湖北梁子湖地區(qū)沼山膨潤土礦地質(zhì)特征及找礦標(biāo)志

楊偉衛(wèi)　曾　斌　王　錚　梁鵬程

(1.湖北省地質(zhì)局第一地質(zhì)大隊(duì)；2.湖北省地質(zhì)局第五地質(zhì)大隊(duì))

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湖北梁子湖地區(qū)沼山膨潤土礦地質(zhì)特征及找礦標(biāo)志

楊偉衛(wèi)1曾斌2王錚1梁鵬程2

(1.湖北省地質(zhì)局第一地質(zhì)大隊(duì)；2.湖北省地質(zhì)局第五地質(zhì)大隊(duì))

梁子湖地區(qū)沼山膨潤土礦賦存于白堊系大寺組(K1d)酸性火山巖中，膨潤土礦的地層、構(gòu)造和圍巖蝕變等地質(zhì)特征分析及相關(guān)化學(xué)分析測試表明，該地區(qū)膨潤土礦為鈣基膨潤土，成礦主要與大寺組流紋巖及珍珠巖有關(guān)，礦石質(zhì)量高，屬于水解型膨潤土礦床。在上述分析的基礎(chǔ)上，分別從地層、巖性、構(gòu)造、地形等方面總結(jié)了該類型膨潤土礦床找礦標(biāo)志，供區(qū)內(nèi)找礦參考。

膨潤土礦地質(zhì)特征找礦標(biāo)志

湖北梁子湖地區(qū)膨潤土礦地質(zhì)成礦條件好，已發(fā)現(xiàn)有多個礦床(點(diǎn))，集中分布于太和和沼山周邊，少數(shù)礦床已投產(chǎn)開發(fā)。礦體主要呈似層狀分布于早白堊系大寺組酸性火山熔巖中，礦石類型為鈣基膨潤土。本研究通過分析沼山周邊膨潤土礦床地質(zhì)特征及形成過程，探討其礦床成因及找礦標(biāo)志，為該地區(qū)尋找同類型礦床提供參考。

1　成礦地質(zhì)背景

研究區(qū)處于大冶復(fù)式向斜西段與金?；鹕綆r盆地構(gòu)造疊加部位，區(qū)內(nèi)斷層較發(fā)育，以NE向?yàn)橹?，延?～5 km，傾向SW。金?；鹕綆r盆地經(jīng)歷了多次爆發(fā)—噴溢—間歇的過程,其中大寺組火山噴發(fā)與成礦密切。

1.1地層

研究區(qū)內(nèi)火山熔巖主要有流紋巖、安山巖和珍珠巖，火山碎屑巖有火山角礫巖、凝灰?guī)r等，其中與膨潤土成礦有關(guān)的主要為流紋巖、珍珠巖和凝灰?guī)r[1]。

(1)流紋巖。風(fēng)化面呈褐色、灰紫色，新鮮面為棕色，灰白色，具霏細(xì)結(jié)構(gòu)、微粒嵌晶結(jié)構(gòu)、球粒結(jié)構(gòu)、斑狀結(jié)構(gòu)。巖石結(jié)構(gòu)以斑狀為主，斑晶以石英、長石為主，偶見黑云母，基質(zhì)呈隱晶狀，常見流動構(gòu)造、球粒構(gòu)造、珍珠構(gòu)造。

(2)珍珠巖。灰紫色、紫紅色，具臘狀珍珠光澤，見斑狀及球粒結(jié)構(gòu)，常見珍珠構(gòu)造，可見流紋構(gòu)造。球粒由長英質(zhì)和玻璃質(zhì)組成，斑晶為斜長石或奧長石?；|(zhì)由大量的火山玻璃、蒙脫石類黏土礦物、玉髓、石英等組成，該巖石多受不同程度的脫玻風(fēng)化作用。

(3)凝灰?guī)r。風(fēng)化面灰白色，新鮮面灰綠色，凝灰結(jié)構(gòu)，層狀構(gòu)造，火山碎屑由巖屑和晶屑組成，約占50%，大小不等，分選性差，多為棱角狀，膠結(jié)物為火山灰。

1.2控礦構(gòu)造

研究區(qū)控礦構(gòu)造主要為斷裂構(gòu)造。白堊紀(jì)早期，金?；鹕綆r盆地活動處于鼎盛期，由于板塊俯沖速率減小，大陸板塊內(nèi)出現(xiàn)松弛的拉張環(huán)境，形成了EW、NW、NEE向斷裂系列張性斷層。區(qū)內(nèi)斷裂構(gòu)造以NE向?yàn)橹?，次為NNE、SN向。NE向斷裂有5條，NNE向斷裂有2條，近SN向斷裂有1條。斷裂性質(zhì)以正斷層為主，次為逆斷層、平移斷層。斷層兩側(cè)巖石破碎，分布有斷層角礫巖，主要成分為流紋巖。

