江西广丰靠坑黑滑石矿地质特征及成因

2016-09-26张连湘欧阳淇生

现代矿业 2016年5期

关键词：广丰白云石滑石

张连湘　郑　绪　欧阳淇生　龚　兴

(江西有色地质矿产勘查开发院)

江西广丰靠坑黑滑石矿地质特征及成因

张连湘郑绪欧阳淇生龚兴

(江西有色地质矿产勘查开发院)

靠坑黑滑石矿床位于江西省上饶市广丰区NW330°方位直距约7km处，交通十分便利,该矿床是1座大型稀有非金属矿床，也是我国最重要的黑滑石资源基地。黑滑石矿床赋存于震旦系下统朝阳组，层位固定且稳定，严格受地层的控制，矿床类型属于沉积变质型矿床。结合靠坑黑滑石矿普查、详查工作成果，对靠坑黑滑石矿矿区地质特征、矿床地质特征及成因进行详细分析，为区内找矿工作提供参考。

黑滑石矿床地质特征矿床成因沉积变质型矿床

靠坑黑滑石矿床位于江西省上饶市广丰区境内，大地构造位置处于扬子准地台和华南褶皱系的接壤地带，属于Ⅱ级构造钱塘台拗西南缘，萍乡—广丰深断裂东端北侧，定位于玉山—广丰磷、滑石、膨润土、石灰岩等非金属矿聚集区[1-3]。区域内滑石矿产较丰富，分布广泛，呈NE向断续延长约15km，经30多年的断续工作，地质找矿取得了丰硕成果，先后发现了溪滩(特大型)、萍塘(大型)、杨村(超大型)、靠坑(大型)等黑滑石矿床，广丰黑滑石矿田内探获滑石资源储量超过2亿t，是我国最重要的黑滑石资源基地。为进一步指导区内找矿工作，本研究对靠坑黑滑石矿矿床地质特征及成因进行探究。

1　矿区地质特征

1.1地层

靠坑黑滑石矿区出露地层主要有震旦系下统朝阳组、流源组、南沱组，震旦系上统灯影组，寒武系下统荷塘组、中统杨柳岗组及第四系，其中震旦系下统朝阳组上段(Z1c2)为矿区黑滑石矿的含矿层位，出露于矿区北部，NE走向，倾向SE，陡倾斜，倾角59°～80°，受构造影响局部产状具由陡变缓的现象。该段上部以灰黑色、灰白色假鲕状硅质岩、灰黑色条带状含鲕粒玉髓硅质岩、灰黑色含滑石钙质硅质岩为主；中部为滑石岩层，主要为灰黑—黑色鳞片状滑石岩，局部夹含硅钙假鲕状滑石岩和灰黑色假鲕状硅质岩、含滑石假鲕状硅质岩、灰白色硅质岩，滑石岩通常呈灰黑—黑色，鳞片状结构、局部呈假鲕状、变形鲕状，片理、块状构造，主要矿物成分为滑石，因其中含有机碳质而成黑色，含量一般55%～70%，普遍呈鳞片状定向排列，局部呈鲕粒状，片(粒)径1～3mm，由硅质、石英、白云石等灰白色矿物充填胶结，地表滑石岩经风化及地表水淋滤、溶蚀等作用，碳质流失通常呈灰白色；下部为灰黑色假鲕状硅质岩，岩石中鲕粒圆度较好、粒度较大，与上部假鲕状硅质岩有所区别。

1.2构造

1.3岩浆岩

区内岩浆活动不强烈，在邻近桃源、高坞区段青白口系上墅组地层中见有火山—次火山岩，为晋宁期的产物，燕山期脉岩规模小，分布零星。

2　矿床地质特征

2.1矿体特征

2.1.1矿体形态规模与空间位置

2.1.2矿体围岩

矿体顶底板围岩为灰黑色假鲕状硅质岩、含滑石假鲕状硅质岩，其产状与矿体一致，矿体与围岩呈渐变关系，矿体及其顶底板围岩中均发育有假鲕状结构，表现了两者的一致性，其中底板岩石中鲕粒圆度较好、粒度较大，与顶板围岩有所区别。

2.2矿石特征

2.2.1矿石物质组分

2.2.1.1矿物成分

含矿岩石为滑石岩，通常呈灰黑色、黑色，地表风化后呈浅灰白色、灰白色，岩石结构以鳞片状结构为主(图1)，局部呈假鲕状结构(图2)，普遍因强应力作用而片理化呈片理构造，局部假鲕状结构矿石呈块状构造。矿物成分主要为黑色滑石，由灰白色矿物胶结而成。滑石具较强滑腻感，以鳞片状为主，局部假鲕状，具定向性，鳞片状者定向排列呈集合体，形成岩石片理，片径及鲕粒粒径1～3mm，滑石含量一般55%～70%，灰白色胶结物(30%～50%)主要为白云石，次为玉髓、石英，呈他形粒状或胶状分布于滑石鳞片、鲕粒之间，胶结滑石。

