郝文俊，張 徐，李光惠

(中國建筑材料工業(yè)地質(zhì)勘查中心安徽總隊，安徽 合肥 230031)

隨著水晶資源的逐步枯竭，脈石英替代水晶作為高純石英原料制備高純石英砂成為一種趨勢[1]。脈石英相對石英砂巖、石英巖成分單一，SiO2含量較高，是作為高純石英砂的重要原料[2]。本文在對休寧縣五城地區(qū)脈石英礦進(jìn)行專項地質(zhì)調(diào)查和綜合研究的基礎(chǔ)上，認(rèn)為該地區(qū)脈石英礦體分布廣泛，質(zhì)量較好，并探討其礦床成因，為下一步在該地區(qū)尋找脈石英資源指出了找礦方向。

1 成礦地質(zhì)背景

研究區(qū)處于揚子陸塊江南古隆起帶東段，欽杭成礦帶北東段，以祁門—歙縣—寧國墩斷裂、江灣(江西)—五城和祁門—五城構(gòu)成的弧形斷裂為界，將皖南地區(qū)劃分出歷口構(gòu)造區(qū)、鄣公山隆起區(qū)和白際嶺島弧區(qū)三個構(gòu)造地層小區(qū)[3]。研究區(qū)位于白際嶺島弧區(qū)，該區(qū)地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜，經(jīng)歷了晉寧期、加里東期、印支期和燕山期等多次構(gòu)造活動，總體構(gòu)造格局是后期構(gòu)造對前期構(gòu)造行跡產(chǎn)生疊加改造，使原先構(gòu)造格局發(fā)生了改變，而中生代運動是區(qū)內(nèi)較晚也是最強烈的構(gòu)造運動，最終形成現(xiàn)今的構(gòu)造格局[4]。

區(qū)內(nèi)基底由中新元古代海相淺變質(zhì)火山—碎屑巖組成，蓋層主要為侏羅紀(jì)—白堊紀(jì)陸相碎屑巖夾火山巖沉積，局部出露為泥盆紀(jì)—三疊紀(jì)海相灰?guī)r沉積?？傮w構(gòu)造呈北東向，皖浙贛深斷裂通過研究區(qū)，為主要的控巖控礦構(gòu)造，發(fā)育璜茅—五城、白際嶺等韌性剪切帶[5]，晚期疊加北東向脆性斷裂，形成了璜茅、白石坑等脈石英礦床，為區(qū)內(nèi)主要控礦構(gòu)造。區(qū)內(nèi)巖漿巖活動頻繁，主要集中在新元古代和中生代的侏羅—白堊紀(jì)，多呈北東—南西向，與區(qū)域構(gòu)造方向一致，區(qū)內(nèi)巖漿巖可分為侵入巖和火山巖。侵入巖主要為新元古代花崗巖帶和侏羅—白堊紀(jì)花崗巖帶，呈北東向串珠狀出露(圖1)。

2 礦體特征

2.1 璜茅脈石英特征

璜茅脈石英出露地層主要為中新元古代井潭組，后期韓家?guī)r體以巖枝形式侵位于井潭組，脈石英充填賦存在斷裂破碎帶中。地表出露兩條脈石英，編號分別為Ⅺ、Ⅻ礦脈(圖2)。兩條礦體受北東及北西向斷裂構(gòu)造控制。

Ⅺ礦脈：礦脈長100m，最寬處6m，最窄處1m，總體地表走向120～150°，傾向北東，傾角60～75°。Ⅻ礦脈：礦脈長120m，最寬處13m，最窄處3m，向深部延伸，夾層增厚，逐漸分支為Ⅻ-1和Ⅻ-2兩條礦脈，中間被花崗巖夾層隔開，傾向北西295～335°，傾角陡立為68～72°。

