辽宁省喀左县双庙膨润土矿矿体地质特征及成矿标志分析

2015-12-01黄绍博

中国科技纵横 2015年9期

关键词：义县喀左碎屑岩

黄绍博

(东北煤田地质局勘察设计研究总院,辽宁沈阳 110013)

辽宁省喀左县双庙膨润土矿矿体地质特征及成矿标志分析

黄绍博

(东北煤田地质局勘察设计研究总院,辽宁沈阳 110013)

喀左县双庙膨润土矿位于建昌-喀左沉积盆地,矿体多呈似层状赋存于白垩系上统义县组一段地层中,主要矿物成分为蒙脱石。本次普查共发现4个膨润土矿体,分别为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ号矿体,均为钙基膨润土。该膨润土矿床为陆相火山沉积型矿床,中生代火山沉积盆地,白垩系义县组的酸性火山碎屑岩出露的位置,以及盆缘断裂是寻找膨润土矿的重要标志。

喀左盆地义县组膨润土地质特征成矿标志

1　区域地质背景

2　矿区地质特征

普查区基底为中元古界蓟县系雾迷山组(Jxw)，上覆白垩系义县组(K1y)、白垩系九佛堂组(K1jf)及第四系(Q)(图1)。

白垩系义县组(K1y):在普查区大面积分布，岩性主要为紫红、褐、紫灰、灰绿色安山岩、安山集块岩及火山碎屑岩夹褐黄色砂岩、及砾岩等。本次将义县组分为二段:

义县组一段(K1y1):其岩性主要为紫红、紫灰、安山岩及火山碎屑岩、凝灰岩，一般多为一系列安山岩及火山碎屑岩覆于一套层状凝灰岩之上，为一套旋回，其中安山岩及火山碎屑岩构造复杂，受诸多因素影响，多呈交错状产出，但见多处膨润土矿化带赋存于火山碎屑岩及与凝灰岩交界位置，矿体形态复杂多变，产状多变，整体看来倾向南东，倾角5°-30°，厚度一般为29m-650m，为本次普查的目的层。

义县组二段(K1y2):为泥岩、砂岩、含砾砂岩、砾岩覆于火山碎屑岩之上，多分布于普查区东部。泥岩颜色多为紫红-灰绿色，灰白-浅黄色，表面风化严重，碎裂，部分风化成土状;砂岩颜色多为浅黄色-黄褐色，泥质胶结;含砾砂岩多为浅黄-褐黄色，砾径多为石英质20mm-100mm不等，倾向南东，倾角15°-36°。

白垩系九佛堂组(K1jf):灰绿黄绿色页岩、泥质页岩夹油页岩、砂岩、砾岩组成，多分布于普查区的西部，产状变化较大，倾向大致为东-南东。

第四系(Q):全区分布较广，主要由黄褐色含松散砂质亚粘土及棕黄色黄土和冲积砂砾石层组成，厚度一般为0-54m，覆盖全区达80%以上。

图1　喀左县双庙膨润土矿床地质图

3　矿体地质特征

3.1矿体特征

矿体多呈似层状，存在于义县组一段地层之中。普查区北部矿体倾角较缓，一般在10°以内，南部矿体倾角较陡一般在20-30°之间。本次普查共发现4个膨润土矿体，分别为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ号矿体(表1)[2]。

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表1　喀左县双庙膨润土矿矿体特征表

表2　喀左县双庙膨润土矿床组合测试综合成果表

············

Ⅰ号矿体:其规模较小，为似层状，夹火山碎屑岩透镜体，矿化程度一般，整体看分为两层，其中上层矿体厚度为2.8m-4m，平均厚度为3.4m，蒙脱石品位较高，达72.72%;上层与下层之间夹火山碎屑岩及部分凝灰质砂岩;下层矿体较薄，厚度为0.7m，底板为凝灰质砂岩、凝灰质角砾岩或部分蒙脱石化的火山碎屑岩。总体看Ⅰ号矿体产状为105°＜4°，分布面积较小，层位较稳定，品位较高，蒙脱石平均品位达72.72%。

Ⅱ号矿体:位于Ⅰ号矿体东部，为似层状，北部矿化程度一般，夹火山碎屑岩透镜体，矿化程度不好，共分为两层矿体，矿体平均品位为58.72%。

Ⅲ号矿体:位于普查区的中部，为似层状，矿体分为两层，上层矿体平均厚度为14.7m，品位为54.27%;下层矿体矿化程度较好，厚度一般为0.70m-4.50m。矿体产状为143＜8°，底板为凝灰质砂岩，部分蒙脱石化。矿体平均厚度为13.00m，平均品位为59.26%。

Ⅳ号矿体:位于普查区南部，呈似层状，北部倾角较陡达20°，向南倾角逐渐变缓为10°左右，倾向南东118°，矿体分为两层，中间夹石为火山碎屑岩。北厚南薄，厚度变化范围为1.30m和17.75m。矿体的平均厚度为15.32m，平均品位为60.19%。

3.2矿石质量类型

普查区内共发现的4个膨润土矿体均为钙基膨润土(表2)，基本呈似层状矿体，原岩多为火山碎屑岩类，含大量玻屑、灰屑、岩屑，大部分蒙脱石化。矿石单样蒙脱石含量最高达86.7%，一般为62%左右。

3.3矿床成因类型

膨润土矿床成因类型主要包括火山沉积型、风化残积型、热液型[4]。喀左县双庙膨润土矿床为陆相火山沉积型矿床，是由凝灰岩及玻璃质火山岩水解形成的。该区膨润土的原始火山物质成分多以中酸性安山质—英安质火山碎屑岩为主。一般在地表及浅部矿层多为砾状、块状膨润土，白—浅绿色，变余火山碎屑结构，土状构造，蜡状或丝绢光泽;深部矿层为粘土状膨润土，变余火山凝灰结构，灰绿色，土状，质软。膨润土吸湿性强，吸水膨胀，可塑性强，有较好的粘结性。矿体具沉积特征，但矿体形态受矿体底部地形及矿化程度的控制，多为似层状。