河北省内丘县界子口碎云母矿地质特征及前景展望

■闫领军

（河北省地矿局第十一地质大队 河北 邢台054000）

河北省内丘县界子口碎云母矿地质特征及前景展望

■闫领军

（河北省地矿局第十一地质大队 河北 邢台054000）

界子口碎云母矿，产于下元古界南寺掌组一段（Pt1n1）变质长石石英砂岩和变质长石石英砂砾岩地层中，矿体出露地表，呈层状产出，厚1.02～7.13m，规模较大。该碎云母矿前景展望较好。

界子口碎云母矿地质特征前景展望

内丘县侯家庄乡界子口村西南赋存有碎云母矿，矿石质量可达到工业利用要求，储量丰富，矿体形态简单，出露好，开采技术条件优越。

1 区域地质特征

矿区位于内丘县侯家庄乡界子口村西南侧，距东南方向的内丘县城运距约32km，S328省道 (隆尧～昔阳公路）从矿区东北部约100m处通过，交通较为方便。

矿区位于中朝准地台（Ⅰ级），山西断隆（Ⅱ级），太行拱断束（Ⅲ级），赞皇穹断束（Ⅳ级）构造单元西部，岩石地层单位为太古界赞皇群石家栏组一段（Arsh1）、下元古界南寺掌组一段（Pt1n1）和新生界第四系（Q）。碎云母矿即产于下元古界南寺掌组一段（Pt1n1）岩系中。

区域内岩浆岩活动不强烈，主要为部分花岗片麻岩、角闪岩等小型基性岩体；构造较为简单，广泛发育小褶曲。

1.1 地层

区内出露地层为太古界赞皇群石家栏组一段（Arsh1），主要岩性为黑云斜长片麻岩、黑云斜长变粒岩、斜长角闪岩、角闪石岩、云母石英片岩。底部有一层含磁铁白云母石英片岩，在区域上分布较稳定，为石家栏组底部标志层。厚度542m～1632m。倾向北西～南东，倾角11°～79°左右。下元古界南寺掌组一段（Pt1n1），下部为浅肉红色变质含砾长石石英砂岩，夹二云长英质片岩，具磁铁交错层，上部为中～粗粒长石石英砂岩，至顶部渐夹云母片岩、黑色板岩，其间夹有多层云母片岩（矿）。厚度大于2400m。倾向北西，倾角56°左右。新生界第四系沉积物主要分布在沟谷及其两侧，呈带状分布，沟谷为冲洪积砂、砾石、巨砾等组成。沟谷两侧由残坡积、洪积的黄土、碎石、砂砾组成。

1.2 构造

区域上五台期褶皱为北北西～南南东向复式紧密褶皱。吕梁期走向为近南北，形态宽缓、简单。

区域内断裂构造主要有一正断层，走向30°，倾向南东，倾角70°～80°，属于张扭性正断层，对矿层无影响。

1.3 岩浆岩

区域内太古代曾有多次强烈的中基性至中酸性的火山喷发活动和岩浆侵入活动。元古代沿北北东向古裂谷火山活动强烈，并伴随有中酸性石英奥长斑岩侵入。

早元古代晚期时期伴随了较强烈的岩浆活动。在本区的四周有变质辉绿岩脉和变质闪长岩脉侵入，多呈脉状产出。

2 矿区地质特征

2.1 地层

矿区出露地层有太古界石家栏组一段（Arsh1）和下元古界南寺掌组一段（Pt1n1），新生界第四系（Q）。现由老到新叙述如下：

2.1.1 太古界石家栏组一段（Arsh1）

岩石主要为黑云斜长片麻岩，夹规模大小不等的角闪岩透镜体。地层总体呈单斜状产出，地层总体走向近南北，倾向东。

黑云斜长片麻岩：岩石呈灰色，中细粒变晶结构，条带状、片麻状构造。矿物成分主要为斜长石、石英、黑云母。斜长石：白色、板状、条状，粒径0.3～2.5mm，含量40%左右；石英：无色、粒状，粒径0.1～0.75mm,含量28%左右；黑云母：黑色、片状，粒径0.02～0.2mm,含量30%左右。副矿物有磁铁矿、绿帘石、绿泥石等。

角闪岩：岩层呈团块状、透镜状、不连续之层状产于黑云斜长片麻岩中，其延长方向与混合岩化黑云斜长片麻岩产状一致。岩石深灰色、灰黑色，不等粒变晶结构，块状构造。矿物成分主要为普通角闪石，深绿色，柱状、粒状，粒度0.6～2.8mm，含量98%左右；少量斜长石、石英、黑云母。

