摘 要：文章通過對江西蓮花江下垅粉石英礦成礦地質(zhì)背景、礦床地質(zhì)特征進(jìn)行分析，初步探討了礦床成因。粉石英礦賦存于二疊系下統(tǒng)獅子形組（P1S2）：下部為灰～灰白色硅質(zhì)灰?guī)r。上部為淺灰～灰白色硅質(zhì)巖，具塊狀，條帶狀，角礫狀構(gòu)造，節(jié)理裂隙發(fā)育。硅質(zhì)灰?guī)r、硅質(zhì)巖經(jīng)強(qiáng)烈的風(fēng)化后即變成粉石英礦。

關(guān)鍵詞：成礦地質(zhì)特征；粉石英礦；蓮花江下垅；江西

江西蓮花江下垅粉石英礦區(qū)位于萍鄉(xiāng)市蓮花縣城30°方向，直線距離15公里處，屬蓮花縣閃石鄉(xiāng)管轄。本礦區(qū)屬于西云山煤礦區(qū)的一部分。自新中國成立以來，江西省地質(zhì)局九○一大隊(duì)曾在本區(qū)開展過煤礦普查和粉石英礦點(diǎn)采樣分析工作。

一、區(qū)域地質(zhì)背景

本礦區(qū)所處大地構(gòu)造單元，屬華南褶皺系贛中南褶隆之贛西南坳陷中，區(qū)域北部為武功山～玉華山隆斷束，南部為井岡山～陳山隆褶斷束，兩斷束之間即安?！徎◤?fù)式向斜。

礦區(qū)位于西云山礦區(qū)的東側(cè)，系長（埠）～西（云山）向斜的北東翼，發(fā)育走向北東、北西或近南北斷層。

區(qū)域內(nèi)出露地層由老至新主要有泥盆系上統(tǒng)、石炭系、二疊系、三疊系下統(tǒng)及第四系，其中泥盆系地層僅分布在安?！徎◤?fù)式向斜的兩翼及北部邊緣地層。

區(qū)域內(nèi)巖漿活動微弱，地表未見巖漿巖。根據(jù)收集西云山礦區(qū)鉆孔地質(zhì)資料，見有少量小規(guī)模的巖脈，如混雜斜長花崗巖脈、煌斑巖脈等。

區(qū)域內(nèi)主要礦產(chǎn)有二疊系上統(tǒng)樂平組的無煙煤，二疊系上統(tǒng)獅子形組硅質(zhì)灰?guī)r、硅質(zhì)巖風(fēng)化而成的粉石英，石炭系中、上統(tǒng)的水泥用灰?guī)r及溶劑灰?guī)r、白云巖、大理巖。泥盆系上統(tǒng)寧鄉(xiāng)式鐵礦等。第四系風(fēng)化物或殘坡積層中，多處有制磚、瓦粘土。

二、礦區(qū)地質(zhì)特征

江下垅粉石英礦區(qū)位于長（埠）～西（云山）向斜的北東翼，大地構(gòu)造位置上屬華南褶皺系贛中南褶皺之贛西南坳陷中?，F(xiàn)將地層、構(gòu)造和巖漿巖分?jǐn)⑷缦拢?/p>

（一）地層

礦區(qū)內(nèi)出露地層較簡單，除第四系外，主要有二疊系下統(tǒng)獅子形組、上統(tǒng)樂平組。

1.二疊系下統(tǒng)獅子形組（P1S）

下段（P1S1）深灰～灰黑色中厚層狀隱晶～細(xì)晶質(zhì)灰?guī)r，白云質(zhì)灰?guī)r夾泥質(zhì)灰?guī)r，局部夾瘤狀灰?guī)r、粉砂巖及薄層狀炭質(zhì)泥巖。產(chǎn)蜓類、珊瑚類化石，厚度不詳。

上段（P1S2）下部為灰～灰白色硅質(zhì)灰?guī)r。上部為淺紅～灰白色硅質(zhì)巖，具塊狀、條帶狀、角礫狀構(gòu)造，節(jié)理裂隙發(fā)育。硅質(zhì)灰?guī)r、硅質(zhì)巖經(jīng)強(qiáng)烈風(fēng)化后即變?yōu)榉凼⒌V，為本次地質(zhì)工作主要對象。礦區(qū)內(nèi)廣泛出露，主要分布在丘陵突起山包部分，厚度10～30米。

2.二疊系上統(tǒng)樂平組（P1l）

樂平組自下而上分為官山段、老山段、獅子山段和王潘里段。本礦區(qū)僅出露官山段、老山段。

（1）官山段（P1l1）平均厚度90米，由細(xì)～粗粒粉砂巖以及含長石石英砂巖和泥巖與煤層組成。

（2）老山段（P2l2）自下而上分為三個(gè)亞段

（1）老山段下亞段（P2l2-1）平均厚度60米，該亞段內(nèi)石英砂巖及粉砂巖和泥巖與煤層組成。

（2）老山段中亞段（P2l2-2）平均厚度40米，巖性為深灰色頁片狀泥巖，粉砂質(zhì)泥巖。中上部夾薄層狀細(xì)粉砂巖和薄層狀細(xì)砂巖1-2層，中下部則夾1-4層薄層狀透鏡狀隱晶質(zhì)細(xì)晶質(zhì)灰?guī)r或白云巖。

