劉雙 王言偉 牟路路 李旭
(中國建筑材料工業(yè)地質(zhì)勘查中心山東總隊,山東濟南 250100)
高純石英是指ω(SiO2)≥3N-5N(99.9%~99.999%)和ω(Fe)<10×10-6的一系列石英產(chǎn)品的統(tǒng)稱,在新能源等戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè)中具有重要的地位[1]。隨著我國新興產(chǎn)業(yè)規(guī)模不斷擴大,對加工生產(chǎn)高純石英的原礦石脈石英的需求量不斷增加[2]。本次調(diào)查發(fā)現(xiàn)規(guī)模較大的脈石英脈4 處[3]。通過研究分析,總結了成礦規(guī)律,對同類型脈石英礦找礦工作有重要的借鑒意義。
調(diào)查區(qū)位于蘇魯造山帶(Ⅰ)膠南—威海隆起區(qū)(Ⅱ)膠南隆起(Ⅲ)臨沭斷隆(Ⅳ)臨沭凹陷和店頭凸起(Ⅴ)。
調(diào)查區(qū)內(nèi)出露地層主要為中生代白堊紀青山群八畝地組,大盛群馬朗溝組和新生代第四系。
區(qū)內(nèi)發(fā)育昌邑-大店斷裂、F2、F3 斷裂。昌邑-大店斷裂穿過調(diào)查區(qū)西部,總體走向20°,傾向NWW,傾角55°為左行壓扭性斷裂。F2 斷裂位于調(diào)查區(qū)南部,總體走向0°,傾向W,傾角70~80°,斷距約20m,為左行壓扭性斷裂。F3 斷裂位于調(diào)查區(qū)中部,總體走向44°,傾向NW,傾角50~70°,為左行壓扭性斷裂。區(qū)內(nèi)87 條脈石英絕大部分分布在F3 斷裂東側附近的次一級構造裂隙內(nèi),其中走向NE 向80條,占總數(shù)92%,表明脈石英總體走向以NE 向為主,與區(qū)域地質(zhì)構造走向一致。
區(qū)內(nèi)巖漿巖主要為中生代燕山晚期郭家?guī)X序列羅家單元[4],巖性為斑狀中細粒二長花崗巖,灰白色,斑狀結構,塊狀構造,主要礦物成分為斜長石、鉀長石、石英,次為黑云母等。燕山晚期侵入巖為脈石英的形成提供了熱液和礦物質(zhì)來源。發(fā)現(xiàn)的87條脈石英分布在中生代燕山晚期郭家?guī)X序列羅家單元巖漿巖的附近。區(qū)內(nèi)中生代燕山晚期巖漿活動比較發(fā)育,為脈石英形成提供了SiO2質(zhì)熱液。羅家單元花崗巖侵入在甄家溝單元花崗質(zhì)片麻巖內(nèi),巖漿熱液把深部的SiO2以及分散在圍巖中的SiO2萃取出來,沿著片麻巖內(nèi)的裂隙充填沉淀下來,形成脈石英。
區(qū)內(nèi)變質(zhì)巖主要為榮成序列甄家溝單元花崗質(zhì)片麻巖[5],巖性為細粒二長花崗質(zhì)片麻巖,淺肉紅色,細粒變晶結構,片麻狀構造,主要礦物成分為石英、正長石、斜長石等。發(fā)現(xiàn)的87 條脈石英絕大部分出露在甄家溝單元細粒二長花崗質(zhì)片麻巖中。
區(qū)內(nèi)發(fā)現(xiàn)脈石英87 條(表1),大多呈脈狀。走向以NE 向為主,與區(qū)域NE 向構造線總體方向一致,傾向為SE、NW 向,傾角近直立,脈石英規(guī)模以小型脈為主,其中脈厚度大于1.0m的主要脈體共有4條。
表1 主要脈石英礦體特征一覽表
4條主要脈石英q34、q45、q48、q49對應礦體分別為KT01、KT02、KT03、KT04。脈石英基本特征見表1。
(1)礦石類型
可分為含晶石英(水晶)、乳白色脈石英二種自然類型,主要礦物為石英。據(jù)化驗分析結果,含晶脈石英質(zhì)量較好,其次為乳白色脈石英。脈石英一般為乳白色,半透明,粒狀結構,塊狀構造。含晶石英一般為白色、淺紫色,油脂光澤,半透明,致密塊狀。
(2)鏡下礦物特征
礦石主要為石英,石英含量>98%,無色透明,他形粒狀。在石英顆粒的邊緣分布鐵質(zhì)物、粘土等礦物,含量<1.5%。
(3)化學成分
4 條主礦體礦石化學成分:SiO2含量99.14%~99.34%,平均99.25%;Al2O3含量0.15%~0.19%,平均0.17%;Fe2O3含量0.014%~0.040%,平均0.023%。主礦體礦石化學成分見表2。
表2 主礦體礦石化學成分一覽表
(1)含礦巖體
脈石英絕大部分出露在甄家溝單元細粒二長花崗質(zhì)片麻巖中。
(2)成礦物質(zhì)來源
中生代燕山晚期巖漿活動比較發(fā)育,為脈石英形成提供了SiO2質(zhì)熱液。榮成序列羅家單元花崗巖大部分侵入在甄家溝單元花崗質(zhì)片麻巖內(nèi),巖漿熱液把深部的SiO2以及分散在圍巖中的SiO2萃取出來,沿著裂隙充填沉淀下來,形成脈石英。燕山晚期侵入巖提供了熱液和礦物質(zhì)來源。
(3)控礦構造
區(qū)內(nèi)發(fā)現(xiàn)的87 條脈石英絕大多分布在F3 斷裂附近次一級構造內(nèi),該斷裂控制了脈石英的分布。斷裂構造為脈巖的形成提供了運移通道和儲礦空間。脈石英總體走向與區(qū)域地質(zhì)構造走向一致。
(4)成礦模式
燕山晚期巖漿活動比較發(fā)育,為脈石英形成提供了SiO2質(zhì)熱液。燕山晚期的羅家單元花崗巖侵入到甄家溝單元花崗質(zhì)片麻巖內(nèi),氣水熱液把深部的SiO2以及分散在圍巖中的SiO2萃取出來,沿著片麻巖內(nèi)的裂隙充填沉淀下來,形成脈石英。脈石英礦床為巖漿期后熱液型礦床。
(1)燕山晚期巖漿活動比較發(fā)育,為脈石英形成提供了SiO2質(zhì)熱液。羅家單元花崗巖大部分侵入在甄家溝單元花崗質(zhì)片麻巖內(nèi),在巖漿巖侵入后期,巖漿熱液把深部的SiO2以及分散在圍巖中的SiO2萃取出來,沿著片麻巖內(nèi)的裂隙充填沉淀下來,形成脈石英。成礦時代為中生代燕山晚期郭家?guī)X序列之后。礦床類型為巖漿期后熱液型礦床。
(2)調(diào)查區(qū)內(nèi)發(fā)現(xiàn)脈石英87 條,其中4 條主脈厚度大于1.0m 且質(zhì)量較好,4 條主礦體礦石化學成分:SiO2品位位于99.14%~99.34% 之間,平均為99.25%;Al2O3品位位于0.15%~0.19%之間,平均為0.17%;Fe2O3品位位于0.014%~0.040%之間,平均為0.023%。
(3)區(qū)內(nèi)脈石英含礦地質(zhì)體分布廣泛,斷裂及次級裂隙構造發(fā)育,為脈石英成礦提供了充足的物質(zhì)來源及良好的容礦空間,目前發(fā)現(xiàn)規(guī)模較大的脈石英4處,找礦前景較好。