图1　鳞片状滑石岩

图2　假鲕状滑石岩

矿石镜下鉴定为白云石-滑石岩，岩石具粒状-纤维状变晶结构，透镜状-条痕状构造。岩石主要矿物(滑石+碳质)含量60%，白云石含量32%，(石英+玉髓)含量8%，岩石原岩为白云岩，由细晶白云石组成，呈半自形粒状，粒径0.04～0.1mm，经HCL试验后，不起泡，粉末微弱起泡。石英呈不规则状产于白云石粒间，粒径0.2～0.4mm，被白云石交代。岩石经后期热液蚀变作用，白云石产生滑石化，形成滑石，滑石具纤维状，淡淡的褐灰色，多呈条痕状聚晶体，粒径(0.8～2.8mm)×(0.5～1mm)，定向展布，有轻微的“S”形扭折，两端具不清晰的压力影构造，影子矿物为鳞片状滑石，部分呈透镜状聚晶体。白云石呈粒状，少数呈半自形、菱形，粒径0.03～0.07mm。石英呈不规则状，产于白云石粒间，粒径0.2～0.4mm，被白云石交代。玉髓呈隐晶状，重结晶呈粒状，粒径0.01～0.06mm。此外，矿石中尚有少量呈云雾状附着于滑石表面的有机碳质，使滑石呈黑色，含量小于5%。

2.2.1.2矿石化学成分

矿区矿石化学成分平均含量见表1。

表1　矿石化学成分含量 %

2.2.2矿石结构构造

(1)矿石结构。矿区矿石结构较简单，主要为鳞片状结构，次为假鲕状结构、纤维状变晶结构。

(2)矿石构造。矿区矿石构造较简单，主要为片状构造、块状构造，均具定向性的特点。

2.2.3矿石类型

(1)自然类型。跟据矿石结构、构造类型，矿石自然类型分别为鳞片状滑石型、假鲕状块滑石。

(2)工业类型。跟据矿石的矿物组分，矿石工业类型为白云石-滑石型。

3　矿床成因

(1)岩相古地理。靠坑矿区早震旦世处于沉降的滨海、浅海环境，并曾一度处于冰碛沉积，进入晚震旦世，沉降幅度加大，气候转暖，低等生物开始大量繁殖，此时的沉积主要为泥砂质、硅质、碳酸盐、磷酸盐、镁硅酸盐、有机质等，具有清晰的水平层理，且在硅质岩和镁硅酸盐中较普遍地发育假鲕状结构和条带状构造，说明矿区此时处于略具动荡的浅海氧化—还原环境，在该古地理及沉积动力条件下，使海水中的镁质得以在有利的部位分异沉淀，对滑石矿床的形成具有决定性的作用，是有利于黑滑石矿床沉积形成的岩相古地理环境。

(2)层位。靠坑黑滑石矿及邻近溪滩黑滑石矿、萍塘黑滑石矿、杨村超大型黑滑石矿均赋存于震旦系下统朝阳组上段地层中，严格受层位控制，其他地层中未发现有同类型的矿床(与下二叠统茅口组镁质黏土或称黑滑石的矿石结构构造有所区别)。黑滑石矿体产状与围岩一致，矿体与围岩呈渐变关系，矿体及其顶底板围岩中均发育有假鲕状结构，表现了两者的一致性，表明是在同样的浅海水动力条件下沉积形成的。组成矿石的脉石矿物(白云石、石英、有机质等)均属典型的同生沉积矿物，即为沉积-成岩作用的产物，显微镜下观察，黑滑石矿石和白云岩中并未出现交代生成的大量方解石、钙质硅酸盐、蚀变矿物绿泥石等，也无明显的交代结构，具有典型的沉积鲕粒粒屑结构，宏观和微观特征均说明了黑滑石矿床可能由沉积作用而形成。

(3)变质作用。矿石中的主要矿物(滑石)镜下鉴定具鳞片状、纤维变晶结构，说明滑石是经过后期的变质、重结晶而形成的。

(4)构造。江西黑滑石矿仅在Ⅱ级构造钱塘台坳西南缘中的萍乡—广丰深大断裂东端的广丰、玉山及上饶朝阳等地出露，江西省其他地区及邻省均未发现，在区域上同类型黑滑石矿床均不同程度地受构造影响、控制，尤其受NE向褶皱、断裂构造控制明显。矿区构造较发育，矿体受NE、NW向构造控制，后期构造运动使矿石结构发生变化，由鲕粒结构变为变形鲕状和片状结构，以致矿石具强片理化、揉皱折曲现象普遍，矿石中的矿物具有褶皱及卷曲构造、定向构造，且具不清晣的压力影构造，矿体沿走向、倾向厚度变化较大。在矿区及区域上，矿体走向上受构造错动明显，断续出露，倾向上受构造影响呈透镜状产出，矿体顶底板岩石严重破碎，呈角砾状、碎块状，稳定性较差，表明矿床受构造影响强烈。