四川省雷波县黄郎沟勘查区纤维用玄武岩资源潜力评价

阳 伟，刘顺超，牟 文，臧 凯

四川省雷波县黄郎沟勘查区纤维用玄武岩资源潜力评价

阳 伟1，刘顺超2，牟 文1，臧 凯1

（1.四川省煤田地质工程勘察设计研究院，成都 610072；2.隆昌市自然资源和规划局，四川隆昌 642150）

四川省雷波县黄郞沟勘查区位于康滇古陆东缘,该区峨眉山玄武岩为典型陆相喷发玄武岩，属溢流相。通过地质填图、钻探验证、样品测试及显微镜下观察，对勘查区纤维用玄武岩的资源潜力进行了初步分析，认为：①勘查区峨眉山玄武岩岩石类型主要为致密块状玄武岩、杏仁状玄武岩及斑状玄武岩，其中致密块状玄武岩是本区主要的纤维用玄武岩矿石类型；②验证钻孔揭露WS-Ⅰ号矿体厚度69.49m，无夹石，矿石主量元素特征为：(SiO2) =48.89%，(Al2O3) =12.14%，(CaO)=8.81%，( MgO)= 4.25%，(Fe2O3+FeO) =13.75%，(K2O+Na2O) =3.95%，(TiO2) =4.41%；与邻区同构造位置成功拉丝的纤维用玄武岩对比，其岩石学及主量元素特征基本一致，符合拟定工业指标，能够进行连续纤维拉丝；③依据勘查区矿体发育特征、矿石质量、交通位置、自然地理、地方经济、生态红线等优选出新的勘查靶区一处——马道子矿产地，具有较大的资源潜力，尽快实施普查找矿工作对四川省尤其雷波地区玄武岩纤维产业的发展起积极推动作用。

雷波县；马道子矿产地；纤维用玄武岩；资源潜力

峨眉山玄武岩主体位于扬子克拉通西缘的川滇黔西南三省境内（图1），呈菱形分布，南北近1000km，东西近900km，面积（2.5～3.0）×105km2，西北大致以道孚-小金-理县为界，即龙门山-小菁河断裂带（N32°附近）；南界在中越边界，甚至到越南境内（N22°附近）；西界大致为金沙江-哀牢山-红河断裂带（E99°附近）；向东延伸至贵阳以东的都匀-瓮安一线（E107°附近）。峨眉山玄武岩在康滇古陆以西的云南丽江-宾川、香格里拉九龙、四川盐源等地（朱士飞等，2008；王涛等，2013；孙晓旭，2013），以及在康滇古陆的攀枝花二滩、四川越西、雷波、马边、沐川、盐津等地开展过系统的岩石学和地球化学研究(严再飞等，2006；张春生等，2016；杨辉等，2018；程文斌等，2019；马健飞等，2019；刘建清等，2020)，针对整个四川省的纤维用玄武岩也开展过面积性的找矿远景评价（王跃忠，2019；张剑等，2019），初步认为雷波县大面积分布峨眉山玄武岩，岩石类型多样，纤维用玄武岩矿资源潜力较大。为此，四川省自然资源厅投入专项资金对雷波县黄郞沟勘查区的纤维用玄武岩矿开展专项调查评价工作，以系统评价黄郞沟勘查区的资源潜力。

图1 峨眉山玄武岩分布示意图

1 纤维用玄武岩工业指标

针对纤维用玄武岩的矿石评价工业指标数据目前主要来源于各玄武岩纤维相关企业，另外部分学者也做过局部地区的试验研究工作（谢尔盖和李中郢，2005；霍冀川等，2006；尚宝月和杨绍斌，2011；郭昌盛等，2014；王跃忠，2019；张明胜等，2019），但是在纤维用玄武岩的原矿石评价方面尚未统一认识，形成行业规程规范。本次在综合研究前人成果基础上，结合勘查区实际，初步拟定了勘查区纤维用玄武岩矿石化学成分评价工业指标（表1）。

