孫 潔,廖達軍
(江西省核工業(yè)地質局二六三大隊,江西 吉安 343000)
大坪礦區(qū)位于萬安縣與贛縣區(qū)的交界處,區(qū)內(nèi)燕山期的礦石出露明顯,通過對區(qū)域地質特征、礦床地質特征、控礦因素等進行分析,區(qū)內(nèi)具有一定的找礦前景。
礦區(qū)所處大地構造位置為華夏板塊(Ⅱ)、南嶺東段隆起帶(Ⅱ23)、羅霄~諸廣隆起 (Ⅱ2~13)的南東邊緣,區(qū)域構造上位于北東向的大余~南城斷裂帶與北西向的萬安~會昌~云霄深斷裂帶的夾持部位。區(qū)內(nèi)經(jīng)歷了長期的地質發(fā)展歷史和多期次構造運動,加里東期構造旋回形成區(qū)內(nèi)近南北向褶皺構造基底,海西~印支運動使基底地層褶皺改造加強,燕山大陸活化階段斷塊差異升降,形成一系列左行剪切褶皺和韌~脆性斷層[1],并伴有大規(guī)模的多期次的礦物侵入。
區(qū)域地層出露古生代寒武紀早世牛角河組(∈1~2n),新元古代震旦紀沙壩黃組(Z1s)、壩里組(Z1b)、老虎塘組(Z2l),第四系沿河谷和山間小盆地分布,見圖1。
圖1 區(qū)域地質簡圖
區(qū)域地質構造復雜,具有長期活動的特點,以北東向、北西向構造為主,構成本區(qū)的構造骨架。本區(qū)位于竹高嶺一二斗坑復式倒轉背斜的西翼,該背斜核部地層為沙壩黃組,兩翼地層為牛角河組、高灘組,軸面傾向于東部,受后期走滑作用的影響,使軸跡呈“S”形展布,總體走向約5°~10°,兩翼發(fā)育一系列次級背向斜,其軸面與褶皺一致或小角度相交。區(qū)內(nèi)斷裂構造主要為棋桿前~五田斷裂,礦石構造的分帶性良好,斷裂性質為先張后壓扭,形成于加里東晚期,燕山晚期活化。
研究區(qū)內(nèi)部分礦石侵入于震旦紀與寒武紀地層中,侵入界線多為港灣狀,也見有舒緩波狀,總體呈外侵,侵入面傾角在60°~65°不等,內(nèi)接觸帶發(fā)育細粒狀礦石。
礦區(qū)大面積出露寒武系牛角河組,僅在低洼處分布有第四系(Q)。牛角河組主要為淺灰色中層一厚層狀碎屑礦石、長石石英、淺綠色粉砂質礦石呈近不等厚互層,間夾灰黑色中層一薄層狀含炭板礦石、條紋條帶狀礦石、淺灰綠色絹云母等,地層厚度大于700m。第四系主要為地層沉積物,呈黃褐色、灰黑色,厚度大致范圍為0m~5m。
礦區(qū)位于竹高嶺一二斗坑復式倒轉背斜的西翼,該褶皺控制著基底地層的延伸,屬緊閉線型復式倒轉褶皺,礦區(qū)地層總體走向北東~南西,其傾向以北西為主,傾角42~60°。
區(qū)域上經(jīng)歷了多次構造運動,礦區(qū)斷裂構造發(fā)育,主要有2組斷裂構造,一組為北北東向,有F1、F2,一組為北西向,有F3等,以F1斷裂規(guī)模最大,是棋桿前~五田斷裂的次級構造,經(jīng)歷了多階段的活動過程,斷裂早期顯示為張性,經(jīng)過印支、燕山兩次構造運動,改造為壓扭特征。F1斷裂出露于礦區(qū)中部的牛角河組絹云母中,斷裂二側常見有綠泥石化、高嶺土化、硅化等??傮w走向為北北東向,傾向北西,傾角57°~88°不等,其南西方向延伸至礦區(qū)外圍直至贛縣一帶,北東方向延伸至礦區(qū)邊界,區(qū)域上出露長約2500m,寬15m~40m。斷裂中充填物主要為細晶類型礦石,局部見有構造破碎帶。此斷裂構造為礦區(qū)勘查提供重要依據(jù)。
礦區(qū)東南方向出露的礦石系晚侏羅世侵入體,礦物特性為中細粒斑狀黑云母,呈灰白色,風化后為黃白色,似斑狀結構,斑晶含量為5%~10%,成份為斜長石、鉀長石構成?;|為細?;◢徑Y構,粒徑為0.75mm~2.5mm,具弱片麻狀構造。
礦脈主要以細晶形式產(chǎn)出,礦脈走向總體為北北東向,傾向北西,沿傾斜方向延伸長度較穩(wěn)定,并有膨大、收縮、尖滅現(xiàn)象。風化后呈灰白色,細晶結構、松散土狀構造,塊狀構造,主要礦物為斜長石,其次為鉀長石、石英、黑云母等。
礦體呈脈狀產(chǎn)出于牛角河組地層中,礦區(qū)圈出的礦體以Ⅰ號礦體、Ⅱ號礦體為主,其它礦體規(guī)模較小。Ⅰ號礦體、Ⅱ號礦體特征敘述如下:
