蘇北地區(qū)榴輝巖特征及開(kāi)發(fā)利用建議

明 達(dá)，張江海，蘇 陽(yáng)

（1.江蘇省地質(zhì)勘查技術(shù)院，江蘇南京210008；2.江蘇省華東有色地質(zhì)勘查局，江蘇南京210007）

蘇北地區(qū)榴輝巖特征及開(kāi)發(fā)利用建議

明 達(dá)*1，張江海2，蘇 陽(yáng)2

（1.江蘇省地質(zhì)勘查技術(shù)院，江蘇南京210008；2.江蘇省華東有色地質(zhì)勘查局，江蘇南京210007）

通過(guò)對(duì)江蘇省東北部地區(qū)榴輝巖體的分布、產(chǎn)狀、巖石類型、有用成份的分析歸類，提出對(duì)該區(qū)榴輝巖體開(kāi)發(fā)利用的建議。

蘇北；榴輝巖體；開(kāi)發(fā)利用

本文所說(shuō)的蘇北地區(qū)是指郯廬斷裂帶以東的以元古界變質(zhì)地層為基底，分布在新沂—東海—橄榆一帶。其中東?？h是全國(guó)有名的水晶之鄉(xiāng)，大陸鉆施工的所在地。前幾年由于金紅石礦的冶煉技術(shù)的提高及鈦合金的大量使用，使得金紅石礦的開(kāi)采變得熱門。目前由于加工技術(shù)等的需要，使得產(chǎn)于榴輝巖體中石榴子石的運(yùn)用更廣泛。

1 區(qū)域地質(zhì)特征

1.1 區(qū)域地層

區(qū)域基底地層為下元古界東海群和中上元古界海州群，局部為上元古界震旦系石橋組淺變質(zhì)巖系；蓋層有中生界白堊系王氏組及廣為覆蓋的第四系（表1）。

1.2 區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造

工作區(qū)地處揚(yáng)子準(zhǔn)地臺(tái)與中朝準(zhǔn)地臺(tái)之間的秦嶺皺褶系—大別山—蘇膠皺褶帶—蘇北膠南地背斜—東海—贛榆大復(fù)背斜的東南側(cè)邊緣。區(qū)域上分布有晚太古宙—元古宙變質(zhì)混雜堆積體、花崗質(zhì)片麻巖、榴輝巖、麻粒巖。發(fā)育有韌性剪切帶、多期巖漿活動(dòng)、變質(zhì)作用、構(gòu)造作用疊加。該區(qū)在中生代之前以碰撞造山運(yùn)動(dòng)、超高壓、高壓變質(zhì)、變形作用為其獨(dú)特地質(zhì)構(gòu)造發(fā)展史；中生代后則轉(zhuǎn)入以巖漿侵入和塊斷作用為主的裂谷活動(dòng)期。

1.3 區(qū)域巖漿活動(dòng)

區(qū)域巖漿活動(dòng)強(qiáng)烈，在元古代晉寧期有基性、超基性巖漿侵入。超基性巖經(jīng)區(qū)域變質(zhì)作用大多自變質(zhì)為蛇紋巖，原巖恢復(fù)為純橄欖巖—輝橄巖，少數(shù)規(guī)模較大的巖體內(nèi)部保留較多新鮮原巖；基性巖主要為榴輝巖和角閃巖，目前己發(fā)現(xiàn)大小巖體600多個(gè)，均成群成帶分布在阿湖組地層中；中生代燕山晚期大面積花崗巖侵入，主要有花崗閃長(zhǎng)巖、二長(zhǎng)花崗巖、石英二長(zhǎng)巖等，主要分布在郯廬斷裂帶東側(cè)，多呈北北東向展布。新生代喜山期局部有小規(guī)模的玄武巖噴發(fā)。

1.4 區(qū)域礦產(chǎn)

目前區(qū)域內(nèi)共發(fā)現(xiàn)礦產(chǎn)二十余種，其中磷、藍(lán)晶石、蛇紋石、大理石、石榴子石、金紅石、水晶、脈石英、蛭石等規(guī)模較大，具有工業(yè)價(jià)值。

