廣東省五華縣犁金坑礦區(qū)巖體與成礦模式淺析

熊玲軍

摘 要： 本文通過對犁金坑礦區(qū)巖體分布、規(guī)模、礦物特征與成礦規(guī)律的研究，總結(jié)了礦區(qū)內(nèi)巖體與陶瓷土之間的相互關(guān)系，研究表明該礦床屬風(fēng)化殘積型陶瓷土礦床，成礦與花崗斑巖風(fēng)化殘積密切相關(guān)。

關(guān)鍵詞： 陶瓷土； 巖體； 成礦模式

犁金坑礦區(qū)位于廣東省五華縣城南西220°方向，平距約50km處。2015年8月至2016年7月，廣東省有色金屬地質(zhì)局九三五隊開展了《廣東省五華縣華陽鎮(zhèn)犁金坑礦區(qū)陶瓷土礦詳查》地質(zhì)工作，從而獲得了該礦區(qū)豐富的地質(zhì)資料。通過資料我們發(fā)現(xiàn)，犁金坑礦區(qū)陶瓷土礦床屬風(fēng)化殘積型陶瓷土礦床，具有該類礦床的地質(zhì)特征，可為類似礦床的尋找提供幫助。

1. 礦區(qū)地質(zhì)

礦區(qū)區(qū)域上位于北東向紫金—博羅斷裂帶與蓮花山斷裂帶和東西向佛岡—豐良構(gòu)造帶復(fù)合部位附近，區(qū)域構(gòu)造以北東向五華大斷裂為主。礦區(qū)內(nèi)出露地層主要為第四系（Q），礦區(qū)內(nèi)巖漿巖發(fā)育廣泛，主要為燕山期花崗巖，分別為燕山二期似斑狀黑云母花崗巖（γ52（2））和燕山四期花崗斑巖（γπ53（1）），此外尚有細(xì)?；◢弾r呈脈狀侵入。

2. 礦區(qū)內(nèi)地層

礦區(qū)范圍內(nèi)未見沉積巖出露，僅見第四系之殘積、坡積和洪沖積層，前者多分布于正地形表層，成分以棕紅或棕黃色粘性土為主，含多量石英砂、礫，局部見脈石英碎塊，巖心呈硬塑且具較強粘性的土塊狀，厚度多為1m～3m；后者見于負(fù)地形，成分以砂、礫為主，含多量粘性土，結(jié)構(gòu)松散，厚度一般為0.5m～1.0m。

3. 礦區(qū)內(nèi)巖體

3.1 燕山二期似斑狀黑云母花崗巖（γ52（2））

似斑狀黑云母花崗巖巖體大面積廣泛分布于礦區(qū)內(nèi)，巖石呈灰白—淺灰白色，斑晶主要為鉀長石和石英，鉀長石為灰白—淺肉紅色板狀晶形，粒徑10mm～30mm，石英呈他形、粒狀，粒徑6mm～10mm，斑晶含量約占20%?；|(zhì)由石英、鉀長石、斜長石和黑云母等組成，粒徑多為2mm～5mm。巖石呈似斑狀結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造（照片1）。巖石蝕變?nèi)酰呓佋颇负途G泥石化。

3.2 燕山四期花崗斑巖（γπ53（1））

花崗斑巖呈小巖株狀侵入于燕山二期似斑狀黑云母花崗巖中，花崗斑巖呈較淺的肉紅色，變余斑狀結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造。斑晶主要為鉀長石、石英及少量的斜長石，斑晶含量15%～20%，其中鉀長石含量10%～15%，石英含量5%～8%，斜長石含量2%～3%；基質(zhì)礦物顆粒較均勻，基質(zhì)由微晶的石英、長石、絹云母和少量的白云母、高嶺石等組成，基質(zhì)含量80%～85%，暗色礦物少，礦物粒徑多為1mm～2mm，呈鱗片粒狀變晶結(jié)構(gòu)（照片2）?；◢彴邘r風(fēng)化后為灰白色砂質(zhì)土狀，即陶瓷土礦體。

3.3 脈巖

區(qū)內(nèi)尚見淺灰色、均粒、粒徑約1mm的細(xì)?；◢弾r巖脈，寬約1m，呈近似南北向延伸的脈狀，侵入于燕山二期（γ52（2））似斑狀黑云母花崗巖中，巖石主要由石英（27%～32%）、長石（56%～60%）、少量云母和暗色礦物等組成。其風(fēng)化產(chǎn)物亦呈以白灰色為主的土塊狀。因其石英含量較多，表面略顯粗糙而與花崗斑巖風(fēng)化礦石區(qū)分。

4. 礦體特征

4.1 成礦原巖特征

礦體成礦原巖為燕山四期花崗斑巖，巖石受后期風(fēng)化作用，鉀長石多次生變化為黃褐色的粘土礦物，也有部分斜長石次生變化為呈細(xì)粒小鱗片狀的絹云母和綠泥石。據(jù)鏡下對新鮮的花崗斑巖觀察，巖石為變余斑狀結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造。變余斑晶主要由鉀長石、石英和少量斜長石等組成，變余斑晶含量15%～20%，其中鉀長石含量10%～15%，斜長石含量2%～3%，石英含量5%～8%。鉀長石斑晶，肉紅色，長板狀，邊部有熔蝕現(xiàn)象，玻璃光澤；石英斑晶，無色，自形晶，粒狀，邊部有熔蝕現(xiàn)象，玻璃光澤；斜長石斑晶，白色，長板狀，邊部有熔蝕現(xiàn)象，玻璃光澤；基質(zhì)為鱗片粒狀變晶結(jié)構(gòu)，主要由微晶的石英、長石、絹云母和少量的白云母、高嶺石等礦物組成，含量80%～85%，絹云母蝕變較強。