Ⅰ號礦體:呈規(guī)則的脈狀產(chǎn)出,礦體的走向為北北東向,一般為19°~42°,傾向北西,傾角為57°~81°。礦體沿走向控制長約650m,真厚度一般17.82m~39.58m,平均28.29m,變化系數(shù)27.70%,礦體厚度為穩(wěn)定程度;Al2O3品位在11.48~20.00%之間,平均14.29%,變化系數(shù)8.18%,礦體品位為均勻程度;礦體大部分礦段直接裸露,僅1線、3線覆蓋層厚度2.20m~5.60m;礦體主要分布在+130.5~+241.0m之間,礦體控制的垂直埋深為+0~+75.60m;地表0m~6m為全風化層,呈松散土狀,為瓷土礦層,但不連續(xù),下部為強風化~弱風化層。
Ⅱ號礦體:呈規(guī)則的脈狀產(chǎn)出,礦體的走向為北北東向,一般為16°~42°,傾向北西,傾角為42°~75°。礦體沿走向控制長約450m,真厚度一般11.11m~45.48m,平均30.37m,變化系數(shù)34.64%,礦體厚度為穩(wěn)定程度;Al2O3品位在12.90~17.38%之間,平均14.80%,變化系數(shù)8.30%,礦體品位為均勻程度;礦體大部分礦段直接裸露,僅2線、4線覆蓋層厚度0.60m~1.40m。礦體主要分布在+133.5~+208.2m之間,礦體控制的垂直埋深為+0~+46.30m;地表0m~3m為全風化層,呈松散土狀,為瓷土礦層,但不連續(xù),下部為強風化~弱風化層,呈巖石狀,為瓷石礦層[2]。
礦區(qū)礦體總的形態(tài)而言,走向呈較穩(wěn)定脈狀,并有膨大、收縮、尖滅現(xiàn)象,傾向延伸穩(wěn)定,未揭穿,形態(tài)復雜受斷裂控制,產(chǎn)狀與斷裂基本一致。
礦石呈淺灰色,風化后呈灰白色。礦石中主要礦物為斜長石(約占65%~72%)、鉀長石、石英、黑云母及少量黃玉、磷灰石等組成。斜長石呈半自形板狀,長徑0.5mm~1.2mm,已強粘土化,僅剩下外形輪廓。正長石呈他形一半自形板狀,長徑0.7mm~1.5mm,具中一強泥化。石英呈他形一半自形粒狀,粒徑0.4mm~2.5mm,局部具熔蝕及長英質環(huán)邊。黑云母呈半自形片狀,片徑0.4mm~0.8mm,多綠泥石化。
礦石礦物成分簡單,礦石中有用礦物主要為長石風化物高嶺石,其次為多水高嶺石、絹云母等。礦石化學成分見表1。
表1 礦石化學成分一覽表
各礦體之間的界線清晰,礦石的礦化蝕變見有高嶺土化、硅化、褐鐵礦化、絹云母化、綠泥石化等。礦體僅有少量的夾石,僅在ZK7~03見絹云母板巖夾層,夾層厚度為3.10m,另在0線見有構造破碎帶。
大坪地區(qū)礦床的成礦原石為灰白色細晶巖,是由酸性礦石侵入構造斷裂帶形成的礦脈。燕山期區(qū)內(nèi)進入大陸邊緣活化階段,侏羅紀晚世,富含長石的礦體大規(guī)模侵入震旦紀與寒武紀地層中,并伴隨規(guī)模較大的北東向斷裂活動。燕山晚期深源礦石經(jīng)淺層分異,含鈦較低的酸性礦物沿北北東向斷裂帶導入就位[3]。礦體的規(guī)模與容礦斷裂構造的規(guī)模大小密切相關,成礦期斷裂規(guī)模大小決定著礦體規(guī)模的重要因素。長石云母等礦物不斷地轉化為黏土礦物而形成瓷土礦,形成風化殘積型礦層,一般賦存在地表0m~6m,且不連續(xù)。因此,區(qū)內(nèi)礦床成因是以燕山晚期酸性礦石淺層分異為主導,疊加次生風化作用共同制約的。
本礦床是燕山晚期深源酸性礦石分異形成的產(chǎn)物,地表風化殘積作用起了Al2O3富集效果。
(1)礦區(qū)Ⅰ號礦體經(jīng)村莊往北東方向、往南西到贛縣方向追索均見有礦化點出露,已知細晶礦脈的走向延伸方向是尋找新礦床的有利方向[4],是尋找礦床的有利方向。
(2)斷裂形成應力虛脫空間,為成礦提供侵位契機,區(qū)內(nèi)北東向、北西向斷裂帶是容礦構造形成區(qū)域,斷裂構造是間接找礦標志。
(3)區(qū)內(nèi)彈前巖體外接觸帶常見有酸性礦脈發(fā)育,是找礦的有利區(qū)域。
(4)礦區(qū)的鉆探資料看,當?shù)厍治g基準面之下-156m的礦石結構、構造、礦物化學成分與上部的無明顯差異,侵蝕基準面之下未來也可成為有利的找礦方向[5]。
(5)大坪礦區(qū)東南方向10km處的贛縣龍?zhí)兜V區(qū)及東部毗鄰的九龍礦區(qū)在礦脈中均見有風化殘積型礦物出露,區(qū)內(nèi)緩丘、平緩山坡上部及頂部是找礦的有利部位。礦區(qū)外圍也有較好的找礦遠景,合理勘查開發(fā)本區(qū)礦產(chǎn)資源,可帶動當?shù)氐V業(yè)經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展,具有良好的社會經(jīng)濟效益。