海南文昌北部地區(qū)礦山地質(zhì)特征及成因探析

彭 程，周迎春，李國杰，吉榆師

（海南國際資源（集團(tuán)）股份有限公司，海南 ?？?570206）

龍馬砂礦床位于瓊北地區(qū)東北部，探獲礦石資源儲量（122b+332）13846.56萬噸，采礦區(qū)儲量分割后，采礦區(qū)可開采利用的礦產(chǎn)資源儲量（122b+332）9532.39萬噸，屬于易采易選礦型礦床。

1 礦區(qū)地質(zhì)

海南文昌北部地區(qū)地層發(fā)育不全，第四系（Q）分布廣泛。區(qū)域侵入巖主要為二疊紀(jì)～三疊紀(jì)及侏羅紀(jì)中世的花崗巖。礦區(qū)僅有現(xiàn)第四系海相沉積地貌，第四系之下偶見花崗巖碎塊。礦區(qū)內(nèi)未見斷裂等地質(zhì)構(gòu)造。

1.1 礦區(qū)地貌

區(qū)域整體為海相沉積（圖1），位于海成砂堤后緣，以平坦二級、三級階地為主，主要為二級階地。受漁業(yè)改造原始地形，在礦區(qū)中部的北東向一線較高、西北和東南較低，海拔最值分別為20.3m和37.2m，礦體主要賦存在25m～32m之間。

圖1 海南文昌北部礦山地質(zhì)地貌圖

（①細(xì)砂（礦）②砂質(zhì)粉土③含泥細(xì)砂④泥炭土⑤粘土⑥砂礫層⑦花崗巖）

1.2 礦區(qū)地層

區(qū)域和礦區(qū)地層為第四系，主要為淺海～濱?！诚嗨樾己湍噘|(zhì)沉積，其中第四系主要為含礫砂、粘土、砂質(zhì)粘土等，賦存著豐富的礦產(chǎn)資源。

1.2.1 全新統(tǒng)沖積層（Qh31al）

全新統(tǒng)(Qh)在文昌公坡～抱羅一帶表現(xiàn)為河流沉積相中，采礦區(qū)西北部及南部表現(xiàn)為現(xiàn)代沖積，次要賦存層位，厚度0m～0.5m。

1.2.2 上更新統(tǒng)八所組（Qp3bs）

濱海相沉積，棕黃、黃及白色粉細(xì)砂、中細(xì)砂及粘土夾層，主要含礦層，在龍馬、昌灑和龍樓一帶有分布，采礦區(qū)自上而下按礦石顏色和石英砂含量可分為三個(gè)巖性段。

（1）八所組上段（Qp3bs3）：海成二級階地，地表出露，海拔28m～32m，相對高差僅0.5m～2m，呈微波狀起伏的開闊地，似層狀、層狀產(chǎn)出，邊坡0.1°～2°。主要賦存層位、優(yōu)質(zhì)礦體，厚度0m～1.0m。石英含量大于98%、含少量電氣石、鈦鐵礦等，鐵質(zhì)含量低，是優(yōu)質(zhì)礦源，如圖2所示。

圖2 八所組上段與中段整合接觸

（2）八所組中段（Qp3bs2）：海成三級階地，高差比二級階地大，呈舒緩波狀、頂部較平坦，邊坡0.5°～5°，呈近水平的似層狀、層狀產(chǎn)出。主要賦存層位，主要礦體，厚度3.0m～15.0m。石英含量95%～98%，次為粘土礦物及炭質(zhì)，偶見含鐵質(zhì)的“硬夾層”，微量電氣石等礦物。

（3）八所組下段（Qp3bs1）：隱伏分布于海成三級階地中，采礦區(qū)西北部出露。呈層狀、似層狀近水平產(chǎn)出，淺黃、白色、灰白色中細(xì)粒石英砂。主要賦存層位，厚度3m～18m，石英含量占93～98%，粘土礦物含量1～3%、微量電氣石、針鐵礦等。本段自上而下粒徑逐漸變細(xì)、顏色逐漸變淺、粘土礦物含量由少變多。與下伏北海組呈整合接觸。

1.2.3 中更新統(tǒng)北海組（Qp2b）

中更新統(tǒng)北海組（Qpb）在抱羅、昌灑、文教一帶，桔黃、棕紅、褐紅色亞砂土、砂、砂礫、砂質(zhì)礫石層,采礦區(qū)地表地表未出露。

表1 文昌北部地區(qū)礦體化學(xué)成分表

表2 礦物粒度及品質(zhì)關(guān)系表

1.3 巖漿巖構(gòu)造

2 礦體和礦石特征

2.1 礦體特征

海南文昌北部地區(qū)礦物為第四紀(jì)濱海環(huán)境的海相沉積地層，呈層狀、似層狀產(chǎn)出，形態(tài)簡單，連續(xù)分布于整個(gè)礦區(qū)。按地層將礦層從下往上劃分為三層，礦層頂板裸露、底板為粘土層。垂向上砂層及礦體厚度比較穩(wěn)定，橫向上整體北東厚、南西薄。

