楊心優(yōu),楊璐穎
(江西省核工業(yè)地質(zhì)局二六四大隊(duì),江西 贛州 341000)
礦區(qū)位于華夏板塊—華南造山系—東南造山帶、羅霄—諸廣隆起帶中部,經(jīng)歷了長(zhǎng)期的地質(zhì)發(fā)展史和多期次構(gòu)造運(yùn)動(dòng)。礦區(qū)位于大余—南城區(qū)域斷裂帶的北西側(cè)。大余—南城區(qū)域斷裂帶與遂川—撫州斷大裂帶的組成部分。該深大斷裂帶亦是石英斑巖成礦的導(dǎo)礦容礦構(gòu)造。礦區(qū)地處華南褶皺系中南部,經(jīng)歷多期多階段構(gòu)造地質(zhì)作用,加里東構(gòu)造旋回形成區(qū)內(nèi)褶皺構(gòu)造基底,并使部分地層遭受混合巖化;而燕山構(gòu)造旋回則奠定了本區(qū)基本構(gòu)造格局。巖漿活動(dòng)頻繁而持久,巖漿活動(dòng)方式以侵入為主,多期多階段活動(dòng)特征明顯,形成區(qū)內(nèi)大面積分布的酸性花崗巖體,其產(chǎn)出以巖基、巖株出露面積最大,巖瘤、巖滴分布數(shù)量最多,數(shù)量眾多的花崗斑巖脈、石英斑巖脈、霏細(xì)斑巖脈、細(xì)粒巖脈發(fā)育,其中霏細(xì)斑巖脈、石英斑巖脈為瓷石礦的成礦母巖,細(xì)粒巖脈為高嶺土礦的成礦母巖。區(qū)內(nèi)礦產(chǎn)較豐富,主要有鎢、銅、鈾、稀土及高嶺土、瓷石、鉀長(zhǎng)石、硅石等礦種。礦區(qū)附近有湖新稀土礦區(qū)、江西省萬(wàn)安縣大坪瓷土礦普查區(qū)、龍?zhí)陡邘X土礦區(qū)、贛縣天臺(tái)山礦區(qū)銅多金屬礦普查區(qū)。其中,礦區(qū)近鄰萬(wàn)安縣有個(gè)普查區(qū),該普查項(xiàng)目在勘查中,經(jīng)野外核實(shí),該礦體與本項(xiàng)目同屬一條石英斑巖礦帶。工作區(qū)附近還有其它多個(gè)金屬、非金屬礦點(diǎn)、礦化點(diǎn)成礦信息。
勘查區(qū)出露的地層簡(jiǎn)單,主要為寒武系牛角河組(∈0-1n)和第四系贛縣組(QP1g)。主要F1斷裂構(gòu)造呈北東向貫穿全區(qū)至外圍約,也是區(qū)內(nèi)控礦儲(chǔ)礦構(gòu)造,其表現(xiàn)形式為石英斑巖脈和硅化破碎帶充填。F斷裂南東側(cè)為中侏羅世(γβJ2a)粗中粒黑云母花崗巖,北西側(cè)為寒武系牛角河組(∈0-1n),巖性為深灰、黃褐色厚層狀變余長(zhǎng)英砂巖、泥質(zhì)板巖,變余粉砂巖,變余長(zhǎng)英砂巖夾泥質(zhì)板巖等。
(1)寒武系牛角河組(∈0-1n)。主要分布于區(qū)內(nèi)北西側(cè)(石英斑巖北西側(cè))。為后加里東隆起,于山長(zhǎng)期處于上升剝蝕階段,上古生代地層大多剝蝕殆盡,僅分布于巖體外接觸帶,巖性為深灰、黃褐色厚層狀變余長(zhǎng)英砂巖、泥質(zhì)板巖,變余粉砂巖,變余長(zhǎng)英砂巖夾泥質(zhì)板巖等。在泥質(zhì)板巖中含少量黃鐵礦結(jié)核、菱鐵礦結(jié)核及燧石結(jié)核和少量石煤層??梢?jiàn)變余中細(xì)粒巖屑雜砂、長(zhǎng)石石英雜砂巖與泥質(zhì)板巖或絹云母板巖組成韻律層。地層產(chǎn)狀變化較大,以220° ~255°∠35° ~55°。
