金 鹏， 陈玉峰， 张玉明

(甘肃省有色金属地质勘查局张掖矿产勘查院，甘肃 张掖 734000)

壕洼石英砂矿是甘肃省有色金属地质勘查局张掖矿产勘查院20世纪90年代在区域地质测量和矿点检查工作中发现的，随后进行过多次的地质勘查工作，砂石矿有一定的规模和潜力。

1 区域地质背景

区域大地构造位置属龙首山逆冲断裂带。大地构造属阿拉善—华北板块西南活动边缘的龙首山弧后逆冲断隆带的大孤山—正北山构造带。北邻潮水盆地，南以龙首山深大断裂为界与河西走廊相接。区域内出露地层主要有：阿拉善地层区—阿拉善右旗地层分区—合黎山地层小区(图1)。白垩系庙沟组(Km)岩性为灰黄、黄褐砾岩、含砾砂岩、杂色泥岩互层，为砂砾岩与粉砂岩—泥岩互层建造；古近系白杨河组(Eb)岩性为砖红色泥质粉砂岩、砂岩、杂色砂质泥岩夹可采石膏层及泥岩，为粉砂岩—泥岩建造；第四系晚更新统(Qp3pl)及全新统(Qh)岩性主要为洪积物灰褐色砾岩、灰白色石英砂、砂砾岩夹透镜状砂岩及风积、坡积物石英砂和砾石及黏土。第四系晚更新统是本次石英砂矿主要赋矿层位，是本次工作的重点区段。

1—白垩系下统庙沟组(Km)；2—古近系渐新统白杨河组(Eb)；3—第四系晚更新世洪积物(Qp3pl)；4—第四系全新世风积物(Qheol)；5—第四系全新世洪积物(Qhpl)；6—F实测断层(Qhdl)；7—实测地质界线；8—性质不明断层；9—岩层产状；10—矿权范围及拐点编号

区内断裂构造简单，有一组北西向断裂，该断裂为大孤山—正北山构造带的次级断裂。断层两侧岩层产状紊乱，岩石遭受强烈挤压破碎，褶皱发育，可见断层角砾岩。区域内未出露岩浆岩。

2 矿区地质

矿区位于正北山以北，河流所形成的冲—洪积扇上是第四系晚更新统冲积洪积形成。

勘查区内出露地层主要为第四系晚更新统洪积物(Qp3pl)及少量第四系全新统风积、洪积物(Qh)。

第四系晚更新统洪积物(Qp3pl)：该地层为本次勘查区石英砂矿主要赋存地层，主要岩性为砂砾石和砂质黏土局部夹有砾砂、含砂砾黏土、含黏土砂砾石、含黏土中细砂及粉砂等；底板为古近系渐新统白杨河组红色黏土层。

第四系全新统风积、坡积、洪积物(Qh)：该地层覆盖于第四系晚更新统洪积物(Qp3pl)之上，主要包含第四系全新统(Qheol)风积物灰黄色松散细粉砂土及第四系全新统(Qhpl)洪积物灰色、灰褐色亚砂土、砂、砾石；该层也含有石英砂矿，但泥质、腐殖质等杂质较高，工业利用价值较低。

通过前面地质调查工作认为，石英砂主要赋存于第四系晚更新统洪冲积层位，为勘查区重点找矿地层，找矿潜力巨大。

由于矿区处于河流所形成的冲—洪积扇上，地势平坦开阔，根据采坑揭露，石英砂层产状基本按照水平面状展布，区内无明显构造活动影响矿体形态。矿区内未发现岩浆岩及变质作用。

3 矿体地质

3.1 矿体特征

临泽县壕洼石英砂矿赋存于第四系晚更新统洪积物(Qp3pl)，矿体自然形态基本为水平层状，矿体形态、规模受矿权范围控制，依地势呈面状展布。矿体地面标高随地形起伏略有差异，地形起伏高差不足0.5 m。地面往下断续可见一层0～0.3 m(平均0.2 m)厚的含砂泥质、腐殖土层，含泥量较高，可视为盖层。底板为红色黏土层。

