广东省五华县犁金坑矿区岩体与成矿模式浅析

时间:2022-04-29 04:21:23

广东省五华县犁金坑矿区岩体与成矿模式浅析

摘 要: 本文通过对犁金坑矿区岩体分布、规模、矿物特征与成矿规律的研究,总结了矿区内岩体与陶瓷土之间的相互关系,研究表明该矿床属风化残积型陶瓷土矿床,成矿与花岗斑岩风化残积密切相关。

关键词: 陶瓷土; 岩体; 成矿模式

犁金坑矿区位于广东省五华县城南西220°方向,平距约50km处。2015年8月至2016年7月,广东省有色金属地质局九三五队开展了《广东省五华县华阳镇犁金坑矿区陶瓷土矿详查》地质工作,从而获得了该矿区丰富的地质资料。通过资料我们发现,犁金坑矿区陶瓷土矿床属风化残积型陶瓷土矿床,具有该类矿床的地质特征,可为类似矿床的寻找提供帮助。

1. 矿区地质

矿区区域上位于北东向紫金―博罗断裂带与莲花山断裂带和东西向佛冈―丰良构造带复合部位附近,区域构造以北东向五华大断裂为主。矿区内出露地层主要为第四系(Q),矿区内岩浆岩发育广泛,主要为燕山期花岗岩,分别为燕山二期似斑状黑云母花岗岩(γ52(2))和燕山四期花岗斑岩(γπ53(1)),此外尚有细粒花岗岩呈脉状侵入。

2. 矿区内地层

V区范围内未见沉积岩出露,仅见第四系之残积、坡积和洪冲积层,前者多分布于正地形表层,成分以棕红或棕黄色粘性土为主,含多量石英砂、砾,局部见脉石英碎块,岩心呈硬塑且具较强粘性的土块状,厚度多为1m~3m;后者见于负地形,成分以砂、砾为主,含多量粘性土,结构松散,厚度一般为0.5m~1.0m。

3. 矿区内岩体

3.1 燕山二期似斑状黑云母花岗岩(γ52(2))

似斑状黑云母花岗岩岩体大面积广泛分布于矿区内,岩石呈灰白―浅灰白色,斑晶主要为钾长石和石英,钾长石为灰白―浅肉红色板状晶形,粒径10mm~30mm,石英呈他形、粒状,粒径6mm~10mm,斑晶含量约占20%。基质由石英、钾长石、斜长石和黑云母等组成,粒径多为2mm~5mm。岩石呈似斑状结构,块状构造(照片1)。岩石蚀变弱,具绢云母和绿泥石化。

3.2 燕山四期花岗斑岩(γπ53(1))

花岗斑岩呈小岩株状侵入于燕山二期似斑状黑云母花岗岩中,花岗斑岩呈较浅的肉红色,变余斑状结构,块状构造。斑晶主要为钾长石、石英及少量的斜长石,斑晶含量15%~20%,其中钾长石含量10%~15%,石英含量5%~8%,斜长石含量2%~3%;基质矿物颗粒较均匀,基质由微晶的石英、长石、绢云母和少量的白云母、高岭石等组成,基质含量80%~85%,暗色矿物少,矿物粒径多为1mm~2mm,呈鳞片粒状变晶结构(照片2)。花岗斑岩风化后为灰白色砂质土状,即陶瓷土矿体。

3.3 脉岩

区内尚见浅灰色、均粒、粒径约1mm的细粒花岗岩岩脉,宽约1m,呈近似南北向延伸的脉状,侵入于燕山二期(γ52(2))似斑状黑云母花岗岩中,岩石主要由石英(27%~32%)、长石(56%~60%)、少量云母和暗色矿物等组成。其风化产物亦呈以白灰色为主的土块状。因其石英含量较多,表面略显粗糙而与花岗斑岩风化矿石区分。

4. 矿体特征

4.1 成矿原岩特征

矿体成矿原岩为燕山四期花岗斑岩,岩石受后期风化作用,钾长石多次生变化为黄褐色的粘土矿物,也有部分斜长石次生变化为呈细粒小鳞片状的绢云母和绿泥石。据镜下对新鲜的花岗斑岩观察,岩石为变余斑状结构,块状构造。变余斑晶主要由钾长石、石英和少量斜长石等组成,变余斑晶含量15%~20%,其中钾长石含量10%~15%,斜长石含量2%~3%,石英含量5%~8%。钾长石斑晶,肉红色,长板状,边部有熔蚀现象,玻璃光泽;石英斑晶,无色,自形晶,粒状,边部有熔蚀现象,玻璃光泽;斜长石斑晶,白色,长板状,边部有熔蚀现象,玻璃光泽;基质为鳞片粒状变晶结构,主要由微晶的石英、长石、绢云母和少量的白云母、高岭石等矿物组成,含量80%~85%,绢云母蚀变较强。

