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东阳矿区地质特征及找矿方向研究

2021-12-05

世界有色金属 2021年10期
关键词:灰岩矿石断层

廖 林

(中国建筑材料工业地质勘查中心江西总队,江西 上饶 334000)

1 区域地质特征

江西上饶市广丰区东阳矿区位于扬子准地台和华南褶皱系的接壤地带,属于Ⅱ级构造钱塘台坳西南缘,萍乡-广丰深断裂东端,排山-花厅拗陷褶断束中排山-游溪向斜的西北翼。

区域出露地层主要有:震旦系、寒武系、奥陶系、石炭系、二叠系、三叠系、侏罗系、白垩系及第四系。区域内地质构造较复杂,主要为走向北东向及北东东向的褶皱轴面和平行褶皱面为主的压性断裂。

2 矿区地质特征

2.1 地层

矿区出露的地层主要有石炭系下统梓山组、二叠系下统马平组、二叠系上统雾霖山组下段、白垩系上统南雄组和第四系。现分述如下:

(1)石炭系下统梓山组(C1z):分布于矿区北部,与下伏地层呈断层接触,总体产状330°∠60°±。岩性为灰白、浅黄色石英砂岩等,粒度较粗。厚300余米。

(2)二叠系下统马平组(P1m):在矿区内大面积分布。与下伏梓山组(C1z)呈断层接触。岩性为灰白、灰、深灰、灰黑色厚-巨厚层状微晶灰岩,夹含燧石条带白云质灰岩,含燧石结核灰岩,含燧石条带灰质白云岩等,含蜓科、珊瑚类等化石。厚406.11m。

(3)二叠系上统雾霖山组下段(P2w1):分布于矿区东部和南部,岩性主要为浅黄、灰黄等杂色薄-中厚层状硅质页岩、有机质页岩夹硅质岩,砂岩、粉砂质页岩、粘土岩夹炭质页岩和煤线,含腕足类、菊石、植物等化石。

(4)白垩系上统南雄组(K2n):分布于矿区北西部,岩性主要为紫红、杂色中-厚层状含钙泥质粉砂岩、细砂岩、砂砾岩、凝灰质砂岩、炭质页岩、流纹质、粗面质、英安质熔结凝灰岩、角砾凝灰岩。产植物、恐龙骨格化石。

(5)第四系(Q):主要分布矿区地表及低洼处。岩性为残积坡积、冲积形成的腐殖土、亚砂亚粘土、含砾亚砂亚粘土。残坡积物中的砾石为原地或附近的灰岩、燧石等岩石的碎块,其磨圆度、分选性都较差,一般厚度0m~5m,局部达34m。

2.2 构造

2.2.1 褶皱构造

矿区主体构造为一轴向北东的不对称向斜。枢纽位于矿区中部,倾向南东,倾角约85°。枢纽南西端走向约48°,核部岩层产状较缓,岩层倾角30°±,向两翼舒缓展布;枢纽北东端向南扭转,走向约74°,核部产状变陡,岩层倾角50°±,表现为核部两翼岩层向核部紧密收缩。褶皱北西翼为马平组和梓山组地层,南东翼为马平组灰岩。北西翼为倾伏端,产状135°~170°∠37°~50°±;南东翼为扬起端,产状:325°~350°∠40°~62°±。

2.2.2 断裂构造

矿区内见四条断裂构造。其中F1断层位于矿区东部,为逆冲断层,近南北向展布,倾向东,倾角50°左右,断层在矿区范围内走向长度1166m。断层上盘为马平组(P1m)微晶灰岩,下盘为雾霖山组下段(P2w1)长石石英砂岩。断层切断了向东延伸的矿体。但对矿区内矿体的连续性没有影响。

F2位于矿区南部,为逆冲断层,断层下盘为雾霖山组下段(P2w1)长石石英砂岩,上盘为马平组(P1m)微晶灰岩,总体走向北东52°,至东部逐步转向北东东向72°左右,倾向北西,倾角75°左右,断层走向长度1629m。

F3断层位于矿区西北部,走向51°,倾角60°左右,走向长度2960m。断层下盘为梓山组(C1z)石英砂岩,上盘为马平组(P1m)微晶灰岩。断层面产状与层面产状大相近,地貌上表现为陡崖。断层对矿体连续性及质量没有影响。

F4位于矿区北部,断层走向北东,断层走向长度1922米。断层上盘为南雄组(K2n)砂砾岩。断层下盘为梓山组(C1z)石英砂岩。

2.3 岩浆岩

矿区范围内见一燕山期闪长玢岩侵入体(δμ),呈岩墙状产出,走向50°±,长1300余米,产状近直立,深部狭小,大致沿褶皱枢纽裂隙侵入,围岩为马平组灰岩,岩浆上升过程中遇裂隙分叉呈树枝状,到顶部向四周溢出变大,地表最大宽度达60m。野外观察闪长玢岩岩性呈黄褐色、褐色、紫灰色等,斑状结构,岩脉遭强烈蚀变交代。经岩矿鉴定,斑晶成份主要为等轴状和宽板状长石残余,晶体大小在0.5mm~4mm,矿物成分大都被高岭石所交代,含量约占10%;基质为半自形、自形粒状结构,主要组成矿物为斜长石、角闪石、褐铁矿、方解石和少量石英等,斜长石晶体呈自形板条状,晶体大小在0.1mm~1.5mm之间,含量约为45%,其成分大部分被高岭石鳞片集合体交代,少量新鲜呈聚片双晶律;角闪石呈伸长的板柱状和等轴状,晶体大小在0.1mm~1.2mm之间,含量约为30%,其成分已完全被绿泥石所交代;褐铁矿呈黑褐色的团块状,晶体大小在0.1mm~0.5mm之间,含量约为8%;石英呈他形不规则粒状,粒度在0.05mm~0.3mm之间,含量约为3%;方解石呈大致的菱形状和他形不规则粒状,为后期交代产物,晶体大小在0.1mm~0.5mm之间,含量约占12%。

