■閆領(lǐng)軍

（河北省地礦局第十一地質(zhì)大隊(duì) 河北 邢臺(tái)054000）

河北省內(nèi)丘縣界子口碎云母礦地質(zhì)特征及前景展望

■閆領(lǐng)軍

（河北省地礦局第十一地質(zhì)大隊(duì) 河北 邢臺(tái)054000）

界子口碎云母礦，產(chǎn)于下元古界南寺掌組一段（Pt1n1）變質(zhì)長(zhǎng)石石英砂巖和變質(zhì)長(zhǎng)石石英砂礫巖地層中，礦體出露地表，呈層狀產(chǎn)出，厚1.02～7.13m，規(guī)模較大。該碎云母礦前景展望較好。

界子口碎云母礦地質(zhì)特征前景展望

內(nèi)丘縣侯家莊鄉(xiāng)界子口村西南賦存有碎云母礦，礦石質(zhì)量可達(dá)到工業(yè)利用要求，儲(chǔ)量豐富，礦體形態(tài)簡(jiǎn)單，出露好，開(kāi)采技術(shù)條件優(yōu)越。

1 區(qū)域地質(zhì)特征

礦區(qū)位于內(nèi)丘縣侯家莊鄉(xiāng)界子口村西南側(cè)，距東南方向的內(nèi)丘縣城運(yùn)距約32km，S328省道 (隆堯～昔陽(yáng)公路）從礦區(qū)東北部約100m處通過(guò)，交通較為方便。

礦區(qū)位于中朝準(zhǔn)地臺(tái)（Ⅰ級(jí)），山西斷?。á蚣?jí)），太行拱斷束（Ⅲ級(jí)），贊皇穹斷束（Ⅳ級(jí)）構(gòu)造單元西部，巖石地層單位為太古界贊皇群石家欄組一段（Arsh1）、下元古界南寺掌組一段（Pt1n1）和新生界第四系（Q）。碎云母礦即產(chǎn)于下元古界南寺掌組一段（Pt1n1）巖系中。

區(qū)域內(nèi)巖漿巖活動(dòng)不強(qiáng)烈，主要為部分花崗片麻巖、角閃巖等小型基性巖體；構(gòu)造較為簡(jiǎn)單，廣泛發(fā)育小褶曲。

1.1 地層

區(qū)內(nèi)出露地層為太古界贊皇群石家欄組一段（Arsh1），主要巖性為黑云斜長(zhǎng)片麻巖、黑云斜長(zhǎng)變粒巖、斜長(zhǎng)角閃巖、角閃石巖、云母石英片巖。底部有一層含磁鐵白云母石英片巖，在區(qū)域上分布較穩(wěn)定，為石家欄組底部標(biāo)志層。厚度542m～1632m。傾向北西～南東，傾角11°～79°左右。下元古界南寺掌組一段（Pt1n1），下部為淺肉紅色變質(zhì)含礫長(zhǎng)石石英砂巖，夾二云長(zhǎng)英質(zhì)片巖，具磁鐵交錯(cuò)層，上部為中～粗粒長(zhǎng)石石英砂巖，至頂部漸夾云母片巖、黑色板巖，其間夾有多層云母片巖（礦）。厚度大于2400m。傾向北西，傾角56°左右。新生界第四系沉積物主要分布在溝谷及其兩側(cè)，呈帶狀分布，溝谷為沖洪積砂、礫石、巨礫等組成。溝谷兩側(cè)由殘坡積、洪積的黃土、碎石、砂礫組成。

1.2 構(gòu)造

區(qū)域上五臺(tái)期褶皺為北北西～南南東向復(fù)式緊密褶皺。呂梁期走向?yàn)榻媳?，形態(tài)寬緩、簡(jiǎn)單。

區(qū)域內(nèi)斷裂構(gòu)造主要有一正斷層，走向30°，傾向南東，傾角70°～80°，屬于張扭性正斷層，對(duì)礦層無(wú)影響。

1.3 巖漿巖

區(qū)域內(nèi)太古代曾有多次強(qiáng)烈的中基性至中酸性的火山噴發(fā)活動(dòng)和巖漿侵入活動(dòng)。元古代沿北北東向古裂谷火山活動(dòng)強(qiáng)烈，并伴隨有中酸性石英奧長(zhǎng)斑巖侵入。

