臨城縣官都—青羊頭一帶石英巖礦地質(zhì)特征及成因

李斌山

（中國(guó)建筑材料工業(yè)地質(zhì)勘查中心河北總隊(duì)，河北 保定 071051）

石英巖主要用在冶金工業(yè)中作制酸性耐火磚(硅磚)和冶煉各種金屬熔劑。質(zhì)純的石英巖，可用來(lái)制石英玻璃，提煉結(jié)晶硅。結(jié)晶硅是提煉單晶硅的原料，并可制硅鋁和有機(jī)硅。在化學(xué)工業(yè)上用石英巖(硅石)制造各種硅化合物和硅酸鹽，也作硫酸塔的填充物。在建材工業(yè)中可作玻璃原料、陶瓷原料和硅酸鹽水泥的校正原料。還可用制磨石、油石、砂紙等。

優(yōu)質(zhì)石英巖在河北省屬于稀缺非金屬礦種，河北省臨城縣官都—青羊頭一帶太古界贊皇群紅鶴組地層中石英巖礦豐富，礦床規(guī)模大，SiO2含量高，是理想的石英巖礦產(chǎn)資源地。根據(jù)近階段的工作及區(qū)域地質(zhì)資料分析，結(jié)合本區(qū)礦床特征，本區(qū)石英巖礦屬區(qū)域變質(zhì)型礦床。

1 礦區(qū)地質(zhì)背景

礦區(qū)位于河北省臨城縣西偏北約25km的官都、田家莊及青羊頭一帶，礦區(qū)地形屬低山區(qū)，區(qū)內(nèi)總體地勢(shì)西高東低。礦區(qū)海拔最高為485m，最低為164m，相對(duì)高差為321m，巖石多裸露地表，地表巖石多風(fēng)化，風(fēng)化帶厚度一般1～3m，植被較發(fā)育。

在區(qū)域構(gòu)造位置上，礦區(qū)位于中朝準(zhǔn)地臺(tái)山西斷隆太行拱斷束贊皇穹斷束東部，出露基巖主要為變質(zhì)巖系。構(gòu)造線總體方向?yàn)楸北睎|。

礦區(qū)內(nèi)由老到新出露的地層為太古界贊皇群石城組(Ars)、紅鶴組(Arh)及第四系(Q)，詳見(jiàn)右圖。

贊皇群石城組(Ars)分布于礦區(qū)東南部的郝家莊、李子峪、馬山、臺(tái)峪一帶。主要巖性為混合巖化黑云斜長(zhǎng)片麻巖、黑云二長(zhǎng)片麻巖、黑云鉀長(zhǎng)片麻巖。

贊皇群紅鶴組(Arh)分布于礦區(qū)大部分地區(qū)，由上、下兩段組成。其中下段(Arh1)為石英巖礦的賦存層位，底部為灰白、黃灰色石英巖、長(zhǎng)石石英巖，中部為潔白色大理巖與石英白云母片巖互層，偶夾云母石英片巖，頂部為大理巖、含磁鐵白云母石英片巖，厚度大于600m；上段(Arh2)由深灰—綠黑色斜長(zhǎng)角閃片巖及少量綠簾石巖組成，局部夾石英白云母片巖，厚度大于400m。

官都—青羊頭一帶石英巖礦礦區(qū)地質(zhì)簡(jiǎn)圖

礦區(qū)內(nèi)構(gòu)造主要為一北北東向的逆斷層，南起石關(guān)西，北至青羊頭，走向5～10°斷于石城組內(nèi)，不同層位以斷層接觸。斷層面清楚，可見(jiàn)5～10m的破碎帶，充填的斷層泥均片理化，兩側(cè)地層牽引褶皺發(fā)育。

