廖姝玥，金江瓊

（峽江縣自然資源局，江西 吉安 331409）

峽江縣黑虎礦區(qū)位于華南褶皺系贛中南褶皺隆贛西南坳陷武功山-玉華山隆斷束中段。區(qū)域內(nèi)地層出露較復(fù)雜，巖漿活動較強(qiáng)烈，大量出露晚志留世黑云母花崗閃長巖和晚侏羅世二長花崗巖。本文根據(jù)礦床開采工作及區(qū)域地質(zhì)資料分析，結(jié)合本區(qū)礦床特征，探究研究區(qū)劣質(zhì)礦石的開發(fā)利用方向，并為今后開發(fā)同類型礦床提供指導(dǎo)依據(jù)。

1 區(qū)域地質(zhì)概況

1.1 地理位置及氣候條件

江西省峽江縣黑虎高嶺土礦地理位置位于峽江縣城北西290°方位，直距約38Km，屬峽江縣金江鄉(xiāng)管轄。地理坐標(biāo)：東經(jīng)114°56 ′ 34 ″～114 ° 58 ′ 02 ″；北 緯27°36′34″～27°37′43″，。區(qū)域地理位置優(yōu)越，有約10公里鄉(xiāng)村公路連接S223 省道至樟吉高速、105 國道、峽江縣及新余市，武吉高速從礦區(qū)西部經(jīng)過，京九鐵路從礦區(qū)東部通過，交通非常便利。

區(qū)域內(nèi)地形切割較淺，地勢較平緩，地形坡度角在10°～20°之間。地處亞熱帶季風(fēng)氣候區(qū)，氣候溫暖，四季分明，雨量充沛。區(qū)內(nèi)水系發(fā)育，水資源豐富。本區(qū)氣候溫暖潮濕，季節(jié)變化明顯。區(qū)內(nèi)的氣候一般特征是夏旱、秋干、冬陰春寒，夏冬長而春秋短。區(qū)內(nèi)雨量充沛，近20 年平均降水量為1586.5mm。年平均蒸發(fā)量930.90mm，一般年降水量大于年蒸發(fā)量，年相對平均濕度18.0%。

1.2 區(qū)域地層

區(qū)內(nèi)地層較發(fā)育，出露地層主要有新元古界青白口系、南華系、震旦系；早古生界寒武系第四系地層，其中青白口系地層為潭頭群庫里組（Pt3lbk）；南華系地層有上施組（Nh1s）、下坊組（Nh2-3x）；震旦系地層有壩里組與老虎塘組并層（Z1-2b-l）；寒武系牛角河組(∈1n)；第四系地層為全新統(tǒng)聯(lián)圩組（Qh1-2l）。

1.3 區(qū)域構(gòu)造

該區(qū)域為單斜構(gòu)造，為一基底褶皺，局部地層有倒轉(zhuǎn)現(xiàn)象，地層內(nèi)揉褶發(fā)育，構(gòu)造線總體走向為北東向，卷入地層有庫里組、上施組、下坊組、壩里組、老虎塘組及牛角河組。

區(qū)內(nèi)斷裂構(gòu)造較發(fā)育，主要發(fā)育有北東、北西、近南北及近東西向4 組斷裂，其中北西向斷裂構(gòu)造發(fā)育規(guī)模最大，北東向斷裂構(gòu)造發(fā)育數(shù)量最多，另見少量近東西向及近南北想斷裂構(gòu)造發(fā)育。

1.4 巖漿巖

區(qū)域內(nèi)侵入巖較發(fā)育，出露的巖漿巖體有志留紀(jì)晚世細(xì)中粒含斑黑云母花崗閃長巖（βγδS3）、晚侏羅世細(xì)中粒-中粒斑狀黑云二長花崗巖（βηγJ3）及細(xì)粒二長花崗巖（ηγJ3），巖漿活動以侵入為主，發(fā)育少量酸性脈巖。

2 礦區(qū)地質(zhì)特征

2.1 地層

礦區(qū)出露地層簡單，僅溝谷低洼處見第四系聯(lián)圩組（Qh1-2l），主要由粉質(zhì)粘土、含砂礫粘土及少量礫石組成，厚度0m～5m。

2.2 構(gòu)造

礦區(qū)內(nèi)褶皺構(gòu)造不發(fā)育，礦區(qū)西部見北東向斷裂構(gòu)造較發(fā)育。

正斷層F1：產(chǎn)狀130°～140°∠54°～60°，地表出露寬帶0m～12m，延伸長度420m，斷裂帶后期被石英充填，帶內(nèi)主要見有硅化及少量高嶺土化，巖石巖性主要為石英巖、碎裂花崗巖，為礦區(qū)內(nèi)石英巖礦的控礦構(gòu)造。

