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        江西省吉安縣荷塘礦區(qū)瓷土礦形成的地質(zhì)條件分析

        2018-06-27 07:29:52廖達(dá)軍

        廖達(dá)軍 孫 潔

        江西省核工業(yè)地質(zhì)局二六三大隊 331307

        正文:

        礦區(qū)屬丘陵地形,區(qū)內(nèi)地勢最高海拔高度+132.7m,最低海拔高度+87.5m,相對高差最大為45.2m,一般海拔高度多在100-120m左右??偟牡貏萏卣鞒尸F(xiàn)北高南低。礦區(qū)地形切割一般,植被較發(fā)育,浮土覆蓋較厚,巖石裸露較差。

        一、區(qū)域地質(zhì)

        礦區(qū)所處大地構(gòu)造位置為華南加里東地槽褶皺系(Ⅰ2)、贛中南褶隆區(qū)(Ⅱ3)、贛州—吉安拗陷(Ⅲ7)、吉安凹陷(Ⅳ16)的南東邊緣。

        區(qū)域地層發(fā)育較全,從寒武系到第四系(除奧陶系缺失外)均有分布,工作區(qū)外圍主要見泥盆系、石炭系、二疊系、侏羅系、白堊系及第四系等,工作區(qū)內(nèi)以侏羅系下統(tǒng)安塘組和林山組地層最為發(fā)育。盆地邊緣北東向構(gòu)造發(fā)育,盆地內(nèi)部構(gòu)造不發(fā)育。

        二、礦區(qū)形成地質(zhì)條件分析

        礦區(qū)內(nèi)出露地層簡單主要為侏羅系下統(tǒng)林山組(J1l)和安塘組(J1an)及第四系(Q)。林山組(J1l)出露于礦區(qū)北側(cè),安塘組(J1an)分布于礦區(qū)中南部大部分地區(qū),第四系分布于礦區(qū)溝谷及山麓地帶。現(xiàn)將地層由老至新敘述如下:

        (一)侏羅系下統(tǒng)林山組(J1l):為一套灰白色長石英砂巖、泥質(zhì)頁巖等。地層產(chǎn)狀:走向5°~26°,傾向北西,傾角20°~30°。該組地層厚度大于580米。與下伏安塘組地層呈不整合接觸。

        (二)侏羅系下統(tǒng)安塘組(J1an):該組地層主要分布于礦區(qū)大部分位置。巖性主要為灰白色長石石英砂巖、凝灰質(zhì)砂巖、凝灰質(zhì)粉砂巖等。地層走向?yàn)?0-65°,傾向北西,傾角17°~41°。

        第一層(J1an1):

        巖性為一套雜色砂礫巖(底礫巖)、長石石英砂巖、泥質(zhì)、炭質(zhì)頁巖夾礦層,產(chǎn)出大量植物化石。

        第二層(J1an2):

        主要為一套火山碎屑巖,巖性有凝灰質(zhì)礫巖、凝灰質(zhì)砂巖、凝灰質(zhì)粉砂巖、含礫凝灰?guī)r、凝灰?guī)r、熔結(jié)凝灰?guī)r等。

        這一套火山碎屑巖主要分布于礦區(qū)的六車~下芳源~安塘一帶,厚度變化較大,與上下層呈整合接觸。

        第三層(J1an3):

        巖性為一套灰白色砂礫巖,雜色長石石英砂巖,灰黑色包心狀泥巖,泥質(zhì)頁巖等。

        (三)第四系(Q)

        分布于礦區(qū)內(nèi)溝谷、山麓、山坡地帶,由沖積物、洪積物、殘坡積物組成,溝谷主要為卵石、礫石、砂礫土、亞砂土、亞粘土、粘土等,山麓、山坡地帶主要為殘坡積層或網(wǎng)紋狀粘土。厚度小于20m。

        (四)構(gòu)造

        地層產(chǎn)狀總體北東走向,傾向北西,呈北東向單斜展布方向。礦區(qū)位于吉安凹陷(Ⅳ16)之西部邊緣的安塘小盆地東翼邊緣地段。礦區(qū)基本未見構(gòu)造跡象。

        三、礦床地質(zhì)特征

        (一)礦體地質(zhì)特征

        1礦體地質(zhì)特征

        荷塘瓷土礦區(qū)瓷土礦礦層賦存于侏羅系下統(tǒng)安塘組(J1an)第二層(J1an2),主要為一套火山碎屑巖。礦體礦層表現(xiàn)有灰白色、淺黃褐色、淺灰綠色、淺褐紅色、淺紫紅色全風(fēng)化呈土狀凝灰質(zhì)砂巖、凝灰質(zhì)粉砂巖、含礫凝灰?guī)r、凝灰?guī)r等,主要成分為由巖屑、長石、石英晶屑、火山玻璃質(zhì)及褐鐵礦、細(xì)小的絹云母、泥質(zhì)等組成。為風(fēng)化火山碎屑巖型瓷土礦;局部為風(fēng)化火山碎屑巖殘坡積成因瓷土礦。