早元古代晚期時(shí)期伴隨了較強(qiáng)烈的巖漿活動(dòng)。在本區(qū)的四周有變質(zhì)輝綠巖脈和變質(zhì)閃長(zhǎng)巖脈侵入，多呈脈狀產(chǎn)出。

2 礦區(qū)地質(zhì)特征

2.1 地層

礦區(qū)出露地層有太古界石家欄組一段（Arsh1）和下元古界南寺掌組一段（Pt1n1），新生界第四系（Q）?，F(xiàn)由老到新敘述如下：

2.1.1 太古界石家欄組一段（Arsh1）

巖石主要為黑云斜長(zhǎng)片麻巖，夾規(guī)模大小不等的角閃巖透鏡體。地層總體呈單斜狀產(chǎn)出，地層總體走向近南北，傾向東。

黑云斜長(zhǎng)片麻巖：巖石呈灰色，中細(xì)粒變晶結(jié)構(gòu)，條帶狀、片麻狀構(gòu)造。礦物成分主要為斜長(zhǎng)石、石英、黑云母。斜長(zhǎng)石：白色、板狀、條狀，粒徑0.3～2.5mm，含量40%左右；石英：無(wú)色、粒狀，粒徑0.1～0.75mm,含量28%左右；黑云母：黑色、片狀，粒徑0.02～0.2mm,含量30%左右。副礦物有磁鐵礦、綠簾石、綠泥石等。

角閃巖：巖層呈團(tuán)塊狀、透鏡狀、不連續(xù)之層狀產(chǎn)于黑云斜長(zhǎng)片麻巖中，其延長(zhǎng)方向與混合巖化黑云斜長(zhǎng)片麻巖產(chǎn)狀一致。巖石深灰色、灰黑色，不等粒變晶結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造。礦物成分主要為普通角閃石，深綠色，柱狀、粒狀，粒度0.6～2.8mm，含量98%左右；少量斜長(zhǎng)石、石英、黑云母。

2.1.2 下元古界南寺掌組一段(Pt1n1)

巖石主要為淺黃色中～粗粒變質(zhì)長(zhǎng)石石英砂巖和變質(zhì)長(zhǎng)石石英砂礫巖，中間夾多層云母片巖（礦）。云母礦體呈似層狀、透鏡狀賦存于該地層中。地層總體呈單斜狀產(chǎn)出，地層總體走向近南北，傾向東，受后期構(gòu)造影響，云母礦呈片狀揉曲狀平行排列。

變質(zhì)長(zhǎng)石石英砂巖：巖石灰白色、淡黃色，中粗粒變晶結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造。巖石的礦物成分為長(zhǎng)石、石英、白云母。石英：無(wú)色、白色，粒狀，粒徑0.5～1.5mm，含量50%左右。長(zhǎng)石：白色，粒狀，粒徑1.0～2.5mm，含量40%左右。白云母：白色，鱗片狀，含量10%左右。

變質(zhì)長(zhǎng)石石英砂礫巖：巖石灰白色、淡黃色，中粗粒變晶結(jié)構(gòu)，礫狀、塊狀構(gòu)造。巖石的礦物成分為長(zhǎng)石、石英、白云母。石英：無(wú)色、白色，粒狀，粒徑0.5～1.5mm，含量50%左右。長(zhǎng)石：白色，粒狀，粒徑1.0～2.5mm，含量40%左右。白云母：白色，鱗片狀，含量10%左右。礫石為次圓狀，成分為長(zhǎng)石、石英。石英：無(wú)色、白色，粒狀，含量20%左右。長(zhǎng)石：淺肉紅色，板狀、柱狀，含量80%左右。巖石中礫石的含量25%左右。