正斷層F2：產(chǎn)狀350°∠77°，地表出露寬帶約1m，延伸長度100m，斷層內(nèi)主要見有硅化及少量高嶺土化，巖石巖性主要為碎裂花崗巖。

2.3 巖漿巖

礦區(qū)大面積出露巖漿巖，主要為志留紀(jì)晚世細(xì)中粒含斑黑云母花崗閃長巖（βγδS3）及晚侏羅世細(xì)中粒-中粒斑狀黑云二長花崗巖（βηγJ3）。

志留紀(jì)晚世細(xì)中粒含斑黑云母花崗閃長巖（βγδS3）：呈巖基狀產(chǎn)出,巖體分相不明顯，主體巖性為細(xì)中粒含斑黑云母花崗閃長巖，呈淺灰至灰白色，自形-半自形粒狀，二長結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造。主要礦物成分為石英20%～30%，斜長石40%～50%，鉀長石10%～60%，黑云母5%～15%。

晚侏羅世細(xì)中粒-中粒斑狀黑云二長花崗巖（βηγJ3）：巖石呈淺灰白色，花崗結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造。該巖體后期次侵入于志留紀(jì)晚世細(xì)中粒含斑黑云母花崗閃長巖內(nèi)，呈巖滴狀，巖石呈灰白色，似斑狀結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造。

3 礦體地質(zhì)特征

3.1 礦床成因及特征

礦體由晚侏羅世細(xì)中粒-中粒斑狀黑云二長花崗巖粘土化作用形成，主要由含鋁硅酸巖礦物(主要是長石)強(qiáng)烈風(fēng)化，在溫暖濕潤的氣候條件下，經(jīng)化學(xué)風(fēng)化作用，長石等礦物被分解出堿金屬和堿土金屬，并被流水帶走，剩下的SiO2、A12O3、Fe2O3易形成膠體溶液，其中溶膠SiO2nH2O 帶負(fù)電荷，溶膠A12O3mH2O和Fe2O3pH2O 帶正電荷，兩者相互作用，電性中和，彼此凝聚形成各種不同的粘土礦物。礦區(qū)圈定礦體2處，推薦估算工業(yè)指標(biāo)為Al2O3≥14%、Fe2O3+TiO2≤3.6%，且TiO2＜0.6%，均屬砂質(zhì)高嶺土礦，風(fēng)化殘積型礦床，分布于礦區(qū)南部，賦存于晚侏羅世細(xì)中粒-中粒斑狀黑云二長花崗巖風(fēng)化殼中。礦體厚1.40m～10.80m，一般2.00m～6.00m，呈淺灰黃色、紫紅色松散砂土狀。

3.2 礦石質(zhì)量特征

3.2.1 礦石巖相學(xué)特征

礦石樣品呈殘余細(xì)中?；◢徑Y(jié)構(gòu)局部砂土狀，松散狀或粉末狀構(gòu)造。

通過巖礦鑒定查明礦物的礦石主要礦物為中-更斜長石63%、微斜長石7%、石英6%、黑云母12%、白云母2%、普通角閃石3%，次要礦物為少量綠泥石、赤鐵礦、磁鐵礦、褐鐵礦。其中部分中-更斜長石、微斜長石蝕變?yōu)楦邘X石，黑云母蝕變?yōu)榘自颇浮?/p>

（1）高嶺石：高嶺石常以隱晶質(zhì)致密狀或土狀集合體形狀出現(xiàn)。高嶺石粒度極為細(xì)小，通常在0.2～5 微米，厚度約0.02～2微米。高嶺石主要以兩種狀態(tài)或方式出現(xiàn)：一種是斜長石風(fēng)化蝕變產(chǎn)物，并以斜長石之外形或假象出現(xiàn)，呈土狀集合體狀；另一種則屬于鉀長石少部分或輕微次生蝕變產(chǎn)物，呈隱晶質(zhì)致密狀分散于鉀長石晶體中。

（2）長石類：中-更斜長石、微斜長石：長石類與高嶺石關(guān)系較為密切。其中微斜長石大多保存較好，呈它形粒狀-半自形晶板柱狀，粒徑變化跨度大0.15mm～8mm 為主。晶體內(nèi)常見鈉長石條紋和卡氏雙晶紋，并常見少量石英、斜長石、云母等細(xì)小包裹體。與高嶺石關(guān)系較為密切。主要表現(xiàn)為鉀長石表面或內(nèi)部常常見到部分或輕微的瓷土化（蝕變強(qiáng)度≤15%）。中-更斜長石次生蝕變強(qiáng)烈，泥化徹底（高嶺石化為主、絹云母化次之，并常見有染鐵現(xiàn)象）。斜長石晶體外形輪廓常常得以保留，見半自形晶柱板狀或它形粒狀團(tuán)塊狀，原粒徑約0.1mm～4mm 為主。

