陕西省城固县毕家河—之字坝蓝晶石矿矿床地质特征及矿源探讨

赵福来，王定胜，谢怀平，王宗明

（陕西地矿汉中地质大队，陕西 汉中 723000）

关键字：蓝晶石；矿床特征；矿源探讨

1 区域地质背景

1.1 大地构造

矿区大地构造位置属秦祁昆造山系，勉略结合带。地层区划属华南大区，勉略构造拼合带。构造带内主要为一些岩块和岩片的混杂，共同组成一条复杂的推覆构造带。构造带内为低绿片岩相普遍变质，变形强烈，各地质体均以韧性逆冲断裂为界，有些地质体已改造为混杂堆积[1]。

图1 区域构造单元分区简图（据1：25万汉中市幅地质图有改动）

1.2 区域地层

区内地层主要为上古生界泥盆系鸡冠岩组大理岩、黑云母石英片岩、含矽石石榴石英岩；绿帘绿泥钠长片岩、绢云绿泥钠长石英片岩等乔子沟火山岩组成[2]。

图2 区域地质简图（据1：25万汉中市幅地质图有改动）

1.3 岩浆岩

区内活动较频繁，主要为印支期岩浆活动，岩体为黑云二长花岗岩，规模较小[3]。

2 工作区地质特征

2.1 地层

矿区内出露地层主要为小北河片岩，其中岩石类型为结晶灰岩、大理岩、含炭质蓝晶石绢云石英片岩、绢云石英片岩、含石榴子石绢云石英片岩、绢云片岩等。

2.2 构造

工区大部位于勉略构造带内，勉略构造带北界位于鹰嘴崖附近。

2.3 矿体地质特征

2.3.1 矿体的产出及分布

工区共圈出毕家河(BKy1)、磨山坡(MKy2)、之字坝(ZKy3)三个主矿体及BKy2、BKy3、MKy1、ZKy1、ZKy2五个小矿体。

图3 矿区内矿体分布位置简图

矿体形态一般呈条带状、似层状、透镜状展布，矿体厚度一般20-40米，总体向北西断续延伸。赋矿岩性主要为含炭质蓝晶石石英片岩、炭质蓝晶石石英片岩。矿体顶底板岩性为含炭绢云片岩、含炭绢云石英片岩、结晶灰岩等。其中BKy1矿体总体南倾，产状：倾向120°-150°，倾角61°-150°；磨山坡(MKy2)总体北倾，产状：倾向300°-340°，倾角,53°-65°；之字坝(ZKy3)总体北倾，产状：倾向325°-30°，倾角,50°-81°。

2.3.2 矿石类型及质量

矿石类型按结构构造的不同，将区内矿石分两大类:

第一类矿石结构构造以片状柱粒变晶结构，片状构造为主，主要位于毕家河(BKy1)矿体一带。

矿石的矿物成分主要为石英、蓝晶石、炭质+隐晶质石墨、白云母、黄铁矿及少量钛铁矿、金红石、磷灰石等。其中蓝晶石，呈灰-灰黑色，少量为白色，粒径3mm～5mm,一般呈放射状或束状集合体产出。据矿物含量的不同分为炭质蓝晶石石英片岩、蓝晶石炭质石英片岩、黄铁矿炭质蓝晶石片岩等类型。

第二类矿石结构构造以片状柱状变晶结构，揉皱片状构造为主，主要以磨山坡(MKy2)、之字坝(ZKy3)一带矿体为主。矿石的矿物成分主要为石英、蓝晶石、炭质+隐晶质石墨、白云母、黄铁矿及少量钛铁矿、金红石、磷灰石、电气石、角闪石等。其中蓝晶石，呈灰-灰黑色，少量为白色，粒径3mm～5mm,一般呈放射状或束状集合体产出。据矿物含量的不同磨山坡(MKy2)可分为炭质蓝晶石石英片岩、炭质石英蓝晶石片岩、含炭质蓝晶石白云母石英片岩等类型；

