一种铯铷共伴生矿的地球化学岩相学查定方法与流程

本发明涉及矿产勘查技术、资源生态环境和矿山开发资源综合利用技术领域，具体是指一种铯铷共伴生矿的地球化学岩相学查定方法。

背景技术：

沉积盆地受到后期构造-岩浆-热事件叠加改造，常常形成复杂的成岩成矿系统。在矿产勘查和评价过程中，确定主矿产、共生矿产和伴生矿产，是进行矿产勘查评价和找矿预测的必然要求。在资源开发与生态环境协调发展过程中，查明共伴生有益组分和有害组分，实现资源的最大限度回收利用，绿色无污染排放，减轻环境承载压力，是资源开发与环境友好的必然要求。在矿山开发、生产过程中，明确主矿产、共生矿产、伴生矿产及有害元素种类及分布是进行矿石管理，并从源头上实现资源开发与生态环境和谐发展的必然之路。因此，对复杂的化探异常进行合理的评价，确定主工业组分、共伴生组分和有害杂质组分，提取地球化学岩相学示矿信息和地球化学生态效应分析，是生态环境资源研究中的技术难题。

其次，铯、铷是典型的亲岩分散稀碱元素，在高新科技、航空航天及军事科技领域具有广泛的应用，具有重要的战略意义。铷铯常在其它有用矿物中共、伴生产出或在盐湖卤水中富集，尚未见铯、铷的独立矿床。受自身地球化学性质控制，铯、铷稀有分散元素从超基性至酸性岩浆岩，呈含量增高趋势，且随岩浆分异程度增强而含量增加，尤其富集在岩浆晚期阶段、碱性岩和花岗伟晶岩中。受沉积盆地内多期次岩浆侵入和叠加作用控制，伟晶岩相、云英岩化蚀变相、夕卡岩化蚀变相、类夕卡岩化蚀变相和角岩蚀变相系，是铯铷的主要储矿蚀变岩相体，往往形成铯铷多金属的共伴生富集成矿。我国盐湖卤水中提取铯铷目前尚无实质性突破，因此在有色金属共伴生矿产中回收铯铷是目前铯铷资源的有限来源途径。故而，铯铷共伴生矿的查定显得尤为重要。但是，目前尚无针对铯铷共伴生矿的系统而有效的查定方法，对深边部找矿预测、示矿信息提取、矿石综合利用、地球化学生态效应分析和评价等急需新方法创新。

技术实现要素：

为解决上述技术问题，本发明提供的技术方案为：

一种铯铷共伴生矿的地球化学岩相学查定方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)野外构造岩相学踏勘及调研；

(2)在综合地质调研和编录的基础上，圈定典型的有利成矿地段，进行rb、cs共伴生矿的查定；

(3)划分有利的含矿岩相；

(4)系统梳理探矿工程分布的情况，开展工程地球化学勘探，圈定主共伴元素异常分布范围，并对异常进行分类分级和异常检查；

(5)按照地质勘查规范系统采集地球化学岩相学研究用样品及标本，包括岩石化学样品、光薄片手标本、x射线粉晶衍射分析试验样品，为室内研究做准备；

(6)采用现代分析测试方法技术组合，开展岩相地球化学研究，划分主共伴元素的矿体、矿化体及蚀变体的地球化学岩相学类型，结合步骤(4)的研究成果阐明各相体的空间拓扑学结构特征；

(7)结合矿物地球化学研究，确定主工业组份及共伴生工业组份rb、cs的赋存状态及相关地球化学参数；

(8)在上述步骤(1)～(7)的基础上，结合地质背景开展地球化学岩相学研究，为采配矿方案优化、选矿回收工艺确定、成矿成晕机制、矿床成因和地球化学生态效应分析及找矿预测服务。

采用以上方法后，本发明具有如下优点：

1)本发明在研究方法上是综合知识的集成和横断科学的整合，针对拟解决问题，打破了传统学科的壁垒(如：矿床学、地球化学、采矿学、选矿学、生态环境地质学)，集理论研究与应用型研究为一体，属于集成性创新；

2)通过对rb、cs赋存状态研究，在阐明了矿床的成矿成晕机制基础上，精确划分和厘定了与cu、w等主工业共伴生的rb、cs元素分布范围、分布规律，为矿山生产采矿及配矿方案的制定提供了依据；对不同成矿期次成矿作用的矿物组合和元素组合的解剖研究，详细阐明了rb、cs的成矿期次与工业富集矿物，为选矿回收利用提供了基础资料；

3)通过cs、rb共伴生组分的查定，为地球化学生态效应分析提供了基础资料，为资源开发与生态保护的方案制定提供了理论依据，从源头上实现了生态、环境和资源的协调发展。

附图说明

图1是一种铯铷共伴生矿的地球化学岩相学查定方法的流程示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步的详细说明。

