弋陽縣高橋灣-鉛山縣橫塘玻璃硅質原料礦地質特征與找礦標志研究

江大旺

（江西省地質局第四地質大隊，江西 萍鄉 337000）

弋陽縣和鉛山縣均位于江西省東北部，隸屬于上饒市，兩縣毗鄰，面積分別為1 580 km2、2 178 km2。兩縣礦產資源豐富，種類較多，尤其是玻璃用石英巖[1-2]。弋陽縣高橋灣-鉛山縣橫塘玻璃硅質原料礦的大地構造主要位于東南造山帶的武夷隆起帶，成礦地質條件較好[3]。因此，有必要分析礦區地質特征，明確找礦標志。

1 地層

1.1 南華系萬源組

南華系萬源組（Nh1w）總體走向近東西，系一套以海相碎屑為主間夾泥砂質的沉積建造，以巨厚層狀細粒均粒石榴黑云斜長變粒巖為主，間夾矽線石榴云英片巖。剖面上變粒巖、片巖互層出現，總體下粗上細，并組成韻律。其巖石組合為灰、灰褐色石榴石黑云斜長變粒巖、角巖化瘤狀矽線黑云斜長變粒巖、矽線黑云片巖、矽線二云片巖等，以變粒巖為主。其底界以周潭巖組頂部之片麻巖的出現為劃分標志，頂界以本巖組變粒巖的消失為分界標志。萬源組下與周潭巖組為構造拼合接觸，與上覆地層洪山組為構造整合接觸。本組分2 個巖段，下巖段（Nh1w1）以變粒巖為主，夾片巖等；上巖段（Nh1w2）以片巖為主，夾變粒巖，頂部夾透輝石大理巖。該組巖石變質較深，恢復原巖后，其巖性組合為沉凝灰巖、凝灰質雜砂巖、粉砂巖和泥巖等，為一套韻律發育的泥砂質巖石，偶見變余平行層理和條帶狀構造。變粒巖呈中-厚層狀產出，片巖呈薄層狀產出。該組由一套沉積韻律發育的沉火山碎屑巖及泥砂質巖石組成，砂、泥質巖石呈層狀相間產出，偶見變余平行層理和條帶狀構造，可能為淺海相-次深海相沉積。

1.2 南華系上統-震旦系下統洪山組

南華系上統-震旦系下統洪山組（Nh2-Z1h）出露于礦區南北兩側。巖性為變質砂巖、二云母片巖、石英片巖、片麻巖夾變粒巖、透鏡狀大理巖、變質礫巖、石英巖和條帶狀磁鐵石英巖，部分可見原始層理，局部混合巖化。本組為一套濱-淺海碎屑巖沉積建造，經過變質作用形成的變質巖與上覆外管坑組呈整合接觸。本組分上下2 個巖段。下段（Nh2-Z1h1）底部變質復成分礫巖，頂部變質單成分礫巖，中部為石英巖、云母片巖、變粒巖夾條帶狀磁鐵石英巖；上段（Nh2-Z1h2）為云英片巖、云母片巖、夾含炭石英巖和透鏡狀大理巖，頂部為淺色厚層石英巖，局部混合巖化。區域上，該組巖性較穩定，厚度以層型剖面為最大，往東南及往西南厚度均有減小。巖石以中-厚層狀為主，少數呈薄層狀，石英巖具條紋條帶狀構造。本組含鐵巖系的原巖應為泥質、粉砂質及硅質巖夾碳酸鹽巖，表現為含炭、硅、磷、黃鐵礦之砂泥質建造，屬潮下低能沉積環境、淺海環境。

2 構造

變質巖屬礦區洪山-上馬石復式倒轉向斜北翼的一部分，該復式向斜主體位于礦區西南側，區內僅見其次級褶皺，表現形式主要為片褶、層褶及條帶狀物質褶皺，褶皺緊密，形態復雜，總體沿東西向展布，褶皺南翼倒轉，北翼正常，軸面傾向南偏西，由于后期斷裂作用及巖體侵入破壞，褶皺形態不完整，構造線較零亂。

斷裂構造較發育，分為北東向（F1、F2、F3、F5）和北西向（F4）兩組，其中F1規模較大。F1斷裂貫穿整個礦區，是已知硅化的控礦儲礦構造，產于南華系萬源組變質巖中，斷裂在區內出露約5 000 m，走向北東，產狀為100°～140°∠56°～86°，控制礦體的產出。F2斷裂和F3斷裂位于礦區西南部，未見玻璃硅質原料礦，產于南華系萬源組變質巖中，礦區內出露長度均約為1 000 m，走向北東，產狀為280°～320°∠56°～86°。

3 巖漿巖

3.1 地質特征

礦區內少量巖漿巖發育，只在礦區東北角出露，以加里東晚期中細粒二云二長花崗巖為主。金山銀盤巖體的巖性為中細粒二云二長花崗巖，巖石絹云母化及白云母化較普遍，呈不規則巖株狀侵入青白口系周潭組、南華系-震旦系下統洪山群變質巖中，侵入接觸面界線斜切圍巖片理，呈枝杈狀、港灣狀、不規則狀，產狀變化大，以外傾為主，傾角為45°左右。外接觸帶見有烘烤邊，變質較弱，接觸變質暈發育寬70～150 m的熱變質帶，熱變質類型屬紅柱石型鈉長-綠簾角巖相，可分黑云母-白云母角巖化帶（強帶）和綠泥石-白云母角巖化帶（弱帶），局部僅出現弱帶，兩者呈漸變過渡關系。強帶熱變質礦物組合為黑云母+白云母，弱帶熱變質礦物組合為絹云母+綠泥石+白云母。內接觸帶附近見大量的圍巖殘留體或捕虜體，它們與巖體內巖石界線模糊，角巖化明顯。巖體邊部發育片麻理，局部地段可見巖體呈指狀沿東西向侵入圍巖，巖石絹云母化及白云母化較普遍。巖體邊部圍巖殘留頂蓋較多，巖相帶不發育，表明該巖體受剝蝕程度較淺。

