝土的耐久性,引起混凝土的膨脹裂痕等。
當雲母在骨料中的含量達到2%時,混凝土工作度損失幾乎達到50%;當雲母含量達到10%時混凝土的坍落度降低到零。
2. 雲母粉的用途領域
雲母粉是粉末狀雲母的形態,是一種非金屬礦物,含有多種成分,其中主要內有SiO2,含量一般在49%左右容,Al2O3含量在30%左右。雲母粉具有良好的彈性、韌性。絕緣性、耐高溫、耐酸鹼、耐腐蝕、附著力強等特性,是一種優良的添加劑。
雲母粉被廣泛用於無線電工業、航空工業、電機製造,它還廣泛用於塗料、油漆、塑料、油氈、造紙、油田鑽井、裝飾化妝等行業,在油漆中可減少紫外線或其它光和熱對漆膜的破壞,增加塗層的耐酸、鹼和電絕緣性能,提高塗層的抗凍性、抗腐蝕性、堅韌性和密實性、降低塗層的透氣性,防止斑點和龜裂。 雲母粉還可用在屋面材料中,起防雨保暖、 隔熱等,雲母粉與礦棉樹脂塗料混合,可做混凝土、石材、磚砌外牆的裝飾作用,雲母碎用於油氈,管道砂漿,膠結劑;在橡膠製品中,雲母粉可做潤滑劑、脫膜劑,以及做高強度的電絕緣和耐熱、耐酸鹼製品的填充劑。雲母還可做雲母紙,雲母板、雲母陶瓷,珠光雲母顏料、雲母熔鑄製品等。
3. 什麼是雲母
雲母是一類結構較復雜的水合鋁硅酸鹽,常見與石英和長石等組成花崗岩,或共生於其它礦中,單獨成礦的主要是偉晶岩等。它廣泛存在於自然界中,如土壤中,但由於含量太低而無開發價值。除偉晶岩外,雲母也以碎屑集合體成礦,前者常用於剝制大片雲母(電器的高級絕緣材料),後者用於生產雲母粉和碎屑產品。在雲母主產國印度和最大使用國美國,也利用大片雲母加工中形成的大量邊角料生產雲母粉,但大多數國家無此條件。
雲母的分子結構可用M1M2(Al2Si6O20)(OH)4表示[1]。不同的M1、M2形成不同的雲母品種,例如M1=K2、M2=Al4時為白雲母(muscovite),結晶水更多時為絹雲母(sericite),而M1=Na2者則為鈉雲母(paragonite)。在金雲母(phlogopite)中M2為Mg6,同時OH可為F取代,而所有OH被F取代者即為氟金雲母(fluorophlogopite),它在自然界中不存在,純屬人造。當M2為Mg和 / 或二價Fe時(共十二價)稱黒雲母(biotite),還有含鋰、釩、鉻等金屬離子的品種,品種繁多。天然雲母一般以某種雲母為主,同時含一定量的其它品種。
雲母如同花崗岩,具有極高的穩定性,在一般情況下不與強酸強鹼反應,也不溶於水和各種溶劑,到800ºC左右才開始失去結晶水,可在更高溫度(如1200ºC)正常工作。雲母還有極高的絕緣性能(1012~15歐姆。厘米),其中以氟金雲母和白雲母為最佳,而黒雲母因含鐵量過高而稍遜。不同雲母品種的其它性能差異較小。
雲母最大的特點是具有優異的片狀晶形,可剝出厚度僅數微米的大片,最小極限厚度約1納米,這是任何其它礦物所不具備的。雲母晶片緻密,堅硬而有彈性,表面光滑、光亮,呈珠光樣光澤。不透光,能吸收紫外線,具有較高的紅外輻射能力。特別是經過濕法加工的雲母粉,晶片極薄(納米級),具有極大的覆蓋、阻隔等功能,在各種材料中有眾多的用途,可賦予材料以各種優異的性能。就此而言,濕法雲母粉的應用在許多場合是無可替代的。
4. 雲母粉是什麼
好的彈性、韌性。絕緣性、耐高溫、耐酸鹼、耐腐蝕、附著力強等特性,是一種優良的添加劑。它廣泛地應用於電器、電焊條、橡膠、塑料、造紙、油漆、塗料、顏料、陶瓷、化妝品、新型建材等行業,用途極其廣泛。隨著科學技術的不斷發展,人們開辟出新的應用領域。
雲母粉是一種層狀結構的硅酸鹽,結構由兩層硅氧四面體夾著一層鋁氧八面體構成的復式硅氧層。解理完全,可劈成極薄的片狀,片厚可達1μm以下(理論上可削成0.001μm),徑厚比大;雲母粉晶體化學式為:K0.5-1(Al,Fe,Mg)2(SiAl)4O10(OH)2▪nH2O,一般化學成分:SiO2: 43.13-49.04%, Al2O3: 27.93-37.44%,K2O+Na2O: 9-11%,H2O: 4.13-6.12%。
特徵
雲母粉屬於單斜晶體,晶體為鱗片狀,具絲絹光澤(白雲母呈玻璃光澤),純塊呈灰色、紫玫瑰色、白色等,徑厚比>80,比重2.6-2.7,硬度2-3,富彈性,可彎曲,抗磨性和耐磨性好;耐熱絕緣,難溶於酸鹼溶液,化學性質穩定。測試數據:彈性模量1505-2134MPa,耐熱度500-600℃,導熱率0.419-0.670W.(m.K)-1,電絕緣性200kv/mm,抗放射性5×1014熱中子/cm2對照度。
另外雲母粉的化學組成、結構、構造與高嶺土相近,又具有粘土礦物的某些特性,即在水介質及有機溶劑中分散懸浮性好,色白粒細,有粘性等。因此,雲母粉兼具雲母類礦物和粘土類礦物的多種特點。
分布
中國的絹雲母礦產資源儲量大、分布也廣,但值得開發利用的較少。根據絹雲母的礦床成因,一般將絹雲母礦床分為片岩型絹雲母礦床(安徽滁州絹雲母礦)、斑岩蝕變型絹雲母礦床(江西景德鎮柳家灣瓷石礦)、火山岩蝕變型絹雲母礦床(浙南、福建南安等地石英絹雲母岩)、次生石英岩型伊利石絹雲母礦床(浙東火山碎屑蝕變型伊利石絹雲母礦)、粘土岩型絹雲母伊利石礦床(北京懷柔、川南等地伊利石粘土礦),其中以片岩型絹雲母礦開發利用價值最大,因為該類絹雲母礦的雲母特徵最為明顯。
而雲母粉大部分產品都是來自安徽滁州,建有大型生產基地,在產品質量方面有很大的優勢。
辨別
雲母粉辨別很簡單的,根據經驗,大致有以下幾種方法,僅供大家參考:
一、雲母粉白度不高,大概是75左右。經常接到客戶的提問,反應雲母粉白度有90左右,正常情況下,雲母粉白度普遍不高,僅在75左右。若摻雜有其他填充料如碳酸鈣、滑石粉等,白度會大幅度提高。
二、雲母粉是片狀結構,取一個燒杯,加100ml純凈水,用玻璃棒攪拌,則看出雲母粉懸浮性很好;其他填充料包括透明粉,滑石粉,碳酸鈣等產品,懸浮性都沒雲母粉優異。
三、弄少許,塗到手腕上,有點珠光效果;雲母粉尤其是絹雲母粉,有一定的珠光效果,廣泛應用於化妝品、塗料、塑料、橡膠等行業。若購買到的雲母粉珠光效果較差或者無任何珠光效果,此時應該注意。
5. 秦嶺和華北岩石縱波速度及其對地殼低速層成因的啟示
趙志丹
(中國科學院地球化學研究所,貴陽550002)
高山駱庭川張本仁
(中國地質大學地球化學研究所,武漢430074)
謝鴻森郭捷許祖鳴
(中國科學院地球化學研究所,貴陽550002)
摘要人們在世界上許多地區的中、下地殼發現了低速層,並從不同角度來解釋它的成因。作者對采自秦嶺和華北地區的138個樣品進行了高溫(達1500℃)和高壓(達3GPa)條件下縱波速度的測定結果,探討了岩石縱波速度的一般特徵,並且發現了岩石縱波低速現象。通過對實驗產物的礦物組成和結構等的綜合研究表明,含水礦物(角閃石或黑雲母)的脫水、相變和部分熔融導致岩石出現縱波低速現象。實驗結果表明含水礦物脫水熔融可能是引起研究區或世界其他地區出現地殼低速層的重要機制。
關鍵詞地殼低速層岩石縱波速度脫水和相變部分熔融秦嶺造山帶華北克拉通
1引言
本世紀50年代以來,以地球物理為主的地殼深部探測和對地球深部物質的實驗研究使我們對岩石圈,特別是大陸岩石圈不斷加深了解。其中地殼低速層就是深部地球物理的重要發現之一,它分布在世界的許多地區,如阿爾卑斯、北美、西藏、華北和秦嶺造山帶等地區,而且其中的許多地區是具有高熱流的構造或地震活動帶[2,12,13,14,19]。
人們用多種方式來解釋地殼低速層的成因。有人認為它是由流體、大規模的推覆體或韌性剪切帶等引起的軟層[8,9]。其他學者則從實驗室中地殼礦物和岩石的成分及其物理化學性質出發,認為石墨、含鹽流體、或者礦物脫水相變及岩石部分熔融導致了低速層的出現[2,4,8,9]。從已有的研究看,迄今尚無一種理想的模式完滿解釋地殼低速層的成因。本文測定了采自秦嶺造山帶及其鄰區和華北克拉通的138個岩石樣品高溫高壓下的縱波速度,探討了實驗結果並應用實驗數據解釋研究區內地殼低速層的成因。
2樣品和地質背景
研究區包括秦嶺造山帶及其鄰區和華北克拉通(五台山和內蒙古)。系統採集樣品的地質單元主要是前寒武紀基底和不同時代的侵入體,其變質程度包括榴輝岩相、麻粒岩相、角閃岩相和綠片岩相岩石,它們可以作為地殼主要岩類的代表(表1)。選取新鮮、肉眼見不到裂隙和無次生變化的岩石進行實驗。每個實驗樣品還配套進行顯微觀察、密度測定和岩石化學分析。對實驗產物還進行了鏡下鑒定和電子探針分析。
表1採集實驗樣品的地質單元
3實驗方法
實驗是在中國科學院地球化學研究所地球深部物質實驗室完成的。YJ-3000t六面頂靜態超高壓裝置可以在給定的時間內(幾分鍾至100小時)在腔體內產生高達6.0GPa同時1600℃的溫度和壓力。實驗樣品為長33mm、直徑12mm的圓柱體,葉蠟石粉壓塊作為傳壓介質。圓柱狀的樣品由3層不銹鋼箔加熱器包卷置於葉蠟石粉壓塊中。樣品室的溫度由已標定的功率—溫度工作曲線得出。高溫高壓條件下樣品的波速由彈性波發射和接收裝置所獲得的數值信號計算得出。實驗和計算方法詳見謝鴻森等[17]和Xu等[18]。