之字坝(ZKy3)可为含炭质蓝晶石石英片岩、炭质蓝晶石石英片岩、含白云母炭质蓝晶石石英片岩等类型。

以上两类是区内矿石的主要类型，而在工区磨山坡(MKy2)矿体南侧（鹰嘴崖一带）含石榴子石绢云石英片岩内的烟灰色石英脉中还发育一种深蓝色的蓝晶石，呈薄板柱状产出，长2cm～8cm,宽1cm～4cm,晶型完整，蓝晶石富集，因位于脉体中，故规模较小。

3 成矿因素

3.1 变质热液的蚀变作用

在区域变质作用过程中，由于深部温度和压力的影响下，使含于原始沉积物中的水逐渐析出，同时形成饱和气体的流体，沿空隙及裂隙向地表活动。即随变质程度的增长，原岩发生脱水化，分解出来的热水积极参加变质作用过程，它起着促使原始沉积岩层中不同活化物质的溶解，以及变质反应的催化作用。变质热液中，除H2O为主要组分外，还常含CO2等易挥发组分，在某些情况下，也可形成能流动的热液。他们促进岩石中各组分进行重新分配组合，并能通过溶液进行搬运，使原岩发生变质结晶和重结晶的同时，在变质热液的影响下，使矿床发生品位的重大变化，进一步富集。勉略构造带北侧的花岗岩体也带来大量的热液对矿床的形成有一定促进作用。

3.2 构造作用

本工作区位于勉略构造带北界附近，受构造带北侧大型逆冲断层的作用，对矿床产生一定程度的影响。具体于本区磨山坡(MKy2)矿体变现最为明显：矿体上施工探槽MTC75及钻孔

MZK701、MZK1501结果表现尤明显，这些工程均位于勉略构造带北侧大型逆冲断层附近，在这些工程上分别采集光片，岩矿分析结果显示，此处矿石均表现出不同程度的揉皱片状构造，而在离北界大型逆冲断层稍远的毕家河(BKy1)矿体，则呈片状构造，受构造影响较小。

3.3 高压作用

高压对蓝晶石矿的成矿主要变现在两方面：一是促使矽线石等蓝晶石的类质同象矿物蚀变成蓝晶石；二是在高压作用下，自变质而来。在磨山坡MZK701采集薄片b2,岩矿测试分析结果显示，蓝晶石早起为纤维状，晚期为柱粒状，明显为两期产物。

3.4 矿源探讨

磨山坡(MKy2)矿体南含石榴子石绢云石英片岩内石英脉中也发育较富的蓝晶石，由此，有理由提出蓝晶石矿源是什么？一般认为蓝晶石矿赋存工区中部的层状、似层状含炭的片岩中，但磨山坡(MKy2)矿体南含石榴子石绢云石英片岩内的烟灰色石英脉中富集的蓝晶石，说明过去的认识是不全面的。

加之，笔者在矿产勘查中发现矿区内主含矿层北部的结晶灰岩和南部含石榴子石绢云石英片岩局部均见少量黑色含炭绢云片岩夹层，故笔者认为整个小北河片岩层都可能是蓝晶石矿源层。众所周知，矿体的形成需要适宜的条件，矿体的形成是这些因素综合作用的表现，较高的压力是形成蓝晶石的必要条件之一，就区内主矿体的发育规模而言，笔者认为区内主成矿带的位置应为高压中心带；后期石英脉中蓝晶石的形成除较高压外，后期又受热液改造的主导作用形成。但因小北河片岩内岩体较较少，导致此类矿床不具规模。

综上，工区的蓝晶石矿的成矿分两个阶段，第一阶段为主矿体成矿期，第二阶段为石英脉型矿体成矿期。第一阶段内蓝晶石的形成又分两期，早起的蓝晶石呈纤维桩，晚期为柱粒状。