湖南省平江永享硅石矿床地质特征及成因探讨

[摘要] 平江永享硅石矿是近年来新发现的非金属矿床。本文详细论述了该矿床的地层、构造、岩浆岩的特征，并对矿床形态、矿石成分特征、矿石质量特征、矿床围岩蚀变特征作了系统论述。在此基础上，探讨了该硅石矿床的成因，初步认为本矿床属中-低温热液裂隙充填型矿床。

[关键字]硅石床矿床 地质特征 成因 湖南平江

[中图分类号]P611 [文献码] B [文章编号] 1000-405X（2013）-2-25-2

1 矿区地质概况

1.1 地层

矿区内出露地层有中元古界冷家溪群第四岩组（Pt2ln4）和第四系（Q）。

中元古界冷家溪群第四岩组（Pt2ln4）：遍及工作区，为一套浅变质细碎屑岩，泥砂质、粉砂质绢云母板岩夹条带状绢云母板岩、绿泥石绢云母板岩、砂质板岩及凝灰质细碎屑岩，具复理石建造。

第四系（Q）：永享-梭墩、秦家坊-西岭谷地中普遍可见。上部为灰黑色耕植土；下部为河流粗砂砾岩。

1.2 构造

矿区位于平江县北西向斜的北东翼，伴随产出有永享至梭墩褶皱轴，挤压破碎带宽几十米，产状直立，被斜长花岗岩上侵，已查明断层有五条。从展布的方位来看，有北东东向、北西向、北东和北北东向。

北东东向压性断层：出露在黄道冲-梭墩一带，发育在花岗岩体内，走向70°～80°，倾向北西或南东，倾角60°～70°，在数十米宽的挤压破碎带中可见舒缓波状的断层面、断层泥；沿板劈理充填有花岗岩脉及硅石脉构造透镜体、扁豆体、角岩化、片岩化、糜棱岩化等，展示了压性结构特征。在地貌上形成平面山、断层陡崖，三角面发育。

北西向平推断层：出露在枫树咀、坳背、古井-智义等地，控制区内Ⅱ、Ⅳ号矿体，走向310°～330°，倾向北西，倾角大于50°，向北西延伸没入洞庭湖拗陷盆地中。

北东、北北东向断层性质不明，出露在长洞里和八里等地，走向20°～40°，倾向北向，局部转向南东，倾角45°～70°，控制Ⅴ、Ⅵ、ⅩⅣ、ⅩⅤ、ⅩⅥ、ⅩⅦ、ⅩⅨ、ⅩⅪ。ⅩⅫ和ⅩⅥ矿体，在地貌上多形成突出的山脊和陡崖及深坎峡谷。断层带见挤压破碎带、角砾岩、糜棱岩化、断层泥、硅化带及矿化现象。破碎带宽10～50m，沿断裂带有花岗岩体侵入。

1.3 岩浆岩

区内岩浆岩活动频繁，侵入体可分为二长花岗岩、斜长花岗岩及花岗伟晶岩脉。

（1）二长花岗岩（ηγ53），见于塘坡里至寒石一带，产于中元古界冷家溪群第四岩组浅灰色～灰绿色绢云母板岩中，穿层侵入，呈岩脉产出。组成北东向岩带，单个岩体呈北西向展布，主要受北西或北西西向复式背斜轴部 控制。围岩蚀变为绢云母化，外接触变质带较宽。颜色呈棕红色-灰白，主要成分有正长石、斜长石、硅石，次之为黑云母，呈斑状、块状，硅石呈不规则状，粒径最大为5～10cm，大小不一，无序排列。长石强风化为棕红色亚粘土，结构疏松。在接触带内常见铜、铅锌等矿。