為模擬研究區地殼和上地幔的實際溫度和壓力條件,依據各構造單元的不同地溫分布曲線給出的壓力(P)和溫度(T)的對應關系[7],在p、T同步增加的條件下,測出每個樣品在一系列p(達3.0GPa)、T(達1500℃)值下的縱波波速Vp值。不銹鋼箔加熱器在溫度上升達到其熔點後會熔斷,因此每個樣品的加溫加壓過程即以加熱器熔斷為終結,每個樣品實驗終結時的壓力和溫度各不相同,最高的分別可達3GPa和1500℃,普遍都超過了1000℃和1GPa。取地壓增加梯度為0.03GPa/km,將壓力p(GPa)換算成深度h(km),獲得的大量數據表示於Vp—h圖中。
4岩石高溫高壓實驗縱波速一般特徵
圖1給出了6個樣品的Vp—h關系。各類岩石樣品的Vp值隨深度h增加表現出3段特徵,在第一段0~10km深度范圍內,Vp值快速增加,表明0.3GPa的壓力已使岩石內部裂隙基本閉合。在第二段10~30km深度,Vp值仍隨深度增加而增大,但增加的幅度減弱,幾乎所有樣品都在750~920℃和0.63~0.90GPa(相當於21~30km)范圍內達到了最大值Vp.max,第2段的縱波波速特徵(dVp/dh和Vp,max的大小)可以代表各類岩石樣品的本質特性。第3段,即Vp值達到最大值Vp,max之後的變化呈現兩種趨勢,第1種是基本上隨壓力增大,Vp值恆定於Vp,max值附近;第2種是從Vp,max值開始逐漸下降,在1100~1200℃和0.99~1.50GPa(約33~50km),有54個樣品顯示了這類現象,占總數的1/3以上,我們將這種達到Vp,max值之後又下降的現象稱為縱波低速現象。這種現象對解釋地殼低速層的成因提供了重要的實驗依據。
圖1部分實驗樣品的Vp—h圖
1—大河群基性麻粒岩;2—秦嶺群斜長角閃岩;3一秦嶺群大理岩;4—甘溝石英閃長岩;5—寬坪群雲母石英片岩;6—伏牛山花崗岩
5出現縱波低速現象樣品的特徵
具有縱波低速現象的54個樣品的特徵總結在表2中,其中5個樣品的Vp—h關系見圖2。對實驗產物進行了鏡下觀察和電子探針分析,以求發現導致縱波低速現象的原因。
表2實驗岩石縱波低速現象統計表
續表
① 岩石樣品所達到的縱波最大值Vp,max及其對應的壓力和溫度;②岩石樣品所達到的縱波最小值Vp,min及其對應的壓力和溫度;③岩石Vp值下降幅度,ΔVp=Vp,max—Vp,min;④岩石Vp值下降百分率,ΔVp=(△Vp/Vp,max)×100%。
54個出現縱波低速現象的樣品,主要是斜長角閃岩、石英閃長岩、麻粒岩、輝長岩、大理岩、雲母斜長片岩等。除大理岩等極少數樣品外,絕大多數樣品含有角閃石或黑雲母。若從實驗的138個樣品來看,含有角閃石的各種岩類都出現了縱波低速現象。
圖2出現縱波低速現象的樣品的Vp—h圖
圖例中的樣號同表2中序號一致
絕大多數樣品在750~920℃、0.63~0.90GPa(約21~30km)范圍內達到最大值Vp,max,之後在1100~1200℃、0.99~1.50GPa(約33~50km)范圍內降至最小值Vp,min。設下降幅度△Vp=Vp,max—Vp,min,則有7個樣品的△Vp值超過1.0km/s(表2),它們是2個斜長角閃岩、2個變基性火山岩、1個輝長岩、1個麻粒岩和1個大理岩。從降低程度來看,Vp,min值比Vp,max值最多降低達到21%(樣品號5和37)。三種主要類型岩石的特徵描述如下:
含角閃石或黑雲母的岩類:全部實驗樣品中,含有角閃石或黑雲母的岩石樣品都出現了縱波低速現象;我們可以看到在角閃石或黑雲母的邊部有熔融玻璃(例如18號樣品)。熔融玻璃出現在角閃石(或黑雲母)和淺色礦物(斜長石或石英)的邊界上,並呈無色、棕色或淡黃色。熔融玻璃約占整個樣品的5%~10%。電子探針結果發現了有的角閃石已脫水、相變形成了輝石(例如樣品39)[20]。
大理岩:實驗樣品中的大理岩都出現了縱波低速現象。樣品均由原來的淺色或無色變成了綠色或深綠色。有的樣品出現了小氣孔(小於1mm),這可能是其中的碳酸鹽類礦物(方解石或白雲石)釋放出二氧化碳後的殘余結構。鏡下顆粒之間出現大量的黑色全消光物質,可能是碳酸鹽類礦物相變的產物[20]。
花崗岩:圖3是部分花崗岩的Vp—h關系,其中未發現縱波降低現象。花崗岩樣品中不含角閃石或只含少量黑雲母,實驗產物中除了發現有大量裂隙外,無明顯變化,而且未發現熔體。我們可以認為在花崗岩類樣品中,由於無或只有少量的含水礦物,使得產物中沒有出現脫水、相變或部分熔融。
以上討論可以簡單總結為,碳酸鹽類礦物的去氣作用和相變導致大理岩的縱波低速,並遺留了一些氣孔;而在存在含水礦物的岩石中,縱波低速則是由脫水、相變和部分熔融引起的。
圖3部分花崗岩樣品的Vp—h圖
LZ1-3—二朗坪黑雲母花崗岩;LZ2-3—滿子營黑雲母花崗岩;LH-6—老虎溝花崗岩;DL-2—黃陵花崗岩;EL-7—二里壩奧長花崗岩;WJ-1—王家會花崗岩
6討論
已有的大量研究結果表明,在室溫條件下,岩石的Vp值隨外加壓力的增大而單調增加或基本恆定在某個值,而在恆壓升溫實驗中,隨著溫度的增加而降低。因此外加溫度無疑是導致岩石波速下降的根本原因[1,4,11]。
許多研究者解釋了岩石波速隨溫度增加而降低的原因,Kern[10]在壓力小於0.6GPa條件下實驗證實礦物的顆粒邊緣的裂隙會因熱膨脹而張開;Christensen[1]則認為礦物顆粒邊緣的孔隙在1GPa以上對波速的影響很小,即在地殼深處條件下,裂隙的作用不再是重要的。其他的實驗結果支持礦物脫水和相變是引起岩石波速下降的重要原因,如石英岩或富硅質的岩石在接近石英α—β相轉變的溫度范圍時岩石波速的急劇下降[10]。本文實驗結果進一步證明在富含角閃石或黑雲母的岩石中,脫水、相變和部分熔融可以導致整個岩石的波速降低。
本文的實驗試圖模擬地殼深部的溫壓狀態,即在波速測定過程中,溫度和壓力同時上升,岩石樣品在外加壓力逐漸增大的過程中,礦物邊緣的熱膨脹引起裂隙張開已變得十分困難。138個樣品的實驗產物中都發現了存在不同規模的裂隙,不僅在出現低速現象的54個樣品中,而且在沒有出現低速現象的樣品(如花崗岩)中裂隙似乎更多,因此裂隙似乎不是引起岩石波速下降的決定性因素。實驗中出現低速現象的樣品均為含有角閃石或黑雲母的(大理岩除外),對實驗產物電子探針分析結果表明已出現了角閃石—輝石相變。
脫水對熔融的發生起了促進作用。以本次實驗的花崗岩為例,外加的溫壓條件已處於其液相線之上,但鏡下鑒定未發現其產生部分熔融,也沒有出現縱波低速現象。由此看來,或者外加水,或者岩石含有飽和水(水以OH-形式存在於含水礦物中)對岩石中熔融的發生有十分重要的作用。出現低速現象的樣品除大理岩外,都有含水礦物(角閃石或黑雲母),脫水早於部分熔融,並成為後者的先決條件。部分熔融的出現又進一步降低了岩石的波速。地殼中、下部產生部分熔融,或規模不等的岩漿房、岩漿層,從物理性質上也可滿足低速高導層的條件。如東非裂谷(肯亞)、美國黃石公園等地的地震層析成像所探測到的地殼低速體就被認為是部分熔融物質[15]。
實驗岩石的脫水作用的發生,以該岩石最大波速所對應的溫壓條件作為起始條件,對含角閃石的岩石來說,起始溫壓多集中在700~800℃、0.6~0.7GPa;降至波速最小值可能對應著礦物脫水程度最高和出現相當數量的部分熔融。
上述討論表明,礦物脫水相變及由之誘發的部分熔融確實是岩石出現低速現象的原因,另據其他研究者的實驗結果[5],礦物脫水相變、岩石部分熔融時其電導率明顯增加,這樣上述過程可以同時導致岩石低速和高導現象。
秦嶺地區和華北內蒙古、五台山地區的中、下地殼物質組成和熱狀態同本文中出現低速現象的實驗條件是可以類比的。研究區的中、下地殼以達到角閃岩相的岩石(如斜長角閃岩、變基性火山岩等)為重要的岩石類型,而且大量存在以角閃石為主的含水礦物[6,16]。已有研究成果揭示出,秦嶺和華北地區均為高熱流區。地溫分布曲線顯示[7],中、下地殼可以達到本次實驗中角閃石脫水的起始溫壓條件(約700℃、0.6GPa)。至少有兩種可能性存在,一種是部分中地殼本身發生了礦物脫水相變和少量部分熔融,形成低速高導層;另一種可能是類似Etheridge等[3]的研究結果,即礦物脫水相變和部分熔融發生於中地殼的底部或者下地殼,所產生的高溫高壓水或部分熔融物質上升至中地殼並被上覆的蓋層圈閉引起了低速高導層。因此以角閃石為主的脫水相變或由之引起的岩石局部熔融是研究區內產生地殼低速層的重要原因之一。
7結論
對54個實驗樣品的礦物組成和顯微結構的研究表明,礦物脫水相變和由它誘發的部分熔融是岩石出現縱波低速現象的原因。礦物脫水相變或部分熔融是導致秦嶺和華北地區,也可能是世界許多地區,存在地殼低速高導層的一個重要原因。
為同時解釋低速和高導這兩種性質的成因,在下一步工作中需要進行高溫高壓條件下岩石波速和電導率的綜合測量,並進行多次平行實驗和多次採集實驗產物,以更好地限制實驗中相變、熔融等發生的確切過程。
致謝歐陽建平教授、胡以鏗、張宏飛、許繼峰副教授和周文戈博士提供部分樣品,同劉慶生副教授進行了有益的討論,鄧晉福教授和F.Wenzel教授提供了熱情幫助,作者表示感謝。
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[20]趙志丹.東秦嶺河南伊川—湖北宜昌地學斷面地球化學研究.中國地質大學(武漢)博士學位論文,1995.