3.2 巖石學特征

中細粒二云二長花崗巖為灰白色，巖石風化較強，金山銀盤巖體邊緣局部為含電氣石細粒二云二長花崗巖，局部可相變為中細粒二云斜長花崗巖，巖石均具細?；◢徑Y構。從主要礦物成分來看，鉀長石占25%～35%，多屬微斜長石，格狀雙晶發育；斜長石占30%～40%，呈半自形板狀；黑云母占3%～6%，白云母占5%～8%，均具波狀消光和解理彎曲現象。本階段巖體受到一定的動壓變形變質作用。巖體普遍發生白云母化和絹云母化，局部具綠泥石化。

4 礦體地質特征

礦區內見2 條礦體，沿F1斷裂產于南華系萬源組地層中，礦體嚴格受F1斷裂控制。Ⅰ號礦體分布在礦區中部，呈寬脈狀產出，為區內主礦體，長約為5 km，礦區出露長度約為1.8 km，地表厚度為7.2～27.6 m，傾向為100°～140°，傾角為56°～86°，石英巖地表出露較好。脈石英礦體與圍巖界線清晰，頂底板均為淺變質長石石英巖，產狀與礦體相近，近礦部位硅化強烈，該礦體連續性較好。礦體地貌常表現為陡峭的山脊。Ⅱ號礦體分布在Ⅰ號礦體東北側300 m 位置，呈寬脈狀產出，長約為1 km，寬約為10 m，傾向為100°～140°，傾角為56°～86°。

4.1 礦石質量特征

4.1.1 礦石構造特征

礦區內玻璃用硅質原料礦石均為單一的石英，礦石露頭呈純白色-乳白色，以致密塊狀構造及碎裂構造為主，表現為隱晶質結構至中細粒結構，普遍波狀消光，裂隙發育，半透明至透明。主要礦物成分為石英，主要呈自形-半自形粒狀結構，粒徑變化較大。新鮮面為白色-乳白色、灰色、無色，具貝殼狀斷口和油脂光澤，如圖1所示。礦區南部地表出露，發育有含電氣石白云母石英偉晶巖。

圖1 地表出露玻璃硅質原料礦標本

4.1.2 礦石化學成分

通過鉆孔和探槽采集89 個化學樣，結果如表1所示。礦石SiO2含量為90.16%～99.01%，平均含量為96.17%；Al2O3含量為0.35%～4.69%，平均含量為2.23%；Fe2O3含量為0.03%～0.33%，平均含量為0.20%；TiO2含量為0.000%～0.046%；CaO 含量為0.00%～1.37%，平均含量為0.489%；K2O 含量為0.24%～3.70%，平均含量為1.58%；Na2O 含量為0.041%～0.130%，平均含量為0.073%。結果顯示，石英巖礦石質量達到玻璃硅質原料礦的指標要求。

表1 采樣分析結果

4.2 礦體圍巖特征

礦體為巖漿熱液型玻璃用硅質原料礦石。圍巖及夾石為SiO2含量在90%以下的石英以及萬源組下巖段的變粒巖和片巖等。

5 礦床成因及找礦標志

5.1 礦床成因

礦區石英巖礦床的形成主要取決于深部富硅熱液，富硅熱液的運移及成礦空間嚴格受F1斷裂控制，該斷裂的形成可使靜巖壓力轉變為靜水壓力，壓力釋放有利于氣液聚集。富硅熱液向上運移過程中，溫度和壓力逐漸降低，冷卻后，二氧化硅因過飽和而開始沉淀，并充填于F1斷裂內開放空間，所以該礦床成因類型屬于巖漿熱液型石英礦床。

5.2 找礦標志

一是地層巖性標志。礦層圍巖為片巖、變粒巖，石英巖礦體與圍巖界線清晰，頂底板均為淺變質長石石英巖，產狀與礦體相近，近礦部位硅化強烈，該礦體連續性較好。二是地形地貌標志。石英巖不易風化，其圍巖片巖、變粒巖在地表易發生風化，兩者風化物有明顯區別，片巖、變粒巖風化物為黃色，呈土狀，而石英巖在地貌上常表現為陡峭的山脊。

6 結論

礦區處于弋陽鐵砂街-鉛山永平銅鈾多金屬找礦重點突破區的馬石-長壽源銀鉛鋅成礦遠景區內。礦區出露地層主要為南華系萬源組和南華系上統-震旦系下統洪山組，斷裂構造較發育，巖漿巖出露較少。礦區見2 條礦體，礦石均為單一的石英，脈石英礦床的形成主要取決于深部富硅熱液，富硅熱液的運移及成礦空間嚴格受F1斷裂控制，礦床成因類型屬于巖漿熱液型石英礦床，礦體連續性較好，礦區具有較好的找礦遠景。