2 榴輝巖體地質(zhì)特征

2.1 榴輝巖體分布特征

由圖1區(qū)內(nèi)榴輝巖體[1]，主要分布在雙店—磨山—城頭構(gòu)造巖片（Ⅲ）、踢球山—阿湖—牛山—青龍山構(gòu)造巖片（Ⅳ）和武強(qiáng)山—房山—安峰山構(gòu)造巖片（Ⅴ）3個(gè)構(gòu)造巖片帶中，以前2個(gè)為主，其中毛北及小焦2個(gè)超大榴輝巖體分布在踢球山—阿湖—牛山—青龍山構(gòu)造巖片（Ⅳ）中。榴輝巖體主要呈北東向分布，呈透鏡狀、不規(guī)則狀產(chǎn)于東海群的片麻巖中。江蘇東北部地區(qū)已發(fā)現(xiàn)的榴輝巖體約有530多個(gè)[2]。毛北、小焦、蔣馬3個(gè)巖體最大，長(zhǎng)約2km，寬數(shù)百米。在較大或發(fā)育良好的榴輝巖體中，往往出現(xiàn)多個(gè)相帶，從中部到圍巖依次出現(xiàn)塊狀榴輝巖、斜長(zhǎng)角閃巖、片麻巖等巖性組合。巖體平面形態(tài)復(fù)雜，絕大多數(shù)為透鏡狀。也有長(zhǎng)條狀、新月?tīng)罨蚱渌灰?guī)則狀。巖體內(nèi)部構(gòu)造有成層狀、小褶皺、構(gòu)造透鏡體、斷層、節(jié)理等構(gòu)造形跡。

2.2 榴輝巖體的礦物成份

榴輝巖體的礦物特征，目前在榴輝巖體中民發(fā)現(xiàn)了約24種礦物，主要有鐵鋁石榴石和綠輝石，次要礦物有鎂鋁榴石、普通角閃石、白云母、鈦磁鐵礦，以及少量金紅石、藍(lán)晶石、磷灰石、藍(lán)閃石、黃鐵礦、釩鈦磁鐵礦。

表1 江蘇省東北部區(qū)域地層簡(jiǎn)表

榴輝巖的結(jié)構(gòu)有：花崗變晶、鱗片花崗變晶、聚變晶花崗變晶、柱粒狀變晶、鱗片纖狀變晶等。巖石的構(gòu)造主要有塊狀、片狀、片麻狀、斑雜狀、條帶狀、條紋狀、條痕狀、似角礫狀等。

2.3 榴輝巖巖石化學(xué)成份特征

榴輝巖的巖石化學(xué)特征：主要元素：O、Si、Fe、Al、Ca、Mg，次要元素：Mn、K、Na，特征元素：Ti，伴生元素：Cr、V、Co、Ni、Zr、Ga、Sr、Y、Le、Nb、Ta。

金紅石礦床資料分析認(rèn)為，該類金紅石礦礦石中TiO2與TFe呈正相關(guān)關(guān)系；金紅石TiO2含量與礦石中石榴子石、綠輝石單礦物的FeO含量亦呈正相關(guān)關(guān)系。

2.4 榴輝巖體的微量元素特征

礦區(qū)主要巖石類型微量元素含量見(jiàn)表2。

由表2可見(jiàn)，同一種巖石，經(jīng)退變作用后，鈷、鉻、鎳的含量有明顯的貧化，銅、鉛有明顯的富集現(xiàn)象。

3 榴輝巖中的主要礦產(chǎn)

榴輝巖體中含有24種以上的礦物。這些礦物中有的比較富集[2]。主要有金紅石、石榴子石、藍(lán)晶石、綠輝石、白云母，其它礦產(chǎn)還有鈦磁鐵礦、鈦鐵礦等。

根據(jù)530余個(gè)榴輝巖體情況看。榴輝巖資源相當(dāng)豐富。就新沂縣境內(nèi)而言。榴輝巖資源總量可達(dá)1.5× 108t左右。其中原生金紅石礦物量在50×104t左右。藍(lán)晶石礦物量30×104t左右。石榴子石在500×104t，綠輝石200×104t，碎白云母100×104t[2]。

石榴子石：多屬鐵鋁榴石，少量為鎂鋁榴石。占礦石總量的20%～58%，呈不規(guī)則粒狀，顏色以肉紅棕紅—紅色為主，與綠輝石等礦物呈相嵌狀生長(zhǎng)。玻璃光澤，透明，比重3.7～3.9，硬度7～7.4，他形—近等軸粒狀，一般0.1～0.8mm，個(gè)別可達(dá)2mm（位于石英脈附近），與綠輝石混雜定向分布，局部見(jiàn)由陽(yáng)起石、鈉長(zhǎng)石等構(gòu)成的反應(yīng)邊。粒度變化較大，一般0.1～0.7mm。

