湖北省通山县付家山矿区硅石矿地质特征及找矿标志.doc

湖北省通山县付家山矿区硅石矿地质特征及找矿标志论文天地l060湖北省通山县付家山矿区硅石矿地质特征及找矿标志周贤荣徐兴宽黄世尧湖北省第四地质大队湖北成宁431700摘要:湖北省通山县付家山矿区硅石矿共圈定5个矿体,矿石为脉石英,矿石质量达到玻璃用硅石原料要求,资源储量在千万吨以上,属大型矿床.矿床成因属热液成因,控矿构造为黄鹤尖一高湖断层以及岩体地层分界线,主要找矿标志为北东向区域断裂构造.关键词:硅石矿脉石英热液成因控矿构造找矿标志引言湖北咸宁地区硅石矿资源主要分布在通山县闯王镇付家山,一盘丘一带,其中尤以付家山矿区资源储量规模较大,资源储量在千万吨以上,属大型矿床,矿石质量好,主要用作玻璃用硅石原料.硅石矿矿种为脉石英,属成宁市紧缺矿种,是湖北省鼓励开发矿种.随着经济的不断发展,对硅石矿需求量不断增加,对硅石矿矿床成因及找矿标志研究的重要性日益突出.1.区域地质背景1l1地层区域内出露地层自元古界前震旦系冷家溪群一寒武系基本为连续出露.冷家溪群主要为一套浅海相浅变质碎屑沉积建造,震旦纪为浅海一滨海相碎屑岩夹碳酸盐沉积建造,寒武系为一套陆棚一海盆相碎屑岩及碳酸盐岩沉积建造地层,以及第四系松散残坡积层.1.2构造本区地处于扬子板块的武陵一修水一钱塘台拗与雪峰一九岭断褶带的交接地带,属通山瑞昌台褶束的一部分,区内褶皱,断裂十分发育,区内构造形迹主要表现为三组,即南北向,近东西向及北东向,本区内控矿构造为北东向付家山矿区的黄鹤尖一田铺断裂构造和一盘丘矿区的沙店断裂构.1.3岩浆岩1.3-1侵入岩区内主要分布有九宫山和沙店两大岩体,为燕山中晚期产物,属中酸眭岩类.1.3.1_1九宫山岩体本区侵人体均为九宫山岩体的西段,属太阳山序列,出露付家LLI单元(JF),古老庙单元(JG)及石凯单元(js).1.石凯单元Os)分布于太阳山序列深成岩体的边缘,岩性为片麻状细粒含斑黑云母二长花岗岩.2.古老庙单元(JG)为太阳山序列深成岩体之主体,岩性为片麻状中粒含斑黑云二长花岗岩.3.付家山单元(JF)侵入体规模较小,该单元岩性为片麻状中粗粒少斑黑云母二长花岗岩.1.3.1.2沙店侵入体侵入于前震旦纪板溪群地层中,受北东向沙店断裂控制较明显,岩性为中粗粒或中粒黑云母花岗岩,具硅化及弱云英岩化.1.3.2脉岩区内脉岩较为发育,主要沿断裂带或侵入体边缘分布.多呈北东向或近东西向延伸,主要有石英脉,细晶岩脉,花岗岩脉,伟晶岩脉,局部见闪长玢岩脉.2.矿区地质特征【212_1地层2.1l1前震旦纪冷家溪群矿区范围内仅出露坪原组(Ptzp),岩性为灰绿色,灰色条带状变质粉砂岩以及灰绿,灰褐,灰黑色含粉砂质绢云板岩(千板岩).2.1.2寒武纪地层本区属陆棚陆棚边缘盆地一海盆相沉积,主要分布于区内北西角,可划分为牛蹄塘组,杨柳岗组,华严东组及西阳山组4个岩石地层单位,与下伏地层均呈整合接触.牛蹄塘组(.n):中下部为深灰,灰黑色水云母页岩;_卜部为青灰色水云母页岩,粉砂质页岩.杨柳岗组(,-2y):下部为灰,深灰色薄一中层状细晶一微晶灰岩.华严寺组(2h):为灰一深灰色薄一中厚层含砂屑粉屑灰岩,灰色薄层灰岩与含生物屑粉屑灰岩形成韵律层.