2.2 米坳脈石英特征

米坳脈石英由66條脈石英組成，發(fā)育于井潭組地層中，主要受北東向斷裂控制，其次為北西向斷裂。其中3m以上脈石英19條，占總數(shù)28.8%，1～3m的脈石英17條，占總數(shù)25.8%；1m以下的脈石英30條，占總數(shù)45.5%，規(guī)模整體較大。形態(tài)主要有脈狀、透鏡狀為主，少部分脈呈囊狀、團狀及其他形狀，其中脈狀有40條，占總數(shù)的60.6%；透鏡狀有19條，占總數(shù)的28.8%；其余形態(tài)所占比例較少。由此可知區(qū)內(nèi)脈石英規(guī)模大小不一，形態(tài)不同，多以脈狀、透鏡狀產(chǎn)出。

脈石英兩側(cè)圍巖具強烈的硅化、高嶺土化、絹云母化、綠泥石化，個別脈石英中發(fā)育黃鐵礦化等金屬礦物的現(xiàn)象。脈石英走向以北東向(30～55°)最為發(fā)育，其次為北東東向，北西及近南北方向的脈石英數(shù)量較少。脈石英大部分傾向北西，少部分傾向北東，傾角大部分在50°以上。主要有Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ五條脈石英礦體，其特征見表1。

圖1 休寧縣五城地區(qū)地質(zhì)略圖

圖2 璜茅—米坳脈石英礦地質(zhì)簡圖

區(qū)內(nèi)脈石英的延長不穩(wěn)定，大部分脈呈局部膨大，尖滅再現(xiàn)特點，但寬度大于2m的脈石英其延長規(guī)模一般都在20m以上，米坳等地大脈延伸達(dá)到300m以上，具有很好的找礦前景。

表1 米坳脈石英礦體特征

3 礦石質(zhì)量

區(qū)內(nèi)脈石英可劃分為致密狀脈石英[6]和砂糖狀脈石英兩種類型，以致密狀脈石英為主，主要分布在井潭組地層中，其次為砂糖狀脈石英，在井潭組地層及韓家?guī)r體中均有分布。致密狀脈石英乳白色，致密狀結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造，不透明—半透明，斷面具油脂光澤，主要由石英組成，常見長石、云母等礦物共(伴)生，以致密狀結(jié)構(gòu)為特征，致密狀脈石英主要為巖漿熱液型，米拗礦區(qū)Ⅰ礦脈即為致密狀脈石英；砂糖狀脈石英乳白色、白色、無色、煙灰色，砂糖狀結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造，不透明—半透明，主要由石英組成，常見長石、高嶺石、云母、綠簾石等礦物共(伴)生，以砂糖狀結(jié)構(gòu)為特征，砂糖狀脈石英主要為變質(zhì)熱液型，璜茅Ⅻ礦脈、米坳礦區(qū)Ⅴ礦脈即為砂糖狀脈石英。致密狀脈石英和砂糖狀脈石英兩種類型礦石質(zhì)量均較好，雜質(zhì)含量較低。

璜茅Ⅻ礦脈化學(xué)成分(表2)為：SiO299.28%～99.91%，Al2O30.008% ～ 0.274%，F(xiàn)e2O30.051% ～0.177%?？偟膩砜矗蟛糠置}體SiO2含量＞99.28%，Al2O3、Fe2O3等雜質(zhì)含量較低。

表2 璜茅Ⅻ礦脈化學(xué)成分 (單位：%)

米坳礦區(qū)Ⅴ礦脈化學(xué)成分(表3)為：SiO299.36% ～ 99.69%，Al2O30.055% ～ 0.121%，F(xiàn)e2O30.034%～0.109%，大部分脈體SiO2含量＞99.36%，Al2O3、Fe2O3等雜質(zhì)含量較低?？傮w來看研究區(qū)脈石英礦體質(zhì)量較好。

表3 米坳Ⅻ礦脈化學(xué)成分 (單位：%)

4 找礦標(biāo)志

(1)地層標(biāo)志：石英脈主要賦存于井潭組、韓家?guī)r體花崗斑巖中，石英脈與圍巖接觸部位有一定圍巖成分帶入，但與圍巖界線清楚，因此該類地層建造為脈石英賦存的有利地段。

(2)構(gòu)造標(biāo)志：石英脈嚴(yán)格受斷裂構(gòu)造控制，主要產(chǎn)于北東斷裂中，北東向的斷裂為本區(qū)主要找礦標(biāo)志。

