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矿区玻璃用石英岩矿矿床特征及成因
论文类别:专家论文
作 者:周俊 肖谆
所在地区:矿区玻璃用石英岩矿矿床特征及成因
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摘 要:

摘要:本文以桂阳县杨柳矿区玻璃用石英岩矿为研究对象,通过对杨柳矿区区域地质背景、矿区地质概况、矿床地质特征和矿床成因的研究分析,认为矿区矿床类型为岩浆热液充填交代型矿床。矿区位于塔山岩体西南缘,塔山岩体为矿体的形成提供了热源;区域断层塔山断裂往北东切穿岩体,为矿体的形成提供了导矿及容矿空间;石英岩矿产于北东向断裂中,呈似层状、脉状、透镜状产出,总体产状严格受断裂控制。
  关键词:玻璃用石英岩矿;矿床特征;矿床成因;杨柳矿区随着我国经济的持续快速发展,对各类非金属矿产的需求越来越大,对各类非金属矿产的综合研究也越来越多[1-4]。石英岩是一种主要由石英组成的变质岩,其石英(SiO2)含量大于85%,是石英砂岩及硅质岩经变质作用形成,它被广泛使用,且是玻璃,陶瓷,冶金,化学工业,机械,电子和涂料等行业的重要原材料[5-7]。在充分收集分析前人资料基础上,通过对区域地质背景、矿区地质概况、矿床地质特征、矿床成因及分析,认为杨柳矿区矿床类型为断裂构造控制的岩浆热液充填交代型矿床[8-9],为同类矿床的资源勘查工作提供借鉴和参考。
  1区域地质背景
  杨柳矿区位于塔山岩体西南缘,阳明山-大义山-上堡东西向基底断窿带贯穿本区见图1。区域内出露地层较全,主要为震旦系(Z)-三叠系(T)及第四系(Q)地层。其中震旦-奥陶系(Z-O)地层主要分布于阳明山-塔山隆起-泗洲山背斜部位。岩性以一套厚达万余米的浅变质碎屑岩为主,夹少量不纯碳酸盐岩,形成该地区的基底地层。泥盆纪-三叠系(D-T)地层主要分布在各隆起以外的地区,岩性以浅海相碳酸盐岩为主(沉积盖层),第四系(Q)地层,零星分布于上述各地层之上。塔山地区共有四条区域性北东向断裂(倾向北西)自西向东分别为①磨石源断裂、②茶盘源断裂、③塔山断裂、④上盘家断裂;这几组断裂均切穿塔山黑云母二长花岗岩体,局部地段有后期花岗岩脉或石英脉充填侵入;影响塔山岩体及其内外接触带金属或非金属矿产的形成与分布,而区域性断裂两侧的次级断裂为配矿、容矿构造,直接控制了矿脉的产出特征,其中③塔山断裂直接控制了本矿区石英岩矿的产出。区内岩浆活动频繁强烈,主要以塔山岩体为主,属印支期晚期三叠世侵入产物,通过离子探针锆石测年样测得塔山岩体主体的平均年龄值分别为218±3Ma和215±3Ma。岩石属铁质、高钾钙碱型系列强过铝质花岗岩,其成因类型为“S”型花岗岩,岩体呈长椭圆形,呈近东西向侵入塔山穹隆的寒武系-奥陶系和泥盆系地层,东西长25km、南北宽4km~10km,总面积约200km2,塔山岩体可划分为3个侵入期次,自早到晚依次为粗中-中粒斑状二云母二长花岗岩、中细粒-细粒斑状二云母二长花岗岩、细粒二云母二长花岗岩[10]。依据各岩体岩性特征、相互接触关系和同位素年龄绝对值,可划分为秋里、长坪里、高寨和大岭脑4个单元,归属于大洞超单元。岩体流线流面构造发育,斑晶长轴方向呈东西走向定向排列,岩体中的岩脉较为发育。岩体内蚀变与矿化有关的主要为云英岩化、硅化和白云母化,蚀变带宽200m~800m。
  2矿区地质概况
  2.1矿区地层
  矿区出露地层单一,主要为寒武系上统小紫荆组(∈3)地层见图2,其岩性主要为灰至深灰色浅变质细粒长石石英杂砂岩夹深灰色粉砂质板岩、灰绿色泥质板岩和少量灰黑色碳质板岩。
  2.2构造
