李甜甜, 武少菁

(河南省航空物探遙感中心，河南 鄭州 450000)

研究區(qū)位于方城縣北，方城縣四里店鄉(xiāng)境內(nèi)，屬低山丘陵區(qū)。區(qū)內(nèi)海拔高程最高為562 m，最低為220 m，礦區(qū)東北高，西南低，緊鄰方城一魯山公路，距魯山縣城20 km，距方城縣城50 km，焦枝鐵路在其西邊通過(guò)，距最近的分水嶺站12 km，交通較為便利。

1 區(qū)域地質(zhì)概況

區(qū)域大地構(gòu)造位置屬于華北地臺(tái)南緣，秦嶺地軸北側(cè)，屬北秦嶺地層區(qū)豫西南分區(qū)，區(qū)域上構(gòu)造活動(dòng)極為強(qiáng)烈，巖漿活動(dòng)較為頻繁，為巖漿巖型的礦床成礦提供了良好的地質(zhì)條件。研究區(qū)內(nèi)出露地層主要為熊耳群、官道口群、欒川群和第四系，區(qū)域內(nèi)褶皺簡(jiǎn)單，斷裂構(gòu)造發(fā)育[1]。

2 礦區(qū)地質(zhì)特征

2.1 地層

研究區(qū)出露地層較為簡(jiǎn)單，主要為熊耳群上段和下段以及第四系。熊耳群下巖段分布于整個(gè)研究區(qū)，近東西向展布，北側(cè)與薄刀嶺大石英脈呈構(gòu)造接觸，自下而上可分為三個(gè)巖性層。三個(gè)巖性層大體平行整合接觸，傾向160°～190°，傾角40°～65°。熊耳群上巖段分布在研究區(qū)南部，面積較小，近東西向展布，南界超出研究區(qū)范圍。該巖段主要巖性為斜長(zhǎng)角閃片巖，與下段相比，變形相對(duì)較弱，與下段呈整合接觸，傾向160°～190°，傾角40°～65°。新生界第四系主要分布在研究區(qū)溝谷地帶及山澗凹地，山前丘陵也有零星分布。

2.2 構(gòu)造

區(qū)內(nèi)斷裂構(gòu)造十分發(fā)育，受涼亭韌性剪切帶影響，區(qū)內(nèi)構(gòu)造蝕變帶均賦存在熊耳群下段巖層中，長(zhǎng)270～3 100 m，厚0.3～2 m。其中大部分?jǐn)嗔褬?gòu)造走向?yàn)榻鼥|西向，且蝕變帶規(guī)模相對(duì)較大，少部分晚期形成的近南北向斷裂構(gòu)造蝕變帶規(guī)模較小,與前期東西向構(gòu)造蝕變帶交叉明顯，具有棋盤(pán)格式展布特征。

2.3 巖漿巖(含礦層)

巖漿巖主要分布在礦區(qū)中西部，組成巖性為燕山期中酸性-酸性交互序列似斑狀中粗粒黑云母二長(zhǎng)花崗巖單元巖，巖性主要為似斑狀中粗粒黑云母二長(zhǎng)花崗巖。地表巖石風(fēng)化強(qiáng)烈，風(fēng)化面為淺灰白色，似斑狀結(jié)構(gòu)，遭受風(fēng)化后呈松散砂狀構(gòu)造。斑晶主要為鉀長(zhǎng)石，呈半自形板柱狀，具卡氏雙晶，微條紋結(jié)構(gòu)發(fā)育，顆粒一般為12～60 mm，最大達(dá)80 mm。

據(jù)本次在小型采礦場(chǎng)實(shí)地調(diào)查發(fā)現(xiàn)：自然邊坡角為20°～25°，開(kāi)挖邊坡角約為58°。據(jù)本次研究對(duì)地表節(jié)理裂隙統(tǒng)計(jì)結(jié)果表明：?jiǎn)挝幻娣e裂隙系數(shù)為3.2～5.8條/m2，平均為4.7條/m2，裂隙不發(fā)育，花崗巖體共發(fā)育有8組裂隙，其中以340°組和80°組較發(fā)育，形成節(jié)理密集帶。

