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    河南省方城縣漆樹溝礦區(qū)風(fēng)化型礦床特征及成因探討

    2019-02-11 07:40:28張玉冰
    世界有色金屬 2019年3期
    關(guān)鍵詞:鉀長(zhǎng)石黑云母風(fēng)化

    張玉冰,雷 飛,方 芳

    (河南省有色金屬地質(zhì)礦產(chǎn)局第二地質(zhì)大隊(duì),河南 鄭州 450000)

    1 區(qū)域地質(zhì)

    區(qū)域大地構(gòu)造位置位于華北地臺(tái)南緣,秦嶺地軸北側(cè),屬北秦嶺地層區(qū)豫西南分區(qū)。區(qū)內(nèi)構(gòu)造變動(dòng)強(qiáng)烈,巖漿活動(dòng)頻繁,成礦地質(zhì)條件良好[1]。

    (1)地層。區(qū)域出露地層主要為熊耳群(Pt2xn)、官道口群(Pt2g)、欒川群(Pt3l)和第四系(Q)。

    (2)構(gòu)造。區(qū)域內(nèi)褶皺簡(jiǎn)單,斷裂構(gòu)造發(fā)育,主要以閻家莊—龍王莊背斜和北西~南東向斷裂為主。

    (3)巖漿巖。區(qū)域巖漿活動(dòng)頻繁,主要為燕山期中酸性~酸性侵入巖。分布在該區(qū)域的西部、東北部,主要為交口序列似斑狀黑云母二長(zhǎng)花崗巖(r53-1)和含中斑中粒黑云母二長(zhǎng)花崗巖(r53-2)、神林超單元細(xì)粒二長(zhǎng)花崗巖(r53-3)。

    (4)區(qū)域礦產(chǎn)。漆樹溝礦區(qū)位于華北陸塊南緣,構(gòu)造運(yùn)動(dòng)強(qiáng)烈,巖漿活動(dòng)頻繁,形成的礦產(chǎn)種類繁多,以金、鉛鋅、銅、鉀長(zhǎng)石、螢石、滑石為主的礦產(chǎn)蘊(yùn)藏豐富[2]。

    2 礦區(qū)地質(zhì)

    (1)地層。漆樹溝礦區(qū)內(nèi)出露地層分布于勘查區(qū)的東部,主要為中元古界官道口群龍家園組(Pt2l)、高山河組(Pt2g);晚元古界欒川群南泥湖組(Pt3n)、煤窯溝組(Pt3m);新生界第四系殘坡積物、洪積物。

    (2)構(gòu)造。區(qū)內(nèi)褶皺構(gòu)造和斷裂構(gòu)造簡(jiǎn)單,斷裂以北西向斷裂為主,主要褶皺構(gòu)造為閻家莊~龍王莊背斜。

    (3)巖漿巖。礦區(qū)巖漿巖(r53-1)為燕山期中酸性~酸性交口序列似斑狀中粗粒黑云母二長(zhǎng)花崗巖單元巖,東西長(zhǎng)2km,南北寬2km,東西南北均延出區(qū)外,巖性為似斑狀中粗粒黑云母二長(zhǎng)花崗巖。

    (4)風(fēng)化殼特征。風(fēng)化殼是母巖經(jīng)物理風(fēng)化、化學(xué)風(fēng)化和生物風(fēng)化作用的綜合產(chǎn)物。礦區(qū)內(nèi)花崗巖體地表較風(fēng)化強(qiáng)烈,垂直分帶明顯,自上而下分為強(qiáng)風(fēng)化帶、弱風(fēng)化帶、微風(fēng)化帶,各帶呈漸變關(guān)系,沒有明顯的界線,強(qiáng)風(fēng)化帶保留較少,弱風(fēng)化帶為區(qū)內(nèi)礦體。

    3 礦體地質(zhì)

    3.1 含礦巖體特征

    漆樹溝礦區(qū)勘查的風(fēng)化型鉀長(zhǎng)石礦床主要是風(fēng)化的似斑狀黑云母二長(zhǎng)花崗巖形成,控制風(fēng)化型鉀長(zhǎng)石礦體的平均厚度為18.6m,平均含礦率為9.3%,礦體裸露于地表,呈面狀、似層狀分布,礦體傾向與上部地形基本一致傾角為3°~5°,底部界面與當(dāng)?shù)厍治g基質(zhì)準(zhǔn)面相一致。礦體在山脊較厚,兩側(cè)厚度變小,低洼處有少量殘坡積物覆蓋,風(fēng)化深度一般8.5m~31.5m,屬風(fēng)化型鉀長(zhǎng)石礦床。

    3.2 礦石質(zhì)量及類型

    (1)礦石物質(zhì)成分。礦石的礦物成分為巨斑狀正長(zhǎng)微條紋長(zhǎng)石,含鈉長(zhǎng)石微條紋長(zhǎng)石、斜長(zhǎng)石、角閃石、黑云母、石英及磁鐵礦、榍石及風(fēng)化粘土礦物高嶺土、絹云母、綠泥石等。礦石的化學(xué)成分:主要為SiO2、K2O、Na2O、Al203、TiO2、Fe2O3、MnO、CaO、P2O5、MgO等。