角閃巖：巖層呈透鏡狀產(chǎn)于變質(zhì)長(zhǎng)石石英砂巖中或變質(zhì)長(zhǎng)石石英砂巖和變質(zhì)長(zhǎng)石石英砂礫巖分層帶。其延長(zhǎng)方向與地層產(chǎn)狀一致。巖石黑綠色、墨綠色，不等粒變晶結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造。礦物成分主要為普通角閃石，深綠色，柱狀、粒狀，粒度1.0～4.0mm，含量80%左右；少量斜長(zhǎng)石、石英、黑云母。

云母片巖（礦）：云母片巖即云母礦體，呈似層狀、透鏡狀賦存在變質(zhì)長(zhǎng)石石英砂巖中或變質(zhì)長(zhǎng)石石英砂巖和變質(zhì)長(zhǎng)石石英砂礫巖分層帶。巖石白色、灰白色，鱗片變晶結(jié)構(gòu)，柔曲片狀構(gòu)造。巖石的礦物成分為白云母、長(zhǎng)石、石英。白云母：白色，鱗片狀，柔曲定向排列明顯，呈條帶狀集合體產(chǎn)出，含量33～86%。長(zhǎng)石：白色，粒狀，粒徑1.0～2.5mm,含量40%左右。石英：無(wú)色、白色，粒狀，粒徑0.5～1.5mm,含量35%左右。

2.1.3 新生界第四系（Q）

區(qū)內(nèi)不甚發(fā)育，主要分布在溝谷及其兩側(cè)，呈帶狀分布，溝谷為沖洪積砂、礫石、巨礫等組成。溝谷兩側(cè)由殘坡積、洪積的黃土、碎石、砂礫組成。

2.2 構(gòu)造

工作區(qū)內(nèi)變質(zhì)巖地層總體呈單斜構(gòu)造，地層總體走向近南北，傾向東，傾角42°～65°。變質(zhì)巖發(fā)育層間小褶皺。

斷裂構(gòu)造主要有F1正斷層（為區(qū)域內(nèi)F1正斷層的南延部分），走向5°～15°，傾向南東，傾角65°～70°，推測(cè)斷距8m～10m，工作區(qū)內(nèi)屬滑動(dòng)性正斷層，對(duì)礦體無(wú)影響。

2.3 巖漿巖

區(qū)內(nèi)僅發(fā)育有一些規(guī)模較小的角閃巖脈。脈體呈黑綠色、墨綠色，粒狀變晶結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造，主要由角閃石組成。其延伸長(zhǎng)度50m～420m，脈寬為2m～50m，呈明顯的侵入接觸關(guān)系，但與成礦無(wú)直接關(guān)系。

3 礦床地質(zhì)特征

3.1 礦體形態(tài)、規(guī)模及產(chǎn)狀

本區(qū)云母礦賦存于下元古界南寺掌組一段（Pt1n1）地層中，區(qū)內(nèi)可分為三層，由上到下（即由東到西）編號(hào)為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ礦體，其特征為：

Ⅰ礦體：位于本區(qū)東部，走向長(zhǎng)約120m，傾向延伸約70m。最大真厚度5.82m，最小真厚度1.15m，平均真厚度2.64m。礦體出露地表，局部埋深75m，底板賦存最低標(biāo)高+535m。礦體呈似層狀，產(chǎn)狀與圍巖基本一致，傾向80°～102°，傾角53°～79°，礦體頂、底板均為變質(zhì)長(zhǎng)石石英砂巖，含礦率最高78.34%，最低40.90%，平均57.19%。

Ⅱ礦體：位于Ⅰ礦體西側(cè)，是本區(qū)主礦體，分布于工作區(qū)中部。走向長(zhǎng)約280m，傾向延伸約160m。最大真厚度7.13m，最小真厚度1.02m，平均真厚度3.23m。礦體出露地表，局部埋深150m，底板賦存最低標(biāo)高+478m。礦體呈似層狀，產(chǎn)狀與圍巖基本一致，傾向72°～106°，傾角45°～74°，礦體頂板為變質(zhì)長(zhǎng)石石英砂巖，底板為變質(zhì)長(zhǎng)石石英砂巖和變質(zhì)長(zhǎng)石石英砂礫巖，含礦率最高84.50%，最低38.65%，平均56.94%。

