廣東省紫金縣鐵籠嶂銅多金屬礦區(qū)石英砂巖礦簡介及開發(fā)利用前景

李進(jìn)元

近年來，在河源斷裂及其次級斷裂上對石英巖礦床的勘探開發(fā)一直進(jìn)行，隨著市場需求的增加，投入力度越來越大。我隊受委托在紫金縣鐵籠嶂銅多金屬礦區(qū)進(jìn)行石英砂巖礦的詳查勘探，進(jìn)行了1：5000地質(zhì)修測、1：5000水工環(huán)地質(zhì)測量、1：2000地形測量、1：2000地質(zhì)測量、槽探、鉆探及編錄取樣化驗等工作，基本確定了石英砂巖礦的成礦模式及其儲量。該礦為廣東比較少見的沉積型石英砂巖礦床，儲量較大，具有良好的前景。為提高對本礦床的認(rèn)識，及進(jìn)一步深入對本礦床的研究，本文對本礦區(qū)進(jìn)行簡單的介紹分析及討論其開發(fā)利用前景。

1區(qū)域地質(zhì)背景

本區(qū)大地構(gòu)造環(huán)境，屬于南嶺東西向構(gòu)造～巖漿帶的東段，東南沿海北東向火山巖帶的西南端，即處于兩個構(gòu)造-巖漿帶的截接復(fù)合部位。區(qū)域構(gòu)造位置位于河源新華夏構(gòu)造帶的南東側(cè)，即以佛崗～河源斷裂為代表的緯向構(gòu)造帶與以青溪～紫金斷裂為代表的北東向構(gòu)造帶反接復(fù)合部位的北側(cè)（見圖1）。

區(qū)域內(nèi)主要出露石炭系下統(tǒng)忠信組（C1z）及壺天群（C2+3ht）、三疊系上統(tǒng)大頂組（T3d）、侏羅系下統(tǒng)金雞組（J1jn）、侏羅系上統(tǒng)高基坪群（J3gj）和第四系（Q）。

本區(qū)斷裂構(gòu)造發(fā)育，按斷裂的走向，可分為近東西、北東、北東東及北西向四組斷裂構(gòu)造。

義容火山盆地：位于本區(qū)的南西側(cè)。盆地的北緣由侏羅系下統(tǒng)金雞組地層組成，地層走向NW，傾向SW，傾角30～40°；盆地的東緣由三迭系上統(tǒng)大頂組及侏羅系下統(tǒng)金雞組地層組成，地層走向NE，傾向NW，傾角20～65°。盆地中心部位由侏羅系上統(tǒng)高基坪群地層組成。

2詳查區(qū)地質(zhì)特征

2.1地層

本區(qū)僅發(fā)育三疊系上統(tǒng)地層，分布于南部碟石—陳頂峰坳—石棚窩一線、北至火利崠—出水坪—老鴉斗一線的地段。地貌上呈低山丘陵景觀（其中鐵籠嶂為最高峰），巖性為淺海相陸源碎屑夾薄層碳酸鹽巖。

地層總體產(chǎn)狀，自寶山至西北部的火利崠一帶，其走向由北東轉(zhuǎn)為北西，環(huán)繞徑尾巖體呈弧形展布。由于巖漿巖侵入活動與斷裂構(gòu)造破壞，僅見到第一、二巖性組部分地層（見圖2）。

1、上統(tǒng)大頂組第一巖性段（T3da）

分布于石棚窩—風(fēng)門坳一線，呈北西向展布。主要巖性為含礫中粗粒石英砂巖、中細(xì)粒石英砂巖、變質(zhì)細(xì)粒長石石英砂巖、千枚狀泥質(zhì)粉砂巖等。該段巖中見有星點狀黃鐵礦，裂隙中分布有褐鐵礦。

2、上統(tǒng)大頂組第二巖性段（T3db）

廣泛分布于第一巖性段（T3da）東北部，由于構(gòu)造錯斷，分布比較零亂，總體走向仍呈北西展布。其底部由兩層厚層狀變質(zhì)石英砂巖、砂礫巖、礫巖（即B1、B2標(biāo)志層）間夾角巖化紅柱石云母石英粉砂巖、含紅柱石千枚狀粉砂巖兩個沉積小旋回組成。中部為絹云母石英粉砂巖、千枚狀頁巖等。地層總厚度>200m。