铯铷共伴生矿查定方法涉及工程地球化学勘探和岩相地球化学研究两方面，包括野外宏观相体识别划分和室内微观矿物地球化学研究多种尺度。

主要查定方法和内容为：工程地球化学勘探(圈定主、共、伴元素异常范围及空间拓扑学特征)+岩相地球化学研究+矿物地球化学研究+现代分析测试方法技术集成→确定主、共、伴元素的地球化学岩相学类型及空间拓扑学结构特征+矿物组合特征+地球化学参数+元素赋存状态→经济评价及找矿预测+成矿成晕机制及矿床成因分析+矿山生产过程中的采配矿方案优化及选矿回收工艺确定应用+地球化学生态效应分析及生态环境资源协调发展。

结合附图1，在构造岩相学编录及立体填图后，查定主矿种共伴生rb、cs等有利构造岩相体，通过侵入岩体内部相带、侵入岩体接触过渡相带以及侵入岩体外带实现工程地球化学勘探、岩相地球化学研究；接着，通过工程地球化学勘探实现主工业组分元素异常圈定以及共、伴生工业组分元素异常圈定，利用主工业组分元素异常圈定以及共、伴生工业组分元素异常圈定实现主共伴含矿相体的确定；而后，在宏观和微观研究的基础上，得出含矿相体、矿体、矿化体、蚀变体宏观拓扑学结构特征，矿物学特征及各项地球化学参数、主工业组分元素赋存状态以及共、伴生组分元素赋存状态，从而将其应用在矿产勘查经济评价及找矿预测，与w、cu等主矿产共伴生的rb、cs等成矿成晕机制和成因分析及找矿预测，以及矿山生产采矿方案、配矿方案和选矿回收工艺流程确定研究及地球化学生态效应分析应用。

实施例一

一种铯铷共伴生矿的地球化学岩相学查定方法，包括以下步骤：

(1)野外构造岩相学踏勘及调研；

(2)在综合地质调研和编录的基础上，圈定典型的有利成矿地段，进行rb、cs共伴生矿的查定；

(3)划分有利的含矿岩相(岩体内部相带、接触过渡相带、外部相带等)；

(4)系统梳理探矿工程分布的情况，开展工程地球化学勘探，圈定主共伴元素异常分布范围，并对异常进行分类分级和异常检查；

(5)按照地质勘查规范系统采集地球化学岩相学研究用样品及标本，包括岩石化学样品、光薄片手标本、x射线粉晶衍射分析试验样品，为室内研究做准备；

(6)采用现代分析测试方法技术组合，开展岩相地球化学研究，划分主共伴元素的矿体、矿化体及蚀变体的地球化学岩相学类型，结合步骤(4)的研究成果阐明各相体的空间拓扑学结构特征；

(7)结合矿物地球化学研究，确定主工业组份(如w、cu等)及共伴生工业组份rb、cs的赋存状态及相关地球化学参数；

(8)在上述步骤(1)～(7)的基础上，结合地质背景开展地球化学岩相学研究，为采配矿方案优化、选矿回收工艺确定、成矿成晕机制、矿床成因和地球化学生态效应分析及找矿预测服务。

采用本专利方法对云南个旧和海南等矿床中与铜和钨共伴生的cs、rb矿进行了查定：

个旧锡铜钨铋-铷铯多金属矿床集中区内，变基性火山岩由于热变质作用形成了金云母岩-阳起石金云母岩-金云母阳起石岩系列。金云母岩和阳起石金云母岩为铷铯储矿岩相，原岩含矿岩相为碱性高钛苦橄岩-碱性高钛苦橄玄武岩。含铷铯金云母岩和阳起石金云母岩为海底火山热水同生蚀变-交代岩相体和岩浆热液叠加作用所形成，属rb-cs-f-cl型含铷铯变夕卡岩岩相，这种铷铯矿体与锡铜矿体相邻异体共生；而萤石金云母夕卡岩和金云母夕卡岩为岩浆热液强烈交代碱性苦橄岩-碱性苦橄质玄武岩(海底火山热水同生蚀变-交代岩相体)所形成，属sn-cu-w-bi-b-f-rb-cs型含铷铯夕卡岩相，铷铯矿体与锡铜多金属矿体同体共生。

海南钨铯多金属矿区中，黑云母闪长斑岩-含钨黑云母二长斑岩、二长斑岩-含钨蚀变二长斑岩、石英钠长斑岩-长英质蚀变岩和岩浆热液角砾岩类、三叠纪黑云母二长花岗岩和侏罗纪闪长岩类等岩浆侵入活动和岩浆热液成矿作用形成金云母透辉透闪石角岩、长英质角岩、黑云母石英角岩、黑云母角岩等。热液角砾岩化黑云母角岩和透闪石黑云母角岩是钨铯钴型矿石的主要含矿岩相。

铯铷单矿物化学分析及电子探针分析研究显示，铯铷主要载体矿物为金云母(黑云母)，呈类质同象形式替代矿物中的k，电子探针面扫描显示，由金云母中心向边部，铷铯在矿物中的浓度呈增高趋势，沿云母边部或裂隙边部铷铯元素含量最高，显示后期气成热液叠加成矿特征。