（2）斜长花岗岩（时代不明），颜色以深灰色为主带白色，成分以斜长石为主，石英次之，少量黑云母，中粗粒～中细粒结构，块状构造。零散分布于南部，产硅石矿。

（3）伟晶岩脉，颜色以白色为主，主要成分为石英、长石，结晶程度高，致密状。主要发育在斜长花岗岩内，与斜长花岗岩融为一体，分布于八里、寒石至仁里一带，产于中元古界冷家溪群第四岩组浅灰～灰绿色绢云母板岩中，以侵入为主，呈岩脉产出，走向多为北西。围岩蚀变具硅化。矿区北部伟晶岩脉在二长花岗中也较发育，主要矿产为长石、硅石；矿区南部伟晶岩脉中伴生铌钽矿、锂辉石、长石等矿产。

2 矿床地质特征

2.1 矿体形态、产状、规模

本区共发现硅石矿体26条，赋存于（绢云母）板岩和花岗岩体内，尤以（绢云母）板岩中居多。矿体中呈雁行式排列，空间上主要分布于矿区的中部、南部和北东部，少数分布在矿区北西部。矿体形态呈脉状，矿体一般顺板劈理侵入，亦有沿断裂产出的，矿体与围岩界线清晰，沿走向呈膨大缩小藉节状变化，沿倾向往下有增厚的趋势，一般厚度2.50～3.70m，最厚处9.44m（ZK1控制Ⅶ号矿体）。矿石内不含金属硫化物，见白云母化和长石化。单矿体走向长350～2300m。

2.2 矿石质量

2.2.1 矿石结构、构造

本矿床硅石矿石呈白色、浅灰色，厚层，块状构造，质坚硬，断口锋利，受挤压破碎，裂隙发育，沿裂面常见黑色铁锰印膜浸染，形态似树枝状。质纯者为透明至半透明状，具玻璃和油脂光泽，含SiO2一般在98.33%左右，最高达99.93%，不含金属硫化物，沿裂隙见少量白云母片。

2.2.2 矿石物质成分

本区矿石矿物为单一的石英，矿石矿物以石英为主，局部地段见长石、云母、锂辉石、绿柱石、细晶石、铪锆石等矿物。

2.3 矿石类型及品级

本区硅石矿石自然类型主要为块状硅石。

矿石工业类型属易选矿石类硅石矿。

据槽探、坑探取样分析结果，矿体含SiO2最高达99.93%，最低90.44%，矿区平均品位98.33%；其中Fe2O3平均含量为0.17%，Al2O3平均含量为0.87%，原生矿石质量大部分达到平板玻璃硅质硅石矿三级品以上，部分矿石可达一等品质量要求。

3 矿床成因探讨

区内硅石矿体赋存于绢云母板岩及花岗岩体内，当板劈理发育处，具硅化，长石化及白云母化，预示着所有硅石矿产出都与挤压破碎带中的板劈理有关，且矿化强度与挤压破碎带中的板劈理发育程度成正比，特别是在花岗岩脉中及其附近绢云母板岩中，挤压破碎带宽度大，板劈理发育，片理密集，硅化强，预示着有硅石矿体存在。

矿区的岩浆活动，为矿石的形成提供了物质来源。矿区小的断裂和裂隙比较发育，可见硅石矿石脉剪切板岩，硅石矿脉呈脉状产出，与围岩产状一般大角度相交，但交界处围岩蚀变不明显，靠近花岗岩的矿区，硅石品位明显比远离岩浆岩的矿石品位低，且较多的为长石矿及锂、钽稀有金属元素矿。故可推测深部岩浆沿着裂隙侵入，挥发组分在这些裂隙富集成矿，该硅石矿为岩浆活动及后期热液活动的产物。

硅石矿的成矿具有多期性，热液叠加特征明显。成矿作用大致经历了沉积成岩-区域变质-构造岩浆热液作用三大阶段，其中沉积岩与花岗岩是矿源物质形成的主要前提，区域变质作用和岩浆活动是促进矿质溶解、迁移、富集成矿的先决条件，而构造热液作用则是矿床遭受改造、叠加、富集成矿的最终结果，故矿床成因类型可初步定为高-中温热液裂隙充填型矿床，工业类型属岩石类硅石矿。