3 矿体特征

3.1 矿体特征

本区矿床呈层状赋于二叠系下统马平组(P1m)地层中,赋矿岩层呈一倾伏向斜产出,向斜核部由南西向北东倾伏。矿区内矿层走向出露长度2100m,往北东方向受F1、F3断层影响而尖灭,南西端延出区外。根据详查阶段勘探线统计,矿层出露宽度520m~780m,厚度210.17m~406.11m,平均厚度275.32m,变化系数25.32%。矿区内矿体出露最高标高442.72m,最低225.62m,根据矿区南部探矿权人原有采矿权,确定本矿区最低开采标高275m,在此标高以上,矿床规模属大型。

3.2 矿石质量

矿区的矿石类型主要为微晶灰岩,微晶结构,块状构造,矿石主要矿物组成有CaO、MgO、fSiO2,根据取样分析,化学成分平均(%):CaO 53.89、MgO 0.59、fSiO22.40。满足灰岩矿工业指标要求。

(1)CaO:矿石有益组份CaO单样含量为44.28%~55.75%,平均53.89%。其中含量≤48%的占总样数的0.62%;含量在48%~50%的占总样数的1.25%;含量在50%~52%的占总样数的9.52%;含量42%~55%占总样数的69.73%;含量≥55%占总样数的18.88%。各勘探线CaO品位加权平均为53.48%~54.06%,走向变化系数为0.48%,各线倾向变化系数为2.18%~3.22%,平均2.69%。矿体矿石中CaO品位在走向、倾向上变化稳定。

(2)MgO:矿石有害组份MgO单样含量为0.11%~6.52%之间,平均0.59%。其中含量≤1.0%的占总样数的73.32%;含量在1.0%~2.00%的占总样数的16.85%;含量2.00%~3.00%占总样数的9.48%;含量>3.00%占总样数的3.9%。各勘探线MgO含量加权平均为0.62%~0.99%,走向变化系数为19.02%;各线倾向变化系数为69.52%~103.35%,平均为89.05%。因此,矿体矿石中MgO含量沿走向变化稳定,沿倾向变化较大,但相对稳定。

(3)fSiO2:在加做fSiO2的矿石样品中,剔除夹石后,合格样品数109件,化学组份fSiO2单样含量0.02%~7.90%,平均2.40%。其中含量≤1.0%的占总样数的32.89%;含量在1.00%~2.00%的占总样数的29.53%;含量在2.00%~3.00%占总样数的12.08%;含量在3.00%~4.00%占总样数的11.41%;含量>4.00%占总样数的14.09%。各勘探线fSiO2含量加权平均为0.95%~4.40%,走向变化系数为48.19%;各线倾向变化系数为22.82%~54.85%,平均为42.23%。因此,矿体矿石中fSiO2含量变化相对较稳定。

综上所述,矿石化学成份符合一般工业指标要求,而且具有益组份CaO含量稳定,有害组份MgO含量较低的特点,fSiO2含量变化较大,剔除夹石后该矿石可作为工业建筑材料生产的原料。

3.3 矿体围岩

矿区矿体大部分直接裸露地表,第四系覆盖一般0m~5m,局部最后达34m,即为矿层顶板,代表性取样。根据其化学成份,第四系盖层可作为工业建筑材料粘土质配料,但由于矿区周围没有工业建筑材料企业,因此只能剥离。

矿体东、南面围岩及底板均为雾霖山组下段(P2w1)地层,接触关系为断层接触。岩性为浅黄、灰黄、等杂色薄-中厚层状硅质页岩、有机质页岩夹硅质岩,砂岩、粉砂质页岩、粘土岩夹炭质页岩和煤线等,矿体北面底板为石炭系下统梓山组(C1z)石英砂岩地层及在开采标高+275m以下的二叠系马平组灰岩地层。

4 矿床成因

矿区灰岩矿矿床赋矿层位为二叠系下统马平组,属浅海相碳酸盐沉积成因,该地层在矿区南西外有延伸趋势。本矿床的找矿标志为二叠系下统马平组的厚-巨厚层状灰黑色微晶灰岩、含燧石团块微晶灰岩。

5 找矿方向

从区域上看,二叠系下统马平组地层在广丰范围内延伸有十余公里,呈北东向展布,皆为浅海相碳酸盐岩沉积地层。目前在该成矿带上已设有数个采矿权,从采出矿石成分看,剔除夹石后多适于做工业建筑的原料。沿该成矿带进行找矿,可取得较好的找矿效果。

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