（3）老山段上亞段（P2l2-3）平均厚度170米，下部為灰色薄層狀細(xì)粉砂夾薄至中厚層狀石英細(xì)砂巖和薄層狀粉砂質(zhì)泥巖；中部為灰色薄層狀粉砂巖夾薄層狀細(xì)砂巖，具條帶和條紋構(gòu)造；上部為灰色薄層狀粗粉砂巖夾數(shù)層薄至中厚層狀硅質(zhì)和泥質(zhì)膠結(jié)細(xì)砂巖，頂部為淺灰色薄層狀細(xì)粉砂巖。

3.第四系殘坡積層（Q）

為黃色棕紅色粉質(zhì)粘土和砂與角礫質(zhì)巖塊等松散狀混合堆積。主要分布于山坡和山麓地帶。

（1）殘坡積層（Qel+dl）分布于山坡及低洼處。由腐植土、褐紅色粉質(zhì)粘土、砂、角礫、巖塊等松散混合堆積。厚度0～3米。

（2）沖洪積層（Qal+pl）分布于沖溝及小溪、河流兩側(cè)。由腐植泥砂、礫石等松散狀混合堆積。厚度為0～2米了。

（二）構(gòu)造

礦區(qū)位于長（埠）～西（云山）向斜的北部轉(zhuǎn)折端附近。礦區(qū)內(nèi)構(gòu)造簡單，為一單斜構(gòu)造。但礦區(qū)外圍西側(cè)（西云山礦區(qū)南東側(cè)）發(fā)育F2、F13、F17斷層，現(xiàn)簡敘如下。

1.F2正斷層

該斷層為一推測斷層，該斷層北起西云山礦區(qū)24線北側(cè)，消失于26線南側(cè)，走向延伸長度大于1400米，以上地表未見到，根據(jù)25線、26線老山下亞段S8砂巖走向上中斷和老山中下亞段有部份巖性缺失而推斷。該斷層傾向西，傾角為70°，斷層落差28～40米。

2.F13正斷層

該斷層處于西云山礦區(qū)25～26線之間，造成老山下亞段S8砂巖中斷地層產(chǎn)狀相頂。斷層走向北西，傾向南南西，傾角70°，走向延伸長度大于300米，斷層落差15米。

3.F17正斷層

該斷層為一“表皮構(gòu)造”，傾向南東，傾角小于40°，呈圓弧狀。

（三）巖漿巖

本礦區(qū)巖漿巖活動微弱，無巖漿巖分布。

三、礦體地質(zhì)特征

礦體（層）系二疊系下統(tǒng)獅子形組頂部條帶狀、條紋狀、角礫狀硅質(zhì)灰?guī)r、硅質(zhì)巖，含燧石結(jié)核硅質(zhì)巖風(fēng)化成粉石英。

（一）礦體賦存特征

礦體（層）走向近南北，傾向北西，傾角20°～25°，最大控制長度365米，斜長40米，控制最大垂深+290米標(biāo)高。礦體在走向上變化較大，中間地段較厚，向北端逐漸變薄而中斷。

（二）礦石礦物組成、結(jié)構(gòu)、構(gòu)造及物理性質(zhì)

本礦區(qū)粉石英經(jīng)西安電瓷研究所1995年3月鑒定：粉石英礦石由粒度各異的硅砂、硅石和硅粉混合而成。除了在細(xì)粒級硅粉中混有不等量的粘土泥質(zhì)物外，礦石中基本上由微形結(jié)晶石英組成。部分硅砂、硅石顆粒表面有鐵質(zhì)被膜，石英為一軸晶、正光性，經(jīng)多種測試方法研究證實(shí)為結(jié)晶α—石英。

礦石中粗粒級硅砂、硅石均由微晶石英集合體構(gòu)成，石英粒徑絕大多數(shù)界于0.02～0.005毫米之間，石英呈多邊形棱角狀，彼此間呈緊密鑲嵌結(jié)合，并構(gòu)成一種共邊界面間角大致呈120°的“三相點(diǎn)”結(jié)構(gòu)，為一種典型的重結(jié)晶再生結(jié)構(gòu)。礦石中有時(shí)出現(xiàn)有石英微脈，其中粒度可增大至0.1～0.2毫米。在礦石中細(xì)粒硅粉中主要由單晶微粒石英組成，粒度多為10～20微米，顯然硅粉系由硅砂、硅石中復(fù)晶石英解離成單晶石英所致。