風(fēng)化帶深度最大為31.2 m，巖石松軟，裂隙較發(fā)育，自上而下巖芯呈碎屑狀-碎塊狀-塊狀產(chǎn)出，巖芯塊度值為0～30.9%，加權(quán)平均值為8.2%。該區(qū)花崗巖巖石物理力學(xué)測(cè)試結(jié)果表明：巖石密度為2.42～2.76 g/cm3，極限抗壓強(qiáng)度為303～1 613 kg/cm2，極限抗剪強(qiáng)度為190～630 kg/cm2，內(nèi)摩擦角為61°～86°，巖石強(qiáng)度均勻，屬堅(jiān)硬巖石。

3 礦體地質(zhì)特征

在礦區(qū)范圍內(nèi)，礦體均出露地表，在最低侵蝕基準(zhǔn)面以上，礦體平均厚度為18.6 m。礦體中間河溝較深，河床被殘坡積物覆蓋，殘坡積物厚度為10～15 m。根據(jù)周邊礦區(qū)的開(kāi)采情況，河床覆蓋層以下為微風(fēng)化的花崗巖，根本無(wú)法開(kāi)采。因此，根據(jù)工程控制，將風(fēng)化花崗巖型鉀長(zhǎng)石礦分為K1、K2、K3、K4、K5、K6、K7共7個(gè)礦體，現(xiàn)對(duì)具有代表性的K2、K4、K5、K6礦體特征進(jìn)行分析。

3.1 K2號(hào)礦體

K2主要分布于研究區(qū)西北部，呈近南北向，礦體總長(zhǎng)880 m，寬320 m，面積約0.27 km2，礦體傾向與上部地形基本一致，傾角平緩，一般2°～5°，礦體賦存標(biāo)高240～292 m。控制礦體厚度一般為6.8～31.20 m，平均為15.56 m，厚度變化系數(shù)為70.8%，礦石中鉀長(zhǎng)石斑晶含礦率為7.0%～13.6%，平均含礦率為9.23%，含礦率變化系數(shù)為50.3%。礦體與底板圍巖呈漸變關(guān)系。礦體中鉀長(zhǎng)石斑晶化學(xué)成分詳見(jiàn)表1。

表1 各礦體鉀長(zhǎng)石斑晶化學(xué)成分(%)

3.2 K4號(hào)礦體

K4主要分布于研究區(qū)北中部，呈南北向展布，礦體南北長(zhǎng)480 m，寬200 m，面積0.1 km2。礦體傾向與上部地形基本一致，傾角平緩，一般3°～5°，礦體賦存標(biāo)高240～278 m。礦體呈面狀、似層狀分布，礦體在山脊較厚，兩側(cè)厚度變薄，礦體厚度為8.5～27.2 m，平均為16.8 m，厚度變化系數(shù)為74.1%。礦石中鉀長(zhǎng)石斑晶含礦率為7.8%～15.4%，平均含礦率為9.91%，含礦率變化系數(shù)為35.2%。礦體連續(xù)性好，鉀長(zhǎng)石斑晶分布均勻，無(wú)夾石，礦體裸露地表，在頂部及其低洼處可見(jiàn)有少量覆蓋層。礦體與底板圍巖呈漸變關(guān)系，利用自然河溝將裸露地表的礦體用地質(zhì)界線連接起來(lái)。礦體中鉀長(zhǎng)石斑晶化學(xué)成分詳見(jiàn)表1。

3.3 K5號(hào)礦體

K5分布于研究區(qū)中部，呈南北向展布，礦體長(zhǎng)1 960 m，寬500 m，面積0.88 km2。礦體傾向與上部地形基本一致，傾角平緩，一般3°～5°，礦體賦存標(biāo)高220～317 m。礦體呈面狀、似層狀分布，礦體在山脊較厚，兩側(cè)厚度變薄，礦體厚度為8.5～29.2 m，平均為17.8 m，厚度變化系數(shù)為77.6%。礦體連續(xù)性好，鉀長(zhǎng)石斑晶分布均勻，無(wú)夾石，礦體裸露地表，在頂部及其低洼處可見(jiàn)有少量覆蓋層，礦體與底板圍巖呈漸變關(guān)系。礦石中鉀長(zhǎng)石斑晶含礦率為7.0%～15.8%，平均含礦率為9.13%，含礦率變化系數(shù)為52.8%。礦體中鉀長(zhǎng)石斑晶化學(xué)成分詳見(jiàn)表1。