（3）石英：它形粒狀，粒徑0.05mm～5mm 為主，晶體內(nèi)常見波狀消光和極細(xì)小的氣液包裹體，與高嶺石關(guān)系不密切。

（4）黑云母：黑云母呈褐色，多色性明顯，厚板片狀，片徑長一般在0.1mm～2.5mm 間，常見不同程度的白（絹）云母化，少量綠泥石化等次生蝕變，與高嶺石關(guān)系不密切。

（5）角閃石：普通角閃石綠褐色，呈半自形柱狀或不規(guī)則粒狀，常與黑云母密切共生，有時可見包裹有長柱狀磷灰石晶體。

（6）白云母：白云母無色，呈片狀或鱗片狀，片徑長一般在0.01mm～1mm 為主。其中絹云母與高嶺石關(guān)系較密切，它們經(jīng)常同為斜長石次生蝕變而成，呈顯微鱗片集合體狀。白云母大多來自黑云母次生蝕變，并析出微量鐵質(zhì)組分，而呈現(xiàn)不同程度的褐紅色調(diào)，片長較大，常與黑云母伴生。

3.2.2 礦石地球化學(xué)特征

為了進(jìn)一步了解研究區(qū)礦石的化學(xué)成分，采集了11 件組合樣品，分析結(jié)果見表1。

表1 樣品組合分析結(jié)果

4 礦石加工技術(shù)性能

研究區(qū)礦石產(chǎn)于細(xì)中粒斑狀黑云母花崗巖風(fēng)化殼中，風(fēng)化強(qiáng)烈，呈殘余細(xì)中?；◢徑Y(jié)構(gòu)局部砂土狀結(jié)構(gòu)，松散狀或粉末狀構(gòu)造，為花崗巖風(fēng)化殘積類型。

因該礦山內(nèi)礦石的原礦品質(zhì)差，F(xiàn)e2O3含量基本大于一般高嶺土礦工業(yè)指標(biāo)，全山礦石中Al2O3平均含量17.21%，F(xiàn)e2O3平均含量3.02%，TiO2平均含量0.33%，燒白度18.1°～22.4°，工業(yè)價值較低，多用于琉璃瓦廠，礦山銷售價格一般低于15 元/噸，且銷量有限。為提升該礦山礦石的經(jīng)濟(jì)價值，采集110 公斤原礦至福州盛航機(jī)械設(shè)備有限公司，經(jīng)物理選礦后可以得到Al2O3含量29.88%，F(xiàn)e2O3含量0.68%，TiO2含量0.15%，白度50 度以上的精礦占原礦質(zhì)量的19.2%（即淘洗率19.2%），另得到0.1mm 以上粒徑建筑用砂占原礦質(zhì)量的75.0%，確定本礦山劣質(zhì)礦石可以進(jìn)行深加工技術(shù)可行，礦山企業(yè)確定本礦山劣質(zhì)礦石進(jìn)行選礦，銷售精礦及建筑用砂。

經(jīng)成瓷試驗發(fā)現(xiàn)，采用黑虎礦區(qū)原礦40%、宜豐瓷石40%、燒滑石5%、膨潤土7%和高安高嶺土11%的比例進(jìn)行配方后，燒成周期：45min，燒成溫度：1150℃。能被利用為炻磚的坯料，可以作為低端日用陶瓷產(chǎn)品進(jìn)行銷售，因此該礦石工業(yè)類型為日用陶瓷用瓷土礦礦石。

5 礦石開采技術(shù)條件

本區(qū)礦體呈似層狀面型展布，上部覆蓋有平均厚度1.83m 的含砂礫粘土層，礦體全部處于侵蝕基準(zhǔn)面之上，不受地下水及洪水的影響，確定本礦山礦體的采礦方法選擇露天采礦方法。

6 總結(jié)

研究區(qū)劣質(zhì)礦石產(chǎn)于細(xì)中粒斑狀黑云母花崗巖風(fēng)化殼中，風(fēng)化強(qiáng)烈，呈殘余細(xì)中粒花崗結(jié)構(gòu)局部砂土狀結(jié)構(gòu)，松散狀或粉末狀構(gòu)造，為花崗巖風(fēng)化殘積類型。礦山內(nèi)原礦品質(zhì)差，F(xiàn)e2O3含量基本大于一般礦石的工業(yè)指標(biāo)，但經(jīng)過選礦和深加工后可達(dá)到工業(yè)品質(zhì)并具有一定經(jīng)濟(jì)價值。