安徽省宿州市后程集礦區(qū)輝綠巖飾面石材礦床地質(zhì)特征及成礦機(jī)制

劉清風(fēng)

摘 要： 根據(jù)地質(zhì)等綜合工作，分析了勘查區(qū)地層、構(gòu)造、成礦礦體、圍巖蝕變等地質(zhì)特征，論述了礦體、礦石等礦床地質(zhì)特征及成礦機(jī)制，以期為進(jìn)一步找礦提供依據(jù)。

關(guān)鍵詞： 輝綠巖； 地質(zhì)特征； 礦床地質(zhì)特征； 成礦機(jī)制

Abstract： according to the geology and so on comprehensive work， analyzes the exploration area formation， structure， ore-forming geological characteristics such as ore body and wall rock alterations， discusses the ore body， ore deposit geological characteristics and metallogenic mechanism， in order to provide the basis for further prospecting.

Key words： diabase； Geological characteristics； Ore deposit geological characteristics； The ore-forming mechanism

礦區(qū)位于宿州市埇橋區(qū)褚欄鎮(zhèn)。X231縣道通過(guò)本區(qū)，經(jīng)褚蘭可北達(dá)徐州，經(jīng)解集向南抵達(dá)宿州。

本文在綜合研究前期工作的基礎(chǔ)上，結(jié)合勘查區(qū)內(nèi)的鉆探、探槽、采樣等工作，分析勘查區(qū)的地質(zhì)特征，礦床地質(zhì)特征如下：

1. 礦區(qū)地質(zhì)特征

普查區(qū)位于宿徐弧形構(gòu)造帶內(nèi)弧部位時(shí)窯背斜西翼，構(gòu)造不發(fā)育，地層較簡(jiǎn)單，普查區(qū)僅見(jiàn)震旦系下統(tǒng)史家組、第四系。管莊輝綠巖體即為石材礦體。賦礦圍巖為震旦系下統(tǒng)史家組，礦層和圍巖產(chǎn)狀基本一致。

1.1 地層

礦區(qū)位于時(shí)窯背斜西翼，為單斜構(gòu)造，地層為震旦系上統(tǒng)史家組和望山組、第四系，見(jiàn)圖1。

1.1.1 史家組（Z1sh）

上部為灰綠—灰白色薄層狀、條帶狀石英粉砂巖，底部為10cm厚褐鐵礦；下部為黃綠色葉片狀頁(yè)巖夾粉砂巖、石英砂巖、泥巖、泥質(zhì)粉砂巖等。總厚度大于100.93m。與下伏巖層呈整合接觸。

1.1.2 望山組（Z1w）

該組為上下兩段。上段厚28.83m?；疑印獥l帶狀灰?guī)r；下段：上部為淺灰—灰色，泥質(zhì)灰?guī)r、白云質(zhì)灰?guī)r，局部夾鈣質(zhì)頁(yè)巖，下部灰—黃綠色鈣質(zhì)頁(yè)巖、葉片狀鈣質(zhì)頁(yè)巖夾薄層含白云質(zhì)灰?guī)r，厚度124.75m。

1.2 構(gòu)造

普查區(qū)為時(shí)窯背斜西翼，為單斜構(gòu)造，地層為震旦系下統(tǒng)史家組和望山組。傾向西，傾角較緩，10°～15°。由于本區(qū)位于弧形構(gòu)造核部、受構(gòu)造應(yīng)力場(chǎng)作用、構(gòu)造不甚發(fā)育，地表未見(jiàn)斷層分布。但構(gòu)造帶附近及巖層中與構(gòu)造走向一致的片理、劈理較發(fā)育，時(shí)伴有擦痕，鏡光面等，也見(jiàn)到一些雁列式小斷裂等。輝綠巖受北北東向及弧形斷裂控制，走向、傾向和構(gòu)造線與地層基本一致。

