杨伟卫　曾　斌　王　铮　梁鹏程

(1.湖北省地质局第一地质大队；2.湖北省地质局第五地质大队)



湖北梁子湖地区沼山膨润土矿地质特征及找矿标志

杨伟卫1曾斌2王铮1梁鹏程2

(1.湖北省地质局第一地质大队；2.湖北省地质局第五地质大队)

梁子湖地区沼山膨润土矿赋存于白垩系大寺组(K1d)酸性火山岩中，膨润土矿的地层、构造和围岩蚀变等地质特征分析及相关化学分析测试表明，该地区膨润土矿为钙基膨润土，成矿主要与大寺组流纹岩及珍珠岩有关，矿石质量高，属于水解型膨润土矿床。在上述分析的基础上，分别从地层、岩性、构造、地形等方面总结了该类型膨润土矿床找矿标志，供区内找矿参考。

膨润土矿地质特征找矿标志

湖北梁子湖地区膨润土矿地质成矿条件好，已发现有多个矿床(点)，集中分布于太和和沼山周边，少数矿床已投产开发。矿体主要呈似层状分布于早白垩系大寺组酸性火山熔岩中，矿石类型为钙基膨润土。本研究通过分析沼山周边膨润土矿床地质特征及形成过程，探讨其矿床成因及找矿标志，为该地区寻找同类型矿床提供参考。

1　成矿地质背景

研究区处于大冶复式向斜西段与金牛火山岩盆地构造叠加部位，区内断层较发育，以NE向为主，延伸2～5 km，倾向SW。金牛火山岩盆地经历了多次爆发—喷溢—间歇的过程,其中大寺组火山喷发与成矿密切。

1.1地层

研究区内火山熔岩主要有流纹岩、安山岩和珍珠岩，火山碎屑岩有火山角砾岩、凝灰岩等，其中与膨润土成矿有关的主要为流纹岩、珍珠岩和凝灰岩[1]。

(1)流纹岩。风化面呈褐色、灰紫色，新鲜面为棕色，灰白色，具霏细结构、微粒嵌晶结构、球粒结构、斑状结构。岩石结构以斑状为主，斑晶以石英、长石为主，偶见黑云母，基质呈隐晶状，常见流动构造、球粒构造、珍珠构造。

(2)珍珠岩。灰紫色、紫红色，具腊状珍珠光泽，见斑状及球粒结构，常见珍珠构造，可见流纹构造。球粒由长英质和玻璃质组成，斑晶为斜长石或奥长石。基质由大量的火山玻璃、蒙脱石类黏土矿物、玉髓、石英等组成，该岩石多受不同程度的脱玻风化作用。

(3)凝灰岩。风化面灰白色，新鲜面灰绿色，凝灰结构，层状构造，火山碎屑由岩屑和晶屑组成，约占50%，大小不等，分选性差，多为棱角状，胶结物为火山灰。

1.2控矿构造

研究区控矿构造主要为断裂构造。白垩纪早期，金牛火山岩盆地活动处于鼎盛期，由于板块俯冲速率减小，大陆板块内出现松弛的拉张环境，形成了EW、NW、NEE向断裂系列张性断层。区内断裂构造以NE向为主，次为NNE、SN向。NE向断裂有5条，NNE向断裂有2条，近SN向断裂有1条。断裂性质以正断层为主，次为逆断层、平移断层。断层两侧岩石破碎，分布有断层角砾岩，主要成分为流纹岩。

2　矿床地质特征

2.1矿床地质特征

2.2矿石成分及结构构造

矿石呈灰白色、白色，变余凝灰结构，变余玻基结构，块状构造、变余珍珠构造，具黏性，滑感，腊状光泽或土状光泽。矿石主要矿物成分为蒙脱石类矿物，次为少量石英、长石、伊利石、绿泥石和晶屑玻屑等。

2.3矿石化学成分

区内膨润土矿石化学成分(表1)表明：矿石化学成分主要由SiO2及Al2O3组成，二者总合含量为80%；次为TFe2O3，MgO，Na2O、K2O等，各矿层矿石化学成分相近，变化甚小，反映膨润土矿石原岩成分基本一致。

表1　区内膨润土矿石化学成分 %

对研究区膨润土矿作组合分析测试阳离子交换容量，结果见表2。由表2可知：①矿石中蒙脱石可交换阳离子以E(1/2Ca2+)为主，占可交换容量的47%，E(1/2Mg2+)占可交换容量明显较低，ENa+、EK+可交换容量低微，平均小于4%。根据蒙脱石可交换的阳离子种类和层电荷大小，矿体属性均为钙基膨润土矿；②区内各矿层蒙脱石基本物理性能膨胀容最高8.01 ml/g，最低7.0 ml/g，平均7.3 ml/g；胶质价最高4.27 ml/g，最低3.94 ml/g，平均4.10 ml/g，总体上各矿层差别不大，反映了矿石原岩成分的一致性和生成的物化条件相似性特征。

表2　区内膨润土矿石组合样分析结果 %

3　矿床成因

4　找矿标志

(1)地层。膨润土矿床产于白垩系大寺组酸性火山岩熔岩的顶部和低部，是膨润土矿的重要间接找矿层位标志。

(2)岩性。区内膨润土矿多与流纹岩、珍珠岩密切相关。流纹岩为酸性熔岩，呈浅紫色、灰紫色，具霏细结构、微粒嵌晶结构、球粒结构、斑状结构，常见流动构造、球粒构造。珍珠岩为玻质熔岩，呈灰黑、墨绿色，玻璃-油脂光泽，珍珠裂纹，块状构造。该两类岩石为蒙脱石的主要来源，即为膨润土矿的成矿物质来源和原岩基础，是寻找膨润土矿的岩性标志[3]。

(3)构造。区内矿体形态与断裂构造密切，断裂提供地表水与岩石构造通道，在断裂附近膨润土矿的蒙脱石含量高，反之含量低。故区域断裂和时代较新的断裂是寻找膨润土矿的构造标志。

(4)地形。因膨润土隔水，雨季在地形低洼处其顶板常有水溢出，是寻找膨润土矿的地形标志。

[1]周世卿，李雄伟，汪国虎.湖北金牛火山岩盆地火山岩成因及构造环境[J].资源环境与工程，2009，23(4)：383-389.

[2]贾东锁，王宇，高孝敏.迁安县膨润土矿地质特征[J].河北地质，2011(4)：30-33.

[3]董军.辽宁省彰武县三道沟地区膨润土矿床特征及成因探讨[J].矿产与地质，2015，29(2)：221-224.

[4]王骏.江西省广丰县李家膨润土矿地质特征和成矿特点[J].江西建材，2011(4)：279-282.

2016-03-28)

杨伟卫(1984—)，男，工程师，435100 湖北省大冶市湖滨路9号。