6. 雲母的作用有哪些
塗料領域:塗料雲母粉是一種新型功能性綠色環保填料,獨特的二維片狀阻隔、屏蔽紫外光、化學結構的穩定性等功能有效地提高塗膜的抗滲透性、耐候性、耐磨性及耐腐蝕性,另外,不含任何放射性元素,引領塗料領域綠色環保的趨勢.其被廣泛應用於建築外牆塗料、防腐塗料、粉末塗料、耐高溫塗料、絕緣塗料、防水塗料、路標塗料、防輻射塗料以及一些特殊塗料,如船舶塗料、航天器熱控塗料以及食品器皿塗料等,以深圳海揚雲母粉最為出名.化妝品領域:妝品級雲母具有獨特的片狀結構、絲絹光澤及柔滑質感,使化妝品粉質猶如絲般輕盈細膩.自然的質感讓肌膚有極佳的親和性及晶瑩靚麗的效果,賦予化妝品觸感柔軟、光澤柔和、親和力佳、貼膚力強等特點,是化妝品行業首選的高檔粉質原料.另外雲母粉的晶體透明度能讓妝容顏色保持一貫性的強度,也適合於各種濃淡的色彩.絹雲母的獨特本質也能增加絲般柔性光澤予化妝品製造.產品廣泛應用於粉餅、蜜粉、眼影、粉底液、腮紅、蜜粉等眾多領域.塑料領域:塑料雲母粉具有高徑厚比、耐高溫、耐酸鹼、耐磨等特點,是一種天然的功能性粉體填充材料.公司精選高品質雲母礦石,採用獨特的濕磨剝片及提純工藝加工,雲母片層解理完全,保存了雲母特有的高徑厚比結構(徑厚比高達100以上),使其在塑料製品中具有突出的增強效果,且賦予塑料製品優良的尺寸穩定性;產品本身的耐高溫特性也大幅度提高塑料的熱變形溫度計維卡軟化點,適用於高溫工況零件和製品;雲母與玻璃纖維相比更具有製品表面光潔、不翹曲變形等特點.產品廣泛應用於PP、PA、PBT、PET等塑料改性、功能母粒以及塑料工程化應用等領域.電子領域:雲母粉是新型特種功能填料,適用覆銅板行業技術要求,可替代電子級硅微粉使用,賦予板材較為理想的絕緣性、剛性、低膨脹率、鑽孔加工性、耐熱性和工藝穩定性等性能.材料具有完全的化學惰性,即使在高溫和復雜體系也不會裂解變質或誘導反應,尤其具有大幅度提高鑽孔效率、鑽孔質量並減少鑽頭磨損的特點,正逐步成為覆銅板行業的熱門材料.橡膠領域:雲母粉是優秀的橡膠填充補強材料,高徑厚比的獨特結構優異地提高補強效果,優異的薄片狀晶形大幅度提高氣密性,其本身礦物晶體的偏光效應和層間水分子干涉效應,有效的屏蔽紫外線、微波、紅外線的性能,大大提高製品的耐老化性能.經北京橡膠研究院、河南輪胎廠、四川橡膠廠等廠家在輪胎、膠帶、膠板、膠管、汽車橡膠配件等產品中應用結果證明:絹雲母粉具有良好的加工性能,可取代30-50%的半補強或其它粗顆粒子炭黑,或原配方上增加一定比例的絹雲母粉,能保持膠料性能不變,同時降低製品成本.耐火材料領域:耐材領域雲母粉具有主要礦物含量穩定、耐火度適中、絕緣隔熱理化性質穩定;泥料粘結性好、不膨脹、乾燥速度快、可塑性好、抗鐵流沖刷性強等優點.焊條領域:焊材領域雲母粉是一種新型的焊條葯皮材料,其獨特化學元素的組合,可提高電弧穩定性,減少飛濺,改善焊條的工藝性能,解決了焊條生產過程中經常出現的焊條葯皮開裂問題,在E4303,E4313等酸性焊條中應用時,建議配比為3%—5%,同時具有一定的彈性、塑性、可增加焊條塗料的滑性和在粉料缸中的流動性,改善其壓塗性能,取代鈦白粉,降低了焊條成本.陶瓷行業:雲母陶瓷是一種特殊的工程材料,適用於生產耐熱材料、絕緣材料、高溫機械部件等,廣泛用於電氣、電子工業等.雲母陶瓷一般是用結晶玻璃法或燒結法製成.但這兩種工藝生產的雲母陶瓷,抗折強度還不夠理想.如用玻璃結晶法生產的雲母陶瓷,其抗折強度一般僅在100~140MPa范圍內,燒結法生產的雲母陶瓷,其抗折強度在120~130MPa范圍內.為了顯著改善雲母陶瓷的強度特性,國外一公司通過潛心研製,發明一種生產高強雲母陶瓷的配料.