1.3 成礦巖體

普查區(qū)巖漿巖主要為輝綠巖體，巖體呈巖床狀產(chǎn)出，基本上順層侵入。走向北北東，平面上呈楔狀展布，走向長(zhǎng)3300m，寬約300～700m，傾向270°～355°，傾角40°左右。走向、傾向和圍巖基本一致。圍巖為震旦系下統(tǒng)史家組，巖性為泥巖、粉砂巖、頁(yè)片，局部夾泥質(zhì)灰?guī)r、含白云質(zhì)灰?guī)r等。

巖性特征，灰綠—灰黑色，帶有黃色斑點(diǎn)，風(fēng)化后呈深棕色，成分以斜長(zhǎng)石，輝綠巖為主，次為堿性長(zhǎng)石，含少量石英，磷灰石和不透明礦物。輝綠巖體上部風(fēng)化厚度4.30～7.00m。弱風(fēng)化厚度2.05m，平均4.30m。

1.4 圍巖蝕變

后程集輝綠巖飾面石材礦床，礦體為輝綠巖體，在巖漿侵入和后期熱液蝕變過(guò)程中，圍巖在一定的溫度、壓力和地球化學(xué)共同作用下，自巖體—接觸帶—圍巖都具有不同程度的蝕變，表觀為：自內(nèi)向外多具綠泥石化、鈉黝簾石化、鉀長(zhǎng)石化；接觸帶：矽卡巖化、蛇紋石化、弱磁鐵礦化；圍巖：角巖化、大理巖化等，見(jiàn)圖2。

蝕變分帶較明顯。由于巖體性質(zhì)和圍巖巖性，在蝕變過(guò)程中未能富集形成金屬礦床，接觸帶內(nèi)見(jiàn)少量含磁鐵礦蛇紋巖，呈脈狀分布。蝕變所見(jiàn)巖性及礦物組合：

1.4.1綠泥石化輝綠巖

暗綠色，成分以輝石、斜長(zhǎng)石為主，次為堿性長(zhǎng)石，次閃石、綠泥石、蛇紋石等。綠泥石化較強(qiáng)。

1.4.2矽卡巖化輝綠巖

深綠色，殘留輝綠結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造。礦物以輝石、斜長(zhǎng)石為主，次為綠泥石、綠簾石、鈉黝簾石，偶見(jiàn)石榴子石、方解石、黃鐵礦等。巖石以矽卡巖化為主、次為綠泥石化。

1.4.3角巖化泥巖

黑色，薄—中厚層狀。成分以粘土礦物為主，次為紅柱石、黑云母、藍(lán)晶石、方解石，偶見(jiàn)黃鐵礦等。角巖化較強(qiáng)，巖石堅(jiān)硬。

2. 礦體特征

2.1 礦體形態(tài)、規(guī)模、產(chǎn)狀

本礦區(qū)輝綠巖體即為花崗石飾面石材礦床，礦體南北長(zhǎng)1000m，寬100～300m（礦體圈定部分），資源估算標(biāo)高42～52m出露，出露標(biāo)高56m左右。礦體其分布范圍約2km2左右。礦體風(fēng)化剝蝕厚度一般3～7m，強(qiáng)風(fēng)化2.65m，平均4.30m。礦體受接觸帶蝕變影響不明顯，一般影響范圍小于5m。底板圍巖即為輝綠巖體。頂板為第四系覆蓋，厚度0～19.00m。圍巖為新元古界南華系下統(tǒng)史家組。

礦體形態(tài)多受輝綠巖空間展布變化而變化，礦體大致呈順層產(chǎn)出，走向由近南北轉(zhuǎn)向北東東和地層走向基本一致，和圍巖呈侵入接觸，接觸面與地層略呈斜交，傾角40°左右，傾向270°～355°。礦體較單一呈楔狀。出露標(biāo)高為56m左右。礦體形態(tài)規(guī)則、厚度相對(duì)穩(wěn)定。

