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        廣東省五華縣犁金坑礦區(qū)巖體與成礦模式淺析

        2017-07-05 18:08:22熊玲軍
        西部資源 2017年3期

        熊玲軍

        摘 要: 本文通過對犁金坑礦區(qū)巖體分布、規(guī)模、礦物特征與成礦規(guī)律的研究,總結(jié)了礦區(qū)內(nèi)巖體與陶瓷土之間的相互關(guān)系,研究表明該礦床屬風(fēng)化殘積型陶瓷土礦床,成礦與花崗斑巖風(fēng)化殘積密切相關(guān)。

        關(guān)鍵詞: 陶瓷土; 巖體; 成礦模式

        犁金坑礦區(qū)位于廣東省五華縣城南西220°方向,平距約50km處。2015年8月至2016年7月,廣東省有色金屬地質(zhì)局九三五隊(duì)開展了《廣東省五華縣華陽鎮(zhèn)犁金坑礦區(qū)陶瓷土礦詳查》地質(zhì)工作,從而獲得了該礦區(qū)豐富的地質(zhì)資料。通過資料我們發(fā)現(xiàn),犁金坑礦區(qū)陶瓷土礦床屬風(fēng)化殘積型陶瓷土礦床,具有該類礦床的地質(zhì)特征,可為類似礦床的尋找提供幫助。

        1. 礦區(qū)地質(zhì)

        礦區(qū)區(qū)域上位于北東向紫金—博羅斷裂帶與蓮花山斷裂帶和東西向佛岡—豐良構(gòu)造帶復(fù)合部位附近,區(qū)域構(gòu)造以北東向五華大斷裂為主。礦區(qū)內(nèi)出露地層主要為第四系(Q),礦區(qū)內(nèi)巖漿巖發(fā)育廣泛,主要為燕山期花崗巖,分別為燕山二期似斑狀黑云母花崗巖(γ52(2))和燕山四期花崗斑巖(γπ53(1)),此外尚有細(xì)?;◢弾r呈脈狀侵入。

        2. 礦區(qū)內(nèi)地層

        礦區(qū)范圍內(nèi)未見沉積巖出露,僅見第四系之殘積、坡積和洪沖積層,前者多分布于正地形表層,成分以棕紅或棕黃色粘性土為主,含多量石英砂、礫,局部見脈石英碎塊,巖心呈硬塑且具較強(qiáng)粘性的土塊狀,厚度多為1m~3m;后者見于負(fù)地形,成分以砂、礫為主,含多量粘性土,結(jié)構(gòu)松散,厚度一般為0.5m~1.0m。

        3. 礦區(qū)內(nèi)巖體

        3.1 燕山二期似斑狀黑云母花崗巖(γ52(2))

        似斑狀黑云母花崗巖巖體大面積廣泛分布于礦區(qū)內(nèi),巖石呈灰白—淺灰白色,斑晶主要為鉀長石和石英,鉀長石為灰白—淺肉紅色板狀晶形,粒徑10mm~30mm,石英呈他形、粒狀,粒徑6mm~10mm,斑晶含量約占20%?;|(zhì)由石英、鉀長石、斜長石和黑云母等組成,粒徑多為2mm~5mm。巖石呈似斑狀結(jié)構(gòu),塊狀構(gòu)造(照片1)。巖石蝕變?nèi)?,具絹云母和綠泥石化。

        3.2 燕山四期花崗斑巖(γπ53(1))

        花崗斑巖呈小巖株?duì)钋秩胗谘嗌蕉谒瓢郀詈谠颇富◢弾r中,花崗斑巖呈較淺的肉紅色,變余斑狀結(jié)構(gòu),塊狀構(gòu)造。斑晶主要為鉀長石、石英及少量的斜長石,斑晶含量15%~20%,其中鉀長石含量10%~15%,石英含量5%~8%,斜長石含量2%~3%;基質(zhì)礦物顆粒較均勻,基質(zhì)由微晶的石英、長石、絹云母和少量的白云母、高嶺石等組成,基質(zhì)含量80%~85%,暗色礦物少,礦物粒徑多為1mm~2mm,呈鱗片粒狀變晶結(jié)構(gòu)(照片2)。花崗斑巖風(fēng)化后為灰白色砂質(zhì)土狀,即陶瓷土礦體。