根据矿权范围及坑探见矿情况，矿体宽708 m，长1 750 m，矿体厚度1.0～6.9 m，平均厚度为3.4 m，最大累计铅垂厚度出现在采坑CK2中，厚度变化系数61.24%。矿体厚度存在勘查区中心厚边缘薄的规律。

3.2 矿石质量

勘查区矿石为土黄—灰白色特细粒石英砂，大多以石英颗粒形式、散砂状产出。具有SiO2含量较高、含泥量较低、粒度组成较均匀、颗粒圆整、表面光洁、杂质含量较低、流动性好、物理性能松散、可塑性差的特点。

3.2.1 砂的粒度

矿石砂的粒径筛分结果见表1。

表1 甘肃省临泽县壕洼建筑用石英砂矿砂的粒径筛分结果表

备注：实际累计筛余/%。

从表1对砂的粒度级配分析，质量一般。

3.2.2 砂的颗粒级配

对勘查区采坑所取的砂样试验结果统计，勘查区北部的细度模数值为1.0，中部为1.0～1.4，南部为1.5～1.6，全勘查区细度模数值为1.3。勘查区以特细砂为主，见表2。

表2 甘肃省临泽县壕洼建筑用石英砂矿样品分析结果表

3.2.3 矿石的物质成分

砂的岩矿组成：大于1 mm 的砂以岩屑为主，主要为花岗岩、砂岩、岩屑、石英，小于1 mm的砂以单矿物为主，主要矿物成分为石英、长石和岩屑。

3.2.4 有害组分的测定

通过对采坑样品测定统计，矿体平均含泥量为2.3%，平均泥块含量为0.71%，符合质量要求，详见表2。

经对砂石矿观察，云母等片状矿物含量较低，一般在5%左右。

3.2.5 矿石的化学成分

通过对临泽县壕洼建筑用石英砂矿体中圈入的6件基本分析样品结果进行统计，发现SiO2含量在76.12%～79.29%之间，平均含量78.10%，详见表2。

3.3 矿石类型

组成矿体的矿石矿物成分简单，结构、构造单一，矿石自然类型属天然石英特细砂，工业类型为普通建筑用石英砂。

3.4 矿体围岩及夹石

3.4.1 矿体围岩

矿体顶板为第四系全新统风积、洪积含砂泥质、腐殖土层，厚度 0～0.3 m不等。矿体底板为古近系渐新统白杨河组红色黏土层，土质均匀，少见卵、砾石，塑性较好，手掰开后可见土质细腻、切面光滑，手搓可成细泥条，易滚成小土球。

3.4.2 矿体夹石

矿体夹层厚度可忽略不计，主要为砂质黏土层，一般厚度<0.1 m，其产状与矿层产状一致，界线不易辨认。

4 矿床成因及找矿标志

4.1 矿床成因类型

临泽县壕洼石英砂属于河沙，是花岗岩、砂岩接受强烈风化的残留矿物，经水的作用力长时间反复冲撞、摩擦产生的，主要成分是石英，也含有少量长石和岩屑。具有SiO2含量较高、含泥量较低、粒度组成较均匀、颗粒圆整、表面光洁、杂质含量较低、流动性好、物理性能松散、可塑性差的特点。该矿床成因是第四系晚更新统冲积洪积形成。

4.2 找矿标志

(1)层位标志。矿体严格受层位控制，产于第四系晚更新统，在该层位中的石英砂为直接找矿目标层位。石英砂矿上有少量第四系全新统土黄色风成沙、砂土、腐殖土等，且土壤铁锰质含量较高，呈黄褐色，肉眼极易识别。

(2)地貌特征。矿体位于河流所形成的冲-洪积扇上，且矿体自身产状平缓，是典型的河流地貌，该特征在同类矿床中普遍存在，是寻找同类型矿床的明显标志之一。

5 结语

综上，在临泽县壕洼石英砂矿床及其外围寻找石英砂矿床，地层层位及地貌特点等可作为找矿标志。目前工作发现勘查区外围仍有一定规模的石英砂矿，该区域找矿前景较为广阔。