依據(jù)以往兩個鉆孔的化學(xué)分析結(jié)果，本區(qū)中—微風(fēng)化花崗斑巖Al2O3含量為12.5%～13.6%，低于《高嶺土、膨潤土、耐火粘土礦產(chǎn)地質(zhì)勘查規(guī)范》（DZ/T0206—2002）中砂質(zhì)高嶺土Al2O3含量>14%的要求；K2O+Na2O<6%，低于目前市場上瓷石利用標(biāo)準(zhǔn)（K2O+Na2O>10%）；其放射性檢測結(jié)果C（226Ra）=275（Bq/kg），C（232Th）=81（Bq/kg），C（40K）=1214（Bq/kg），內(nèi)照指數(shù)IRa=1.38，外照指數(shù)Iγ=1.34。綜合以上因素，本區(qū)中—微風(fēng)化花崗斑巖不能作為瓷石利用。

4.2 風(fēng)化殼特征

礦區(qū)內(nèi)風(fēng)化殼自上而下依次為：殘坡積層、全風(fēng)化花崗巖以及強風(fēng)化花崗巖。

殘坡積層分布于正地形表層，成分以棕紅或棕黃色粘性土為主，呈硬塑且具較強粘性的土塊狀，內(nèi)含大量石英砂、礫，局部見石英脈碎塊，厚度一般為2m～4m。

全風(fēng)化花崗巖，呈紅褐—黃褐色土狀，已經(jīng)完全風(fēng)化成礫質(zhì)粘性土狀，原巖結(jié)構(gòu)構(gòu)造已被破壞。主要由石英、長石、黑云母等組成，其中石英呈無色它形粒狀，粒徑2mm～3mm，長石，均已風(fēng)化呈土狀，晶形已無法辨識，黑云母風(fēng)化呈粘土狀，少許未完全風(fēng)化者晶形仍可辨識，呈黑色片狀，大小1mm～2mm?？辈閰^(qū)內(nèi)全風(fēng)化花崗巖厚度一般為4m～8m，最小厚度為1m，最大厚度28m。稀土礦體主要賦存于全風(fēng)化中—粗粒似斑狀黑云母花崗中。

強風(fēng)化花崗巖，呈紅褐色，仍保留原巖的結(jié)構(gòu)和構(gòu)造。主要由石英、長石、黑云母等組成，其中石英呈無色它形粒狀，粒徑2mm～3mm，長石，風(fēng)化后呈土狀，風(fēng)化土中仍可見大小不等的粒狀長石，黑云母風(fēng)化后呈粘土狀，未完全風(fēng)化者晶形仍可辨識，呈黑色片狀，大小1mm～2mm。

4.3 礦石質(zhì)量

表1 礦石主要化學(xué)成分變化范圍表

[化學(xué)組分（%）＼&變化范圍＼&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＼&]

礦石由全風(fēng)化花崗斑巖組成，礦石呈白色、黃白色、灰白色、淺肉色等，巖質(zhì)軟弱，結(jié)構(gòu)松散，手捏成砂土狀，礦物成分主要為石英（約45%～55%）、高嶺石族粘土礦物（約40%～50%）、少量絹云母及鐵質(zhì)等。

礦石主要有用有益組分為Al2O3、K2O和Na2O、SiO2，主要有害組分為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%。有益組分含量和有害組分含量符（下轉(zhuǎn)30頁）（上接27頁）合陶瓷土工業(yè)要求，屬砂質(zhì)陶瓷土工業(yè)類型，礦體主要化學(xué)成分變化范圍見表1。

4.4 礦體圍巖與覆蓋層

礦體圍巖主要為燕山二期中—粗粒似斑狀黑云母花崗巖，局部為中—微風(fēng)化花崗斑巖。中—粗粒似斑狀黑云母花崗巖呈灰白—淺灰白色，斑晶主要為鉀長石和石英，鉀長石為灰白—淺肉紅色板狀晶形，其大小在10mm～30mm之間。巖石呈似斑狀結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造。巖石蝕變輕微，具絹云母和綠泥石化。與礦體接觸界線明顯。

礦體覆蓋層：主要為殘坡積層，局部見黑云母花崗巖殘留頂蓋。殘坡積層灰黃、棕黃色，砂質(zhì)粘土，主要礦物成分為石英砂粒、粘土，頂部見植物根莖。礦區(qū)覆蓋層厚度0.20m～24.00m，平均厚度約3.15m。

礦體底板：主要為黑云母花崗巖，局部為中—微風(fēng)化花崗斑巖。

5. 巖體與成礦模式淺析

犁金坑礦區(qū)陶瓷土礦床成礦模式可以認(rèn)為是：花崗斑巖巖體長期處于相對穩(wěn)定的隆起區(qū)，形成了極有利于風(fēng)化殘積礦床形成的丘陵地貌環(huán)境，經(jīng)長期的風(fēng)化淋慮作用而形成的風(fēng)化殘積型陶瓷土礦床。成礦原巖為花崗斑巖，系屬含鋁較高的鋁硅酸鹽類巖石，在亞熱帶潮濕溫?zé)岬臍夂驐l件下，由于大氣降水的滲透和流動，在二氧化碳和生物等的共同參與作用下，這些弱酸性的水使巖石中的堿或堿金屬及部分二氧化硅呈膠體狀態(tài)被遷移帶走，而不易風(fēng)化的石英及在表生環(huán)境下穩(wěn)定的高嶺石等粘土礦物，則在開闊的山脊、緩坡等微地貌區(qū)富集，這種地質(zhì)作用在漫長的地史時期反復(fù)進行，便形成了具有一定規(guī)模的風(fēng)化殘積型陶瓷土礦床。

參考文獻

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