采坑壁上横着一条白色岩脉,长石晶体大到能整块撬下,旁边立着几根浅绿色的柱状矿物。多数人当成普通石英脉或方解石脉,敲两块就走。真正要看的是长石的粒度、柱状矿物的解理面,以及脉内有没有分带。
先看结构:长石长到米级,脉内还有分带
伟晶岩的第一个特征是粒度。微斜长石单晶可达数十厘米至数米,白云母片可达十几厘米,石英成块状充填在长石之间。这种粗粒结构来自富挥发分岩浆的缓慢结晶,普通花岗岩的粒度只有几毫米。
脉内常有分带。从边缘向中心,依次是细粒的边缘带、文象结构的墙带、块状长石的中间带、石英核。锂矿物多富集在中间带与核部之间,沿脉追踪时要按带取样,不能一条线打到底,否则容易把围岩算进矿体。
分带的完整性反映分异程度。分带清楚、核部发育的脉体,锂的富集程度高;只有边缘带与墙带、没有核部的脉,多半是分异不足的贫矿。本文判断:一条脉值不值得投入,先看它有没有核,再看核部的石英是否纯净。
再看锂矿物:锂辉石的柱面与解理
锂辉石是最主要的锂矿物。它呈柱状,长几厘米至一米,颜色白、浅灰或浅绿,玻璃光泽,两组解理近直角相交,解理面上有珍珠状反光,硬度 6.5–7,密度 3.1–3.2 克/立方厘米,小刀划不动。
风化后的锂辉石会骗人。它被蚀变成高岭石与绢云母的集合体,颜色转白、质地变软,手捏成粉,外形仍保留柱状假象,俗称腐锂辉石。见到白色土状柱体、又有锂云母伴生,应取样化验而不是当成废石,这类脉的锂常已流失一部分。
最硬的一条在伴生矿物:铌钽铁矿与锂云母
铌钽铁矿是这套系统的指示矿物。它呈黑色,板状或块状,密度 5.2–8.0 克/立方厘米,比重大得能在淘洗盘里压住底,常与锂辉石、绿柱石共生。见到黑色重矿物颗粒,就该怀疑脉体属于稀有金属型。
锂云母是另一条线索。它呈片状,紫色至粉白色,硬度 2.5–4,密度 2.8–2.9 克/立方厘米,易被指甲剥开,常呈鳞片状集合体交代长石。锂云母多的脉,锂品位往往不低,但颗粒细,选矿更难。
混进来的是石英脉:它没有长石巨晶
石英脉与伟晶岩在野外都是白色脉体,区别在矿物组成。石英脉几乎全由石英组成,不含长石巨晶,也没有大片白云母与分带;伟晶岩的石英只占一部分,长石与云母占主导,粒度粗得多,敲开断面能看到长石的双晶纹。
细粒花岗岩也易混。它的粒度只有几毫米,矿物均匀分布,没有分带与巨晶,锂含量接近背景值。本文判断:脉体粒度不到 1 厘米、又无分带的,不必按伟晶岩型投入工作量,先做岩矿鉴定更省事。
关键数据
- 锂辉石硬度 6.5–7,密度 3.1–3.2 克/立方厘米。
- 锂云母硬度 2.5–4,密度 2.8–2.9 克/立方厘米。
- 微斜长石巨晶可达 1 米以上,白云母片可达 10 厘米。
- 氧化锂品位 0.8%–2.0%,锂云母型 0.5%–1.5%。
- 单条脉长数十米至千余米,宽数米至数十米。
- 单个矿床矿石量 100 万吨至 1 亿吨。
- 铌钽铁矿密度 5.2–8.0 克/立方厘米,是最重的伴生矿物。
边界
深部相变会让判据失效。脉体向深部由伟晶岩渐变为细粒花岗岩,粒度骤减、分带消失,锂矿物也不再出现;同一条脉在地表是矿,向下几百米就可能尖灭,评价时必须配合深部工程与岩相对比。
强风化区同样难判。锂辉石蚀变后体积收缩、颜色变白,与石英难以区分;锂云母被淋滤成绢云母,紫色褪尽。本文判断:风化壳发育区要以铌钽铁矿与绿柱石作指示,不能只找绿色柱状晶体。
参考文献
- 翟裕生, 姚书振, 蔡克勤.《矿床学》(第三版). 地质出版社, 2011.
- Černý P, Ercit T S. The classification of granitic pegmatites revisited. The Canadian Mineralogist, 2005, 43: 2005–2026.
- London D. Pegmatites. The Canadian Mineralogist, Special Publication 10, 2008.