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江西省万安县大坪地区成矿地质特征及找矿方向

2021-12-26廖达军

世界有色金属 2021年18期
关键词:北西风化矿石

孙 洁,廖达军

(江西省核工业地质局二六三大队,江西 吉安 343000)

大坪矿区位于万安县与赣县区的交界处,区内燕山期的矿石出露明显,通过对区域地质特征、矿床地质特征、控矿因素等进行分析,区内具有一定的找矿前景。

1 区域地质背景

矿区所处大地构造位置为华夏板块(Ⅱ)、南岭东段隆起带(Ⅱ23)、罗霄~诸广隆起 (Ⅱ2~13)的南东边缘,区域构造上位于北东向的大余~南城断裂带与北西向的万安~会昌~云霄深断裂带的夹持部位。区内经历了长期的地质发展历史和多期次构造运动,加里东期构造旋回形成区内近南北向褶皱构造基底,海西~印支运动使基底地层褶皱改造加强,燕山大陆活化阶段断块差异升降,形成一系列左行剪切褶皱和韧~脆性断层[1],并伴有大规模的多期次的矿物侵入。

区域地层出露古生代寒武纪早世牛角河组(∈1~2n),新元古代震旦纪沙坝黄组(Z1s)、坝里组(Z1b)、老虎塘组(Z2l),第四系沿河谷和山间小盆地分布,见图1。

图1 区域地质简图

区域地质构造复杂,具有长期活动的特点,以北东向、北西向构造为主,构成本区的构造骨架。本区位于竹高岭一二斗坑复式倒转背斜的西翼,该背斜核部地层为沙坝黄组,两翼地层为牛角河组、高滩组,轴面倾向于东部,受后期走滑作用的影响,使轴迹呈“S”形展布,总体走向约5°~10°,两翼发育一系列次级背向斜,其轴面与褶皱一致或小角度相交。区内断裂构造主要为棋杆前~五田断裂,矿石构造的分带性良好,断裂性质为先张后压扭,形成于加里东晚期,燕山晚期活化。

研究区内部分矿石侵入于震旦纪与寒武纪地层中,侵入界线多为港湾状,也见有舒缓波状,总体呈外侵,侵入面倾角在60°~65°不等,内接触带发育细粒状矿石。

2 矿区地质概况

2.1 地层

矿区大面积出露寒武系牛角河组,仅在低洼处分布有第四系(Q)。牛角河组主要为浅灰色中层一厚层状碎屑矿石、长石石英、浅绿色粉砂质矿石呈近不等厚互层,间夹灰黑色中层一薄层状含炭板矿石、条纹条带状矿石、浅灰绿色绢云母等,地层厚度大于700m。第四系主要为地层沉积物,呈黄褐色、灰黑色,厚度大致范围为0m~5m。

2.2 构造

矿区位于竹高岭一二斗坑复式倒转背斜的西翼,该褶皱控制着基底地层的延伸,属紧闭线型复式倒转褶皱,矿区地层总体走向北东~南西,其倾向以北西为主,倾角42~60°。

区域上经历了多次构造运动,矿区断裂构造发育,主要有2组断裂构造,一组为北北东向,有F1、F2,一组为北西向,有F3等,以F1断裂规模最大,是棋杆前~五田断裂的次级构造,经历了多阶段的活动过程,断裂早期显示为张性,经过印支、燕山两次构造运动,改造为压扭特征。F1断裂出露于矿区中部的牛角河组绢云母中,断裂二侧常见有绿泥石化、高岭土化、硅化等。总体走向为北北东向,倾向北西,倾角57°~88°不等,其南西方向延伸至矿区外围直至赣县一带,北东方向延伸至矿区边界,区域上出露长约2500m,宽15m~40m。断裂中充填物主要为细晶类型矿石,局部见有构造破碎带。此断裂构造为矿区勘查提供重要依据。

2.3 矿区内的矿石产出形式

矿区东南方向出露的矿石系晚侏罗世侵入体,矿物特性为中细粒斑状黑云母,呈灰白色,风化后为黄白色,似斑状结构,斑晶含量为5%~10%,成份为斜长石、钾长石构成。基质为细粒花岗结构,粒径为0.75mm~2.5mm,具弱片麻状构造。

矿脉主要以细晶形式产出,矿脉走向总体为北北东向,倾向北西,沿倾斜方向延伸长度较稳定,并有膨大、收缩、尖灭现象。风化后呈灰白色,细晶结构、松散土状构造,块状构造,主要矿物为斜长石,其次为钾长石、石英、黑云母等。

3 矿床特征

3.1 矿体特征

矿体呈脉状产出于牛角河组地层中,矿区圈出的矿体以Ⅰ号矿体、Ⅱ号矿体为主,其它矿体规模较小。Ⅰ号矿体、Ⅱ号矿体特征叙述如下:

Ⅰ号矿体:呈规则的脉状产出,矿体的走向为北北东向,一般为19°~42°,倾向北西,倾角为57°~81°。矿体沿走向控制长约650m,真厚度一般17.82m~39.58m,平均28.29m,变化系数27.70%,矿体厚度为稳定程度;Al2O3品位在11.48~20.00%之间,平均14.29%,变化系数8.18%,矿体品位为均匀程度;矿体大部分矿段直接裸露,仅1线、3线覆盖层厚度2.20m~5.60m;矿体主要分布在+130.5~+241.0m之间,矿体控制的垂直埋深为+0~+75.60m;地表0m~6m为全风化层,呈松散土状,为瓷土矿层,但不连续,下部为强风化~弱风化层。

Ⅱ号矿体:呈规则的脉状产出,矿体的走向为北北东向,一般为16°~42°,倾向北西,倾角为42°~75°。矿体沿走向控制长约450m,真厚度一般11.11m~45.48m,平均30.37m,变化系数34.64%,矿体厚度为稳定程度;Al2O3品位在12.90~17.38%之间,平均14.80%,变化系数8.30%,矿体品位为均匀程度;矿体大部分矿段直接裸露,仅2线、4线覆盖层厚度0.60m~1.40m。矿体主要分布在+133.5~+208.2m之间,矿体控制的垂直埋深为+0~+46.30m;地表0m~3m为全风化层,呈松散土状,为瓷土矿层,但不连续,下部为强风化~弱风化层,呈岩石状,为瓷石矿层[2]。

矿区矿体总的形态而言,走向呈较稳定脉状,并有膨大、收缩、尖灭现象,倾向延伸稳定,未揭穿,形态复杂受断裂控制,产状与断裂基本一致。

3.2 矿石特征

矿石呈浅灰色,风化后呈灰白色。矿石中主要矿物为斜长石(约占65%~72%)、钾长石、石英、黑云母及少量黄玉、磷灰石等组成。斜长石呈半自形板状,长径0.5mm~1.2mm,已强粘土化,仅剩下外形轮廓。正长石呈他形一半自形板状,长径0.7mm~1.5mm,具中一强泥化。石英呈他形一半自形粒状,粒径0.4mm~2.5mm,局部具熔蚀及长英质环边。黑云母呈半自形片状,片径0.4mm~0.8mm,多绿泥石化。

矿石矿物成分简单,矿石中有用矿物主要为长石风化物高岭石,其次为多水高岭石、绢云母等。矿石化学成分见表1。

表1 矿石化学成分一览表

3.3 矿体中的夹石

各矿体之间的界线清晰,矿石的矿化蚀变见有高岭土化、硅化、褐铁矿化、绢云母化、绿泥石化等。矿体仅有少量的夹石,仅在ZK7~03见绢云母板岩夹层,夹层厚度为3.10m,另在0线见有构造破碎带。

4 矿床成因浅析

大坪地区矿床的成矿原石为灰白色细晶岩,是由酸性矿石侵入构造断裂带形成的矿脉。燕山期区内进入大陆边缘活化阶段,侏罗纪晚世,富含长石的矿体大规模侵入震旦纪与寒武纪地层中,并伴随规模较大的北东向断裂活动。燕山晚期深源矿石经浅层分异,含钛较低的酸性矿物沿北北东向断裂带导入就位[3]。矿体的规模与容矿断裂构造的规模大小密切相关,成矿期断裂规模大小决定着矿体规模的重要因素。长石云母等矿物不断地转化为黏土矿物而形成瓷土矿,形成风化残积型矿层,一般赋存在地表0m~6m,且不连续。因此,区内矿床成因是以燕山晚期酸性矿石浅层分异为主导,叠加次生风化作用共同制约的。

5 找矿方向

本矿床是燕山晚期深源酸性矿石分异形成的产物,地表风化残积作用起了Al2O3富集效果。

(1)矿区Ⅰ号矿体经村庄往北东方向、往南西到赣县方向追索均见有矿化点出露,已知细晶矿脉的走向延伸方向是寻找新矿床的有利方向[4],是寻找矿床的有利方向。

(2)断裂形成应力虚脱空间,为成矿提供侵位契机,区内北东向、北西向断裂带是容矿构造形成区域,断裂构造是间接找矿标志。

(3)区内弹前岩体外接触带常见有酸性矿脉发育,是找矿的有利区域。

(4)矿区的钻探资料看,当地侵蚀基准面之下-156m的矿石结构、构造、矿物化学成分与上部的无明显差异,侵蚀基准面之下未来也可成为有利的找矿方向[5]。

(5)大坪矿区东南方向10km处的赣县龙潭矿区及东部毗邻的九龙矿区在矿脉中均见有风化残积型矿物出露,区内缓丘、平缓山坡上部及顶部是找矿的有利部位。矿区外围也有较好的找矿远景,合理勘查开发本区矿产资源,可带动当地矿业经济可持续发展,具有良好的社会经济效益。

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