        3.3 脈巖

        區(qū)內(nèi)尚見淺灰色、均粒、粒徑約1mm的細(xì)?;◢弾r巖脈,寬約1m,呈近似南北向延伸的脈狀,侵入于燕山二期(γ52(2))似斑狀黑云母花崗巖中,巖石主要由石英(27%~32%)、長石(56%~60%)、少量云母和暗色礦物等組成。其風(fēng)化產(chǎn)物亦呈以白灰色為主的土塊狀。因其石英含量較多,表面略顯粗糙而與花崗斑巖風(fēng)化礦石區(qū)分。

        4. 礦體特征

        4.1 成礦原巖特征

        礦體成礦原巖為燕山四期花崗斑巖,巖石受后期風(fēng)化作用,鉀長石多次生變化為黃褐色的粘土礦物,也有部分斜長石次生變化為呈細(xì)粒小鱗片狀的絹云母和綠泥石。據(jù)鏡下對新鮮的花崗斑巖觀察,巖石為變余斑狀結(jié)構(gòu),塊狀構(gòu)造。變余斑晶主要由鉀長石、石英和少量斜長石等組成,變余斑晶含量15%~20%,其中鉀長石含量10%~15%,斜長石含量2%~3%,石英含量5%~8%。鉀長石斑晶,肉紅色,長板狀,邊部有熔蝕現(xiàn)象,玻璃光澤;石英斑晶,無色,自形晶,粒狀,邊部有熔蝕現(xiàn)象,玻璃光澤;斜長石斑晶,白色,長板狀,邊部有熔蝕現(xiàn)象,玻璃光澤;基質(zhì)為鱗片粒狀變晶結(jié)構(gòu),主要由微晶的石英、長石、絹云母和少量的白云母、高嶺石等礦物組成,含量80%~85%,絹云母蝕變較強(qiáng)。

        依據(jù)以往兩個(gè)鉆孔的化學(xué)分析結(jié)果,本區(qū)中—微風(fēng)化花崗斑巖Al2O3含量為12.5%~13.6%,低于《高嶺土、膨潤土、耐火粘土礦產(chǎn)地質(zhì)勘查規(guī)范》(DZ/T0206—2002)中砂質(zhì)高嶺土Al2O3含量>14%的要求;K2O+Na2O<6%,低于目前市場上瓷石利用標(biāo)準(zhǔn)(K2O+Na2O>10%);其放射性檢測結(jié)果C(226Ra)=275(Bq/kg),C(232Th)=81(Bq/kg),C(40K)=1214(Bq/kg),內(nèi)照指數(shù)IRa=1.38,外照指數(shù)Iγ=1.34。綜合以上因素,本區(qū)中—微風(fēng)化花崗斑巖不能作為瓷石利用。

        4.2 風(fēng)化殼特征

        礦區(qū)內(nèi)風(fēng)化殼自上而下依次為:殘坡積層、全風(fēng)化花崗巖以及強(qiáng)風(fēng)化花崗巖。

        殘坡積層分布于正地形表層,成分以棕紅或棕黃色粘性土為主,呈硬塑且具較強(qiáng)粘性的土塊狀,內(nèi)含大量石英砂、礫,局部見石英脈碎塊,厚度一般為2m~4m。

        全風(fēng)化花崗巖,呈紅褐—黃褐色土狀,已經(jīng)完全風(fēng)化成礫質(zhì)粘性土狀,原巖結(jié)構(gòu)構(gòu)造已被破壞。主要由石英、長石、黑云母等組成,其中石英呈無色它形粒狀,粒徑2mm~3mm,長石,均已風(fēng)化呈土狀,晶形已無法辨識,黑云母風(fēng)化呈粘土狀,少許未完全風(fēng)化者晶形仍可辨識,呈黑色片狀,大小1mm~2mm??辈閰^(qū)內(nèi)全風(fēng)化花崗巖厚度一般為4m~8m,最小厚度為1m,最大厚度28m。稀土礦體主要賦存于全風(fēng)化中—粗粒似斑狀黑云母花崗中。