7. 雲母族
牟乳地區中酸性岩和乳山金礦田圍岩中普遍發育雲母類礦物。前人曾對其進行過研究(徐金方,1986;李治平,1987)。本節主要從成因礦物學的角度,利用雲母評價岩體的成礦潛力,提取雲母類礦物的找礦標志。
一、昆嵛山岩體中的黑雲母
1.一般特徵
黑雲母在昆嵛山岩體中以褐色他形-半自形小片狀產出,礦體附近可被綠泥石和白雲母所交代,同時有金紅石、磁鐵礦析出,故常見黑雲母、綠泥石、磁鐵礦或黑雲母、白雲母、金紅石的復礦聚晶。其含量約5%—9%,向礦體附近含量減少以至消失。
2.化學成分
昆嵛山岩體黑雲母的化學成分及陽離子系數分別見表3-17、18。
表3-17昆嵛山岩體黑雲母化學成分(wB%)
(1)化學成分分類:雲母陽離子系數計算結果(表3-18)在圖3-6中的投點全部落入Ⅲ區,屬鐵黑雲母。多數落點的位置靠近Ⅲ區(Fe3++Al+Ti)Vl一端的邊線,屬富(Fe3++Al+Ti)Vl的鐵黑雲母。
表3-18昆嵛山岩體黑雲母陽離子系數
將郭家嶺、玲瓏和欒家河三岩體黑雲母投入圖中可以看出,昆嵛山岩體黑雲母與郭家嶺岩體黑雲母有顯著差別(後者屬鎂質黑雲母),而同玲瓏岩體和欒家河岩體的黑雲母相似,其(Fe3++Al+Ti)Vl含量介於後二者之間。
從火成岩黑雲母MgO-(FeO+Fe2O3)-Al2O3圖解(Nockolds,1947;Bailey,1948;陳光遠等,1993)可知,欒家河岩體的黑雲母可與白雲母或黃玉共生,昆嵛山岩體和玲瓏岩體的黑雲母相同,皆不與角閃石共生,郭家嶺岩體中的黑雲母除主要與角閃石共生外,少數還可與輝石和橄欖石共生。黑雲母可能的組合類型,說明欒家河岩體為偏酸性花崗岩類,昆嵛山岩體和玲瓏岩體為正常花崗岩類,而郭家嶺岩體為偏基性花崗岩類。據裘有守等(1988)、陳光遠等(1989、1991)的資料和本文的研究,欒家河岩體系鉀長花崗岩,玲瓏岩體和昆嵛山岩體為二長花崗岩,郭家嶺岩體為花崗閃長岩,這與根據黑雲母所作判斷完全一致。
在金雲母-黑雲母成因分類圖解(Hainrich, 1946;Angel,1960;Deer等,1966;陳光遠等,1993)中,昆嵛山岩體和郭家嶺岩體黑雲母的落點明顯分為兩區。郭家嶺黑雲母多在花崗岩-閃長岩過渡區之閃長岩一側,昆嵛山岩體則在過渡區花崗岩一側,後者與玲瓏岩體和欒家河岩體黑雲母落點位置接近。
圖3-6雲母礦物分類
Ⅰ—金雲母;Ⅱ—鎂質黑雲母;Ⅲ—鐵黑雲母;Ⅳ—鐵葉雲母
(據Foster,1962,陳光遠等,1984編制)
●欒家河岩體(3個樣平均,據裘有守等1988資料計算);◎玲瓏岩體(4個樣平均,據裘有守等1988資料計算);△郭家嶺岩體(17個樣平均,據陳光遠等,1991);※絹英岩,金青頂ZK10A-1;×紅化含黑雲二長花崗岩,金青頂;黑雲二長花崗偉晶岩,牧牛山;△二長花崗岩(三佛山岩體),上口;紅色黑雲二長花崗岩,柳林庄;淺紅色黑雲二長花崗岩,柳林庄;▲含角閃黑雲石英二長岩,柳林庄;含榴二長花崗岩.無染寺;昆嵛山岩體;+含輝石黑雲閃長岩,上口
總之,昆嵛山岩體中的黑雲母屬富(Fe3++Al+Ti)Vl的鐵黑雲母,與玲瓏岩體和欒家河岩體的黑雲母相似,明顯不同於郭家嶺岩體中與角閃石共生的鎂黑雲母。
(2)化學成分特點:從幾個方面論述。
Z位陽離子:昆嵛山岩體黑雲母Z陽離子全部由Si和Al組成,總數為4,Si與AllV呈負相關(表3-18)。與標准值比較,Si略顯不足 <3),Al除充滿Z位外,尚有部分加入Y位。該特點與玲瓏岩體黑雲母相似(據裘有守等1988四個分析結果計算的化學式為
Y位陽離子:圖3-7a、b均一致表明,昆嵛山岩體與郭家嶺岩體的黑雲母成分差異十分明顯,與玲瓏岩體和欒家河岩體的黑雲母比較相似。
圖3—7a中,昆嵛山岩體、玲瓏岩體和欒家河岩體中黑雲母的投點均落在直線Fe3++Fez+=Mg的左上方,以富鐵貧鎂為特徵,郭家嶺岩體黑雲母落點位於直線Fe3++Fe2+=Mg的右下方,以富鎂貧鐵為特徵。這同圖3-6中郭家嶺岩體含鎂質黑雲母、其他三岩體含鐵黑雲母的結果是一致的。
從圖3-7b可以看出,相對於郭家嶺岩體黑雲母而言,昆嵛山、玲瓏以及欒家河岩體的黑雲母除富鐵外,鈦含量也較高(Ti>0.13)。郭家嶺岩體黑雲母有褐色和綠色兩種顏色(陳光遠等,1993),昆嵛山岩體黑雲母僅呈褐色,與後者Ti較高有一定關系。
圖3-7黑雲母(Fe3++Fe2-)-Mg、(Fe3++Fe2+)-Ti圖解
①欒家河岩體(3個樣平均,據裘有守等1988資料計算);玲瓏岩體(4個樣平均,據裘有守等1988資料計算);○郭家嶺岩體(17個樣平均,據陳光遠等,1991);△二長花崗岩(三佛山岩體)。上口;紅色黑雲二長花崗岩,柳林庄;淺紅色黑雲二長花崗岩,柳林庄;▲含角閃黑雲石英二長岩,柳林庄;含榴二長花崗岩,無染寺;.昆嵛山岩體;+含輝石黑雲閃長岩,上口
圖3-8黑雲母組成與氧緩沖劑相關圖(據D.R.Wones,1965)
MH—磁鐵礦-赤鐵礦;NB—自然鎳綠鎳礦;FQM—鐵橄欖石-石英-磁鐵礦;WM—方鐵礦-磁鐵礦
據1.B.Whalen等(1988)的研究,I型花崗岩中黑雲母Fe3+高AlVl低,AlVl集中區在0—0.20之間,在Fe3+-Fe2+-Mg三角圖上投點落入FQM(鐵橄欖石-石英-磁鐵礦)緩沖線上方。S型花崗岩Fe3+低AlVl高,AlVl集中區在0.25—0.75之間,在Fe3+-Fe2+-Mg三角圖上投點落入FQM線下方。昆嵛山岩體中鐵黑雲母AlVl=0.089—0.694,平均0.387(表3-18),在Fe3+-Fe2+-Mg圖上落在FQM線上方(圖3-8)。結合區域地質背景分析,該花崗岩屬以 1型為主的 1-S混合類型。
據圖3-8和成岩溫度,在圖3-9上求得黑雲母形成時岩漿氧逸度 lgfo2=-9.5——16.5,多集中於—10——13之間,與郭家嶺花崗閃長岩黑雲母形成時的氧逸度lgfo2=—12.32——14.72(陳光遠等,1993)比較,昆嵛山岩體黑雲母的氧逸度明顯偏高,這是金呈氧化態形式遷移富集的有利標志。
黑雲母中微量元素Cr、Ni、Co以類質同象形式置換Y陽離子。昆嵛山岩體黑雲母Cr2O3電子探針檢出率75%,最高0.13%,NiO檢出率33%,最高0.04%,CoO檢出率50%,最高0.16%(表3-17),與郭家嶺岩體黑雲母相應微量元素特徵(陳光遠等,1993)相似。
X位陽離子:由表3-18和前人(裘有守等,1988,陳光遠等,1993)資料可知,膠東四個岩體黑雲母的X陽離子主要由K+、Na+、Ca2+所組成。仿長石端員組分計演算法,對黑雲母K+、Na+、Ca2+三端員百分比進行計算(表3-18)並編制相應圖解(圖3-10)可知,所有黑雲母K+質X陽離子均大於80%,投點位置比較接近。但欒家河岩體黑雲母相對富K、郭家嶺岩體黑雲母相對貧K、昆嵛山和玲瓏兩岩體黑雲母介於欒、郭之間。四岩體黑雲母X位陽離子相當准確地反映了各該岩體的岩石學特徵。
昆嵛山岩體黑雲母X陽離子除K、Na、Ca外,尚有相當量的Sr和少量Ba。三個分析值(表3-17)SrO全部檢出,最高達0.93%,BaO有一個檢出(0.25%)。Ba與K半徑差值較大,不易形成類質同象,它的出現是昆嵛山岩體富Ba的顯示。郭家嶺岩體6個黑雲母探針分析值中,有 2個 BaO被檢出,最高 0.77%(陳光遠等,1993),表明它們在成因背景方面有一定相似性。
附加陰離子:昆嵛山岩體 7個黑雲母中 5個(71.4%)的附加陰離子總數大於標准值2,超出部分為標准值的1.8%—19.4%,平均12.5%(表3-18)。岩漿中充溢的揮發組分的存在是黑雲母附加陰離子過剩的先決條件,也是使岩漿中成礦元素得以富集的有利因素。
圖3-9不同氧緩沖劑的溫度-氧逸度關系圖(據D.H.Lindsley,1976)
MH—磁鐵礦-赤鐵礦;NNO—自然鎳-綠鎳礦;FMQ—鐵橄欖石-磁鐵礦-石英;WM一方鐵礦-磁鐵礦;IM—鐵-磁鐵 礦;1W—鐵-方鐵礦;IQF—鐵-石英-鐵橄欖石·昆嵛山岩體黑雲母
表3-19黑雲母Si(AlⅣ)一O振動帶紅外波數及相關組分比較
附加陰離子組成方面,Cl-、F-對(0H)-的取代十分明顯,氧元素並非完全以OH-形式存在,其中相當一部分以獨立02-出現。這說明,黑雲母形成時,岩漿中H+比較匱乏,而Cl-、F-、02-相對富集,構成一種氧化環境。這是金以Au1十、Au3+遷移富集的有利條件。將Al的分配改為
與郭家嶺岩體分析項目較全的黑雲母比較(晶體化學式為: 崔天順,中國地質大學(北京)博士論文.1991.
