黃建姿,張國恒,董玉成
(廣東省地質(zhì)局第六地質(zhì)大隊,廣東江門529040)
廣東省江門市臺山玉礦床地質(zhì)特征及找礦前景
黃建姿*,張國恒,董玉成
(廣東省地質(zhì)局第六地質(zhì)大隊,廣東江門529040)
主要分析臺山玉礦床地質(zhì)特征、玉石成分及礦化特征,探討臺山玉的成礦機理,認為臺山玉資源潛力較大,指出了黃花灣—散石灣花崗巖巖體是臺山玉的成礦遠景區(qū),是臺山玉石礦的重點找礦方向。
臺山玉;礦床地質(zhì)特征;找礦標志;江門市
臺山玉分為山料、山流水、籽料等種類。山料多在山上,質(zhì)量較差;山流水多在坑里,質(zhì)量一般;籽料多在海邊,籽料長年累月經(jīng)過風化和水的沖洗,外形天然,紋路清晰,價值昂貴,有的石料不用雕刻直接用于當奇石觀賞。根據(jù)當?shù)亻_發(fā)統(tǒng)計數(shù)字表明,籽料玉總產(chǎn)量約在150~200t,深埋料約在150~250t,山流水料約在200~250t,山料和海料約在1000t左右,礦石總產(chǎn)量約在2000t。臺山玉的總產(chǎn)量只是壽山石的百分之一,是和田玉的千分之一。根據(jù)臺山玉礦產(chǎn)地那琴村當?shù)氐南?,目前臺山玉開采量日趨貧乏。目前對該區(qū)臺山玉礦床的研究相當薄弱,對成礦構(gòu)造的認識還不清晰。因此,有必要開展進一步的地質(zhì)調(diào)查與研究,有待發(fā)現(xiàn)較好的找礦前景。
研究區(qū)大地構(gòu)造位于華南褶皺帶之粵中凹陷南西端的臺開恩斷陷盆地之西翼,處于恩蒼大斷裂和金鶴大斷裂的夾持部位,受構(gòu)造—巖漿的雙重控制,成礦地質(zhì)條件十分有利,見圖1。
2.1地層
研究區(qū)地層較簡單,主要為寒武系八村群淺變質(zhì)巖系(∈Bc)及第四系沖積層(Q4)。寒武系淺變質(zhì)巖系由灰—灰綠色千枚巖、變質(zhì)頁巖及砂巖組成。
2.2構(gòu)造
該區(qū)受走向北東向30°左右的恩蒼大斷裂和金鶴大斷裂、近東西向褶皺構(gòu)造的聯(lián)合控制,節(jié)理較發(fā)育,石英脈沿張性節(jié)理充填。以北東向節(jié)理最為發(fā)育,次為近東西向。
2.3巖漿巖
該區(qū)巖漿活動十分強烈,主要為燕山期巖漿巖,約占全區(qū)總面積的90%,巖相以深成侵入巖為主,主要有燕山二期中—細粒二長花崗巖[γπ52(2)];燕山三期為中粗粒(斑狀)黑云母花崗巖[γ52(3)];燕山四期為鈉長石化中—粗粒黑云母花崗巖[γ53(1)]和補充期鈉長石化細粒黑云母花崗巖[γ53(1)A]。局部地區(qū)分布有加里東期混合花崗巖(Mγ3)。巖體常見產(chǎn)狀有巖基、巖株、巖瘤、巖枝、巖脈等。該區(qū)巖漿巖與成礦關(guān)系十分密切,它們對臺山玉的成礦具有明顯的控制作用。
3.1礦體形態(tài)與規(guī)模
臺山玉礦體主要產(chǎn)于花崗巖碎裂帶中,呈脈狀產(chǎn)出,單個礦體長1~16m,寬0.1~1.2m。
3.2礦石特征
(1)礦石化學成分。臺山玉在寶玉石學里的定名為:隱晶質(zhì)絹云母石英巖。礦石主要礦物為:隱晶質(zhì)石英、絹云母、綠泥石、含少量鐵質(zhì)礦物(絹云母與綠泥石含量越少、硬度越高、光澤越高)。礦石化學成分的平均含量為:SiO2占78.88%,Al2O3占9.54%,K2O占0.21%,TFe2O3占0.44%,CaO占0.83%,MgO占0.02%(見表1),含有少量的鐵、鋅、銅、錳、鉻、硒、鉬、鈷、氟等微量元素,對人體有益。