(2)第四系為贛縣組沖積、坡積、殘積物(QP1g)。第四系沖積層主要見(jiàn)于低洼的沖溝谷地中,巖性多為砂土、砂質(zhì)粘土、亞粘土。
礦區(qū)斷裂構(gòu)造發(fā)育,主要有北東向斷裂構(gòu)造與近東西向構(gòu)造帶。經(jīng)歷多期次構(gòu)造作用,形成了較復(fù)雜的構(gòu)造格局,并將區(qū)內(nèi)地層與巖體切割成不規(guī)則的地質(zhì)塊段。
斷裂構(gòu)造主要見(jiàn)北東向?yàn)橹鳎摂嗔炎呦蚓哂蟹种?fù)合的現(xiàn)象,也是區(qū)內(nèi)控礦儲(chǔ)礦構(gòu)造,其表現(xiàn)形式主要為石英斑巖脈和硅化破碎帶充填。
北東向斷裂構(gòu)造:該斷裂是礦區(qū)最發(fā)育與礦床最為密切的斷裂帶。該斷裂帶為F1,為區(qū)內(nèi)主要斷裂,呈北東走向。具有分支復(fù)合現(xiàn)象,分布于文芬村上碗棚組,均為控礦構(gòu)造,總體走向以北東向(15°~55°)為主。往南西延伸至田棚組直至礦區(qū)外圍,往北東延伸至萬(wàn)安一帶,傾向北西,傾角59°~88°不等。構(gòu)造帶主要充填物有石英斑巖脈、硅化破碎帶、少量斷層泥等。破碎帶內(nèi)巖石為變質(zhì)細(xì)砂巖、粉砂巖、花崗質(zhì)成分以及硅質(zhì)、泥質(zhì)膠結(jié)物等,具有較強(qiáng)的硅化,局部見(jiàn)褐鐵礦化。斷裂帶延伸長(zhǎng)約1500m,斷裂帶寬度為5m~60m不等。
控礦斷裂帶主要以礦(化)體形式出現(xiàn),為扭曲的控礦構(gòu)造。充填物為多期活動(dòng)的硅質(zhì)脈、少量方解石脈穿插,構(gòu)造兩側(cè)圍巖破碎,具明顯的硅化、絹云母化等蝕變現(xiàn)象。
礦區(qū)內(nèi)巖漿巖較為發(fā)育,為中侏羅世(γβJ2a)粗中粒黑云母花崗巖。主要分布于區(qū)內(nèi)南東側(cè)(F1斷裂帶南東側(cè)),屬巖體與變質(zhì)巖侵入接觸的邊緣相,呈大面積分布。巖體侵入于寒武系地層中,屬燕山期侵入體。區(qū)內(nèi)花崗巖風(fēng)化程度以半風(fēng)化—強(qiáng)風(fēng)化為主,地表見(jiàn)少量弱風(fēng)化基巖出露。
粗中粒黑云母花崗巖侵入于地表,呈巖株產(chǎn)出,具粗中粒花崗結(jié)構(gòu),塊狀構(gòu)造,主要礦物成分為鉀長(zhǎng)石,半自形粒狀,淺肉紅色,大小3mm~8mm,含量25%~30%。斜長(zhǎng)石,灰白色,半自形晶板狀,大小3mm~8mm,含量20%~30%。石英為灰色,它形粒狀,3mm~8mm,含量30%左右。黑云母呈黑色片狀,含量大于5%。
石英斑巖脈的成礦母巖,呈北東向展布直至礦區(qū)外圍。風(fēng)化后呈灰色,灰白色,斑狀結(jié)構(gòu),塊狀構(gòu)造。斑晶主要為石英斑晶,長(zhǎng)石風(fēng)化成白色,其余為基質(zhì)成分。