表1 国内外部分生产企业及本次论文评价所采用的玄武岩化学成分指标

2 黄郎沟勘查区地质特征

黄郎沟勘查区总体表现为一向SE倾斜的单斜构造（图2），地层倾角8°～20°，区域性断层及褶皱构造不发育，仅在南东部发育F1逆断层，构造简单。勘查区出露地层主要为二叠系上统峨眉山玄武岩组二段（P3）和宣威组（P3），其余地层二叠系中统茅口组（P2）、三叠系下统飞仙关组（T1）、铜街子组（T1）和嘉陵江组（T1）在工作区南西部及南东部边界一带零星出露；勘查区目的矿层为二叠系上统峨眉山玄武岩组二段（P32），呈NE-SW向大面积展布于整个工作区，由致密状、杏仁状玄武岩的多个旋回组成，局部夹斑状玄武岩及蚀变玄武岩，厚度349.82～456.35m。通过调查在黄郎沟勘查区圈定出纤维用玄武岩工业主矿体1条，矿体编号WS-Ⅰ，矿体产于二叠系上统峨眉山玄武岩组二段（P32）溢流相的致密状玄武岩中，受层位及化学成分控制。WS-Ⅰ号矿体呈层状、似层状，无夹石，产状120°∠12°；矿体露头在勘查区北部以田坪子为中心大面积出露，面积约5km2，其余露头大致沿豆沙溪两侧分布；在马道子村、大田村及战斗村一带埋藏于地下。

根据WS-Ⅰ号矿体发育特征及矿石质量，并结合区内交通、自然地理、地方经济、生态红线等实际情况，在勘查区圈定可供普查的矿产地1处——马道子矿产地。马道子矿产地整体表现为一向SE倾斜的单斜构造，构造简单；矿层为二叠系上统峨眉山玄武岩组二段（P32），WS-Ⅰ号矿体呈层状、似层状，矿体露头呈NW-SE向条带状分布于矿区中部，ZK01揭露WS-Ⅰ号矿体厚度69.49m，无夹石。

图2 勘查区及马道子矿产地地质简图

3 勘查区玄武岩岩石学特征

3.1 致密状玄武岩

灰绿色、灰黑色、灰色，隐晶质结构，块状构造（图3a、b）。显微镜下具间粒结构，岩石主要由微晶斜长石组成（约75%），主要呈细小板状、针状杂乱交错分布，晶粒粒径在0.01mm×0.03mm～0.05mm×0.35mm，矿物较脏，多发生黏土化（高岭石化、绿泥石化）；其次为辉石（约15%），呈细小粒状充填在斜长石矿物之间，晶粒粒径主要在0.02～0.05mm之间，与斜长石形成间粒结构，且部分发生蚀变（绿泥石化），少量辉石呈斑晶形式分布在岩石中，晶粒粒径可达1mm（图4a、b）。少量磁铁矿（约2%），呈细小黑色粒状零散分布在斜长石晶粒状之间。蚀变矿物主要是绿泥石（约5%），呈黄绿色微晶鳞片状集合体，主要是斜长石、辉石矿物蚀变作用形成，少量绿泥石充填在岩石裂隙中。岩石可见少量裂隙，宽0.02～0.05mm，多被绿泥石充填。