        2礦體(礦化)產(chǎn)出部位

        通過1∶2000地質(zhì)填圖及鉆探、勘查剝離(試采)揭露,探礦權(quán)范圍內(nèi)的瓷土礦礦體賦存于侏羅系下統(tǒng)安塘組(J1an)第二層(J1an2)全風(fēng)化呈土狀凝灰質(zhì)砂巖、凝灰質(zhì)粉砂巖、含礫凝灰?guī)r、凝灰?guī)r中。礦體大部分上覆3~8米第四系網(wǎng)紋狀、蠕蟲狀亞粘土,局部地段礦體裸露。礦體(礦化體)沿地層傾向延伸方向物質(zhì)組分基本一致,較為穩(wěn)定,走向總體也較穩(wěn)定,但是由于第四系沖刷切割,致使礦體在走向方向不連續(xù),而呈多個零星礦體。

        四、礦體(礦化)形態(tài)規(guī)律

        礦體總體走向呈北東方向展布,總體走向呈45°,傾向北西,傾角一般為15~25°,礦層的產(chǎn)狀、形態(tài)受凝灰質(zhì)粉砂巖、含礫凝灰?guī)r、凝灰?guī)r等巖層控制,其形態(tài)與地層基本一致,礦體呈層狀、似層狀。

        主要礦體沿走向控制長度約660m;控制寬度100-600m,礦體揭露厚度一般為8~20m,最小厚度2m,最大41.2m,礦體厚度變化系數(shù)40.1~89.05%。礦體數(shù)量、埋深情況、厚度變化等情況見表1。

        表1 荷塘瓷土礦礦體情況一覽表

        五、礦體圍巖及夾石層

        1、礦體圍巖

        礦體賦存于侏羅系下統(tǒng)安塘組(J1an)第二層(J1an2)全風(fēng)化凝灰質(zhì)砂巖、凝灰質(zhì)粉砂巖、含礫凝灰?guī)r、凝灰?guī)r中,嚴(yán)格受地層控制。頂?shù)装鍘r性主要為風(fēng)化長石石英砂巖、泥巖、泥質(zhì)頁巖等。與礦體呈整合接觸關(guān)系,局部地段頂板為第四系亞粘土。

        2、礦體夾石層

        礦體工業(yè)礦層內(nèi)部由于局部含褐紅色、紫紅色凝灰?guī)r而鐵質(zhì)含量較高達(dá)不到工業(yè)要求、或與相鄰礦層基本分析Al2O3含量加權(quán)平均未達(dá)到14%而被剔出的部分。多呈層狀產(chǎn)出,與礦體呈漸變關(guān)系。

        3、礦與非礦的野外判斷

        根據(jù)基本樣品分析結(jié)果以及結(jié)合新鮮巖礦芯判斷,合符工業(yè)利用要求的礦石表現(xiàn)為灰白色、淺黃褐色、淺灰綠色、淺褐紅色、淺紫紅色全風(fēng)化呈土狀凝灰質(zhì)砂巖、凝灰質(zhì)粉砂巖、含礫凝灰?guī)r、凝灰?guī)r等,為避免漏礦,根據(jù)評審專家組意見,補(bǔ)取了一批基本分析樣品,其分析結(jié)果印證了野外判斷[見附件中化學(xué)分析檢測報告單第四批214(WH)117],雖然其Al2O3含量均大于14%,但Fe2O3含量大多在5%以上而不符合瓷土礦工業(yè)利用要求。

        六、礦石質(zhì)量

        (一)礦石礦物組分及結(jié)構(gòu)構(gòu)造

        礦石主要礦物成分為長石、石英等火山碎屑和細(xì)小凝灰質(zhì)、泥質(zhì)、褐鐵礦等。礦石具火山凝灰結(jié)構(gòu)、粉砂狀結(jié)構(gòu),因風(fēng)化呈土狀構(gòu)造。

        (二)礦石化學(xué)成分

        經(jīng)統(tǒng)計,礦區(qū)礦石中含SiO258.57~79.83%,平均70.24%,Al2O311.86~28.32%,平均17.28%,F(xiàn)e2O30.27~3.55%,平均1.11%,Na2O0.06~0.14%,平均0.10%。礦體礦石品位變化系數(shù)在20%左右,為7.40~21.22%。

        (三)燒結(jié)白度

        經(jīng)隨機(jī)取樣分析測試,礦石粉末燒結(jié)白度為33.2~63.5,平均為49.5。燒結(jié)白度與礦石中的Al2O3含量正相關(guān),與Fe2O3含量負(fù)相關(guān)。

        在普查和詳查工作階段,礦區(qū)內(nèi)除瓷土礦外,未發(fā)現(xiàn)其它有用礦產(chǎn)資源可供開發(fā)利用,礦區(qū)內(nèi)無共(伴)生礦產(chǎn)。

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