        強(qiáng)風(fēng)化花崗巖,呈紅褐色,仍保留原巖的結(jié)構(gòu)和構(gòu)造。主要由石英、長石、黑云母等組成,其中石英呈無色它形粒狀,粒徑2mm~3mm,長石,風(fēng)化后呈土狀,風(fēng)化土中仍可見大小不等的粒狀長石,黑云母風(fēng)化后呈粘土狀,未完全風(fēng)化者晶形仍可辨識,呈黑色片狀,大小1mm~2mm。

        4.3 礦石質(zhì)量

        表1 礦石主要化學(xué)成分變化范圍表

        [化學(xué)組分(%)\&變化范圍\&平均值\&Al2O3\&14.27~26.48\&16.85\&K2O\&0.71~5.64\&3.49\&Na2O\&0.034~2.22\&0.339\&SiO2\&66.95~76.89\&73.08\&Fe2O3\&0.63~1.91\&1.23\&TiO2\&0.015~0.11\&0.033\&]

        礦石由全風(fēng)化花崗斑巖組成,礦石呈白色、黃白色、灰白色、淺肉色等,巖質(zhì)軟弱,結(jié)構(gòu)松散,手捏成砂土狀,礦物成分主要為石英(約45%~55%)、高嶺石族粘土礦物(約40%~50%)、少量絹云母及鐵質(zhì)等。

        礦石主要有用有益組分為Al2O3、K2O和Na2O、SiO2,主要有害組分為Fe2O3和TiO2。其中Al2O3含量14.27%~26.48%,平均含量16.85%;K2O含量0.71%~5.64%,平均含量3.49%;Na2O含量0.034%~2.22%,平均含量0.339%;SiO2含量66.95%~76.89%,平均含量73.08%;Fe2O3含量0.63%~1.91%,平均含量1.23%;TiO2含量0.015%~0.11%;平均含量0.033%。有益組分含量和有害組分含量符(下轉(zhuǎn)30頁)(上接27頁)合陶瓷土工業(yè)要求,屬砂質(zhì)陶瓷土工業(yè)類型,礦體主要化學(xué)成分變化范圍見表1。

        4.4 礦體圍巖與覆蓋層

        礦體圍巖主要為燕山二期中—粗粒似斑狀黑云母花崗巖,局部為中—微風(fēng)化花崗斑巖。中—粗粒似斑狀黑云母花崗巖呈灰白—淺灰白色,斑晶主要為鉀長石和石英,鉀長石為灰白—淺肉紅色板狀晶形,其大小在10mm~30mm之間。巖石呈似斑狀結(jié)構(gòu),塊狀構(gòu)造。巖石蝕變輕微,具絹云母和綠泥石化。與礦體接觸界線明顯。

        礦體覆蓋層:主要為殘坡積層,局部見黑云母花崗巖殘留頂蓋。殘坡積層灰黃、棕黃色,砂質(zhì)粘土,主要礦物成分為石英砂粒、粘土,頂部見植物根莖。礦區(qū)覆蓋層厚度0.20m~24.00m,平均厚度約3.15m。

        礦體底板:主要為黑云母花崗巖,局部為中—微風(fēng)化花崗斑巖。

        5. 巖體與成礦模式淺析

        犁金坑礦區(qū)陶瓷土礦床成礦模式可以認(rèn)為是:花崗斑巖巖體長期處于相對穩(wěn)定的隆起區(qū),形成了極有利于風(fēng)化殘積礦床形成的丘陵地貌環(huán)境,經(jīng)長期的風(fēng)化淋慮作用而形成的風(fēng)化殘積型陶瓷土礦床。成礦原巖為花崗斑巖,系屬含鋁較高的鋁硅酸鹽類巖石,在亞熱帶潮濕溫?zé)岬臍夂驐l件下,由于大氣降水的滲透和流動,在二氧化碳和生物等的共同參與作用下,這些弱酸性的水使巖石中的堿或堿金屬及部分二氧化硅呈膠體狀態(tài)被遷移帶走,而不易風(fēng)化的石英及在表生環(huán)境下穩(wěn)定的高嶺石等粘土礦物,則在開闊的山脊、緩坡等微地貌區(qū)富集,這種地質(zhì)作用在漫長的地史時(shí)期反復(fù)進(jìn)行,便形成了具有一定規(guī)模的風(fēng)化殘積型陶瓷土礦床。

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