a.玄武岩；b.致密状玄武岩；c.杏仁状玄武岩；d.杏仁状、斑状玄武岩

3.2 杏仁状玄武岩

灰绿色、浅灰色，斑状结构，杏仁状构造（图3c、d）。杏仁体多呈黑色椭圆状、小圆点状，多由绿泥石、硅质、石英等充填，直径1～4mm，含量大多5%～40%。显微镜下具间粒间隐结构，岩石主要由微晶斜长石组成（约57%），主要呈细小板状、针状杂乱交错分布，晶粒粒径在0.01mm×0.03mm～0.1mm×0.35mm，矿物较脏，普遍发生黏土化（高岭石化、绿泥石化及绢云母化），少量斜长石以斑晶形式分布在岩石中，多发生高岭石化、绢云母化。部分隐晶质组分（约22%），无光性特征，充填在斜长石晶粒之间，且部分发生蚀变（绿泥石化）。少量辉石（约8%），呈细小粒状、短柱状充填在斜长石矿物之间，晶粒粒径在0.02～0.1mm之间，与斜长石形成间粒结构。少量磁铁矿（约1%），呈细小黑色粒状分布在斜长石晶粒之间（图4c）。少量硅质（约4%），主要是细小的粒状的石英，部分充填在岩石气孔中，少量是岩石后期局部硅化作用的结果。少量绿泥石（约8%），呈黄绿色微晶鳞片状集合体，主要充填在岩石气孔中，部分是斜长石等矿物组分蚀变的结果。少量方解石，充填在岩石气孔中。

3.3 斑状玄武岩

灰绿色，斑状结构，块状构造（图3d），斑晶为斜长石，呈板状自形晶，大多长0.5～3cm，宽约0.3cm，个别斜长石斑晶相互交叉在一起，整体呈星散状或“雪花状”特征（图4d），含量5%～30%。显微镜下具间粒结构，岩石主要由微晶斜长石组成（约72%），主要呈细小板状、针状杂乱交错分布，晶粒粒径在0.01mm×0.05mm～0.05mm×0.25mm，矿物较脏，普遍发生黏土化（高岭石化、绿泥石化及绢云母化），少量斜长石以斑晶形式分布在岩石中，多发生高岭石化、绢云母化。部分辉石（约18%），呈细小粒状、短柱状充填在斜长石矿物之间，晶粒粒径0.02～0.1mm之间，与斜长石形成间粒结构。少量磁铁矿（约2%），呈细小黑色粒状分布在斜长石晶粒之间。少量绿泥石（约8%），呈黄绿色微晶鳞片状集合体，主要是斜长石等矿物组分蚀变的结果。

a. 致密块状玄武岩；b.致密块状玄武岩；c.杏仁状玄武岩；d.斑状玄武岩

4 勘查区纤维用玄武岩主量元素特征

ZK01钻孔揭露二叠系上统峨眉山玄武岩组二段（P3）及宣威组（P3），钻孔深度202.86m。按岩性特征分为20层，岩性整体表现为由致密状玄武岩与杏仁状玄武岩的多个韵律旋回组成，底部偶见斜长石斑晶（图5）。ZK01揭露致密状玄武岩4层，厚度3.03～69.49m，其中达最低可采厚度的1层（最低可采厚度4m），按长度3～4m连续采集基本化学分析样18件，主量元素测试分析结果为（表2）：(SiO2) =46.65%～50.59%，平均48.89%；( Al2O3) =11.77%～12.56%，平均12.14%，( CaO)= 8.54%～9.22%，平均8.81%；( MgO)=4.05%～4.42%，平均4.25%；( Fe2O3+ FeO) =13.19%～14.52%，平均13.75%；( K2O + Na2O) =3.42%～3.81%，平均3.95%；( TiO2) =4.24%～4.53%，平均4.41%，主量元素含量均符合本次拟定的纤维用玄武岩矿石评价工业指标，最终确定为WS-Ⅰ号矿体，厚度69.49m，无夹石，埋深76.11～150.06m；矿层直接顶板为灰色杏仁状玄武岩，杏仁体以绿泥石为主，粒径2～3mm，含量约3%；直接底板为杏仁状玄武岩，杏仁体以绿泥石为主，呈小斑点状分布，含量约5%。