2.2 礦石特征

研究區(qū)礦石主要為中細(xì)粒結(jié)構(gòu)，松散砂狀構(gòu)造。石英含量94～97%，平均95.62%；泥質(zhì)粘土礦物含量3～6%，微量礦物平均含量為：鈦鐵礦1053.67g/t、電氣石836.64 g/t、鋯石194.09 g/t、白鈦礦30.53 g/t、石榴石29.16 g/t、金紅石28.13 g/t、磁鐵礦微量～33.62 g/t、獨(dú)居石微量～少量、銳鈦礦微～個(gè)別、綠簾石個(gè)別、磷灰石個(gè)別、透閃石個(gè)別、錳礦少量。主要礦石礦物特征如下：

石英：白色、淺灰色、淡黃色為主，少量淺紫色、棕褐色。透明～半透明，玻璃光澤，波狀消光。以單體為主，呈次棱、次圓粒狀，個(gè)別為六方雙錐。少量連生體。少量石英顆粒發(fā)育微裂隙，并吸附有鈦鐵礦或粘土礦物等。石英粒徑一般0.1mm～0.5mm。

鈦鐵礦：主要的重礦物之一。黑色，半金屬光澤。粒狀、板狀、次滾圓狀。性脆，硬度大。粒徑一般0.02mm～0.75mm。

電氣石：主要的礦物之一。黑色，淺棕、淺黃棕色，淺蘭色。微透明。玻璃光澤。粒狀，柱面具縱紋。斷口參差狀。硬度大。粒徑一般0.02mm～0.95mm，個(gè)別粒徑達(dá)1.20mm。

鋯石：主要礦物之一。淺紫紅色。透明～半透明。金剛光澤。粒狀、四方雙錐柱狀，碎粒狀。性脆，硬度大。粒徑0.01mm～0.25mm。

白鈦礦：常見重礦物之一。淺黃～淺黃棕色。半金屬光澤。粒狀、板狀。硬度中等。粒徑一般0.02mm～0.60mm。

石榴石：常見礦物之一。淺紅、桔紅色。油脂光澤。粒狀、致密塊狀，硬度大。粒度一般0.02mm～0.50mm。

金紅石：黑色、淺黃色、淺褐色。半金屬光澤。粒狀、柱狀。性脆，硬度大。粒度一般0.02mm～0.45mm。

其它重礦物含量微少，多呈單體存在。粒徑一般＜0.3mm。

2.3 化學(xué)成分

多元素分析表明，礦石的化學(xué)組分主要為SiO2，其次為Al2O3、Fe2O3及TiO2，其它氧化物及組分的含量甚微，各組分的變化系數(shù)均小于40%。見表1。

組分含量變化較?。捍怪狈较蜃兓淮?；東西向上總體中間相對較好好、兩端略差；從南北北，有益組分略微升、有害組分略降。

3 礦石品質(zhì)特征

粒度與品質(zhì)關(guān)系：礦石中石英粒徑一般0.1mm～0.5mm，含量達(dá)91.86%，0.3mm～0.5mm級的礦石質(zhì)量最好，可達(dá)一級品。其次是0.1mm～0.8mm級，品質(zhì)可達(dá)二級品，其他相對質(zhì)量較差，見表2。

表3 礦石類型品質(zhì)特征表

4 成因探析

本礦區(qū)為海相沉積型礦床，受沉積地層控制，主要位于第四系晚更世八所組二級階地中，少量位于全新世沖積層的三級階地。呈層狀或似層狀穩(wěn)定的分布，屬于簡單形態(tài)，水平產(chǎn)狀。0.1mm～0.5mm粒徑的石英單體為主，磨圓較好。

瓊北地層從老到新為長城紀(jì)抱板群、白堊系（少量）和第四系，巖漿巖僅有二疊紀(jì)～三疊紀(jì)和中侏羅世的花崗巖。說明長城紀(jì)到第四系之間的地層長期剝蝕，喜馬拉雅山運(yùn)動形成瓊北斷陷接受第四系沉積。瓊北在第四系沉積過程經(jīng)歷多次海進(jìn)和海退，碎屑物得到搬運(yùn)、分選和沉積形成礦物富集的礦床。