(3)圍巖蝕變標(biāo)志：石英脈兩側(cè)圍巖具強烈的硅化，高嶺土化、絹云母化、綠泥石化，這種蝕變類型可作為尋找中—低溫?zé)嵋旱V床的標(biāo)志。

(4)地貌標(biāo)志：脈石英致密堅硬，抗風(fēng)化能力強，構(gòu)成正地形，常呈懸崖陡壁，構(gòu)成山脊或表現(xiàn)為連續(xù)的小陡坎，不可忽視這些地貌上的特征[7]。

(5)轉(zhuǎn)石標(biāo)志：脈石英與圍巖抗風(fēng)化能力不同，具有差異性風(fēng)化，形成的脈石英陡壁失去支撐，造成垮塌，順山溝山脊形成大量脈石英轉(zhuǎn)石，轉(zhuǎn)石存在距離脈石英礦體不遠(yuǎn)，可作為找礦標(biāo)志。

(6)地名標(biāo)志：以白石坑、白石山、白石尖等溝谷命名的地名，往往為脈石英發(fā)育地段，區(qū)內(nèi)兩處地名均以白石坑命名。

5 礦床成因

脈石英類型主要為變質(zhì)熱液型，也可能存在巖漿熱液型，分別對應(yīng)不同的成礦物質(zhì)來源。變質(zhì)熱液型脈石英主要成礦物質(zhì)來源為富含硅質(zhì)成分的變流紋巖建造，而巖漿熱液型脈石英的主要成礦物質(zhì)來源為中酸性巖漿侵入時所形成的巖漿期后熱液。

變質(zhì)作用形成的大量富硅熱液在應(yīng)力作用的驅(qū)動下，在韌性剪切帶形成的空隙往上運移，隨著壓力的降低或在物理化學(xué)環(huán)境發(fā)生變化的地段沉淀形成脈石英。研究區(qū)內(nèi)經(jīng)歷了多期次構(gòu)造運動，部分早期形成的脈石英受到變質(zhì)作用的影響，石英發(fā)生重結(jié)晶現(xiàn)象，從而形成砂糖狀結(jié)構(gòu)的脈體。巖漿作用形成的巖漿熱液成分較為復(fù)雜，形成脈石英的巖漿熱液一般是從冷卻的侵入體內(nèi)隨氣化物質(zhì)冷卻形成的水熱溶液流體。這些富含硅質(zhì)的水熱溶液流體沿著張性或張扭性斷裂裂隙運移，在斷裂上部膨大、交叉、交匯轉(zhuǎn)彎或巖性發(fā)生變化的接觸界面等物理化學(xué)條件發(fā)生變化的地段沉淀，形成形態(tài)各異的脈石英體。由此可見，本礦床成因類型屬熱液充填型礦床。

通過研究發(fā)現(xiàn)，五城地區(qū)斷裂構(gòu)造發(fā)育，具有明顯控巖控礦作用，之后它們的剪切活動在區(qū)內(nèi)形成一系列韌性剪切帶，印支運動后，韌性變形的較深層次轉(zhuǎn)變到淺部環(huán)境，燕山期的脆性斷裂疊加于韌性剪切帶中，產(chǎn)生一系列的成礦構(gòu)造和成礦結(jié)構(gòu)面[8]，為脈石英的形成提供了良好的運移通道和成礦空間。區(qū)內(nèi)中新元古地層發(fā)育，特別是井潭組地層及韓家?guī)r體花崗斑巖等含硅巖石，為脈石英的形成提供了豐富的硅質(zhì)來源。區(qū)內(nèi)脈石英分布具有一定的規(guī)律性，大致形成兩條近北東向的脈石英發(fā)育帶，受北東向斷裂構(gòu)造控制，空間上存在不同產(chǎn)狀的礦體，但受同一應(yīng)力系統(tǒng)控制。

以上有利的構(gòu)造環(huán)境、地層條件和巖漿侵位的熱源條件，為脈石英礦床提供了得天獨厚的成礦條件，具有良好的找礦遠(yuǎn)景。