3. 礦石特征

3.1 礦石類(lèi)型

礦石自然類(lèi)：輝綠巖飾面石材礦。

3.2 工藝類(lèi)型

輝綠巖飾面石材，呈墨綠—灰黑色，中間含有較多的細(xì)小白色柱體，組成象“雪松”樣花紋。礦石中綠色多為輝石及少量的暗色礦物，白色柱體為基性斜長(zhǎng)石。與標(biāo)準(zhǔn)色板對(duì)比，定名為“雪松綠”；次含有紅色斑點(diǎn)的“翡翠金花”，二者呈漸變。礦體內(nèi)分帶不明顯。主要原因基性斜長(zhǎng)石含量不均勻，出現(xiàn)部分堿性的鉀長(zhǎng)石所致。飾面石材花紋較為美觀，相當(dāng)于市場(chǎng)上低—中檔石材。

在輝綠巖侵入過(guò)程中，接觸附近有較輕微蝕變，影響范圍一般3～7m，致使礦石局部產(chǎn)生紅色斑塊，即少量紅色細(xì)脈，對(duì)局部板材外觀有一定影響。

3.3 礦石結(jié)構(gòu)構(gòu)造

3.3.1礦石結(jié)構(gòu)

礦石以輝綠結(jié)構(gòu)為主，次為輝長(zhǎng)輝綠結(jié)構(gòu)，文象結(jié)構(gòu)，自形—半自形粒狀結(jié)構(gòu)等。

3.3.2礦石構(gòu)造

礦石以塊狀為主，次為少量杏仁狀構(gòu)造。礦體平行裂隙較規(guī)則，間距一般都大于3m，裂隙上下礦石表現(xiàn)巨厚層狀，向下有逐漸增厚趨勢(shì)。

3.4 礦石礦物組合及含量

4. 成礦機(jī)制

輝綠巖飾面石材礦床形成于加里東期，巖漿呈順層侵入，輝綠巖體即為礦體。成礦圍巖為震旦系下統(tǒng)史家組，巖性分別為泥巖、粉砂巖。

此時(shí)為早古生代中奧陶世中期，加里東構(gòu)造運(yùn)動(dòng)自震旦紀(jì)晚期到奧陶紀(jì)中期以達(dá)高峰。強(qiáng)烈的構(gòu)造運(yùn)動(dòng)使華北陸塊南緣的徐淮地塊大部隆起，巖漿活動(dòng)強(qiáng)烈。本區(qū)位于徐淮地塊淮北斷褶帶東北部，宿徐弧形構(gòu)造帶核部，是本區(qū)唯一出露的實(shí)心剛體砥柱，由古老的南華系和震旦系組成。此時(shí)構(gòu)造應(yīng)力場(chǎng)應(yīng)以東西為主。出露的剛體砥柱首先接受長(zhǎng)時(shí)間近東西向主壓應(yīng)力作用，在壓力不斷增強(qiáng)超過(guò)巖層彈性時(shí)，出現(xiàn)了與主壓應(yīng)力作用方向近似垂直的褶皺帶、斷裂帶，巖層受到擠壓、隆起、斷裂、拉張、虛脫?；詭r漿由于SiO2、Al2O3等含量較低，黏度小，且基性巖漿侵入時(shí)高溫，又降低了黏度，在地殼構(gòu)造運(yùn)動(dòng)應(yīng)力向外擠壓下，沿構(gòu)造破碎帶虛脫部位侵入，在巖漿作用下，形成輝綠巖體。其形態(tài)、大小、產(chǎn)狀、走向嚴(yán)格受構(gòu)造帶控制。此時(shí)徐淮地塊基性巖較發(fā)育，例渦陽(yáng)康寨輝綠巖體、蒙城小澗集輝綠巖體、利辛馬集輝綠巖體等。巖體厚度較大，均大于300m、圍巖均為太古代五河群的片麻巖、混合巖；南華紀(jì)角巖化泥巖、鈣質(zhì)泥巖等。均呈巖床分布。利辛馬集輝綠巖礦物顆粒大小不均勻、淺色礦物含量大于暗色礦物，黑白分明、細(xì)粒膠結(jié)、巖石堅(jiān)硬。

5. 結(jié)論

本文總結(jié)了后程集礦區(qū)輝綠巖飾面石材礦床地質(zhì)特征，分析了勘查區(qū)的地質(zhì)特征，論述了礦體、礦石等礦床地質(zhì)特征及成礦機(jī)制，認(rèn)為該輝綠巖是很好的飾面石材。

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