雷波黄郞沟勘查区与乐山金口河勘查区区域构造上均位于上扬子古陆南缘之四川前陆盆地叙永—筠连叠加褶皱带，同位于康滇古陆东侧，直线距离约100km。金口河勘查区MZC-Ⅱ号矿体矿石类型为致密状玄武岩，隐晶质结构，块状构造，其在四川航天拓鑫玄武岩实业有限公司开展了拉丝试验工作，玄武岩在生产纤维规格17微米时能进行满桶拉丝作业（3KG/桶），成丝率63%。乐山金口河勘查区试验玄武岩样品的岩石学及主量元素特征与本次雷波黄郞沟勘查区WS-Ⅰ号矿体矿石的岩石学及主量元素特征基本一致，均符合本次拟定的纤维用玄武岩矿石评价标准，通过对比分析初步认为：雷波黄郞沟勘查区WS-Ⅰ号矿体矿石能够进行连续纤维拉丝生产作业，预计拉丝质量较好。

图5 黄郎沟勘查区ZK01钻孔柱状图

表2 ZK01钻孔WS-Ⅰ号矿体矿石主量元素特征

5 纤维用玄武岩资源潜力评价

四川省雷波地区位于康滇古陆东侧，在区域上沿康滇地区及周缘自西往东的金河—程海断裂、安宁河断裂及小江断裂等深大断裂形成一系列的喷发中心，峨眉山玄武岩厚度以该喷发中心向西由近及远逐渐减薄；由西向东玄武岩的喷发呈现海相-陆相，由基本未分异的苦橄岩到雷波地区具分异和混染的玄武岩，由爆发相玄武岩到宁静的喷溢-溢流相玄武岩等一系列明显的变化。勘查区纤维用玄武岩WS-Ⅰ号矿体由北向南矿石主量元素含量较稳定，矿层厚度呈现逐渐变薄的趋势，玄武岩岩石类型主要为致密块状玄武岩、斑状玄武岩、杏仁状玄武岩，局部发育柱状节理，为典型陆相喷发玄武岩，具备良好的成矿背景。

根据矿产调查结果，勘查区东北方向WS-Ⅰ号矿体露头发育区域由于矿体已被大面积剥蚀风化，且位于汶水镇新农村人口密集区，因此在勘查区范围内圈定矿产地1处。马道子矿产地范围由4个拐点坐标圈闭，面积4.53km2，根据施工的钻探工程揭露情况，结合矿体分布范围及厚度，预计纤维用玄武岩矿潜在矿产资源77067.4万吨。马道子矿产地有乡村水泥道路直达省道S307，交通便利；矿体露头位于冲沟两侧，有利于后期露天开采；与同构造位置的乐山金口河勘查区成功获得拉丝产品的玄武岩的岩石学及主量元素对比分析，其矿石岩石学及主量元素特征基本一致，且均符合拟定矿石评价工业指标，预计拉丝质量较好，资源潜力较大。目前雷波县正大力引进相关企业准备开展玄武岩相关产业工作，马道子矿产地的圈定符合地方实际需求。马道子矿产地的圈定有着重大的经济和社会意义，可以吸引大型玄武岩纤维相关企业到凉山彝族自治州的贫困区域投资，加快凉山州的经济发展，同时为周边邻区纤维用玄武岩的勘查提供技术依据。

朱士飞，秦勇，钱壮志，高艳青. 2008. 云南省丽江-宾川地区二叠纪玄武岩地球化学特征及其构造背景研究[J]. 矿物岩石，28(1): 64-72.

王涛，邓江红，肖渊甫，吕劲松，王明国. 2013. 香格里拉九龙二叠系峨眉山玄武岩的岩石成因研究[J]. 矿物岩石地球化学通报， 32(002)：269-278.

孙晓旭. 2013. 四川盐源地区峨眉山玄武岩岩石学及地球化学特征研究[M]. 成都：成都理工大学出版社.

严再飞，黄智龙，许成，温春齐，张振亮. 2006. 峨眉山二滩玄武岩地球化学特征[J]. 矿物岩石，26(3): 77-84.

张春生，李佑国，孙晓旭. 2016. 四川省越西地区峨眉山玄武岩岩石学特征[J]. 四川有色金属, (1): 50-53.