B1標(biāo)志層：呈帶狀分布在花龍寨以西，由灰白色變質(zhì)石英細(xì)砂巖、粉砂巖、砂礫巖等組成。變余砂狀、砂礫狀結(jié)構(gòu)，平行條帶狀構(gòu)造。礦物成分由碎屑石英及少數(shù)重結(jié)晶石英組成，膠結(jié)物重結(jié)晶為顯微鱗片狀絹云母，與石英構(gòu)成平行條帶狀構(gòu)造。砂礫巖中的礫石含量10～7%不等，渾圓—次圓狀，其長軸大致平行排列，粒礫0.5～15cm（以0.5～2cm為主），礫石成分為石英巖、變質(zhì)石英細(xì)砂巖，膠結(jié)物為同成分石英碎屑及絹云母，節(jié)理發(fā)育，鐵染現(xiàn)象普遍，常為陡壁地貌。

T3db-1：主要分布在塘肚—出水坪一線，出露寬度變化較大。主要巖性為綠泥石絹云母化變質(zhì)泥質(zhì)細(xì)粒石英砂巖、含礫石英雜砂巖、葉綠泥石絹云母化千枚狀含粉砂頁巖、絹云母化含碳泥質(zhì)板巖、斑點板巖等。

B2標(biāo)志層：由砂礫巖、礫巖、硅化含礫石英砂巖、黑云母化變質(zhì)粉粒石英砂巖組成，自寶山嶂—鐵籠嶂一線呈北北西向展布，自南向北。

T3db-2：位于圖幅東部及西北角，呈北北西向（近南北）展布，主要巖性為絹云母石英粉砂巖、灰黑色千枚狀板巖、含碳質(zhì)絹云母粘土板巖等。

2.2構(gòu)造

區(qū)內(nèi)斷裂廣泛發(fā)育，按其走向歸并為三組。

2.2.1近南北向斷裂

斷裂走向為355～5°左右，有FI、FⅥ、FⅦ、FⅨ，以硅化構(gòu)造破碎帶形式出現(xiàn)，其規(guī)模一般為長200～1000m，寬1.5～3m，只有FⅨ長1500m，寬15～20m。傾角較陡，約54～72°。該組斷裂顯張扭性特征。

2.2.2北東向斷裂

走向為NE30～50°，有FⅢ、FⅣ、FⅤ、FⅧ、FⅩ等。一般規(guī)模較大，活動強(qiáng)烈。該組斷裂與NW、近SN向斷裂切割歸并，分枝復(fù)合，顯示了多期多次活動特點。該組斷裂顯壓扭性特征。

2.2.3北西向斷裂

僅有FⅡ一條，平面形態(tài)呈向NE彎曲弧形展布，北端走向310～345°，南端353～355°，傾向NE49～72°。

2.3巖漿巖

詳查區(qū)巖漿活動頻繁，侵入巖體發(fā)育，工作區(qū)西南部的徑尾花崗巖體，出露面積>1.7km2，巖性為中粗粒黑云母花崗巖、硅化蝕變黑云母花崗巖、黑云母二長花崗巖。 徑尾巖體屬燕山第三期（γ52（3））活動產(chǎn)物，呈巖基侵入于石炭系、晚第三系等地層中，多與圍巖呈陡傾角的波狀侵入接觸或斷層接觸。徑尾巖體在區(qū)內(nèi)可見侵入最新地層為侏羅紀(jì)上統(tǒng)高基坪群，故其時代應(yīng)為晚侏羅世后。

2.4變質(zhì)作用

本詳查區(qū)變質(zhì)作用主要有區(qū)域變質(zhì)作用和動力變質(zhì)作用。

2.5圍巖蝕變

本詳查區(qū)近礦圍巖蝕變主要為硅化、褐鐵礦化、赤鐵礦化，局部見碳酸鹽化、高嶺土化、綠泥石化、絹云母化、水云母化、黃鐵礦化、磁鐵礦化、白鐵礦化等。其中硅化使得礦石抗壓強(qiáng)度上升，硅含量增加。褐鐵礦化、赤鐵礦化等使得礦石抗壓強(qiáng)度下降、礦石中雜質(zhì)及有害組分鐵含量增加。硅化多由硅化帶引起。黃鐵礦化、磁鐵礦化、白鐵礦化、褐鐵礦化、赤鐵礦化多發(fā)育于硅質(zhì)脈及巖層的裂隙中，局部形成含水云母赤鐵褐鐵礦，即鐵帽。碳酸鹽化、高嶺土化、綠泥石化、絹云母化多見于板巖中。