在圖3-11中,昆嵛山岩體黑雲母的投點與膠東其他同金礦有關的雲母類落點十分接近,其附加陰離子F對OH的取代高於蝕變岩型金礦之鉻雲母和鉻絹雲母,與郭家嶺型花崗閃長岩之黑雲母相似。所有落點均位於Au及Cu,Mo礦化侵入體之雲母區。這是昆嵛山岩體成金並伴生銅鉬的標志。
圖3-l0黑雲母X陽離子端員圖①欒家河岩體(3個樣平均,據裘有守等1988資料計算):
◎玲瓏岩體(4個樣平均,據裘有守等1988資料計算):○郭家嶺岩體(17個樣平均,據陳光遠等,1991);△二長花崗岩(三佛山岩體),上口;紅色黑雲二長花崗岩,柳林庄;淺紅色黑雲二長花崗岩,柳林庄;▲含角閃黑雲石英二長岩,柳林庄;含榴二長花崗岩,無染寺;.昆嵛山岩體;+含輝石黑雲閃長岩,上口膠東蝕變岩型金礦鉻雲母與鉻絹雲母;+流口金礦黃鐵礦脈中鉻雲母;▲上庄岩體黑雲母;△郭家嶺型花崗閃長岩中黑雲母;.昆嵛山岩體中的黑雲母(昆嵛山岩體,本文;其他據陳光遠等,1991)
圖3-11成礦侵入體黑雲母F-O-0H分布圖(據Y.P.Trochin,1983;陳光遠等,1991編制)
成礦元素:對昆嵛山岩體3個黑雲母作了Pb、Zn、Au、Ag電子探針分析,檢出率分別為33%、66%、33%、100%。其結果同長石(尤其鉀長石)的分析大體相同。黑雲母是含鉀鐵鎂礦物,富集Zn的能力較強,但Zn的檢出率不及Ag。Pb與貴金屬相比更是如此。這同長石一樣,反映了昆嵛山岩體易於成貴金屬礦,較少成多金屬礦的特點。
3.多型
據李治平(1987)對金青頂礦區—75m中段較新鮮圍岩中黑雲母作X射線衍射分析,該黑雲母具1M多型。
4.紅外光譜
牟乳地區包括昆嵛山岩體在內的部分中酸性岩黑雲母紅外光譜對3500—3700cm-1區間的OH伸縮振動帶解析度較低,本文僅對低頻帶進行初步討論。
由表3-19可知:位於1000cm--1附近的Si(AlⅣ)-O伸縮振動(u)波數與AlⅣ原子數呈一定程度的負相關(樣品L3例外),這符合前人已有的認識。由於本區岩漿中Si、Al是飽和的,Z陽離子不存在Fe3+等其他離子,因此,黑雲母中的Si原子數與1000m-1附近Si(AlⅣ)-0伸縮振動波數呈正相關。
綜合前人資料,在460—440cm-1范圍的強吸收帶主要歸屬Si(AlⅣ)-O彎曲振動(§),其頻率明顯受八面體陽離子影響,隨Mg/(Mg+Fe2+)的增大向高頻方向偏移。本區黑雲母在 460cm-1附近出現一個主吸收帶。樣品M1低頻側(458cm-1)出現弱肩狀吸收,這在黑雲母中比較常見,但樣品 L2、L3高頻側(495、496cm-1)具有弱肩狀吸收,卻較少見,是否Mg/(Mg+Fe2+)較高,使主帶向高頻側偏移所致尚待研究。
另外,在1400—1700cm-1之間,Ml和Ll的譜線至少具有兩個弱吸收帶,比較突出的是1636—1634cm-1和1635cm-1帶;L2和L3譜線上可分解的吸收帶只有cm-1一個,其波數略高(圖3-12)。
以上討論的昆嵛山岩體及其他幾類中酸性岩黑雲母紅外譜線上的異同是否與它們成因聯繫上的疏密有關,還有待更多資料的積累才能判斷。
圖3-12黑雲母紅外光譜
M1—昆嵛山岩體,牧牛山;L1—含角閃黑雲石英二長岩,柳林庄;L2—淺紅色黑雲二長花崗岩;L3—紅色黑雲二長花崗岩,柳林庄
二、偉晶岩及蝕變岩中的雲母
1.產狀及一般特徵
該節所述雲母包括與昆嵛山岩體有關的黑雲二長花崗偉晶岩中的鐵黑雲母、面狀紅化含黑雲二長花崗岩中的水白雲母和絹英岩中的絹雲母(水雲母)。
偉晶岩中的鐵黑雲母呈墨綠—黃綠色,半自形六方板片狀,片度5—40mm,板片厚1—5mm,與鉀長石、斜長石、石英構成鑲嵌塊狀構造。
面狀紅化花崗岩中的水白雲母是原岩鐵黑雲母失鐵轉變而來的,因而其周邊常有黑雲母殘片和細粒磁鐵礦。水白雲母無色,呈他形細鱗片狀,量微。
絹雲母(水雲母)是絹英岩和黃鐵絹英岩中主要的蝕變礦物,是成礦熱液交代斜長石、鉀長石和黑雲母的產物。鏡下無色,極細小鱗片狀。其含量隨蝕變程度加強而增多。
2.礦物化學特徵
偉晶岩和蝕變岩中雲母的陽離子系數如表3-20。
(1)化學成分分類:據表3-20在圖3-6上投點,黑雲二長花崗偉晶岩中雲母M2應屬鐵黑雲母,但(Fe3++Al+Tl)Ⅵ較高。
蝕變岩中雲母MS、10A110屬二八面體的白雲母類,重新投入圖3-13,則MS為水白雲母,10A110為水雲母(伊利石)。
(2)化學成分特點:鐵黑雲母M2是昆嵛山岩體演化至偉晶岩階段的產物,與昆嵛山岩體中的鐵黑雲母相比,其主要特點是Fe+有所提高(昆嵛山岩體Fe3+/Fe2+=0.51,10個樣平均;偉晶岩Fe3+/Fe2+=1.44)。因此,偉晶岩階段集中在殘漿中的金可進一步遷移。
紅化含黑雲二長花崗岩中的水白雲母是由原岩鐵黑雲母蝕變而來的,二者在成分上的差異十分顯著,鐵黑雲母貧SiO2、Al203而富Fe2O3+FeO和MgO,Al大多加入四面體層呈四次配位;水白雲母富SiO2、Al2O3貧Fe2O3+FeO和Mg,Al多數進入八面體層呈六次配位,表明蝕變過程導致 AlⅥ增加。
表3-20偉晶岩和蝕變岩中雲母陽離子系數
膠東乳山金礦田成因礦物學
MS—紅化含黑雲二長花崗岩;10A—絹英岩
絹英岩主要由水雲母(伊利石)和石英組成,其中的水雲母雖有部分系長石蝕變而來,但也有部分為黑雲母最終蝕變產物。其主組分與水白雲母相似。
從花崗岩、偉晶岩階段→「紅化」階段→絹英岩化階段,雲母中的Ti、Fe含量呈下降趨勢,標志著成岩成礦過渡階段 Ti、Fe的不斷釋出。Ti成為蝕變岩中的金紅石,Fe參與成礦過程,成為乳山金礦大量黃鐵礦中Fe的來源之一。
雲母中成礦元素的電子探針分析結果所反映的趨勢很有意義:偉晶岩階段的鐵黑雲母中,Cu、Pb、Zn、Au、Ag五元素只有Zn被檢出,紅化階段的水白雲母也只有Pb和Ag被檢出,至絹英岩化階段的水雲母,便有Pb、Zn、Au三元素被檢出,且Au遠高於Pb、Zn。上述趨勢與岩石化學分析結果完全一致。這說明,偉晶岩和紅化花崗岩的形成過程是成礦元素特別是金被活化、被調動、被遷移的過程,(黃鐵)絹英岩化則是成礦元素由動轉靜,定位成礦的開端。另外,被檢出的元素中,Au、Ag含量高於Pb、Zn,再次反映了本區地球化學場相對富貴金屬而貧多金屬的特點。
三、其他中酸性岩中的黑雲母
1.產狀及一般特徵
本節所述中酸性岩與長石部分所述相同。各類岩石中均含黑雲母,其主要特徵見表3-21。
表3-21牟乳地區中酸性岩黑雲母一般特徵
2.化學成分
(1)化學成分分類
表3-22是由牟乳地區中酸性岩黑雲母化學成分的電子探針分析結果計算的陽離子系數。依此在圖3-6中的投點,除含榴二長花崗岩黑雲母落入鐵黑雲母區,與昆嵛山岩體和玲瓏、欒家河岩體黑雲母相同外,其他岩類之黑雲母均為鎂質黑雲母,與郭家嶺岩體黑雲母相同。
在圖3-6中,含榴二長花崗岩黑雲母W3落入昆嵛山岩體黑雲母的投點范圍,其他中酸性岩黑雲母的落點與郭家嶺岩體黑雲母範圍接近。其中,黑雲二長花崗岩和三佛山岩體的黑雲母落入Ⅱ區,與實際礦物組合有一定出入。
在圖3-7中,中酸性岩各點的分布與圖3-7中相似:含榴二長花崗岩黑雲母與昆嵛山岩體及玲瓏、欒家河岩體黑雲母接近,其他與郭家嶺岩體黑雲母接近。
綜上所述,本區的黑雲母可分兩種類型,一種以昆嵛山岩體和含榴二長花崗岩中黑雲母為代表,屬鐵黑雲母,與玲瓏、欒家河岩體黑雲母相似;另一種以三佛山岩體和其他幾種小型中酸性岩黑雲母為代表,屬鎂質黑雲母,與郭家嶺岩體黑雲母相似,但更富鎂質。
(2)化學成分特點:分幾個方面論述。
Z位陽離子:本區各類中酸性岩黑雲母Z陽離子均由Si、Al組成(表3-22)。含榴二長花崗岩黑雲母Si不足3最明顯,與昆嵛山岩體黑雲母相似。三佛山岩體和其他岩類多大於3,與郭家嶺岩體黑雲母Si盈餘(3.18、17個樣品平均,陳光遠等,1993)特徵一致。
表3-22牟乳地區中酸性岩黑雲母陽離子系數
Y位陽離子:圖3-7同圖3-6所反映的特點相同:含榴二長花崗岩黑雲母富鐵貧鎂,類似昆嵛山、玲瓏及欒家河岩體黑雲母;其他中酸性岩黑雲母富鎂貧鐵,類似郭家嶺岩體黑雲母。
圖3-7b中,各點的分布比較分散,但三佛山岩體黑雲母與郭家嶺岩體黑雲母落點相近,含榴二長花崗岩黑雲母落入昆嵛山岩體黑雲母範圍。反映了牟乳地區幾個主要岩體(類)在成因方面仍基本上歸屬於兩種類型。
表3-22顯示,黑雲母樣品W3、S2、L2的Fe3+/Fe2+與昆嵛山岩體黑雲母相似,其他樣品該比值明顯偏高,反映這些樣品所在岩石形成過程中fo2較高。L3、S3等岩石呈紅色,與昆嵛山岩體及含榴二長花崗岩的灰白色明顯不同,也是fo2偏高的反映。因此,只要形成它們的熔漿中含有較豐富的金,便有可能富集成礦。
表3-22中,各樣品AlⅥ均小於0.25,顯示 I型花崗岩中黑雲母的特徵。其中,含榴二長花崗岩中黑雲母AlⅥ與0.25接近,與昆嵛山岩體黑雲母相似。