Ⅲ礦體：位于Ⅱ礦體西側(cè)，走向長(zhǎng)約400m（北部距離村莊和S328省道較近），傾向延伸約50m。最大真厚度3.05m，最小真厚度1.23m，平均真厚度2.16m。礦體出露地表，底板賦存最低標(biāo)高+543m。礦體呈似層狀，產(chǎn)狀與圍巖基本一致，傾向81°～102°，傾角49°～73°，礦體頂板為變質(zhì)長(zhǎng)石石英砂巖，底板為變質(zhì)長(zhǎng)石石英砂礫巖，含礦率最高86.01%，最低32.93%，平均59.49%。

3.2 礦石自然類型

礦石呈灰白色，鱗片狀變晶結(jié)構(gòu)，揉曲片狀構(gòu)造。礦石礦物主要為白云母；金屬礦物主要為磁鐵礦；脈石礦物為少量石英、綠泥石等。

礦石中主要礦物特征：

白云母：無(wú)色，鱗片狀及鱗片狀集合體，平行排列，彎曲帶狀分布，透明，珍珠～絲絹光澤，粒徑一般0.01～0.1mm，粒狀、片狀變晶結(jié)構(gòu)，與黑云母相間構(gòu)成暗色條帶，含量一般45～80%。

石英：為脈石中主要成分，乳白色、褐色，玻璃光澤，它形晶，粒徑一般0.02～0.2mm，表面發(fā)育裂紋，在礦石中定向排列，與磁鐵礦相間排列組成黑白相間的條帶，含量一般10～15%。

磁鐵礦：為主要金屬礦物，黑色，金屬光澤，呈微粒狀包體，散布于白云母夾層之間，部分褐鐵礦化，粒徑一般0.01～0.2mm，含量一般5～15%。

黑云母：褐黑色，層狀、片狀，半透明，玻璃光澤，粒徑一般0.1～0.4mm，含量一般5%。

綠泥石：灰綠色，層狀、片狀，微透明，毛玻光澤，具滑膩感，粒徑一般0.05～0.4mm，含量一般1%。

3.3 礦石質(zhì)量

根據(jù)人工重砂（物質(zhì)組分）鑒定結(jié)果，礦石的有用組分主要是白云母，主要副礦物為磁鐵礦、赤褐鐵礦、電氣石、磷灰石、金紅石、鋯石等，但均未達(dá)到伴生組分工業(yè)要求。其它礦物含量甚微。

為了查明云母礦中其它礦物的含量，在精礦中采取單礦物化學(xué)全分析樣3件，有益元素含量均達(dá)不到綜合利用要求，有害元素含量甚微。對(duì)礦石質(zhì)量影響較小。單礦物礦石化學(xué)全分析見(jiàn)下表。

3.4 礦石類型

根據(jù)礦石的結(jié)構(gòu)、構(gòu)造和礦物成分，礦石自然類型屬沉積變質(zhì)型云母礦；礦石中云母片含量較高，工業(yè)用只需將礦石粉碎至200～325目即可在水泥、油漆、橡膠、陶瓷、涂料中作填料使用，可改善材料性質(zhì)。工業(yè)類型屬需選的云母礦石。

單礦物礦石化學(xué)全分析結(jié)果如下:

編號(hào) 分析結(jié)果（%） 合計(jì)SiO2Al2O3TiO2Fe2O3FeO CaO MgO BT1-H3 47.36 32.22 0.57 2.17 0.77 0.05 0.91 99.69 ZK01H4 49.80 29.79 0.62 3.37 0.32 0.05 1.19 99.81 ZK01H11 49.67 29.71 0.64 2.14 0.67 0.08 1.00 99.72編號(hào) 分析結(jié)果（%） 合計(jì)K2O Na2O MnO P2O5H2O+H2O-LOS BT1-H3 9.62 0.70 0.007 0.009 4.61 0.62 6.31 99.69 ZK01H4 9.36 0.67 0.009 0.006 3.88 0.37 4.62 99.81 ZK01H11 8.65 0.72 0.009 0.013 6.00 1.56 6.41 99.72