圖1 蘇北地區(qū)構(gòu)造地質(zhì)示意圖

表2 礦區(qū)主要巖石類型微量元素含量表[3]

金紅石：也是礦石中有用礦物之一，自形粒狀、柱狀，少量呈不規(guī)則狀，顏色呈暗紅、棕紅、褐紅、黃褐及赤黑色，條痕黃色，淡褐色，金剛—金屬光澤，比重4.2，硬度6～6.5，透明—半透明，自然粒徑一般在0.078～0.3mm，少部分達(dá)0.6～1.8mm。

綠輝石：不規(guī)則粒狀、短柱狀，顏色呈灰綠、深綠、淡綠色，玻璃光澤，透明，條痕深綠—無(wú)色，比重3.3～3.4，硬度6.0～6.5，顆粒大小不均，一般為0.2～0.8mm之間，個(gè)別大者達(dá)0.6mm×3.2mm。定向分布，粒間鑲嵌狀，多與石榴石、黝簾石等混雜分布。部分綠輝石已變?yōu)殛?yáng)起石、鈉長(zhǎng)石的集合體。陽(yáng)起石、鈉長(zhǎng)石二者構(gòu)成指紋狀交生的后成合晶。

白云母：為金云母變質(zhì)而成，呈不規(guī)則片狀，在巖石中呈不連續(xù)的定向排列，局部見(jiàn)交代黑云母。鱗片—葉片狀，片徑大部分1～3mm，部分小于1.0mm，零散或集合體呈斷續(xù)條紋狀定向分布。多出現(xiàn)在榴輝巖體邊部，含量一般小于5%。

黑云母：呈不規(guī)則片狀，在巖石中多呈不連續(xù)的定向排列，棕—紅棕色，多色性明顯，解理發(fā)育，有的具較強(qiáng)的綠泥石化。

藍(lán)晶石：呈他形粒狀，細(xì)小，分布于綠輝石、石榴子石顆粒之間，分布不均勻，無(wú)色或淡藍(lán)色，正高突起，干涉色為一級(jí)黃，含量小于5%。

4 榴輝巖的開(kāi)發(fā)利用建議

蘇北地區(qū)交通方便，地勢(shì)平坦，雨量中等、多數(shù)處于壟崗位置。地表很少積水，適宜露天開(kāi)采。但是由于榴輝巖分布的數(shù)量雖然多，查像小焦、毛北這么大規(guī)模的礦體比較少，所以地方政府的組織引導(dǎo)成為關(guān)健，為此建議如下：

（1）地方政府牽頭由相關(guān)單位組織人員對(duì)蘇北地區(qū)的榴輝巖體的開(kāi)發(fā)做整體的規(guī)劃。進(jìn)行的計(jì)劃、有步驟地開(kāi)發(fā)。首先是控制探礦權(quán)的無(wú)償審批數(shù)量。有條件時(shí)可以采用探礦權(quán)拍賣的形式轉(zhuǎn)讓探礦權(quán)。

（2）加強(qiáng)榴輝巖的中金紅石、石榴子石、綠輝石、藍(lán)晶石等礦物的綜合利用研究工作，最大可能做好有用礦物的分選工作。把開(kāi)發(fā)和利用有機(jī)地結(jié)合起來(lái)，造福于民。

[1]潘明寶，張慶龍，陳火根，王浩，郭令智.蘇魯造山帶南緣巖石—地層格架[J].地質(zhì)通報(bào)，2002，21(12):848-854.

[2]程振香，薄金富，等.江蘇省新沂市阿湖鎮(zhèn)蔣馬榴輝巖礦產(chǎn)資源綜合開(kāi)發(fā)利用可行性研究報(bào)告[R].1988.

[3]周強(qiáng)，等.江蘇省贛榆縣石橋石榴子石礦普查報(bào)告[R].2013.

P578.94

A

1004-5716(2015)05-0087-04

2014-05-12

明達(dá)（1968-），女（漢族），浙江杭州人，工程師，現(xiàn)從事地質(zhì)礦產(chǎn)工作。