江大旺
(江西省地質(zhì)局第四地質(zhì)大隊(duì),江西 萍鄉(xiāng) 337000)
弋陽縣和鉛山縣均位于江西省東北部,隸屬于上饒市,兩縣毗鄰,面積分別為1 580 km2、2 178 km2。兩縣礦產(chǎn)資源豐富,種類較多,尤其是玻璃用石英巖[1-2]。弋陽縣高橋?yàn)?鉛山縣橫塘玻璃硅質(zhì)原料礦的大地構(gòu)造主要位于東南造山帶的武夷隆起帶,成礦地質(zhì)條件較好[3]。因此,有必要分析礦區(qū)地質(zhì)特征,明確找礦標(biāo)志。
南華系萬源組(Nh1w)總體走向近東西,系一套以海相碎屑為主間夾泥砂質(zhì)的沉積建造,以巨厚層狀細(xì)粒均粒石榴黑云斜長變粒巖為主,間夾矽線石榴云英片巖。剖面上變粒巖、片巖互層出現(xiàn),總體下粗上細(xì),并組成韻律。其巖石組合為灰、灰褐色石榴石黑云斜長變粒巖、角巖化瘤狀矽線黑云斜長變粒巖、矽線黑云片巖、矽線二云片巖等,以變粒巖為主。其底界以周潭巖組頂部之片麻巖的出現(xiàn)為劃分標(biāo)志,頂界以本巖組變粒巖的消失為分界標(biāo)志。萬源組下與周潭巖組為構(gòu)造拼合接觸,與上覆地層洪山組為構(gòu)造整合接觸。本組分2 個(gè)巖段,下巖段(Nh1w1)以變粒巖為主,夾片巖等;上巖段(Nh1w2)以片巖為主,夾變粒巖,頂部夾透輝石大理巖。該組巖石變質(zhì)較深,恢復(fù)原巖后,其巖性組合為沉凝灰?guī)r、凝灰質(zhì)雜砂巖、粉砂巖和泥巖等,為一套韻律發(fā)育的泥砂質(zhì)巖石,偶見變余平行層理和條帶狀構(gòu)造。變粒巖呈中-厚層狀產(chǎn)出,片巖呈薄層狀產(chǎn)出。該組由一套沉積韻律發(fā)育的沉火山碎屑巖及泥砂質(zhì)巖石組成,砂、泥質(zhì)巖石呈層狀相間產(chǎn)出,偶見變余平行層理和條帶狀構(gòu)造,可能為淺海相-次深海相沉積。
南華系上統(tǒng)-震旦系下統(tǒng)洪山組(Nh2-Z1h)出露于礦區(qū)南北兩側(cè)。巖性為變質(zhì)砂巖、二云母片巖、石英片巖、片麻巖夾變粒巖、透鏡狀大理巖、變質(zhì)礫巖、石英巖和條帶狀磁鐵石英巖,部分可見原始層理,局部混合巖化。本組為一套濱-淺海碎屑巖沉積建造,經(jīng)過變質(zhì)作用形成的變質(zhì)巖與上覆外管坑組呈整合接觸。本組分上下2 個(gè)巖段。下段(Nh2-Z1h1)底部變質(zhì)復(fù)成分礫巖,頂部變質(zhì)單成分礫巖,中部為石英巖、云母片巖、變粒巖夾條帶狀磁鐵石英巖;上段(Nh2-Z1h2)為云英片巖、云母片巖、夾含炭石英巖和透鏡狀大理巖,頂部為淺色厚層石英巖,局部混合巖化。區(qū)域上,該組巖性較穩(wěn)定,厚度以層型剖面為最大,往東南及往西南厚度均有減小。巖石以中-厚層狀為主,少數(shù)呈薄層狀,石英巖具條紋條帶狀構(gòu)造。本組含鐵巖系的原巖應(yīng)為泥質(zhì)、粉砂質(zhì)及硅質(zhì)巖夾碳酸鹽巖,表現(xiàn)為含炭、硅、磷、黃鐵礦之砂泥質(zhì)建造,屬潮下低能沉積環(huán)境、淺海環(huán)境。
變質(zhì)巖屬礦區(qū)洪山-上馬石復(fù)式倒轉(zhuǎn)向斜北翼的一部分,該復(fù)式向斜主體位于礦區(qū)西南側(cè),區(qū)內(nèi)僅見其次級褶皺,表現(xiàn)形式主要為片褶、層褶及條帶狀物質(zhì)褶皺,褶皺緊密,形態(tài)復(fù)雜,總體沿東西向展布,褶皺南翼倒轉(zhuǎn),北翼正常,軸面傾向南偏西,由于后期斷裂作用及巖體侵入破壞,褶皺形態(tài)不完整,構(gòu)造線較零亂。