依据以往两个钻孔的化学分析结果,本区中―微风化花岗斑岩Al2O3含量为12.5%~13.6%,低于《高岭土、膨润土、耐火粘土矿产地质勘查规范》(DZ/T0206―2002)中砂质高岭土Al2O3含量>14%的要求;K2O+Na2O10%);其放射性检测结果C(226Ra)=275(Bq/kg),C(232Th)=81(Bq/kg),C(40K)=1214(Bq/kg),内照指数IRa=1.38,外照指数Iγ=1.34。综合以上因素,本区中―微风化花岗斑岩不能作为瓷石利用。

4.2 风化壳特征

矿区内风化壳自上而下依次为:残坡积层、全风化花岗岩以及强风化花岗岩。

残坡积层分布于正地形表层,成分以棕红或棕黄色粘性土为主,呈硬塑且具较强粘性的土块状,内含大量石英砂、砾,局部见石英脉碎块,厚度一般为2m~4m。

全风化花岗岩,呈红褐―黄褐色土状,已经完全风化成砾质粘性土状,原岩结构构造已被破坏。主要由石英、长石、黑云母等组成,其中石英呈无色它形粒状,粒径2mm~3mm,长石,均已风化呈土状,晶形已无法辨识,黑云母风化呈粘土状,少许未完全风化者晶形仍可辨识,呈黑色片状,大小1mm~2mm。勘查区内全风化花岗岩厚度一般为4m~8m,最小厚度为1m,最大厚度28m。稀土矿体主要赋存于全风化中―粗粒似斑状黑云母花岗中。

强风化花岗岩,呈红褐色,仍保留原岩的结构和构造。主要由石英、长石、黑云母等组成,其中石英呈无色它形粒状,粒径2mm~3mm,长石,风化后呈土状,风化土中仍可见大小不等的粒状长石,黑云母风化后呈粘土状,未完全风化者晶形仍可辨识,呈黑色片状,大小1mm~2mm。

4.3 矿石质量

表1 矿石主要化学成分变化范围表

[化学组分(%)\&变化范围\&平均值\&Al2O3\&14.27~26.48\&16.85\&K2O\&0.71~5.64\&3.49\&Na2O\&0.034~2.22\&0.339\&SiO2\&66.95~76.89\&73.08\&Fe2O3\&0.63~1.91\&1.23\&TiO2\&0.015~0.11\&0.033\&]

矿石由全风化花岗斑岩组成,矿石呈白色、黄白色、灰白色、浅肉色等,岩质软弱,结构松散,手捏成砂土状,矿物成分主要为石英(约45%~55%)、高岭石族粘土矿物(约40%~50%)、少量绢云母及铁质等。

矿石主要有用有益组分为Al2O3、K2O和Na2O、SiO2,主要有害组分为Fe2O3和TiO2。其中Al2O3含量14.27%~26.48%,平均含量16.85%;K2O含量0.71%~5.64%,平均含量3.49%;Na2O含量0.034%~2.22%,平均含量0.339%;SiO2含量66.95%~76.89%,平均含量73.08%;Fe2O3含量0.63%~1.91%,平均含量1.23%;TiO2含量0.015%~0.11%;平均含量0.033%。有益M分含量和有害组分含量符(下转30页)(上接27页)合陶瓷土工业要求,属砂质陶瓷土工业类型,矿体主要化学成分变化范围见表1。

4.4 矿体围岩与覆盖层

矿体围岩主要为燕山二期中―粗粒似斑状黑云母花岗岩,局部为中―微风化花岗斑岩。中―粗粒似斑状黑云母花岗岩呈灰白―浅灰白色,斑晶主要为钾长石和石英,钾长石为灰白―浅肉红色板状晶形,其大小在10mm~30mm之间。岩石呈似斑状结构,块状构造。岩石蚀变轻微,具绢云母和绿泥石化。与矿体接触界线明显。

矿体覆盖层:主要为残坡积层,局部见黑云母花岗岩残留顶盖。残坡积层灰黄、棕黄色,砂质粘土,主要矿物成分为石英砂粒、粘土,顶部见植物根茎。矿区覆盖层厚度0.20m~24.00m,平均厚度约3.15m。

矿体底板:主要为黑云母花岗岩,局部为中―微风化花岗斑岩。

5. 岩体与成矿模式浅析

犁金坑矿区陶瓷土矿床成矿模式可以认为是:花岗斑岩岩体长期处于相对稳定的隆起区,形成了极有利于风化残积矿床形成的丘陵地貌环境,经长期的风化淋虑作用而形成的风化残积型陶瓷土矿床。成矿原岩为花岗斑岩,系属含铝较高的铝硅酸盐类岩石,在亚热带潮湿温热的气候条件下,由于大气降水的渗透和流动,在二氧化碳和生物等的共同参与作用下,这些弱酸性的水使岩石中的碱或碱金属及部分二氧化硅呈胶体状态被迁移带走,而不易风化的石英及在表生环境下稳定的高岭石等粘土矿物,则在开阔的山脊、缓坡等微地貌区富集,这种地质作用在漫长的地史时期反复进行,便形成了具有一定规模的风化残积型陶瓷土矿床。

参考文献

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