2.1.2 下元古界南寺掌组一段(Pt1n1)

岩石主要为浅黄色中～粗粒变质长石石英砂岩和变质长石石英砂砾岩，中间夹多层云母片岩（矿）。云母矿体呈似层状、透镜状赋存于该地层中。地层总体呈单斜状产出，地层总体走向近南北，倾向东，受后期构造影响，云母矿呈片状揉曲状平行排列。

变质长石石英砂岩：岩石灰白色、淡黄色，中粗粒变晶结构，块状构造。岩石的矿物成分为长石、石英、白云母。石英：无色、白色，粒状，粒径0.5～1.5mm，含量50%左右。长石：白色，粒状，粒径1.0～2.5mm，含量40%左右。白云母：白色，鳞片状，含量10%左右。

变质长石石英砂砾岩：岩石灰白色、淡黄色，中粗粒变晶结构，砾状、块状构造。岩石的矿物成分为长石、石英、白云母。石英：无色、白色，粒状，粒径0.5～1.5mm，含量50%左右。长石：白色，粒状，粒径1.0～2.5mm，含量40%左右。白云母：白色，鳞片状，含量10%左右。砾石为次圆状，成分为长石、石英。石英：无色、白色，粒状，含量20%左右。长石：浅肉红色，板状、柱状，含量80%左右。岩石中砾石的含量25%左右。

角闪岩：岩层呈透镜状产于变质长石石英砂岩中或变质长石石英砂岩和变质长石石英砂砾岩分层带。其延长方向与地层产状一致。岩石黑绿色、墨绿色，不等粒变晶结构，块状构造。矿物成分主要为普通角闪石，深绿色，柱状、粒状，粒度1.0～4.0mm，含量80%左右；少量斜长石、石英、黑云母。

云母片岩（矿）：云母片岩即云母矿体，呈似层状、透镜状赋存在变质长石石英砂岩中或变质长石石英砂岩和变质长石石英砂砾岩分层带。岩石白色、灰白色，鳞片变晶结构，柔曲片状构造。岩石的矿物成分为白云母、长石、石英。白云母：白色，鳞片状，柔曲定向排列明显，呈条带状集合体产出，含量33～86%。长石：白色，粒状，粒径1.0～2.5mm,含量40%左右。石英：无色、白色，粒状，粒径0.5～1.5mm,含量35%左右。

2.1.3 新生界第四系（Q）

区内不甚发育，主要分布在沟谷及其两侧，呈带状分布，沟谷为冲洪积砂、砾石、巨砾等组成。沟谷两侧由残坡积、洪积的黄土、碎石、砂砾组成。

2.2 构造

工作区内变质岩地层总体呈单斜构造，地层总体走向近南北，倾向东，倾角42°～65°。变质岩发育层间小褶皱。

断裂构造主要有F1正断层（为区域内F1正断层的南延部分），走向5°～15°，倾向南东，倾角65°～70°，推测断距8m～10m，工作区内属滑动性正断层，对矿体无影响。

2.3 岩浆岩

区内仅发育有一些规模较小的角闪岩脉。脉体呈黑绿色、墨绿色，粒状变晶结构，块状构造，主要由角闪石组成。其延伸长度50m～420m，脉宽为2m～50m，呈明显的侵入接触关系，但与成矿无直接关系。

3 矿床地质特征

3.1 矿体形态、规模及产状

本区云母矿赋存于下元古界南寺掌组一段（Pt1n1）地层中，区内可分为三层，由上到下（即由东到西）编号为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ矿体，其特征为：

Ⅰ矿体：位于本区东部，走向长约120m，倾向延伸约70m。最大真厚度5.82m，最小真厚度1.15m，平均真厚度2.64m。矿体出露地表，局部埋深75m，底板赋存最低标高+535m。矿体呈似层状，产状与围岩基本一致，倾向80°～102°，倾角53°～79°，矿体顶、底板均为变质长石石英砂岩，含矿率最高78.34%，最低40.90%，平均57.19%。

