峡江县龚家矿床地质特征及成因探讨

2021-12-26 06:08金江琼郑志军
中国金属通报 2021年16期
关键词:风化花岗岩矿石

金江琼,郑志军

(峡江县自然资源局,峡江县 331409)

勘查区位于江西中部峡江县马埠镇境内,大地构造位置处于勘查区位于华南褶皱系赣中南褶隆、赣西南拗陷武功山-玉华山隆断束中,处于近东西向萍乡-广丰断裂、北东向丰城-大余断裂、北西向的吉水-石城断裂夹持部位。区内地层出露较复杂,岩浆侵入活动时期主要为加里东期,区内褶皱、断裂、断裂构造较发育,成矿地质条件极为有利。

1 概况

江西省峡江县龚家矿区位于峡江县县城116°方位、直线距离约18km,隶属峡江县马埠镇管辖,区域地理位置优越,有公路直通县城,交通极为便利。矿区地理坐标为:东经115°26′51″~115°27′34″,北纬27°31′04″~27°31′28″,勘察面积0.56km2。

勘查区属丘陵地貌类型,最高海拔270m,最低海拔99.0m,相对高差171m。自然地形坡度6°~20°。详查区气候温和、雨量充沛、日照充足、四季分明。年平均气温为17.8℃,极端最低气温-7.8℃,极端最高气温40.6℃。历年年平均降雨量1557mm,最高最低无霜期275天。区内植被极为发育,以杉、松、杂木、竹为主。

通过详查地质工作,基本查明了矿体的分布、形态、产状、规模及矿石类型等地质特征;基本查明了矿石质量特征、品位变化规律,查明了矿石可选性性能;基本查明了矿区水文地质、工程地质条件;获得矿石资源量(332+333)共计293.1万吨,其中332资源量192.3万吨,333资源量101.5万吨。

2 矿区地质特征

2.1 地层

2.2 构造

区内可见断层F1,分布于矿区北部青白口系库里组上段地层之中,走向80~90°,倾向北、倾角80°,矿区内长度约为400m,构造产物为构造角砾岩,胶结物为硅质,角砾粒径1.5-8cm,平均为6cm。对矿体未产生破坏作用。

区内未见断层与褶皱,仅发育有节理裂隙。

2.3 岩浆岩

矿区内侵入有两期加里东期岩体,岩石内部片麻理构造发育,岩体上部见有较多的变质岩残留顶盖。

下村序列岩体分布于勘查区中部,分布面积约0.28km2。岩性为灰白色、浅灰色中细粒白云母花岗岩,岩石具花岗结构,块状构造。主要的矿物成分为长石,石英,及白云母。长石的含量较高,57-59%左右。石英,无色透明颗粒,粒状,粒径在1-3mm左右,含量在35%左右。白云母为银白色片状,呈玻璃光泽,含量在5-7%左右。

指导患者调节饮食习惯,合理饮食,忌食辛辣、油腻、刺激、不易消化的食物;同时给予药物治疗,予多潘立酮片10 mg,3次/d,于餐前30 min口服,予奥美拉唑肠溶胶囊20 mg,1次/d口服。治疗14 d为1个疗程。

元头序列岩体分布于勘查区南部,面积约0.028km2。岩性为灰白色、浅灰色中细粒黑云母二长花岗岩,岩石具花岗结构,块状构造。主要由斜长石(25-30%),钾长石(25%),石英(45%),黑云母(5-10%)及少量的暗色矿物组成。

2.4 蚀变风化作用

区内热液蚀变主要有硅化、白云母化、绿泥石化、钾长石化、钠长石化等。与瓷土矿有关的蚀变主要是高岭土化、钾长石化、钠长石化。

区内瓷土矿为白云母花岗岩风化产物,属风化型。岩体风化壳的展布严格受地形地貌控制,平面上呈连片不规则状分布,剖面上呈似层状、局部呈长透镜状,风化壳厚度与矿体厚度正相关。风化壳厚度在山脊、山梁部位较厚,向边坡变薄,边坡、山脚谷底矿体平均厚度基本一致。产状随地形延伸,其底板相对比较平缓。

风化层的垂直分层特征显著,其发育完整的垂直剖面从上到下,可划分为表土层、全风化层、弱风化层。表土层总厚度0-2.68米,上部为腐植层,下部亚粘土层。全风化层上部为灰黄色亚砂土,下部为灰白色,乳白色风化层,为瓷土矿的主要赋矿层位,厚度一般为0~18.4米。半风化层呈灰白,浅黄褐色,原岩结构尚清楚,长石晶形保留完好,部分风化,厚度0~4米。

3 矿体地质特征

3.1 含矿层位

矿体产于加里东晚期志留纪花岗岩下村序列岩体中细粒白云母花岗岩上部风化壳中,呈灰白-土黄色,成份为高岭石、石英、白云母等,砂状结构。

3.2 矿体形态

矿体严格受白云母花岗岩岩体风化壳控制,主要沿山梁发育,山顶呈圆形处。地表山体呈丘陵状,从勘探线剖面图反映出矿体在从山梁向山坡总体逐渐变薄,呈似层状。勘探线间风化壳厚度与矿体厚度成正比,总体风化壳在剖面上表现为山梁厚,山坡、沟谷逐渐变薄的特征,厚度为0~20米。