3.5 礦體頂?shù)装逄卣?/p>

礦體多裸露地表，含礦層區(qū)域上地層穩(wěn)定，頂、底板均為下元古界南寺掌組一段（Pt1n1）變質(zhì)長(zhǎng)石石英砂巖，局部為變質(zhì)長(zhǎng)石石英砂礫巖。頂?shù)装迮c礦體呈整合接觸，界線清楚。礦體中無(wú)夾石。

3.6 礦床成因類型

下元古界南寺掌組一段地層為沉積變質(zhì)巖系的巖石，該巖系中的巖石在區(qū)域變質(zhì)作用下形成變質(zhì)長(zhǎng)石石英砂巖及云母片巖。根據(jù)礦床地質(zhì)及礦石特征等地質(zhì)條件分析，認(rèn)為該礦床成因類型為沉積變質(zhì)型云母礦床。

4 前景展望

進(jìn)入21世紀(jì)，化工、機(jī)械、能源、汽車、輕工、冶金、建材等傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)將不斷引入新技術(shù)和使用新材料，進(jìn)行技術(shù)革新和產(chǎn)業(yè)升級(jí)，這些進(jìn)步技術(shù)革新和產(chǎn)業(yè)升級(jí)與非金屬礦深加工產(chǎn)品密切相關(guān)。例如，造紙工業(yè)的技術(shù)進(jìn)步和產(chǎn)品結(jié)構(gòu)調(diào)整，需要大量高純超細(xì)的高白度非金屬礦物顏料和填料；高分子材料（塑料、橡膠、膠粘劑等）的技術(shù)進(jìn)步以及工程塑料、塑鋼門窗等高分子基復(fù)合材料的興起，需要數(shù)以百萬(wàn)噸計(jì)的超細(xì)云母等功能性礦物填料；汽車面漆、乳膠漆等高檔油漆以及防腐蝕、防輻射、道路發(fā)光等特殊涂料，需要大量珠光云母、著色云母等非金屬礦物顏料、填料和增黏劑；機(jī)電工業(yè)的技術(shù)進(jìn)步需要以碎云母為原料，制造云母紙和云母板絕緣材料；汽車工業(yè)的發(fā)展需要大量以云母等非金屬礦為基料的摩擦材料，以及云母等無(wú)機(jī)填料制作的工程塑料和底漆；化學(xué)纖維工業(yè)的發(fā)展需要云母等無(wú)機(jī)填料，生產(chǎn)出有利于人類健康的功能纖維。

河北省碎云母的開(kāi)采加工始于20世紀(jì)70年代，主要利用原礦（云母碎）作為隔熱、保溫、絕緣材料，或加工為初級(jí)產(chǎn)品用于一般填料和絕緣制品等。近年來(lái)隨著云母粉及其制品的廣泛應(yīng)用，國(guó)內(nèi)外需求量不斷增大，碎云母的開(kāi)發(fā)利用得到快速發(fā)展。目前云母粉銷售情況較好，全省有70%的產(chǎn)品銷往日本、美國(guó)、法國(guó)、德國(guó)等國(guó)家，30%用于國(guó)內(nèi)的電焊條、消防、油漆、涂料填料、油氈、云母紙、石油鉆井等領(lǐng)域，產(chǎn)品銷售率在95%以上，產(chǎn)值超億元，經(jīng)濟(jì)效益顯著。