    (2)礦石結(jié)構(gòu)、構(gòu)造。礦石結(jié)構(gòu)主要為似斑狀中粗?;◢徑Y(jié)構(gòu),次為斑狀結(jié)構(gòu)、交代巨斑(似斑狀)結(jié)構(gòu)、交代熔蝕結(jié)構(gòu),局部二長(zhǎng)結(jié)構(gòu),微條紋結(jié)構(gòu)等。礦石構(gòu)造呈松散砂狀。局部見鉀長(zhǎng)石斑晶呈定向排列,形成似脈狀構(gòu)造。

    (3)礦石的含礦率。鉀長(zhǎng)石的含礦率即經(jīng)篩選水洗后的鉀長(zhǎng)石的重量百分比,在礦體中,礦體頂部含礦率較低,中下部含礦率較高,含礦率的高低與風(fēng)化程度、鉀長(zhǎng)石斑晶分布均勻有關(guān)。有的部位斑晶富集,有鉀長(zhǎng)石脈穿插,含礦率就高。通過淺井及鉆探工程取樣,篩選水洗后。稱重計(jì)算出鉀長(zhǎng)石斑晶的含礦率最高為15.8%,最低為7.0%,平均為9.3%。

    (4)礦石類型。區(qū)內(nèi)鉀長(zhǎng)石主要是賦存在風(fēng)化花崗巖中的長(zhǎng)石斑晶,礦石主要有益組分為K2O+Na2O含量10.96%~14.48%,平均12.93;Al2O3含量20.24%;有害組分TiO2+Fe2O3含量0.44%~0.88%,平均0.76%。礦石類型屬風(fēng)化花崗巖型鉀長(zhǎng)石礦。

    3.3 礦體圍巖及夾石

    礦體圍巖主要為微風(fēng)化或者未風(fēng)化的似斑狀黑云母二長(zhǎng)花崗巖。由于少量花崗巖風(fēng)化程度較弱,形成了夾石,夾石一般在礦體中零星分布,且一般體積不大,呈橢圓狀或者瘤狀等不規(guī)則狀,主要分布于礦體的底部。

    4 礦床成因及找礦標(biāo)志

    4.1 礦床成因

    鉀長(zhǎng)石斑晶產(chǎn)于似斑狀黑云二長(zhǎng)花崗巖風(fēng)化帶中,其成因?qū)亠L(fēng)化型鉀長(zhǎng)石礦床。

    (1)原巖是形成風(fēng)化礦床的物質(zhì)基礎(chǔ),礦石的物質(zhì)組分與原巖組分關(guān)系密切。巖體中礦物顆粒大小的差異是風(fēng)化程度最直接的因素?;|(zhì)顆粒細(xì)、表面積大、風(fēng)化作用進(jìn)行的快而徹底。斑晶顆粒大,表面積相對(duì)較小,風(fēng)化作用進(jìn)行的緩慢而弱,故形成風(fēng)化型鉀長(zhǎng)石礦床的物質(zhì)基礎(chǔ)。

    (2)構(gòu)造是控巖成礦的重要因素,區(qū)域上斷裂構(gòu)造發(fā)育,表現(xiàn)為多期次活動(dòng),為成巖和成礦提供了良好的構(gòu)造條件。似斑狀黑云母二長(zhǎng)花崗巖是在巖漿結(jié)晶的物理化學(xué)條件較穩(wěn)定,巖漿結(jié)晶速度較緩慢等特殊條件下形成的。由于后期的次級(jí)構(gòu)造活動(dòng)強(qiáng)烈,花崗巖體發(fā)生破碎,并派生不規(guī)則的網(wǎng)狀裂隙或節(jié)理,利于風(fēng)化水解作用的進(jìn)行,由于該區(qū)風(fēng)化殼侵蝕作用微弱,大部分得以保存。

    (3)礦區(qū)地勢(shì)平緩,區(qū)內(nèi)水系較發(fā)育,溪溝呈樹枝狀展布,廣泛的匯水面積提供了豐富的地表水源,為區(qū)內(nèi)提供了舒緩的水動(dòng)力條件。大氣降水及地表水以垂直滲透為主,巖石裂隙發(fā)育,地表水滲透速度快,有利于風(fēng)化,故形成的礦體厚度較大。

    (4)礦床成礦的主要控制因素為原巖成分和風(fēng)化作用,礦體的物質(zhì)組分受原巖成分和風(fēng)化程度的控制。礦體呈面狀分布于花崗巖風(fēng)化帶的中部,為原地風(fēng)化產(chǎn)物,傾向與上部地形基本一致。礦床風(fēng)化剖面分帶清楚,自上而下分為強(qiáng)風(fēng)化帶、弱風(fēng)化帶和微風(fēng)化帶。強(qiáng)風(fēng)化帶保存較少,僅存在與礦體頂部的低洼處,礦體由弱風(fēng)化帶組成。

    4.2 找礦標(biāo)志

    (1)巖漿巖標(biāo)志:燕山晚期侵入巖似斑狀黑云母二長(zhǎng)花崗巖,是尋找礦床的前提。

    (2)風(fēng)化標(biāo)志:區(qū)內(nèi)花崗巖由于后期的次級(jí)構(gòu)造活動(dòng)強(qiáng)烈,花崗巖體發(fā)生破碎,并派生不規(guī)則的網(wǎng)狀裂隙或節(jié)理,利于風(fēng)化水解作用的進(jìn)行,由于該區(qū)風(fēng)化殼侵蝕作用微弱,礦體大部分得以保存。

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