礦體即為后期石英斑巖賦存于寒武系牛角河組(∈0-1n)和花崗巖體內(nèi)部。礦體具有一定規(guī)模。
(1)V1號(hào)礦體。受北東向石英斑巖脈控制,為區(qū)內(nèi)本次工作重點(diǎn)。本次通過(guò)對(duì)礦體淺部剝土深部鉆探控制,已控制礦體長(zhǎng)度約1160m(含第四系),賦礦標(biāo)高6.0m~220.0m;礦體走向北東呈蛇形彎曲,傾向北西,傾角62°~87°;礦體寬度變化較大,產(chǎn)狀較為多變且厚度變化大。礦體內(nèi)部無(wú)斷層破壞,局部沿節(jié)理發(fā)育少量石英細(xì)脈、方解石脈等。礦體真厚度5.59m~39.63m,平均17.53m;Al2O3含量13.20%~20.80%,平均15.52%;Fe2O3+TiO2平均含量0.83%。V1號(hào)礦體厚度變化系數(shù)37.45%,品位變化系數(shù)24.86%。從目前所收集的地質(zhì)資料分析,含礦構(gòu)造產(chǎn)狀總體較為穩(wěn)定,礦體厚度變化較有規(guī)律等特點(diǎn);通過(guò)鉆探驗(yàn)證可知,礦體越往深部有變厚的趨勢(shì)??傮w而言,區(qū)內(nèi)以南深部礦體有變陡且變厚的現(xiàn)象。越往北東方向礦體越薄,趨于尖滅再現(xiàn)趨勢(shì)。
(2)V2號(hào)礦體。通過(guò)淺部槽探的揭露與驗(yàn)證,已控制礦體長(zhǎng)度約160m,賦礦標(biāo)高125.0m~170.0m,礦體真厚度1.26m~10.88m,平均真厚度6.07m。Al2O3含量13.14%~15.37%,平均含量14.26%。Fe2O3+TiO2平均含量1.04%。V2號(hào)礦體厚度變化系數(shù)28.65%,品位變化系數(shù)22.56%。從目前所收集的地質(zhì)資料分析,含礦構(gòu)造產(chǎn)狀總體較為穩(wěn)定,礦體厚度變化較有規(guī)律等特點(diǎn);通過(guò)深部鉆探驗(yàn)證與地表工程揭露可知,礦體越往北東方向,礦體變薄趨于尖滅現(xiàn)象。
石英斑巖脈即是礦體,礦新鮮礦石呈淺灰白、灰白色,風(fēng)化后呈淺黃色、褐黃色,表面多已風(fēng)化或是全風(fēng)化高嶺土,致密堅(jiān)硬,斷口不平,節(jié)理面具蠟狀光澤。礦石原巖為灰白色石英斑巖,石英斑巖在物理、化學(xué)及水介質(zhì)等風(fēng)化作用條件下,形成地表為半風(fēng)化層石英斑巖,越往深部為基巖層石英斑巖。石英斑巖半風(fēng)化層和基巖層為礦石。依據(jù)礦區(qū)礦石礦物組合、粘土礦物成分、物理性能、化學(xué)成分及成瓷試驗(yàn)。
根據(jù)礦體基本分析樣Al2O3、Fe2O3、TiO2結(jié)果,Al2O3品位12.81%~18.12%,平均含量為14.19%;Fe2O3含量0.42%~1.68%,平均品位為0.67;TiO2含量0.001%~0.442%,平均含量0.02%。由于大部分TiO2+Fe2O3≤1.5。原礦燒成白度(度)47.1~48.3,精礦燒成白度(度)71.1~68.6。原礦可塑性指標(biāo)≥2.62,精礦可塑性指標(biāo)≥3.02。原礦干燥抗彎強(qiáng)度(Mpa)3.17~12.46,精礦干燥抗彎強(qiáng)度(Mpa)2.20~14.79。因此礦石品級(jí)大致可定為Ⅲ級(jí)礦。