西阳山组(=j)【):为灰一深灰色薄层泥质条带含粉屑灰岩,岩石普遍含灰泥岩透镜体;上部夹一层粉屑灰岩角砾岩.21.3第四系为残坡积层,为灰色,灰褐色,土黄色含砾亚粘土,砾质亚粘土.2.2构造区内褶皱构造不明显,断裂构造较发育,主要表现为北东向,北东东向及近东西向,现分述如下:2.2.1北东向断裂22.1_1黄鹤尖高湖断层(F1)从这里了解西部资源从这里了解西部经济论文天地I囤囤田圈z图囹固s回回,围,回10团11囡1213口l4I15固16图1湖北省通山县付家山矿区硅石矿地质图1第四系2寒武系上统西阳山组3寒武系中统华严寺组4寒武系中下统杨柳岗组5寒武系下统牛蹄塘组6冷家溪群坪原组上段7冷家溪群坪原组下段8九宫侵入体太阳山序列石凯单元9九宫侵人体太阳山序列古老庙单元10九宫侵入体太阳山序列付家山单元l1石英脉12细晶岩脉13闪长玢岩14矿体编号15硅石矿矿体16断层为区域黄鹤尖一田铺断层的南西段,呈北东向展布,区内出露长度6公里,倾向北西,倾角6982度,该断裂为张性断裂,错断了花岗岩及板溪群至寒武系地层.该断裂宽310余米,断裂为后期石英脉充填,脉体两侧伴硅化蚀变现象,两侧围岩中伴有网脉状石英细脉产出.该断裂控制着硅石矿的形成及分布,与成矿作用关系密切.2.2.1.2下乱尖断裂(F4):呈北东向展布,出露长2公里,倾向北西,倾角527O度,具张扭性.2.2.1-3F5断裂:分布于区内东部岩体中,具平推性质,错断了付家山单元的两个小岩体,对矿体无破坏作用.2.2.2近东西向断裂彭家洞断裂(F2):沿彭家洞一下乱尖一线分布,总体走向近东西,倾向北西,倾角1O一25度,该断裂具逆掩性,伴随有石英脉体侵入,该断裂与硅石矿关系密切控制着,号矿体的分布.2.2.3北东东向构造西隅岭一高湖断裂(F3):总体走向北东东,东段呈北东向,中部为第四系掩盖,区内出露长4.5公里,断裂规模较大.2.4控矿构造硅石矿集中分布于黄鹤尖一高湖断裂带中,呈脉状,产状与断裂基本一致,倾角较陡,两侧伴有弱硅化蚀变现象,局部见分支复合现象,在岩体与围岩接触带中亦有硅石矿体分布,呈穹窿状产出,其矿石质量较好.3.矿床地质特征3.1矿体特征硅石矿均为石英脉型,大致有北东,北西及南北向三组,以北东向规模大且具工业意义,矿区内共圈定五个矿体.3.1-1I号矿体I号矿体规模较大,总体沿黄鹤尖断层分布,它西起黄鹤尖,东止高湖,矿体长4930米,平均宽厚8.O0米,最宽18.96米.该矿体呈脉状产出,走向南西一北东,倾向北西,倾角6882度.3.1.2ll号矿体号矿体规模较小,处于岩体与围岩接触带中,矿体受岩体隆起影响呈岩盖状产出,地表出露形态呈新月形,北侧被掩盖,东西长260米,南北宽5O米,其厚度平均为13.78米,最厚大于21.19米,北部北倾,南部南倾,倾角825度.3.1.3III号矿体号矿体规模较小,处于岩体与围岩接触带中,东西长480米,南北宽50米,其平均厚度5.36米,最宽5.85矿体北部北倾,南部南倾,倾角1525度.3.1.4IV号矿体号矿体分布于下乱尖西部,矿体东西长920米,南北宽50米,平均厚12.71米,最厚14-31米,矿体形态不规则,总体呈近东西向脉状展布,倾向北西,倾角71度.3.1.5V号矿体V号矿体规模较小,沿下乱尖断层分布,矿体长920米,平均厚3.47米,最厚4.38米,该矿体呈北东向脉状展布,倾向北西,倾角52-_69度.3.3矿石质量3.3-1矿石结构构造本区矿石主要为不等粒变晶结构,局部为隐晶结构,微晶结构.矿石构造均为块状构造,石英颗粒胶结紧密,岩石坚硬,呈不规则块状.3.3.2矿石矿物成分矿石矿物主要为石英,玉髓,长石,黄铁矿,褐铁矿,绢云母,绿泥石等.3.3.3矿石化学成分区内硅石矿有益组分SiO:平均含量98.04%,最高99.88%,最低91.90%,有害杂质Fe:0,平均含量0.12%,最高O.33%,最低0.0015%RESOURCES|061论文天地l3.3.4矿石工业类型矿石自然类型为脉石英,工业类型为高硅低铁铝型,可用作平板玻璃,器皿玻璃,亦可用作耐火制品,工业硅,熔剂等.3.4矿体围岩及夹石3.4.1矿石顶底板围岩1.I号矿体顶底板围岩基本为古老庙单元片麻状中粒含斑黑云二长花岗岩组成,局部为石凯单元片麻状细粒含斑黑云二长花岗岩构成.2.