2 礦體地質(zhì)特征

2.1 礦體特征

礦體賦存于太古界贊皇群紅鶴組下段(Arh1)地層中。由2個(gè)礦體組成，下層礦體長(zhǎng)7100m，呈層狀北東向展布，傾向275～330°，傾角27～68°，礦體厚2.3～18.0m；上層礦體長(zhǎng)6000m，礦體呈層狀，傾向295～335°，傾角18～40°，礦體厚2.4～14.0m。礦體具有明顯變質(zhì)結(jié)構(gòu)和構(gòu)造特征，屬層狀區(qū)域變質(zhì)礦床。

2.2 礦石質(zhì)量

礦石自然類型有兩種，石英巖和長(zhǎng)石石英巖。

石英巖：呈乳白、淺粉、淺黃色，細(xì)?；◢徸兙ЫY(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造。主要礦物分成分為石英，呈他形粒狀，具波狀消光，含量大于90%，其次為少量長(zhǎng)石，長(zhǎng)石為微斜長(zhǎng)石及鈉長(zhǎng)石，具有簡(jiǎn)單的鈉長(zhǎng)石雙晶。

長(zhǎng)石石英巖：呈淺肉紅、淺灰色，細(xì)粒花崗變晶結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造。主要礦物分成分為石英，呈他形粒狀，具波狀消光，含量大于80%，長(zhǎng)石約含量5%，為微斜長(zhǎng)石及鈉長(zhǎng)石，具有簡(jiǎn)單的鈉長(zhǎng)石雙晶。

通過(guò)對(duì)全礦區(qū)483件基本分析樣品統(tǒng)計(jì)(見(jiàn)右表)，SiO2含量最高為98.72%，最低為90.02%，含量＞92%的樣品為428件，占樣品總數(shù)的89%。Al2O3含量最高為5.36%，最低為0.63%，含量＜4.50%的樣品為471件，占樣品總數(shù)的98%。Fe2O3含量最高為0.33%，最低為0.01%，含量＜0.25%的樣品為428件，占樣品總數(shù)的84%。

從表中統(tǒng)計(jì)結(jié)果可以看出，該區(qū)的石英巖礦質(zhì)量較好，完全能滿足工業(yè)上制石英玻璃，提煉結(jié)晶硅等用途。

樣品成分含量區(qū)間統(tǒng)計(jì)

3 礦床成因

根據(jù)區(qū)域地質(zhì)資料分析，結(jié)合礦區(qū)地質(zhì)特征及巖礦鑒定，推測(cè)石英巖、長(zhǎng)石石英巖原巖應(yīng)為石英砂巖、長(zhǎng)石石英砂巖。本區(qū)早元古代開(kāi)始了強(qiáng)烈的變質(zhì)作用，石英砂巖、長(zhǎng)石石英砂巖等原巖經(jīng)溫度、壓力的影響使石英、長(zhǎng)石重結(jié)晶，顆粒變大，同時(shí)使原有巖石的結(jié)構(gòu)構(gòu)造變形，從而形成石英巖、長(zhǎng)石石英巖、白云母長(zhǎng)石石英片巖，石英巖即為礦體。因此礦體受原始沉積層位控制，經(jīng)后期構(gòu)造應(yīng)力作用使礦體呈似層狀、透鏡狀。本區(qū)石英巖礦成因?yàn)閰^(qū)域變質(zhì)型礦床。

4 結(jié)語(yǔ)

臨城縣石英巖礦資源十分豐富，礦石質(zhì)量良好，具有很大的經(jīng)濟(jì)開(kāi)發(fā)價(jià)值。隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，尤其是太陽(yáng)能的開(kāi)發(fā)與應(yīng)用，優(yōu)質(zhì)石英巖用途越來(lái)越廣，石英巖礦產(chǎn)品需求將大大增加。河北省邢臺(tái)市西部山區(qū)太古界贊皇群紅鶴組下段(Arh1)地層廣泛分布，其蘊(yùn)藏量極大,極具勘查和開(kāi)發(fā)價(jià)值。