斷裂構(gòu)造較發(fā)育,分為北東向(F1、F2、F3、F5)和北西向(F4)兩組,其中F1規(guī)模較大。F1斷裂貫穿整個(gè)礦區(qū),是已知硅化的控礦儲礦構(gòu)造,產(chǎn)于南華系萬源組變質(zhì)巖中,斷裂在區(qū)內(nèi)出露約5 000 m,走向北東,產(chǎn)狀為100°~140°∠56°~86°,控制礦體的產(chǎn)出。F2斷裂和F3斷裂位于礦區(qū)西南部,未見玻璃硅質(zhì)原料礦,產(chǎn)于南華系萬源組變質(zhì)巖中,礦區(qū)內(nèi)出露長度均約為1 000 m,走向北東,產(chǎn)狀為280°~320°∠56°~86°。
礦區(qū)內(nèi)少量巖漿巖發(fā)育,只在礦區(qū)東北角出露,以加里東晚期中細(xì)粒二云二長花崗巖為主。金山銀盤巖體的巖性為中細(xì)粒二云二長花崗巖,巖石絹云母化及白云母化較普遍,呈不規(guī)則巖株?duì)钋秩肭喟卓谙抵芴督M、南華系-震旦系下統(tǒng)洪山群變質(zhì)巖中,侵入接觸面界線斜切圍巖片理,呈枝杈狀、港灣狀、不規(guī)則狀,產(chǎn)狀變化大,以外傾為主,傾角為45°左右。外接觸帶見有烘烤邊,變質(zhì)較弱,接觸變質(zhì)暈發(fā)育寬70~150 m的熱變質(zhì)帶,熱變質(zhì)類型屬紅柱石型鈉長-綠簾角巖相,可分黑云母-白云母角巖化帶(強(qiáng)帶)和綠泥石-白云母角巖化帶(弱帶),局部僅出現(xiàn)弱帶,兩者呈漸變過渡關(guān)系。強(qiáng)帶熱變質(zhì)礦物組合為黑云母+白云母,弱帶熱變質(zhì)礦物組合為絹云母+綠泥石+白云母。內(nèi)接觸帶附近見大量的圍巖殘留體或捕虜體,它們與巖體內(nèi)巖石界線模糊,角巖化明顯。巖體邊部發(fā)育片麻理,局部地段可見巖體呈指狀沿東西向侵入圍巖,巖石絹云母化及白云母化較普遍。巖體邊部圍巖殘留頂蓋較多,巖相帶不發(fā)育,表明該巖體受剝蝕程度較淺。
中細(xì)粒二云二長花崗巖為灰白色,巖石風(fēng)化較強(qiáng),金山銀盤巖體邊緣局部為含電氣石細(xì)粒二云二長花崗巖,局部可相變?yōu)橹屑?xì)粒二云斜長花崗巖,巖石均具細(xì)粒花崗結(jié)構(gòu)。從主要礦物成分來看,鉀長石占25%~35%,多屬微斜長石,格狀雙晶發(fā)育;斜長石占30%~40%,呈半自形板狀;黑云母占3%~6%,白云母占5%~8%,均具波狀消光和解理彎曲現(xiàn)象。本階段巖體受到一定的動壓變形變質(zhì)作用。巖體普遍發(fā)生白云母化和絹云母化,局部具綠泥石化。
礦區(qū)內(nèi)見2 條礦體,沿F1斷裂產(chǎn)于南華系萬源組地層中,礦體嚴(yán)格受F1斷裂控制。Ⅰ號礦體分布在礦區(qū)中部,呈寬脈狀產(chǎn)出,為區(qū)內(nèi)主礦體,長約為5 km,礦區(qū)出露長度約為1.8 km,地表厚度為7.2~27.6 m,傾向?yàn)?00°~140°,傾角為56°~86°,石英巖地表出露較好。脈石英礦體與圍巖界線清晰,頂?shù)装寰鶠闇\變質(zhì)長石石英巖,產(chǎn)狀與礦體相近,近礦部位硅化強(qiáng)烈,該礦體連續(xù)性較好。礦體地貌常表現(xiàn)為陡峭的山脊。Ⅱ號礦體分布在Ⅰ號礦體東北側(cè)300 m 位置,呈寬脈狀產(chǎn)出,長約為1 km,寬約為10 m,傾向?yàn)?00°~140°,傾角為56°~86°。