(2)礦石結(jié)構(gòu)、構(gòu)造。礦石晶體呈隱晶質(zhì)粒狀、他形粒狀結(jié)構(gòu)。礦石構(gòu)造有條狀、礫石狀、塊狀、不規(guī)則狀。鐵質(zhì)礦物(褐鐵礦)等雜質(zhì)呈浸染狀分布于玉石表面裂隙中,是造成該玉石表面呈淺褐黃色的主要原因。
圖1 研究區(qū)位置(a)與區(qū)域構(gòu)造體系略圖(b)
表1 臺山玉礦石主要化學成分含量分析表(單位:%)
表2 放射性核素測試結(jié)果表
(3)放射性分析測試。采集樣品經(jīng)國土資源部廣州礦產(chǎn)資源監(jiān)督檢測中心檢測,礦石放射性檢測結(jié)果:FX1未檢測出含有放射性;FX2內(nèi)照射指數(shù)IRa=0.21,外照射指數(shù)Ir=0.11。根據(jù)采樣檢測結(jié)果和國家標準《建筑材料放射性核素限量》(GB6566-2010)要求,該礦石可作為建筑主體材料和A類裝修材料,其產(chǎn)銷和使用范圍不受限制(見表2)。
(4)礦石物理性能。礦石摩氏硬度HM:5.5~6.6(不同品種硬度有所差異)。
密度:2.60~2.65g/cm3。
礦石光澤有:土狀光澤、蠟狀光澤、油脂光澤至弱玻璃光澤(硬度越高、光澤越強)。
韌性:臺山玉細膩溫潤、韌性比起瑪瑙強,近似和田玉韌性,雕刻細小線條而不易拆斷,臺山玉因透光性低,從而雕刻作品比較“顯工”(立體性強)。
(5)品種分類。礦石色彩有:桔黃色、年糕色、陽紅色、桃紅色、乳白色、雞油黃色、粟子黃、青灰、紫紅、淡綠等。
根據(jù)礦石色彩與結(jié)構(gòu)特征,可將其臺山玉分為以下3類品種:“金包銀”(外黃內(nèi)紅、黃色)、“銀包金”(外白內(nèi)黃紅)、“鐵包金”(外黑內(nèi)紅黃)等。
4.1圍巖蝕變
研究區(qū)內(nèi)蝕變作用強烈,主要分布在那琴圩、上家頂、黃花灣等地?;◢弾r蝕變作用的顯著特點:以巖漿晚期分異交代作用為主,表現(xiàn)為鈉長石化強烈及廣泛發(fā)育。而高溫熱液的石英巖化主要分布于花崗巖中的局部地段,隨著溫度的降低,逐漸發(fā)生中—低溫絹云母化、綠泥石化。
(1)鈉長石化:主要為鈉質(zhì)交代作用。在交代蝕變花崗巖中,常發(fā)生鈮、鉭、鈹、稀土等礦化。
(2)云英巖化:鉀長石、斜長石受熱液作用分解成石英和白云母,在分解作用過程中,常伴有氟、硼、水等揮發(fā)組分和金屬元素的參加。云英巖化除了產(chǎn)生主要特征礦物石英和白云母外,還有鋰云母、黃玉、電氣石、螢石、綠柱石及黑鎢礦、錫石、輝鉬礦等,與鈉長石化共生。
(3)絹云母化:為中—低溫熱液蝕變,常伴有石英和黃鐵礦的產(chǎn)生。
(4)綠泥石化:為中—低溫熱液蝕變,與絹云母化共生。
(5)硅化:是本區(qū)最主要、最廣泛的一種蝕變作用,它使得巖石中的石英或隱晶質(zhì)二氧化硅含量顯著增加,為玉石的形成營造了良好條件。
表3 臺開恩盆地巖漿活動時代表
4.2成礦機理