号,号及号矿体顶底板围岩相同.底板由古老庙单元片麻状中粒含斑黑云二长花岗岩组成,其顶板围岩均为板溪群坪原组一段变砂岩,板岩构成.3.V号矿体顶底板围岩基本由石凯单元片麻状细粒含斑黑云二长花岗岩构成,局部由坪原组一段变砂岩,板岩构成.3.4.2矿体夹石矿体内见有夹石体较少,大部分布于I号矿体中,夹石体长15O一35O米,宽1.142.86米,夹体岩性为含长石石英岩,局部夹花岗岩碎屑.3.5矿石加工性能根据硅石矿物原料的杂质和包裹体的赋存状态,其选矿提纯工艺主要分擦洗一磁选一浮选一酸浸等工艺流程,随着选矿工艺研究的不断深入,又引进了电选和生物选矿等工艺【31.本区矿石属石英脉型,成分单一,有害杂质含量极低,无需选矿,矿石开采后仅需简单的机械破碎即可利用.0624.矿层成因及找矿标志4.1矿床成因本区内硅石矿属热液成因,从岩体的化学成分(平均含量:SIO272.63%,A12O313.30%,Fe2030.46%,FeO1.93%,CaO1.82%,K205.16%,Na203.28%)可看出,岩体中SiO:含量较高,而硅石矿在空间分布上又与岩体关系极为密切,很显然其物质成分来源于岩体的结晶分异.主要为岩浆热液结晶分异的结果,局部为后期气水热液活动的产物.4.2成矿作用及控矿因素4.2.1成矿作用燕山晚期由于滨太平洋板块向欧亚板块俯冲,区内形成一系列规模较大的北东向断裂,叠加于早期形成的所有构造之上.断裂作用形成的空隙,为矿液的运移提供了通道,为矿体的赋存提供了容矿空间,构造作用伴随大规模的酸性花岗岩体的入侵又为硅石矿的形成提供了充足的物质来源.由于大规模构造运动,深部岩浆沿北东向断裂形成的通道运移,当温度压力降低时,含矿热液发生结晶分异,形成成分较纯的石英脉体一矿体.4.2.2控矿因素硅石矿的控制因素主要为岩体及断裂.区内北东向展布的断裂控制着硅石矿的分布形态及规模,与成矿作用关系密切的主要为区域性大断裂;区内中酸性侵入体对矿体的形成起着决定作用,矿体的有益组分来自于岩体.4.2.3找矿标志矿区内硅石矿主要受构造控制,找矿标志较为明显,主要有构造标志,地貌,岩性,接触带等标志.1.构造标志表现为北东向展布的断裂构造,控制着石英脉的规模及分布形态.2岩体与围岩接触带标志石英脉体常产于岩体与前震旦纪板溪群浅变质岩的围岩接触带中,并伴有微弱的硅化蚀变现象.3.地貌标志硅石矿体在地貌上常表现为陡立的岩墙,大部沿山脊出露,两侧常形成陡崖.4.岩性标志硅石矿体在岩性上表现为白色或黄白色的石英岩,一般露头较明显,与周岩界线清晰易辨.5.结论本区硅石矿矿床成因为热液成因,控矿构造为北东向区域断裂构造(黄鹤尖一高湖断层F1),矿体规模较大,矿石质量较好.找矿主要标志为北东向展布的断裂构造和岩体与前震旦纪板溪群浅变质岩的围岩接触带.咸宁地区通山县,通城县带属幕阜山一九宫山级成矿带,岩浆活动强烈,区内断裂构造发育,为硅石矿成矿提供良好的地质环境,有望在该区发现规模较大硅石矿床.参考文献:【1】湖北省地质矿产局鄂东南地质大队区调分队1:5万马桥幅,黄沙铺幅,楠林桥北半幅通山县北半幅区域地质调查报告N11984年【2】石华斌等湖北省通山县付家山矿区硅石矿预查地质报告2005年,湖北省第四地