4.1.1 礦石構(gòu)造特征
礦區(qū)內(nèi)玻璃用硅質(zhì)原料礦石均為單一的石英,礦石露頭呈純白色-乳白色,以致密塊狀構(gòu)造及碎裂構(gòu)造為主,表現(xiàn)為隱晶質(zhì)結(jié)構(gòu)至中細(xì)粒結(jié)構(gòu),普遍波狀消光,裂隙發(fā)育,半透明至透明。主要礦物成分為石英,主要呈自形-半自形粒狀結(jié)構(gòu),粒徑變化較大。新鮮面為白色-乳白色、灰色、無色,具貝殼狀斷口和油脂光澤,如圖1所示。礦區(qū)南部地表出露,發(fā)育有含電氣石白云母石英偉晶巖。
圖1 地表出露玻璃硅質(zhì)原料礦標(biāo)本
4.1.2 礦石化學(xué)成分
通過鉆孔和探槽采集89 個(gè)化學(xué)樣,結(jié)果如表1所示。礦石SiO2含量為90.16%~99.01%,平均含量為96.17%;Al2O3含量為0.35%~4.69%,平均含量為2.23%;Fe2O3含量為0.03%~0.33%,平均含量為0.20%;TiO2含量為0.000%~0.046%;CaO 含量為0.00%~1.37%,平均含量為0.489%;K2O 含量為0.24%~3.70%,平均含量為1.58%;Na2O 含量為0.041%~0.130%,平均含量為0.073%。結(jié)果顯示,石英巖礦石質(zhì)量達(dá)到玻璃硅質(zhì)原料礦的指標(biāo)要求。
表1 采樣分析結(jié)果
礦體為巖漿熱液型玻璃用硅質(zhì)原料礦石。圍巖及夾石為SiO2含量在90%以下的石英以及萬源組下巖段的變粒巖和片巖等。
礦區(qū)石英巖礦床的形成主要取決于深部富硅熱液,富硅熱液的運(yùn)移及成礦空間嚴(yán)格受F1斷裂控制,該斷裂的形成可使靜巖壓力轉(zhuǎn)變?yōu)殪o水壓力,壓力釋放有利于氣液聚集。富硅熱液向上運(yùn)移過程中,溫度和壓力逐漸降低,冷卻后,二氧化硅因過飽和而開始沉淀,并充填于F1斷裂內(nèi)開放空間,所以該礦床成因類型屬于巖漿熱液型石英礦床。
一是地層巖性標(biāo)志。礦層圍巖為片巖、變粒巖,石英巖礦體與圍巖界線清晰,頂?shù)装寰鶠闇\變質(zhì)長石石英巖,產(chǎn)狀與礦體相近,近礦部位硅化強(qiáng)烈,該礦體連續(xù)性較好。二是地形地貌標(biāo)志。石英巖不易風(fēng)化,其圍巖片巖、變粒巖在地表易發(fā)生風(fēng)化,兩者風(fēng)化物有明顯區(qū)別,片巖、變粒巖風(fēng)化物為黃色,呈土狀,而石英巖在地貌上常表現(xiàn)為陡峭的山脊。
礦區(qū)處于弋陽鐵砂街-鉛山永平銅鈾多金屬找礦重點(diǎn)突破區(qū)的馬石-長壽源銀鉛鋅成礦遠(yuǎn)景區(qū)內(nèi)。礦區(qū)出露地層主要為南華系萬源組和南華系上統(tǒng)-震旦系下統(tǒng)洪山組,斷裂構(gòu)造較發(fā)育,巖漿巖出露較少。礦區(qū)見2 條礦體,礦石均為單一的石英,脈石英礦床的形成主要取決于深部富硅熱液,富硅熱液的運(yùn)移及成礦空間嚴(yán)格受F1斷裂控制,礦床成因類型屬于巖漿熱液型石英礦床,礦體連續(xù)性較好,礦區(qū)具有較好的找礦遠(yuǎn)景。