  区内主要发育为一组南西—北东向断裂构造,主要有F1、F2,其中以F1规模较大。F1:分布于工作区中部,走向长约480m,往北东延伸出矿区,为区内主要的控矿断裂。断层倾向北西285°~325°,倾角37°~51°,断层上盘以板岩为主,下盘为浅变质砂岩。断裂破碎带具膨胀收缩的特点,破碎带主要由断层构造角砾岩、断层泥和碎裂岩等组成,破碎带宽2.6m~39.49m,并充填有石英岩脉。该断裂是Ⅰ号石英岩矿体的赋矿构造。F2:分布于工作区南西部,沿山谷河沟分布,沿走向长约150m,与断层F1近乎平行,断层倾向北西310°~320°,倾角38°~45°,平均40°,断层上盘岩性以板岩为主,岩石较破碎或裂隙发育。破碎带中见构造角砾岩、压碎岩等岩石,充填有石英岩脉。该断裂是Ⅱ号石英岩矿体的赋矿构造。2.3岩浆岩工作区内未见岩浆岩出露,其北西部紧邻塔山岩体,推测深部存在隐伏岩基。
  3矿床地质特征
  矿区矿床类型为断裂构造控制的岩浆热液充填型矿床。矿区目前已发现及控制了Ⅰ、Ⅱ号共计2个石英岩矿体[11]。各矿体规模、形态及特征描述如下:
  3.1矿体规模形态及特征
  Ⅰ号石英岩矿体,赋存于F1断层中;Ⅱ号石英岩矿体,赋存于F2断层中,矿体规模形态及特征详见表1。
  3.2矿石质量
  (1)矿物成分岩石主要由粒径0.05mm~8mm的变晶石英、微量显微鳞片状绢云母、氧化铁质组成。(2)矿石的颜色、结构、构造矿石为淡白色或乳白色,具粒状变晶结构或碎裂结构,矿石呈块状构造。(3)矿石化学成分Ⅰ号石英岩矿体是工作区的主体矿体。根据基本分析和多元素分析结果,矿石中主要有用成分为SiO2,有害成分为Al2O3和Fe2O3,其化学成分为:SiO298.91%~99.46%、Al2O30.23%~0.461%、Fe2O30.07%~0.168%,平均品位分别为:SiO298.81%、Al2O30.411%、Fe2O30.136%,品位变化系数分别为SiO212.84%,化学成分稳定,Al2O375.87%、Fe2O383.51%,化学成分不稳定。
  3.3矿石品级与类型
  矿石中主要化学成分变化不大,有用组分及有害组分含量均符合平板玻璃用硅质原料二级品工业指标要求(SiO2含量大于96%;Fe2O3含量小于0.2%;Al2O3含量小于2%)。根据矿石的矿物含量,杨柳矿区矿石的自然类型为石英岩矿石,杨柳矿区矿石的工业类型为玻璃硅质原料。
  3.4矿石围岩与夹石
  矿体产于断裂破碎带中,其顶板围岩为板岩或角砾岩;底板围岩为浅变质砂岩或角砾岩,矿体与围岩界线清晰,矿体内无夹石。3.5石英岩矿γ放射性检测本次工作针对Ⅰ号石英岩矿体进行了γ辐射测量。经FD-3022-1型多道伽马能谱仪测量,其数据值基本与湘南地区放射性本底值相近似,说明该石英岩矿没有放射性γ辐射异常。因此,在工作区对石英岩矿进行开采时不会造成放射性环境污染问题。
  4矿床成因及分析
  矿区紧邻塔山岩体,位于岩体西南侧,为矿床的形成提供了热源;塔山断裂往北东切于岩体中,为矿体的形成提供了导矿及容矿空间,矿体产于北东向断裂构造中,故该矿床为断裂构造控制的热液充填型矿床。
  5结论
  杨柳矿区玻璃用石英岩矿矿石自然类型为石英岩矿石,呈粒状变晶结构或碎裂结构,块状构造,矿石中主要化学成分变化不大,有用组分及有害组分含量均符合平板玻璃用硅质原料二级品工业指标要求。矿区紧邻塔山岩体,位于岩体西南侧,为矿床的形成提供了热源;塔山断裂往北东切于塔山岩体中,为矿体的形成提供了导矿及容矿空间,而石英岩矿体正是分布于北东向次级断裂中,该矿床为断裂构造控制的热液充填型矿床。

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