3.4 K6號(hào)礦體

K6主要分布于研究區(qū)東南部，呈南北向展布，礦體總長(zhǎng)560 m，寬280 m，面積0.14 km2。礦體傾向與上部地形基本一致，傾角平緩，一般為3°～5°，礦體賦存標(biāo)高220～275 m。礦體呈面狀、似層狀分布，礦體在山脊較厚，兩側(cè)厚度變薄，礦體厚度為10.8～26.6 m，平均為18.6 m，厚度變化系數(shù)為59.7%。礦體連續(xù)性好，鉀長(zhǎng)石斑晶分布均勻，無(wú)夾石，礦體裸露地表，在頂部及其低洼處可見(jiàn)有少量覆蓋層，礦體與底板圍巖呈漸變關(guān)系。礦體中鉀長(zhǎng)石斑晶含礦率為7.0%～12.7%，平均含礦率為9.43%，含礦率變化系數(shù)為35.5%。礦體中鉀長(zhǎng)石斑晶化學(xué)成分詳見(jiàn)表1。

4 礦石化學(xué)成分

礦石的化學(xué)成分主要為SiO2、K2O、Na2O、Al2O3、TiO2、Fe2O3、 MnO、CaO、P2O5、MgO等，其中主要有用組分為K2O+Na2O，含量為10.96%～14.48%，平均為12.76%；礦石的有益組分為Al2O3，含量為17.9%～21.41%,平均為20.16%；礦石有害組分為T(mén)iO2+Fe2O3，含量為0.44%～0.88%，平均為0.714%；CaO含量為0.54%～0.77%，平均為0.64%；MgO含量為0.12%～0.22%，平均為0.15%，CaO+MgO含量小于2%。

通過(guò)與臨區(qū)礦石加工企業(yè)對(duì)比，研究區(qū)礦石質(zhì)量較好，通過(guò)選礦處理后斑晶樣品取得的精礦Fe2O3含量為0.14%，TiO2含量為0.016%，K2O含量為10.66%～10.70%，是非常優(yōu)質(zhì)的鉀長(zhǎng)石產(chǎn)品，可以達(dá)到平板玻璃和陶瓷用長(zhǎng)石一等品的標(biāo)準(zhǔn)，其市場(chǎng)優(yōu)勢(shì)應(yīng)該考慮玻璃行業(yè)。

5 礦床成因及找礦標(biāo)志

5.1 礦床成因

(1)原巖是形成風(fēng)化礦床的物質(zhì)基礎(chǔ)，礦石的物質(zhì)組分與原巖組分關(guān)系密切[2]。

(2)構(gòu)造是控巖成礦的重要因素，區(qū)域上斷裂構(gòu)造發(fā)育，表現(xiàn)為多期次活動(dòng)，為成巖和成礦提供了良好的構(gòu)造條件。

(3)大氣降水和地表水以垂直滲透為主，巖石裂隙發(fā)育，地表水滲透速度快，為區(qū)內(nèi)提供了舒緩的水動(dòng)力條件，有利于風(fēng)化。

5.2 找礦標(biāo)志

(1)含礦母巖標(biāo)志。其含礦原巖為似斑狀黑云母二長(zhǎng)花崗巖，為尋找鉀長(zhǎng)石礦的標(biāo)志性層位。

(2)后期改造標(biāo)志。花崗巖類型的鉀長(zhǎng)石礦是由于花崗巖在后期改造下最終形成的，由于各級(jí)構(gòu)造運(yùn)動(dòng)加之風(fēng)化作用，花崗巖體發(fā)生破碎，研究區(qū)風(fēng)化作用較為微弱，鉀長(zhǎng)石礦體多數(shù)得以保存。

6 結(jié)論

文章以方城縣油坊莊鉀長(zhǎng)石礦為研究對(duì)象，在了解區(qū)域地質(zhì)概況、礦區(qū)地質(zhì)特征的基礎(chǔ)上，詳細(xì)分析了研究區(qū)比較典型的K2、K4、K5、K6四個(gè)礦體的特征，探討了礦床成因及找礦標(biāo)志，指出研究區(qū)鉀長(zhǎng)石礦的找礦標(biāo)志為含礦母巖標(biāo)志和后期改造標(biāo)志。