2　礦床地質(zhì)特征

2.1礦床地質(zhì)特征

2.2礦石成分及結(jié)構(gòu)構(gòu)造

礦石呈灰白色、白色，變余凝灰結(jié)構(gòu)，變余?；Y(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造、變余珍珠構(gòu)造，具黏性，滑感，臘狀光澤或土狀光澤。礦石主要礦物成分為蒙脫石類礦物，次為少量石英、長石、伊利石、綠泥石和晶屑玻屑等。

2.3礦石化學(xué)成分

區(qū)內(nèi)膨潤土礦石化學(xué)成分(表1)表明：礦石化學(xué)成分主要由SiO2及Al2O3組成，二者總合含量為80%；次為TFe2O3，MgO，Na2O、K2O等，各礦層礦石化學(xué)成分相近，變化甚小，反映膨潤土礦石原巖成分基本一致。

表1　區(qū)內(nèi)膨潤土礦石化學(xué)成分 %

對研究區(qū)膨潤土礦作組合分析測試陽離子交換容量，結(jié)果見表2。由表2可知：①礦石中蒙脫石可交換陽離子以E(1/2Ca2+)為主，占可交換容量的47%，E(1/2Mg2+)占可交換容量明顯較低，ENa+、EK+可交換容量低微，平均小于4%。根據(jù)蒙脫石可交換的陽離子種類和層電荷大小，礦體屬性均為鈣基膨潤土礦；②區(qū)內(nèi)各礦層蒙脫石基本物理性能膨脹容最高8.01 ml/g，最低7.0 ml/g，平均7.3 ml/g；膠質(zhì)價最高4.27 ml/g，最低3.94 ml/g，平均4.10 ml/g，總體上各礦層差別不大，反映了礦石原巖成分的一致性和生成的物化條件相似性特征。

表2　區(qū)內(nèi)膨潤土礦石組合樣分析結(jié)果 %

3　礦床成因

4　找礦標(biāo)志

(1)地層。膨潤土礦床產(chǎn)于白堊系大寺組酸性火山巖熔巖的頂部和低部，是膨潤土礦的重要間接找礦層位標(biāo)志。

(2)巖性。區(qū)內(nèi)膨潤土礦多與流紋巖、珍珠巖密切相關(guān)。流紋巖為酸性熔巖，呈淺紫色、灰紫色，具霏細(xì)結(jié)構(gòu)、微粒嵌晶結(jié)構(gòu)、球粒結(jié)構(gòu)、斑狀結(jié)構(gòu)，常見流動構(gòu)造、球粒構(gòu)造。珍珠巖為玻質(zhì)熔巖，呈灰黑、墨綠色，玻璃-油脂光澤，珍珠裂紋，塊狀構(gòu)造。該兩類巖石為蒙脫石的主要來源，即為膨潤土礦的成礦物質(zhì)來源和原巖基礎(chǔ)，是尋找膨潤土礦的巖性標(biāo)志[3]。

(3)構(gòu)造。區(qū)內(nèi)礦體形態(tài)與斷裂構(gòu)造密切，斷裂提供地表水與巖石構(gòu)造通道，在斷裂附近膨潤土礦的蒙脫石含量高，反之含量低。故區(qū)域斷裂和時代較新的斷裂是尋找膨潤土礦的構(gòu)造標(biāo)志。

(4)地形。因膨潤土隔水，雨季在地形低洼處其頂板常有水溢出，是尋找膨潤土礦的地形標(biāo)志。

[1]周世卿，李雄偉，汪國虎.湖北金牛火山巖盆地火山巖成因及構(gòu)造環(huán)境[J].資源環(huán)境與工程，2009，23(4)：383-389.

[2]賈東鎖，王宇，高孝敏.遷安縣膨潤土礦地質(zhì)特征[J].河北地質(zhì)，2011(4)：30-33.

[3]董軍.遼寧省彰武縣三道溝地區(qū)膨潤土礦床特征及成因探討[J].礦產(chǎn)與地質(zhì)，2015，29(2)：221-224.

[4]王駿.江西省廣豐縣李家膨潤土礦地質(zhì)特征和成礦特點(diǎn)[J].江西建材，2011(4)：279-282.

2016-03-28)

楊偉衛(wèi)(1984—)，男，工程師，435100 湖北省大冶市湖濱路9號。