牟乳地區各類中酸性岩黑雲母Cr2O3、V203、NiO的電子探針分析結果均大體相似。因此,無論鐵黑雲母抑或鎂質黑雲母都不同程度地繼承有膠東群中的幔源組分。而幔源物質中富金,這是區域岩漿岩利於金成礦的標志。
X位陽離子:圖3-10中點的分布與圖3-6、7中點的分布有明顯的差異,盡管W3仍落在昆嵛山岩體黑雲母範圍,但其他投點不像郭家嶺岩體黑雲母那樣貧K,而是較欒家河岩體黑雲母更富K。這可能正是三佛山等岩體與郭家嶺岩體的區別所在:前者相對富鉀(K2O>4)、後者貧鉀(K2O<4)。
除昆嵛山岩體外,其他中酸性岩X陽離子含Ba也較高。電子探針分析,Sr0未檢出,而不易置換K的Ba卻有71%的檢出率,BaO最高0.55%。這進一步反映了區域岩漿岩富Ba的地球化學特徵。
成礦元素:除昆嵛山岩體外,牟乳地區中酸性岩黑雲母Cu、Pb、Zn、Au、Ag的電子探針檢出率分別為43%、29%、43%、43%、71%,Au、Ag的檢出值較高,最高分別為6752×10-6和3352×10-6。該結果同長石的研究均表明,牟乳地區中酸性岩相對富貴金屬而貧多金屬。
3.紅外光譜
部分中酸性岩黑雲母的紅外光譜在前文已作了初步討論,此不贅述。
四、小結
根據本節對雲母族的研究,可得如下幾點結論:
(1)牟乳地區中酸性岩中的黑雲母有鐵黑雲母和鎂質黑雲母兩種類型。前者以昆嵛山岩體和含榴二長花崗岩中黑雲母為代表,類似玲瓏和欒家河岩體中的黑雲母;後者以三佛山岩體及其他小型中酸性岩中的黑雲母為代表,類似郭家嶺岩體中的黑雲母,但更富鎂質和鉀質。昆嵛山岩體中的鐵黑雲母為1M型。
(2)黑雲母Y陽離子等特徵表明,昆嵛山岩體和含榴二長花崗岩屬I型磁鐵礦系列,但也具有S型的某些特徵。三佛山岩體及其他小型中酸性岩不具S型特徵,與郭家嶺岩體相似。
(3)牟乳地區中酸性岩成岩環境以富氧為特徵,其氧逸度普遍高於玲瓏和郭家嶺岩體,對岩漿所攜帶的金呈氧化態形式遷移十分有利。
(4)牟乳地區中酸性岩黑雲母含微量元素Cr、V、Ni、Co等,說明岩漿形成作用中有膠東群幔源物質混入,這將提高親鐵元素金在岩漿中的背景含量。
(5)該區中酸性岩所構成的地球化學場以相對富鋇、富貴金屬而貧多金屬為特徵。
(6)昆嵛山岩體中鐵黑雲母具過剩的附加陰離子,其中,Cl-、F-、02-取代(OH)-的比例頗高,說明熔漿構成一種富揮發分的氧化環境,利於金的遷移。附加陰離子組成特徵還顯示昆嵛山岩體可能成金並伴生銅、鉬。
(7)乳山金礦田圍岩紅化帶鐵黑雲母被水白雲母所取代,絹英岩中全部鐵黑雲母消失,部分轉化為水雲母。從黑雲母中釋出的鐵進入成礦過程,成為金礦中大量以黃鐵礦形式存在的鐵的來源之一。
(8)成礦元素在昆嵛山岩體演化到偉晶岩階段的富Fe3+的鐵黑雲母、紅化帶水白雲母中貧化,在絹英岩水雲母中相對集中。偉晶岩和紅化花崗岩形成過程是成礦元素活化遷移的過程,(黃鐵)絹英岩化則代表成礦元素沉澱的開始。
上述結論,與長石的研究結果具高度相應性。
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9. 福建尤溪肖坂金礦田及外圍控礦構造及成礦預測
吳淦國1,2 陳柏林3 吳建設4 張達1,2
(1.中國地質大學地質過程與礦產資源國家重點實驗室,北京100083;2.中國地質大學岩石圈構造、深部過程及探測技術教育部重點實驗室,北京100083;3.中國地質科學院地質力學研究所,北京100081;4.福建省地質調查研究院,福州350003)
摘要:針對肖坂金礦田急待解決的控礦構造特徵、礦床時空分布規律及外圍成礦預測等問題,以構造系統論為指導,以控礦構造研究為主線,系統地研究了本區韌脆性剪切帶分布特徵、構造岩組合、岩石化學及地球化學特徵,指出韌脆性剪切帶運動方向。分析了本區韌脆性剪切帶的發生、發展及演化,指出韌脆性剪切帶為順層剪切機制,形成於晉寧期變質作用早期,之後疊加兩期不同方向的褶皺。並指出韌性剪切帶從中、下地殼不斷被抬升過程中疊加脆性域的變形。提出韌脆性變形的構造樣式。韌脆性剪切帶及其上下圍岩的原岩為大嶺組下段含礦岩系的重要組成部分;韌脆性剪切帶的形成演化與成礦作用有密切關系,空間上二者緊密相伴。並提出燕山期剪切帶的脆性變形階段為本區金礦最重要的成礦期。肖坂礦田金礦可劃分為層控韌脆性剪切帶型、脈型和風化淋濾型金礦3類,有利於找礦勘探中的應用。建立了層控韌脆性剪切帶型金的找礦模式,圈出3個成礦遠景區、5個找礦靶區,首次提出中生代火山岩覆蓋區尤溪官田、德化吉山深部可尋找層控韌脆性剪切帶型金礦,為今後礦產勘查提供了找礦方向。
關鍵詞:福建尤溪;肖坂金礦;韌性剪切帶型金礦;構造控礦;成礦預測
肖坂金礦田處在壽寧-華安隆起帶中段的次級構造單元葛坑—龍門場北東向斷隆帶內,斷隆帶為前寒武紀變質岩「天窗」基底,稱為肖坂「天窗」,面積達400km2,發育中上元古界變質岩。肖坂天窗的北西側為古跡口—永坑火山斷陷帶,南東側為吉華—楊梅火山斷陷帶。肖坂金礦床控礦構造主要是在中上元古界變質岩構造基礎上發育起來的韌性剪切帶,其變形性質、變形式樣、變形運動學和動力學經歷了長期的構造演化史。經過後期褶皺構造疊加和脆性斷裂改造,構成復雜的構造圖象。因此肖坂金礦田主要礦床類型是受韌性剪切帶控制的金礦床,基底「天窗」是本區最主要的金富集區。
1999年度啟動的礦產資源綜合研究項目「永梅會相鄰區綜合找礦預測」,主要針對永梅會相鄰區礦產資源評價工作中存在的基礎地質問題,開展不同類型礦床的典型控礦構造型式如剪切帶、火山構造、伸展-推覆構造、構造復合控礦作用,弄清肖板金礦床的主要控礦構造特徵並調查其外圍和火山岩有關的金礦分布特徵。下面重點就韌性剪切帶型金礦控礦構造及預測方面的新認識進行介紹。
1 肖坂金礦田構造變形樣式
1.1 變質岩片理及岩體片麻狀構造
肖坂金礦田出露地層為馬面山群變質岩,變質岩片理構造發育,其走向以北東為主,傾向北西或南東,傾角中等至陡立(40°~85°),以50°~60°居多,構成北東向背形構造。但在官田、雙旗山一帶,片理產狀為走向北西-北西西,傾向南西或北東,傾角中等至陡立,特別由於多期次的褶皺變形,區內變質岩片理構造極為復雜,產狀多變。變質岩片理往往強烈置換了原始成分層理或早期面理,如成分層呈現緊閉同斜褶皺;變質岩片理又發生不同層次、不同規模的褶皺構造,形成向形構造和背形構造,反映出變形的多期性;變質岩層的展布所顯示的高級別構造往往與區域性構造線的展布方向一致;變質岩構造往往具有韌性變形特徵,展布方向表現出有規律的變化。片麻理構造是一種韌性變形的構造形跡,即長英質岩石(花崗閃長質岩石)經韌性變形後形成的,具有典型殘碎斑晶、呈眼球狀,成分為長石和少量石英;韌性基質為石英、絹(白)雲母,以壓扁變形為主,但宏微觀構造顯示正斷下滑的運動學特徵。
1.2 褶皺變形構造
肖坂金礦田內變質基底總體為一復式背形構造(小嶺復式背形,核部位於中仙幅內),核部為大嶺組變粒岩組合段,兩翼為大嶺組片岩組合段。軸面大致產狀走向北西330°,傾向北東,傾角80°左右,樞紐略向北西傾伏,兩翼發育一系列次級同斜緊密背、向形,褶皺形態復雜。
1.3 推覆構造
在東華、龍門場一帶發育有推覆構造,波及范圍達60km2以上,總體呈北東向延伸,推覆構造原地岩系為二疊系—晚三疊系,主要為粉砂岩泥岩,夾少量生物碎屑岩、灰岩;外來系統為中上元古界大嶺組變質岩。構造窗、飛來峰發育,並多見走向北西、傾向南西的緩傾、近水平斷層。自前緣劍溪、龍門場腹陸方向,在構造變型上具有明顯的分帶性。
1.4 斷裂構造格局
本區的龍門場-葛坑斷隆帶處於區域上壽寧-華安斷隆帶中段,規模較大的斷裂均表現為形成早、後期又多次活動的特點,主要以北東向、北西向二組最為醒目。北東向斷裂主要有示坑—永坑斷裂帶及龍門場—葛坑斷裂帶,為長期活動性斷裂。兩斷裂的上升盤構成斷隆帶,控制著元古界、晚古生界及金礦帶的分布;兩斷裂的下降盤為斷陷帶,控制著中生界的分布。肖坂金礦區內,特別是在肖坂—雙旗山一帶發育一套早期韌性變形帶疊加了後期脆性改造的韌脆性斷裂構造,據目前地質研究和普查勘探工程所控制的結果判斷,它是區內重要的含金(控礦)構造之一。
2 韌脆性剪切變形帶及其控礦特徵
2.1 韌脆性剪切變形帶的規模、形態、產狀
肖坂金礦區控礦構造是一韌脆性斷裂構造,其空間形態為似層狀,且主斷面上下不遠的范圍內(數十米至一二百米)往往有相互平行的次級構造面相伴生。這種構造面的產狀特徵是傾角平緩,一般5°~40°,以10°~25°為主,由於斷層本身的波狀起伏及後期的褶皺,往往表現出非常明顯的舒緩波狀特徵,因而其走向和傾向變化較多,但總體走向北東,傾向北西或南東;從規模上,這組構造帶延伸范圍較大,僅從目前地勘及采礦工程所控制的范圍來看,自雙旗山13Au的地表出露部位向北東和北西方向延伸均可達2km,總面積達2×2km2以上,且北東和北西方向都未封邊,該構造帶單條厚度一般2~5m,局部可達約10m。區內主要發育3條規模較大的韌脆性剪切帶,自下而上編號為F0、F1、F2,F1、F2局部出露地表,F0埋藏在深部,它們相間100~400m,大致平行分布。其中以F1規模最大,連續性最好。總體形態與地層褶皺形態相一致。在空間上韌脆性剪切帶沿易變形的變(安山)玄武岩層位發育,基本順層產出。由絹雲綠泥千糜岩、糜棱岩等構造岩組成,夾有弱變形的變粒岩、淺粒岩,厚0.5~5.0m。剪切帶上、下盤發育碎裂岩帶,厚一般10~20m,由碎裂程度不一的碎裂岩化淺粒岩、變粒岩組成。