礦石構(gòu)造為松散塊狀構(gòu)造、土狀構(gòu)造以及角礫狀構(gòu)造，硅砂石中裂隙及微孔隙發(fā)育。

粉石英原礦由于受鐵泥質(zhì)污染程度不同而呈現(xiàn)白、灰白、黃白及淡黃褐色。原礦中Ⅱ級品白度在45°～70°之間。礦石結(jié)構(gòu)疏松，硬度小，少量硅砂手捻可成粉末。礦石天然濕度為7.5，濕容重為2.08，干容重為1.52，松散系數(shù)為1.45。據(jù)同類礦床測定資料，硅粉吸水率2.7～3.06%，飽和含水率33%，PH值6.3，耐火度大于1790°。

（三）礦石粒度組成

粉石英礦系指硅粉（硅質(zhì)巖風(fēng)化解體之粉末狀微晶石英）和硅砂、硅石（風(fēng)化殘余的硅質(zhì)巖碎屑）以不同比例組成的天然集合體。由于不同工業(yè)部門對礦石的粒度要求各異，目前主要考慮陶瓷、玻璃等行業(yè)對硅質(zhì)原料的要求，本礦區(qū)采用160目（0.098毫米）和24目（0.80毫米）標(biāo)準(zhǔn)篩做為硅粉、硅砂、硅石三部分的篩分標(biāo)準(zhǔn)。

（四）礦石類型和品級

1.礦石類型

根據(jù)粉石英礦中+160目硅砂石系和-160目硅粉所占比例，可將本礦區(qū)礦石劃分如下四種自然類型：（1）含硅砂石硅粉，（2）硅粉硅砂石，（3）含硅粉硅砂石，（4）硅砂石

2.礦石品級

根據(jù)本礦區(qū)原礦和水篩分級+160目硅砂石的化學(xué)成份，并根據(jù)本礦區(qū)以及同類礦床礦石除鐵試驗(yàn)成果資料、將粉石英礦石分為兩種品級：Ⅰ級品：SiO297%，F(xiàn)e2O3∠0.50%，白度60°；Ⅱ級品：SiO292%，F(xiàn)e2O3∠0.94%，白度55°。

（五）礦體圍巖及夾石情況

礦層頂板圍巖為二疊系上統(tǒng)樂平組官山段，巖性為灰～深灰色薄層狀粉砂巖夾深灰色薄層狀泥巖、炭質(zhì)泥巖及薄煤層。

礦層底板為二疊系上統(tǒng)獅子形組，巖性為灰～深灰色薄層狀泥巖、灰?guī)r。礦體頂?shù)装鍑鷰r界線清楚。

礦體內(nèi)部結(jié)構(gòu)簡單，礦體中沒有出現(xiàn)與礦石物性明顯差別的夾石或夾層。

（六）礦床成因及找礦標(biāo)志

1.礦床成因

江下垅粉石英礦與萍鄉(xiāng)荷家塘、宜春麥田、安福材家?guī)X屬同類粉石英礦床，產(chǎn)于同一構(gòu)造背景及含礦層位，礦床成因?qū)傥⒕Ч栀|(zhì)巖風(fēng)化殼。在溫濕氣候和地形平緩的條件下，硅質(zhì)巖首先因風(fēng)化作用而分解為硅石、硅砂，隨著風(fēng)化作用的持續(xù)，硅石、硅砂進(jìn)一步解體為硅粉，由于風(fēng)化作用不可能是完全均勻的，因此硅質(zhì)巖風(fēng)化殼形成的粉石英礦實(shí)際上是硅石、硅砂及硅粉的天然集合體。

2.找礦標(biāo)志

在控制粉石英礦產(chǎn)出的諸因素中，硅質(zhì)巖建造地貌、構(gòu)造背景、風(fēng)化殼均是粉石英礦找礦中應(yīng)予以注意的重要標(biāo)志。本區(qū)及外圍主要找礦標(biāo)志為：（1）地貌標(biāo)志。平緩的低丘崗阜地貌及其中發(fā)育粉石英礦特征微地貌——沖溝、陡壁、禿形山包。（2）地層標(biāo)志。煤系地層下側(cè)之“鳴山層”硅質(zhì)巖或硅質(zhì)碳酸鹽巖通常為粉石英的含礦層位，區(qū)域上廣泛分布的二疊系下統(tǒng)“獅子形灰?guī)r”是粉石英礦可靠的間接找礦標(biāo)志。粉石英礦常與共生，它是粉石英礦的底板。（3）萍鄉(xiāng)～蓮花一帶村民稱為“觀音土”者為粉石英礦的直接找礦線索（4）礦產(chǎn)經(jīng)濟(jì)及社會效益。粉石英廣泛應(yīng)用于研磨料、搗打料、填料、玻璃儀器、玻璃器皿、玻璃纖維、陶瓷、電瓷、釉面磚、硅磚、耐火泥、等制作生產(chǎn)方面。

未來如果加大投入勘查力度，查明該區(qū)和周邊的粉石英礦資源量，相信該區(qū)的粉石英礦開采將對煤炭資源枯竭轉(zhuǎn)型城市萍鄉(xiāng)的可持續(xù)發(fā)展將帶來良好的經(jīng)濟(jì)和社會效益。