杨辉，马继跃，朱兵，张芹贵，伏国通，田野. 2018. 四川马边、雷波地区峨眉山玄武岩地球化学特征及其成因[J]. 四川地质学报，38(1):：27-38.

程文斌，董树义，金灿海，赵兵，张玙，王畅. 2019. 四川省沐川地区峨眉山玄武岩元素地球化学特征与成因探讨[J]. 矿物岩石，39 (4)：49-60.

马健飞，沙小保，刘建清，李佑国，何利. 2019. 盐津地区峨眉山玄武岩地球化学特征及成因分析[J]. 矿物岩石，39 (2)：25-33.

刘建清，何利，胡宇瀚，何佳伟，何平. 2020. 四川雷波峨眉山玄武岩岩石学及地球化学特征[J]. 地球学报, 41(3): 325-336.

王跃忠. 2019. 四川省纤维用玄武岩找矿远景分析[J]. 矿物学报, 39(6): 664-672.

张剑，徐小明，刘作磊. 2019. 四川省峨眉山玄武岩组连续纤维用玄武岩矿特征分析[J]. 高科技纤维与应用, 44(3)：52-59.

谢尔盖，李中郢. 2003. 玄武岩纤维材料的应用前景[J]. 纤维复合材料, 20(03)：17-21.

霍冀川，雷永林，王海滨，刘树信. 2006. 玄武岩纤维的制备及其复合材料的研究进展[J]. 材料导报, 020(F05)：P.382-385.

尚宝月，杨绍斌. 2011. 玄武岩纤维聚合物复合材料的研究进展[J]. 化工进展, (08)：1766-1771.

郭昌盛，杨建忠，赵永旗. 2014. 连续玄武岩纤维性能及应用[J]. 高科技纤维与应用, 039(006)：25-29.

张明胜，许家斌，费光春，曾鑫，胡毅. 2019. 四川省盐源县纤维用玄武岩开发利用前景[J]. 中国资源综合利用，37 (12)：51-54.

四川省煤田地质局地质测量队. 2019. 四川省金口河区吉星乡民政村纤维用玄武岩矿勘查报告[R]. 成都：四川省煤田地质局地质测量队.

四川华源矿业勘查开发有限责任公司. 2018. 四川省纤维用玄武岩矿调查与评价报[R]. 成都: 四川华源矿业勘查开发有限责任公司.

Resource Potential Assessment of Basalt for Making Fibers in the Huanglang Valley Exploration Area, Leibo County, Sichuan Province

YANG Wei1LIU Shun-chao2MOU Wen1ZANG Kai1

（1-Sichuan Institute of Coal Geological Engineering Investigation and Design, Chengdu 610072; 2- Longchang Bureau of Natural Resources and planning , Longchang, Sichuan 642150）

The Huanglang Valley exploration area in Leibo County is located on the eastern margin of Kangdian old land where the Emeishan basalt are widely exposed. This study evaluates the resource potential of the basalt for making fibers in the Huanglang Valley exploration area based on the geological mapping, drilling verification, sample test and microscopic study. The Emeishan basalt in the exploration area consists of compact massive basalt, amygdaloidal basalt and porphyritic basalt. The compact massive basalt is the main type of basalt for making fibers. The basalt for making fibers WS-I is 69.49 m thick, without intercalated stone, containing 48.89% SiO2, 12.14% Al2O3, 8.81% CaO, 4.25% MgO, 13.75%Fe2O3+FeO, 3.95% K2O+Na2O, and 4.41% TiO2which meet the demands of industry. The Madaozi mine is selected as a new exploration target area.

Leibo county; basalt for making fibers; resource potential; target optimization

P612

A

1006-0995（2022）02-0215-07

10.3969/j.issn.1006-0995.2022.02.007

2021-05-28

四川省政府性投资地质勘查项目资助：四川省雷波县黄郎沟纤维用玄武岩矿调查评价（DZ202008）

阳伟（1983— ），男，四川绵阳人，博士研究生，高级工程师，主要从事地质调查与矿产勘查研究工作