杨悸熒 陈文银 范兴建
(江苏省有色金属华东地质勘查局,江苏 南京 210007)
高纯硅不仅能当作水晶,而且能大量应用于太阳能、石英坩锅、脉石英管、光导纤维等行业,使得高纯硅的市场需求越来越大。我国目前国内高纯硅年生产量4 000 t左右,而需求量近万吨。因为国内对高纯硅巨大的市场需求和缺口,导致我国60%的高纯硅需要从国外进口。
东海县位于江苏省东北部,是闻名中外的“中国水晶之都”。该县脉石英矿资源十分丰富,全县2/3的面积蕴藏着硅资源,是中国最大的石英材料集散中心。但由于开采时间久远,资源量日益紧张。为了保证国家对高纯硅的需求,同时为地方经济的可持续性发展提供充足的硅资源量,迫切需要了解和掌握东海县脉石英的分布、产状,分析脉石英赋存特征和规律,分析评价其成矿远景,并提出可供进一步工作的地区。
江苏省东海县脉石英矿远景调查区面积500 km2,经过对前人资料的综合分析,选择出三个脉石英潜力比较大的远景区——Ⅰ区、Ⅱ区和Ⅲ区。三个远景区组成90°分布于东海县城的东南部,Ⅰ区面积22.7 km2,南距东海县城7 km;Ⅱ区面积24.6 km2,东南距东海县城17 km;Ⅲ区面积41 km2,东距东海县城19 km。
远景区属丘陵地貌,高程在20 m~36 m之间,地势相对较平缓,植被发育,310国道、县乡级公路一起构成了较为发达的交通网络,交通条件较好。
远景区内地层分布如下:①新太古界~下元古界东海岩群毛北岩组(Ar2-Pt1m);②新太古界~下元古界东海岩群演马场岩组(Ar2-Pt1y);③第三系上新统宿迁组(Ns);④第三系上新统安峰山火山岩锥(avc);⑤第四系晚更新世戚嘴组(Q3q);⑥第四系全新统连云港组(Q41)。
已开采的脉石英矿赋存于毛北岩组中。演马场岩组岩性为:蛇纹石化白云质大理岩夹薄层石墨片岩、蛇纹片岩。
远景区南北各发育一条断层,两条断层走向皆为北东。F1断层长度大于26 km,在工作区外的东南部,断层性质不明。F2断层长度大于32 km,位于工作区外的西南部,断层性质不明。
东海县内脉石英矿分布广而散,其赋存状态为原生石英脉和次生脉石英碎石砂矿两种类型。脉石英矿体受北东向裂隙控制,赋存于片麻岩、榴辉岩的构造裂隙内及其接触带中。矿体呈脉状、透镜状,少数呈不规则脉状。矿体一般走向为北东,倾向南东,倾角 60°~70°,部分倾向北西,倾角为 50°~55°,矿体规模大小不一,小者长数十厘米至数米、宽数厘米至数十厘米;大者长数十米至一百多米、宽几米至几十米,延深十几米。
脉石英矿物成分主要为石英,呈灰白、乳白或无色,致密块状,不透明~半透明。矿石以致密结构为主,粒状结构次之。脉石英矿石化学成分主要为SiO2占99.4%以上。
远景区内有些地方正在开采矿石,开采矿石品种以金红石为主,其次磷矿、石榴石红宝石等。另外,当地老百姓在庄稼地内翻土寻找砾石英非常普遍,采集的砾石大都破碎成粉末外卖。
区域磁场为负磁场,强度一般在-20γ~100γ变化范围。区内多为第四系盖之。在平稳负背景磁场区出现的NE向或NW向的孤立或条带状弱小异常多为基岩榴辉岩、超基性岩变质而成的蛇纹岩反映。基性、超基性岩为低槽下沉时期迥返前的产物,多顺层侵入于前震旦系变质岩中;且多已片理化,其方向与片麻岩方向基本一致。由于长期剥蚀,加之第四纪覆盖,使其榴辉岩、蛇纹岩出露极不完全。
从航磁特征可以看出,航磁是榴辉岩、超基性岩变质而成的蛇纹岩的反映,而脉石英一般存在于榴辉岩构造裂隙内或榴辉岩边部,脉石英存在与榴辉岩关系密切。
三个远景区全都在航磁低缓异常区,而通过地质优选出的远景区与航磁结果是一致的,远景区内分布有榴辉岩,有利于寻找脉石英,因此远景区的选择是完全正确的。
注:在成稿过程中,得到了过成伟同志的指导,在此表示衷心的感谢!
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