Ⅱ矿体：位于Ⅰ矿体西侧，是本区主矿体，分布于工作区中部。走向长约280m，倾向延伸约160m。最大真厚度7.13m，最小真厚度1.02m，平均真厚度3.23m。矿体出露地表，局部埋深150m，底板赋存最低标高+478m。矿体呈似层状，产状与围岩基本一致，倾向72°～106°，倾角45°～74°，矿体顶板为变质长石石英砂岩，底板为变质长石石英砂岩和变质长石石英砂砾岩，含矿率最高84.50%，最低38.65%，平均56.94%。

Ⅲ矿体：位于Ⅱ矿体西侧，走向长约400m（北部距离村庄和S328省道较近），倾向延伸约50m。最大真厚度3.05m，最小真厚度1.23m，平均真厚度2.16m。矿体出露地表，底板赋存最低标高+543m。矿体呈似层状，产状与围岩基本一致，倾向81°～102°，倾角49°～73°，矿体顶板为变质长石石英砂岩，底板为变质长石石英砂砾岩，含矿率最高86.01%，最低32.93%，平均59.49%。

3.2 矿石自然类型

矿石呈灰白色，鳞片状变晶结构，揉曲片状构造。矿石矿物主要为白云母；金属矿物主要为磁铁矿；脉石矿物为少量石英、绿泥石等。

矿石中主要矿物特征：

白云母：无色，鳞片状及鳞片状集合体，平行排列，弯曲带状分布，透明，珍珠～丝绢光泽，粒径一般0.01～0.1mm，粒状、片状变晶结构，与黑云母相间构成暗色条带，含量一般45～80%。

石英：为脉石中主要成分，乳白色、褐色，玻璃光泽，它形晶，粒径一般0.02～0.2mm，表面发育裂纹，在矿石中定向排列，与磁铁矿相间排列组成黑白相间的条带，含量一般10～15%。

磁铁矿：为主要金属矿物，黑色，金属光泽，呈微粒状包体，散布于白云母夹层之间，部分褐铁矿化，粒径一般0.01～0.2mm，含量一般5～15%。

黑云母：褐黑色，层状、片状，半透明，玻璃光泽，粒径一般0.1～0.4mm，含量一般5%。

绿泥石：灰绿色，层状、片状，微透明，毛玻光泽，具滑腻感，粒径一般0.05～0.4mm，含量一般1%。

3.3 矿石质量

根据人工重砂（物质组分）鉴定结果，矿石的有用组分主要是白云母，主要副矿物为磁铁矿、赤褐铁矿、电气石、磷灰石、金红石、锆石等，但均未达到伴生组分工业要求。其它矿物含量甚微。

为了查明云母矿中其它矿物的含量，在精矿中采取单矿物化学全分析样3件，有益元素含量均达不到综合利用要求，有害元素含量甚微。对矿石质量影响较小。单矿物矿石化学全分析见下表。

3.4 矿石类型

根据矿石的结构、构造和矿物成分，矿石自然类型属沉积变质型云母矿；矿石中云母片含量较高，工业用只需将矿石粉碎至200～325目即可在水泥、油漆、橡胶、陶瓷、涂料中作填料使用，可改善材料性质。工业类型属需选的云母矿石。

单矿物矿石化学全分析结果如下:

编号 分析结果（%） 合计SiO2Al2O3TiO2Fe2O3FeO CaO MgO BT1-H3 47.36 32.22 0.57 2.17 0.77 0.05 0.91 99.69 ZK01H4 49.80 29.79 0.62 3.37 0.32 0.05 1.19 99.81 ZK01H11 49.67 29.71 0.64 2.14 0.67 0.08 1.00 99.72编号 分析结果（%） 合计K2O Na2O MnO P2O5H2O+H2O-LOS BT1-H3 9.62 0.70 0.007 0.009 4.61 0.62 6.31 99.69 ZK01H4 9.36 0.67 0.009 0.006 3.88 0.37 4.62 99.81 ZK01H11 8.65 0.72 0.009 0.013 6.00 1.56 6.41 99.72

3.5 矿体顶底板特征

矿体多裸露地表，含矿层区域上地层稳定，顶、底板均为下元古界南寺掌组一段（Pt1n1）变质长石石英砂岩，局部为变质长石石英砂砾岩。顶底板与矿体呈整合接触，界线清楚。矿体中无夹石。

3.6 矿床成因类型

下元古界南寺掌组一段地层为沉积变质岩系的岩石，该岩系中的岩石在区域变质作用下形成变质长石石英砂岩及云母片岩。根据矿床地质及矿石特征等地质条件分析，认为该矿床成因类型为沉积变质型云母矿床。