2.2 韌脆性剪切帶的變形特徵及運動方向
韌性變形的構造岩以絹雲綠泥千糜岩為主,糜棱岩、長英質千糜岩較少見。變形特徵主要表現為變余糜棱結構、千糜結構,眼球狀、豆莢狀、條紋狀、千枚狀構造,核幔構造,S-C組構等,絹雲母、綠泥石等片狀礦物和具有拉伸的方解石、長英質集合體定向平行排列,並與剪切帶方向一致。綜合考慮綠泥石、絹雲母的成生物理化學條件及上述各特徵,可以認為本區作為控礦構造的韌脆性剪切帶是一種發育於地殼中深層次、低溫低壓條件下,以壓扁變形為主韌脆性構造帶。
2.3 韌脆性剪切帶後期構造的疊加
肖坂金礦區韌脆性剪切帶總體上與地層的片理產狀一致,顯示出具有順層剪切的特徵,且厚度不大,易受後期構造的影響發生變形。肖坂金礦區和剪切帶相關的主要有北西向和北東向褶皺,以不同期次褶皺疊加干擾為特徵。該區褶皺分為二期:第一期為軸向北西向倒轉向形;第二期為軸向北東的復式向形構造。第一期北西向倒轉向形位於工作區中西部仁字坑—芹菜洋一線,十三金、肖坂、林溪、肖坂東、水門礦段均位於該倒轉向斜之倒轉翼。第二期軸向北東復式向形構成本區構造的主要構架。表現為一復式向形,由一系列北東的次級背、向形組成。十三金、肖坂、林溪、肖坂東、水門礦段均位於該復式向形之北西翼,次一級北東的背、向形發育。
礦區內由一系列北東向與北西向褶皺疊加構成一幅波瀾起伏的干擾圖像。在北東向與北西向背形疊加部位常形成「隆中隆」,如ZK24712及後林旗頂附近;在兩組向形構造疊加部位形成「凹中凹」,如在ZK25902、ZK25105、ZK25106孔處形成三個凹陷。北東向褶皺規模較大,疊加於北西向褶皺,樞紐呈蛇曲狀,北東向褶皺變形強烈,總體保留得較為完整,表現較為清晰,北西向褶皺形成早於北東向。北東向褶皺形成於加里東期,北西向褶皺形成於四堡—晉寧期。
3 韌脆性剪切帶的發生、發展及演化
根據韌性剪切帶與地層同步摺皺的特點來判斷,其形成時期應在變質作用早期。據朱福生研究,原東華組角閃片岩同位素年齡為1970±85Ma(全岩Sm-Nd),1:5萬街面幅在卓地變粒岩中采獲混合鋯石U-Pb模式年齡為1097.7Ma,該年齡相當於變質年齡,變質期為晉寧期,故認為韌性剪切帶形成時期在晉寧期之前,剪切帶的運動方向南東—北西。
在晉寧期,發生區域變質作用,構造變形表現為地殼中-下部層次的變形特徵。早期發生順層塑性固態流變,晚期遞變為地殼側向擠壓,變質岩層發生韌性剪切-壓扁變形。加里東期主要表現對晉寧期構造活動產物的疊加改造,總體形成北東向寬緩向形構造,並產生區域低溫動力變質作用,普遍發生退變質作用(斜長石退變為絹雲母,黑雲母退變為綠泥石)。韌性剪切帶變質岩形成千糜岩。華力西期主要表現為地殼的緩慢升降,接受地層沉積。印支期在本區活動強烈,主要表現在該區老變質岩的斷隆抬升,韌性剪切帶變質岩由韌性逐漸轉化為脆韌性。燕山期構造活動最強烈,隨著構造的不斷抬升,韌性剪切帶變質岩由脆韌性逐漸轉化為韌脆性。
4 韌脆性剪切帶對金礦化的控制
控礦構造是導礦構造、運礦構造和儲礦構造的總稱,也即成礦流體或成礦熱液流經及聚集的場所。肖坂金礦田范圍內存在多組韌性、韌脆性及脆性斷裂帶,同時也有不同期次不同方向的褶皺構造。但研究表明在金成礦的全過程中,對成礦起主導作用的是韌脆性剪切帶,而褶皺構造控礦特徵表現在對礦體的改造,脆性構造則明顯表現出破礦構造特徵。韌性剪切帶作為主要的控礦構造。
韌脆性剪切帶對金礦化帶形態、產狀、規模及分布的控制主要表現在礦體和剪切帶在空間上緊密相隨,形影不離。這一特點從礦體和剪切帶的等高線圖中可以清楚看到礦床和剪切帶的空間關系。
韌性剪切帶是區內最重要的控礦構造。但並非所有的韌性剪切帶都含礦。礦體只是韌性剪切帶的一部分,它是受韌脆性斷裂局部控制的。
韌性剪切帶後期疊加脆性變形域內,礦體厚度大,礦石品位較富。後期脆性構造不發育的金礦化差,或者不含礦,出現礦體「天窗」。說明成礦主要與後期的脆性構造關系密切。
韌脆性剪切帶背形構造的核部是金礦產出的最佳部位。如已勘查的十三金礦段金礦體主要產於北西向背形構造的北東翼靠近核部的位置。肖坂礦段金礦體則位於北東向復式背形的核部。而向形的核部礦化較差,甚至不含礦。造成礦體在空間上尖滅再現。
褶皺的疊加控礦:在兩組背形構造的核部相互疊加的部位,形成「隆」中「隆」;或者在向形的核部疊加背形的核部,形成的「凹」中「隆」。在這些復合疊加處礦體的厚度增大,品位增加。
不同方向構造裂隙交匯,礦體厚度加大,品位變富。因為構造交匯部位勾通了不同方向的含礦熱液,有豐富的成礦物質來源。由於這些復合部位較破碎,應力較低,容易使含礦熱液在此沉澱。
5 肖坂金礦田成礦預測
5.1 金礦化類型
肖坂及外圍地區金礦床(點)較多,已發現中型礦床1處,小型礦床6處,礦點21處。這些礦床(點)較集中分布於肖坂、楊梅、東華—龍門場等地。為更好地指導找礦工作,按照控礦構造條件、礦體產狀、成礦環境等將區內金礦床類型劃分為:(1)層控韌脆性剪切帶型金礦;(2)脈型金礦,又可劃分為蝕變岩型金礦和石英脈型金礦亞型;(3)鐵帽型金礦。層控韌脆性剪切帶型金礦是礦田內最主要的礦床類型,是本次成礦預測的對象。它產於變質基底地層中受韌性剪切帶控制的金礦床,主要分布於雙旗山、肖坂、水門等地,礦體圍岩為大嶺組(Pt2-3dl)變質岩,沿基本順層的韌性剪切帶產出,礦體產狀平緩、延展規模大,礦(化)層穩定,礦石品位中等(6~7g/t),有害雜質含量低,礦石易選。圍岩蝕變以硅化、黃鐵礦化、綠泥石化、絹雲母化為主。
5.2 找礦標志
韌性剪切帶型金礦的找礦標志歸納如下:(1)具Au高背景場的中-上元古界大嶺組變質岩區,其原岩為大量碎屑岩夾少量基性、酸性火山岩。(2)具有在深層次變形之後疊加有一定規模的面型順層脆韌性剪切帶。(3)褶皺構造核部,兩組疊加褶皺之「隆中隆」、「凹中凹」。(4)含黃鐵礦的石英脈,且石英脈無色透明,順層分布。(5)黃鐵礦呈煙灰色、亮黃白色;半自形晶,立方體、八面體、五角十二面體及其聚形,碎裂紋發育;集合體呈斑點狀、團塊狀、脈狀;含量>2%。(6)綠泥石化、絹雲母化、方解石化蝕變組合。(7)重砂、水系、土壤Au異常規模較大,濃度高。(8)地表出現「棕色土」,含有斑點狀、團塊狀褐鐵礦及石英團塊。
5.3 成礦預測
肖坂及外圍地區,除肖坂、雙旗山、雷潭、安村礦床勘查、研究程度較高外,其餘礦床(點)普遍較低。區內已完成1:5萬區域地質礦產調查、1:20萬水系沉積物測量、1:5萬重砂測量,部分地段進行了1:5萬水系沉積物測量和1:1萬土壤測量,積累了較豐富的地質資料,且對區內成礦地質背景、控礦因素、各類型礦床特徵及地球化學特徵均有較全面的了解,具備了進行大中比例尺成礦預測的條件。
成礦區的預測主要採用地質類比方法。在成礦遠景區內,根據控礦因素的分析,將未知礦的預測區與已知礦床的成礦地質條件進行類比,尋找類似條件的具體區段。並將預測區段根據成礦地質條件劃分成A、B二類,其中A類預測區為最好的,B類為較好的。
根據成礦地質條件,綜合考慮成礦地質構造背景、礦化、異常分布特徵,按上述預測准則對預測區進行圈定。肖坂礦田共圈出預測區3個(其中A類2個,B類1個)。
近十幾年來,普查區進行了大量的地質工作,積累了豐富的地質、礦產、科研、重砂、化探等資料,發現了十三金、水門、肖坂、林溪、肖坂東、官田、上村等金礦床(點)和大量重砂、化探Au異常,為優選找礦靶區及資源潛力評價奠定了基礎。
在成礦遠景區內,優選具有礦源層出露,控礦構造存在,找礦標志明顯的地段作為找礦靶區,具體遵循以下原則:就礦找礦原則、綜合信息原則、相似類比原則。
以已探明的礦床為模擬對象,其原理是在相似的地質條件下有可能形成相同或相似的礦床,對找礦靶區進行資源潛力評價。根據上述原則,優選出肖坂東、水門-鳳卦、官田、吉山、迎坑5個找礦靶區。
肖坂金礦床包十三金礦段、肖坂礦段、水門礦段、林溪礦段,均已經過普查-詳查,共探明金儲量C+D+E級16.5噸。礦段是根據地質認識的逐步深化,不斷擴大礦床規模,根據工作時間先後而人為劃分的,實際上是一個統一的礦(體)床。根據控礦構造的空間展布規律,礦體向北東、南東方向尚未圈閉,可繼續開展普查工作。故對肖坂(東)、水門-風卦靶區進行資源量預測。
根據1:5萬區調資料,礦田內變質岩分布面積達200km2,其中含礦岩系(大嶺組下段)135km2,兩側被火山岩覆蓋,其東側埋藏較淺,仍可作為勘查的對象。目前已勘查區為2km2,探明金儲量16.5噸。礦床周邊5.77km2,外圍仍有巨大的找礦潛力。由於韌性剪切帶在空間上沿走向和傾向均發生褶皺,並有規律重復出現,這種規律性有利於礦產勘查。該礦體較穩定,埋藏淺,品位中等,礦石易采易選,具有較高的經濟意義。