江門臺山玉的成礦與華南褶皺帶之粵中凹陷南西端的臺開恩斷陷盆地的構(gòu)造演化密切相關(guān)。以北東向恩蒼大斷裂和金鶴大斷裂為界,東部為加里東運動以來長期隆起的古兜山凸起,西部為天露山斷褶群,在兩大斷裂之間為燕山期形成的臺開恩斷陷盆地。大地構(gòu)造演化是控制成礦物質(zhì)來源、成礦物質(zhì)運移通道、充填空間、成礦條件以及后期改造的關(guān)鍵性因素。通過本文分析,并結(jié)合前人的研究成果,認為臺山玉的成礦機理主要經(jīng)歷了以下3大階段。
第一階段,臺開恩斷陷盆地經(jīng)歷了加里東、華力西—印支、燕山、喜馬拉雅等構(gòu)造運動伴隨著相應(yīng)的巖漿旋回。這一階段的各期巖漿活動,形成包括花崗巖、花崗斑巖、流紋巖、閃長巖及閃長玢巖等為代表的中—酸性巖,見表3。其中燕山旋回巖漿活動在本區(qū)表現(xiàn)十分強烈,是一個完整的侵入旋回,巖石成分、巖漿作用、礦化特征的變化均有明顯的連續(xù)性與方向性:從早期到晚期巖石酸度逐漸增高,由早期的中性巖逐漸向晚期的酸性超酸性巖過渡,礦化早期弱,晚期強。這些巖漿活動所形成的巖石為臺山玉的成礦創(chuàng)造了良好的物質(zhì)基礎(chǔ),即形成成礦源巖。
第二階段,從燕山早期至燕山晚期,晚中生代的花崗巖受構(gòu)造的控制,大致呈北東向展布。在燕山期構(gòu)造運動第一次復(fù)活時,該區(qū)的沉積作用幾乎限于恩蒼大斷裂和金鶴大斷裂這兩大斷裂之間的斷陷盆地內(nèi)。燕山活動二幕時,恩蒼大斷裂將寒武系逆推于中泥盆統(tǒng)之上,金鶴大斷裂將寒武系逆推于中上侏羅統(tǒng)之上(見圖2)。斷裂帶在應(yīng)力作用下普遍發(fā)生近平行走向的絹云母片理面,沿斷裂帶及裂隙充填燕山期旋回巖漿期發(fā)育的石英巖脈、花崗斑脈、偉晶巖脈及輝綠巖脈等巖脈。因此該區(qū)構(gòu)造為臺山玉的富集成礦提供了有利的賦礦空間。
圖2 金鶴大斷裂素描圖
第三階段,成礦源巖在適當?shù)臏囟葔毫l件下,強烈的構(gòu)造作用,加之后期巖漿熱液作用,使成礦源巖發(fā)生鈉長石化、云英巖化、?;约爸亟Y(jié)晶等一系列作用及蝕變,經(jīng)歷沿岸海水的侵蝕、風化最終形成臺山玉礦,見圖3。
圖3 臺山玉節(jié)理裂隙特征素描圖
(1)燕山期頻繁的巖漿活動,為臺山玉提供了豐富的成礦物質(zhì)來源和條件。受臺開恩盆地的區(qū)域構(gòu)造運動控制,巖石節(jié)理裂隙發(fā)育,為石英脈型礦石的富集成礦提供了有利的賦礦空間。
(2)臺山北陡散石灣一帶的花崗巖巖體的主體巖性為燕山期(中)粗粒(斑狀)黑云母花崗巖,呈巖枝或巖株狀產(chǎn)出,巖石具有高硅、富堿以及W、Sn、Mo、Bi、Cu、Fe豐度高的特點。由于這些金屬元素的浸染、交代作用,造成臺山玉的礦石色彩多樣,是勘查臺山玉的有利靶區(qū)。
(3)礦區(qū)石英巖脈、花崗斑巖脈、偉晶巖脈、閃長巖脈、輝綠巖脈等巖脈發(fā)育,具有尋找熱液石英脈型玉石礦床的良好前景。
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P619.21
A
1004-5716(2015)07-0145-04
2014-12-29
廣東省財政地質(zhì)勘查專項基金(編號:2013205)。
黃建姿(1985-),女(漢族),廣東江門人,助理工程師,現(xiàn)從事地質(zhì)礦產(chǎn)勘查工作。