勘查区可分为两个矿体,矿体内部矿石结构、构造较为简单,矿石结构松散,质地细腻,含砂量较高,均匀,偶夹半风化层。矿体底板主要为中细粒白云母花岗岩岩基,顶板为第四纪覆盖层,厚0-2.68m。两侧围岩分别为变质岩及黑云母二长花岗岩。

3.3 矿体空间分布特征

矿区可分为两个矿体,1号矿体位于龚家水库以西,矿体呈近长方型,西南端高,北东端低,由西南向北东倾斜,总体倾角在10~20°之间,南北向宽度达200~315m,东西向长度达575m,矿体赋存标高在100~240m,矿体厚度在1.73~19米之间,厚度变化总体呈山梁厚,山坡、山脚逐渐变薄,呈波状变化,总体为似层状,为厚度变化不大特征,厚度1.73-19m,平均厚度7.20m,地表出露面积约0.20km2。

2号矿体位于龚家水库以东,矿体呈近长方型,东高西低,由东向西倾斜,总体倾角在10~20°之间,宽度达105~245m,长度达315m,矿化体赋存标高在100~175m,厚度1.70~14.90m,平均厚度8.07m,厚度变化总体呈山梁厚,山坡、山脚逐渐变薄,呈波状变化,总体为似层状,为厚度变化不大特征,地表出露面积约0.08km2。

4 矿石质量特征

4.1 矿石岩相学特征

矿石为灰色、黄色及杂色砂土状矿石,呈松散土状结构,条纹状、块状构造。主要矿物成分有石英(50%)、黏土矿物(高岭石等15-20%),次为白云母(15%)和残余长石(10%)、黑云母(5%)。石英呈它形粒状,次棱角-次圆状,粒径0.05-0.6mm;白云母呈片状,长径0.05-0.5mm,略有定向排列;黑云母长径0.1-0.4mm,见白云母化;残余长石呈它形晶,高岭石化,粒径0.1-0.3mm。

4.2 矿石地球化学特征

分别从两个矿体采集2件组合样品进行了元素地球化学分析,分析结果见表1。从表中数据可见两个矿体矿石成分基本一致。

表1 主量元素地球化学分析结果

4.3 矿石有害成分

矿石的有害成分主要为Fe质成分,矿石的铁质含量较高,如1号矿体的单样含量3%以上,作夹石处理。因工业矿体按Fe2O3+TiO2≤3%圈定,导致矿体含铁普遍偏高。在成瓷的过程中白度较低。但经过成瓷试验中的除铁流程后,能使使用该瓷土烧制的陶瓷达到国家标准。

4.4 矿石类型

依据风化程度及岩性划分为全风化白云母花岗岩、半风化白云母花岗岩两种,以前者为主,大致占93%,全风化白云母花岗岩分布于1号、2号矿体全境,垂向上分布于矿体上部。

经成瓷试验,本区矿石工业类型为中低档陶瓷用瓷土矿石。

5 矿床成因及成矿环境

5.1 矿床成因

矿床类型为风化型。矿体为白云母花岗岩岩石经风化残积作用而形成,花岗岩区长石矿物的存在是形成瓷土矿的主要物质来源。该矿床的原岩一般是铝硅盐酸的岩石,尤其与酸性火成岩有关,这些风化原岩中的长石,云母类矿物是生成瓷土的物质基础,这些物质在酸性水介质作用下,发生生成瓷土类矿物的反应。

5.2 形成环境

本矿床的发育主要由气候条件、地形条件、成矿母岩等决定。

(1)气候条件:矿区地处亚热带气候,气候温和、雨量充沛、日照充足、四季分明。年平均气温为17.8℃,极端最低气温-7.8℃,极端最高气温40.6℃。历年年平均降雨量1557mm,最高最低无霜期275天。湿热气候为母岩的风化淋漓带来良好的条件,其风化程度与矿化厚度呈正相关关系,风化程度越高,含矿可能性越大。

(2)地形条件:本矿区地形变化较小,以丘陵岗地为主,勘查区属丘陵地貌类型,最高海拔270m,最低海拔99.0m,相对高差171m。自然地形坡度6°~20°。呈疏缓坡状起伏,山顶与山底高度相差不大,矿体保存在丘陵、台地的残丘上,风化深度较深。

(3)成矿母岩:本区成矿母岩为白云母花岗岩和黑云母二长花岗岩,为浅灰白色酸性岩浆岩,岩石中除黑云母外,其他暗色矿物较少,主要为长石及石英等长英质矿物为主,硅铝含量较高,母岩中对形成瓷土矿的有用成分较高,为形成本区花岗岩风化残积型矿体提供物源条件。

6 结论

(1)矿床类型为风化型。矿体为白云母花岗岩岩石经风化残积作用而形成,花岗岩区长石矿物的存在是形成瓷土矿的主要物质来源。矿区处于亚热带季风气候区,温湿的气候条件以及植被发育,为岩石的化学风化作用提供了有利的条件。

(2)白云母花岗岩风化壳是直接找矿标志。风化残积作用是必不可少的条件,所以低山丘陵也是找矿标志之一。

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