河北省的碎云母資源極為豐富，碎云母礦主要分布在行唐、靈壽、平山三縣，此外在曲陽(yáng)、阜平等縣發(fā)現(xiàn)碎云母產(chǎn)地。位于內(nèi)丘縣的界子口云母礦是邯邢地區(qū)首個(gè)勘查的沉積變質(zhì)型云母礦床，可為今后在邯邢地區(qū)尋找和開(kāi)發(fā)利用此類礦床提供參考依據(jù)。

當(dāng)前，云母絕緣制品和云母電容器制品在國(guó)際市場(chǎng)極為暢銷，我國(guó)云母粉及深加工產(chǎn)品廣受日本、韓國(guó)客戶青睞。同時(shí)，較有潛力的西歐市場(chǎng)、尚未涉足的南美市場(chǎng)都為我國(guó)的云母粉產(chǎn)品大批量進(jìn)入國(guó)際市場(chǎng)創(chuàng)造了契機(jī)。

云母紙的國(guó)內(nèi)市場(chǎng)也在逐年擴(kuò)大，僅機(jī)電制造業(yè)每年需云母紙可達(dá)4000噸左右。隨著我國(guó)居民生活水平的提高，對(duì)家用電器的需求量快速遞增，再加上出口市場(chǎng)的不斷擴(kuò)大，碎云母消費(fèi)空間將十分廣闊。

在科學(xué)技術(shù)飛速發(fā)展的今天，片云母產(chǎn)品已經(jīng)走過(guò)了黃金時(shí)代，而碎云母則迎來(lái)了明媚的春天。碎云母除其傳統(tǒng)的應(yīng)用領(lǐng)域外，目前國(guó)內(nèi)外利用云母的各種性能制造的產(chǎn)品在不斷增加。如英國(guó)、日本和我國(guó)正在研制云母增強(qiáng)硅鋁板，用于船艙間壁材料及居民建筑、隔音、耐火材料。同時(shí)碎云母在食品、日用化妝品等方面的應(yīng)用也在日益得到開(kāi)發(fā)。

邢臺(tái)市某輪胎有限公司對(duì)碎云母礦有成熟的加工工藝流程，該公司加工流程能使云母有效的提純，在水泥、油漆、橡膠、陶瓷、涂料中作填料使用，可改善材料性質(zhì)?？傊?，碎云母的各種性能不斷地被揭示和利用，應(yīng)用領(lǐng)域在不斷擴(kuò)大。

碎云母礦在該區(qū)分布較廣，開(kāi)發(fā)利用處在起步階段，就本地區(qū)而言，該區(qū)碎云母礦中主要為白云母，因此，亦決定了應(yīng)用方向，同時(shí)結(jié)合本地市場(chǎng)需求，本區(qū)碎云母礦可作為無(wú)機(jī)填料用于橡膠制品和涂料，在綜合利用方面，云母礦選出后，所剩廢料（石英、長(zhǎng)石）可作為玻璃制作的原料，因此，碎云母的開(kāi)發(fā)在該區(qū)有廣泛的應(yīng)用市場(chǎng)。

隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)不斷持續(xù)向前發(fā)展，加快全面建設(shè)小康社會(huì)的進(jìn)程，開(kāi)發(fā)內(nèi)丘縣界子口的碎云母礦，可以緩解邢臺(tái)市地區(qū)對(duì)碎云母礦的需求，該資源開(kāi)發(fā)將能發(fā)揮較大經(jīng)濟(jì)效益。

[1]閆領(lǐng)軍,張成林,王鳳元等.河北省內(nèi)丘縣界子口云母礦詳查地質(zhì)報(bào)告 [R].河北省地礦局第十一地質(zhì)大隊(duì)，2014.

[2]王文學(xué),常寶巨,王拴莊等.河北省非金屬礦產(chǎn)資源 [M].地質(zhì)出版社，2006.

[3]邵厥年,陶維屏等.礦產(chǎn)資源工業(yè)要求手冊(cè) [M].地質(zhì)出版社，2010.

F407.1[文獻(xiàn)碼]B

1000-405X（2016）-12-60-2

閆領(lǐng)軍(1973～)，男，高級(jí)工程師，研究方向?yàn)榈V產(chǎn)勘查。