綜上所述,該礦田資源潛力巨大,可供進一步勘查評價。
6 勘查工作建議
區內金礦類型均受構造控制,因此,在今後勘查中應加強控礦構造的研究,特別是老變質岩區韌性剪切帶的空間分布規律研究,尤其是礦區西部的丁昌—官田一帶,南部的吉山一帶,北部的東華、迎坑一帶,工作程度較低,更應加強構造幾何特徵的研究。
在找礦類型上,應重點放在層控韌性剪切帶型金礦上,脈型礦體由於規模小、變化大,不宜投入過多的工作量,但可作為找礦標志,在周邊及深部尋找韌性剪切帶型金礦。但對大型構造控制的蝕變岩型金礦不容忽視,如東華一帶發育推覆構造,今後應注意尋找該類型金礦。
在工作部署上,肖坂東礦段、水門—風卦為礦床北東和南東方向的延伸,應繼續加強普查工作,擴大礦床規模;礦區北西側丁昌一帶已發現含金韌性剪切帶,為礦區倒轉向形構造的正常翼部位,可繼續開展查證工作;吉山、官田一帶所發現的金礦體為脈狀礦體,賦礦地層為含礦岩繫上部層位,可在周邊及深部開展驗證工作,尋找韌性剪切帶型金礦;北東部迎坑一帶分布有含礦岩系,並有較好的重砂、水系及土壤異常,經查證已發現礦體,東部為晚侏羅世火山岩不整合覆蓋,根據安村礦區鑽探險結果,火山岩厚度僅380m,建議採用物探方法(電法測深或淺震),了解上部火山岩的厚度,選擇火山岩厚度較薄地段開展深部驗證。並注意尋找不整合面上和火山岩中受層間破碎帶控制的層狀金礦體。
在找礦方向上,化探起著重要的作用,但應綜合分析其資料,對暴露或接近地表的礦(化)體,化探異常顯示較好,濃集中心明顯,但對於隱伏礦床,特別是一定埋深的礦床,化探不一定有顯示,應考慮含礦岩系及控礦構造的展布趨勢,合理地部署工作。
重視綜合找礦工作,本區以金礦為主,除找金外,還應注意尋找其他礦種,如礦田南部仙洋—吉山一帶,發現較好的銅異常,仙洋已發現花崗閃長斑岩體,沿外接觸帶分布一定規模的礦化帶,應注意尋找斑岩型的銅礦床。北部西坪、東南側曾坂一帶,發現有早二疊世灰岩,推覆構造發育,並有中基性和中酸性岩漿活動,應注意尋找層控矽卡岩型銅多金屬礦。根據1:5萬上湯幅資料,湯頭鄉七町湖、丘埕一帶,分布有龍北溪組(Pt2-3l)地層,現有磁鐵礦點,應注意尋找峰岩式的塊狀硫化物型鉛鋅礦。
The Ore-controlling Structures and Mineralization Prediction in Xiaoban Gold Orefield and Its Vicinity of Youxi County, Fujian Province
Wu Ganguo1,2,Chen Bailin3,Wu Jianshe4, Zhang Da1,2
(1. State Key Laboratory of Geological Processes and Mineral Resources, China University of Geosciences,Beijing 100083;2. Key Laboratory of Lithosphere Tectonics and Lithoprobing Technology of Ministry of Ecation,China University of Geosciences, Beijing 100083; 3. Institute of Geomechanics, CAGS, Beijing 100081;4. Fujian Institute of Geological Survey, Fuzhou 350003)
Abstract: Aiming at the ore-controlling structural features, temporal and spatial distribution regularity of gold deposits and its vicinal mineralization prediction to be urgently solved in the Xiaoban gold orefield, the distribution, tectonic rock associations, rock chemical and geochemical features of the ctile-bristle shear zone in this area were systematically studied. and the movement direction of the shear zone was determined on the basis of the research on ore-controlling structures in instruction of structural system theory. The occurrence,development and evolution of the ctile-bristle shear zone, which was formed through bedding shear mechanism in the early metamorphism of Jinning epoch, afterwards superposed by two period folds of different direction, was analyzed. It is pointed out that the ctile-bristle shear zone was superposed by the deformation in bristle domain ring the uplift from middle-lower crust . The structural style of ctile-bristle deformation was presented. The protoliths of the ctile-bristle shear zone and its wall rocks were the important component of ore-bearing rock series of the lower Daling Formation; the evolution of the ctile-bristle shear zone have a close relationship with the gold mineralization, spatially they were intimately associated. It is proposed that the Yanshanian bristle deformation stage of the shear zone was the most important gold mineralization period. The gold deposits in the Xiaoban orefield can be divided into three types, i. e. stratabound ctile-bristle shear zone type, vein-type and weathering leaching type. The prospecting model for the stratabound ctile-bristle shear zone type gold deposits was founded, three potential prospecting areas and five prospecting targets have been rung. For the first time it is presented that under the area covered by Mesozoic volcanic rocks, such as Guantian of Youxi county and Jishan of Dehua county, stratabound ctile-bristle shear zone type gold deposits should be prospected.
Key words: Youxi County, Fujian Province; Xiaoban gold deposit; Ductile-bristle shear zone; Gold deposit; Ore-controlling structure;Mineralization prediction