(1)礦床成因。燕山期,巖漿(石英斑巖)沿北東向斷裂貫入就位,形成上碗棚礦床,石英斑巖脈的成礦母巖。礦體產(chǎn)在石英斑巖脈的半風(fēng)化與弱風(fēng)化基巖中。通過(guò)地表工程揭露可知,近地表0.8m石英斑巖已風(fēng)化成瓷土,產(chǎn)于含礦脈狀母巖近地表部分,即灰白色石英斑巖脈全風(fēng)化層中。頂部為第四系殘坡積物或受污染的瓷土,底板為半風(fēng)化或未風(fēng)化的脈狀母巖礦。該礦點(diǎn)石英斑巖脈為巖漿期后熱液沿NE向F1斷裂充填形成的。區(qū)內(nèi)礦體主要賦存于脈巖(石英斑巖)內(nèi),控礦因素主要受石英斑巖脈控制,屬酸性脈巖類(lèi)型。
(2)找礦標(biāo)志。找礦標(biāo)志:脈巖風(fēng)化為白色、灰白色地段為直接找礦標(biāo)志;脈巖是間接找礦標(biāo)志,即沿脈巖走向?qū)ふ绎L(fēng)化較好的地段。區(qū)域性深斷裂帶是礦的定位構(gòu)造,用已知礦床的走向延伸方向是尋找新礦床的直接標(biāo)志。
上碗棚地區(qū)成礦物質(zhì)來(lái)源是石英斑巖脈,礦床成礦作用主要為內(nèi)生成礦階段。內(nèi)生階段為:根據(jù)區(qū)域資料,燕山早期巖漿沿北東向斷裂貫入就位,形成上碗棚礦區(qū)礦床成礦母巖。風(fēng)化殼自上而下依次劃分為半風(fēng)化帶再過(guò)渡到基巖帶(脈狀母巖)。礦體產(chǎn)在石英斑巖脈半風(fēng)化帶或新鮮基巖中。本礦床成因類(lèi)型屬先內(nèi)生成巖作用,產(chǎn)出石英斑巖脈,地表少量為外生作用原地風(fēng)化殘積型礦床。
根據(jù)區(qū)域資料及本次詳查工作,V1礦沿走向兩端延伸至礦區(qū)外圍扔廣泛產(chǎn)出灰白色細(xì)-中細(xì)粒石英斑巖體,厚度大,延伸距離長(zhǎng),且斷續(xù)分布。本次工作的石英斑巖脈只占整個(gè)區(qū)域大斷裂控制的石英斑巖脈一小部分,可見(jiàn)礦區(qū)外圍南西側(cè)田棚組及北東側(cè)至萬(wàn)安一帶尋找細(xì)-中細(xì)粒石英斑巖脈具有較大的找礦前景。
根據(jù)區(qū)域資料及當(dāng)?shù)厝罕妶?bào)礦,工作區(qū)外圍發(fā)育廣泛的石英斑巖脈群,對(duì)礦區(qū)外圍尋找石英斑巖脈礦床具有較大的找礦遠(yuǎn)景。礦區(qū)的工業(yè)利用已有良好的開(kāi)端,所以今后應(yīng)加強(qiáng)對(duì)礦區(qū)的深加工研究,不斷提高利用科技含量及資源利用效益??梢园雌芳?jí)指標(biāo)圈出品質(zhì)相對(duì)優(yōu)良的礦,品質(zhì)相對(duì)差的原礦和尾礦直接用于制作地面的原料。這種綜合利用法可以提升礦床的價(jià)值。