4 前景展望

进入21世纪，化工、机械、能源、汽车、轻工、冶金、建材等传统产业将不断引入新技术和使用新材料，进行技术革新和产业升级，这些进步技术革新和产业升级与非金属矿深加工产品密切相关。例如，造纸工业的技术进步和产品结构调整，需要大量高纯超细的高白度非金属矿物颜料和填料；高分子材料（塑料、橡胶、胶粘剂等）的技术进步以及工程塑料、塑钢门窗等高分子基复合材料的兴起，需要数以百万吨计的超细云母等功能性矿物填料；汽车面漆、乳胶漆等高档油漆以及防腐蚀、防辐射、道路发光等特殊涂料，需要大量珠光云母、着色云母等非金属矿物颜料、填料和增黏剂；机电工业的技术进步需要以碎云母为原料，制造云母纸和云母板绝缘材料；汽车工业的发展需要大量以云母等非金属矿为基料的摩擦材料，以及云母等无机填料制作的工程塑料和底漆；化学纤维工业的发展需要云母等无机填料，生产出有利于人类健康的功能纤维。

河北省碎云母的开采加工始于20世纪70年代，主要利用原矿（云母碎）作为隔热、保温、绝缘材料，或加工为初级产品用于一般填料和绝缘制品等。近年来随着云母粉及其制品的广泛应用，国内外需求量不断增大，碎云母的开发利用得到快速发展。目前云母粉销售情况较好，全省有70%的产品销往日本、美国、法国、德国等国家，30%用于国内的电焊条、消防、油漆、涂料填料、油毡、云母纸、石油钻井等领域，产品销售率在95%以上，产值超亿元，经济效益显著。

河北省的碎云母资源极为丰富，碎云母矿主要分布在行唐、灵寿、平山三县，此外在曲阳、阜平等县发现碎云母产地。位于内丘县的界子口云母矿是邯邢地区首个勘查的沉积变质型云母矿床，可为今后在邯邢地区寻找和开发利用此类矿床提供参考依据。

当前，云母绝缘制品和云母电容器制品在国际市场极为畅销，我国云母粉及深加工产品广受日本、韩国客户青睐。同时，较有潜力的西欧市场、尚未涉足的南美市场都为我国的云母粉产品大批量进入国际市场创造了契机。

云母纸的国内市场也在逐年扩大，仅机电制造业每年需云母纸可达4000吨左右。随着我国居民生活水平的提高，对家用电器的需求量快速递增，再加上出口市场的不断扩大，碎云母消费空间将十分广阔。

在科学技术飞速发展的今天，片云母产品已经走过了黄金时代，而碎云母则迎来了明媚的春天。碎云母除其传统的应用领域外，目前国内外利用云母的各种性能制造的产品在不断增加。如英国、日本和我国正在研制云母增强硅铝板，用于船舱间壁材料及居民建筑、隔音、耐火材料。同时碎云母在食品、日用化妆品等方面的应用也在日益得到开发。

邢台市某轮胎有限公司对碎云母矿有成熟的加工工艺流程，该公司加工流程能使云母有效的提纯，在水泥、油漆、橡胶、陶瓷、涂料中作填料使用，可改善材料性质。总之，碎云母的各种性能不断地被揭示和利用，应用领域在不断扩大。

碎云母矿在该区分布较广，开发利用处在起步阶段，就本地区而言，该区碎云母矿中主要为白云母，因此，亦决定了应用方向，同时结合本地市场需求，本区碎云母矿可作为无机填料用于橡胶制品和涂料，在综合利用方面，云母矿选出后，所剩废料（石英、长石）可作为玻璃制作的原料，因此，碎云母的开发在该区有广泛的应用市场。

随着国民经济建设不断持续向前发展，加快全面建设小康社会的进程，开发内丘县界子口的碎云母矿，可以缓解邢台市地区对碎云母矿的需求，该资源开发将能发挥较大经济效益。

[1]闫领军,张成林,王凤元等.河北省内丘县界子口云母矿详查地质报告 [R].河北省地矿局第十一地质大队，2014.

[2]王文学,常宝巨,王拴庄等.河北省非金属矿产资源 [M].地质出版社，2006.

[3]邵厥年,陶维屏等.矿产资源工业要求手册 [M].地质出版社，2010.

F407.1[文献码]B

1000-405X（2016）-12-60-2

闫领军(1973～)，男，高级工程师，研究方向为矿产勘查。