2.6賦礦層位

本詳查區(qū)石英砂巖礦的賦礦層位位于三疊系上統(tǒng)大頂組第二巖性段（T3db）的石英砂巖地層中。

3礦體地質(zhì)

3.1礦體特征

本詳查區(qū)石英砂巖礦即V1礦體，分布于塘肚—長崗排一帶的三疊系上統(tǒng)大頂組第二巖性段（T3db）的B1標(biāo)志層中，基本為北北西向展布。

V1礦體：主要賦存于B1標(biāo)志層的石英砂巖中，自花龍寨—風(fēng)門坳—火利崠—馬鞍山—長崗排一線呈北北西展布。礦體主要呈似層狀平緩產(chǎn)出，總體走向140°?；堈L(fēng)門坳一線傾向北東，傾角20-30°，風(fēng)門坳—火利崠—馬鞍山—長崗排一線傾向變?yōu)槟衔?，傾角40°。礦體走向延長大于500m，傾向延長100m，真厚度2.57-14.26m。厚度變化系數(shù)68.78%，厚度較為穩(wěn)定。V1礦體于花龍寨、風(fēng)門坳一帶分別被北東向斷裂切斷錯動，水平斷距約為170m。

3.2礦石質(zhì)量

3.2.1礦石結(jié)構(gòu)構(gòu)造

石英砂巖礦體為含礫砂狀結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造。

3.2.2礦石物質(zhì)組分

石英砂巖主要由碎屑、膠結(jié)物組成。碎屑主要由礫石、石英等組成：礫石，灰白色，次棱角狀、橢圓狀，主要由石英及少量長石等組成；石英，無色，棱角狀、次棱角狀，貝殼狀斷口，油脂光澤，硬度>小刀；膠結(jié)物主要由硅質(zhì)、泥質(zhì)和鐵質(zhì)等組成。

3.2.3礦石化學(xué)成分

礦石中的有用組分為SiO2，有害組分主要為Al2O3、Fe2O3。

（1） 礦石有用組分

V1號礦體SiO2含量91.62-99.25%，平均含量95.67%，品位變化系數(shù)2.13%，變化系數(shù)屬穩(wěn)定，分布均勻。

（2） 礦石有害組分

V1號礦體Al2O3含量0.01～5.16%，平均1.66%，變化系數(shù)67.99%，變化較穩(wěn)定。Fe2O3含量0.058～0.327%，平均0.176%，變化系數(shù)51.27%，變化屬穩(wěn)定。礦石中有害組分Al2O3含量總體較低且分布較均勻、Fe2O3含量總體偏高。

（3） 礦石主要組分相關(guān)性

根據(jù)V1號礦體的劈芯樣及刻槽樣化學(xué)分析結(jié)果，對SiO2、Al2O3、Fe2O3數(shù)據(jù)所作的統(tǒng)計相關(guān)分析結(jié)果列于表1。

礦石中SiO2與Al2O3呈負(fù)相關(guān)，相關(guān)系數(shù)為-0.3889；SiO2與Fe2O3呈正相關(guān) ，相關(guān)系數(shù)為0.0034；Al2O3與Fe2O3呈負(fù)相關(guān)，相關(guān)系數(shù)為-0.0131。

統(tǒng)計結(jié)果表明：礦石中Al2O3與SiO2、Fe2O3含量呈消漲關(guān)系，總體上SiO2含量高則Al2O3含量低，Al2O3含量高則Fe2O3含量低；而SiO2與Fe2O3含量成正相關(guān)，總體上SiO2含量高則Fe2O3含量高。但由于信度較低，其相關(guān)性有待進(jìn)一步分析。

3.3礦石類型和品級

本詳查區(qū)的礦石屬平板玻璃用石英砂巖。

礦石自然類型：構(gòu)成本礦礦體的礦石自然類型主要為沉積型石英砂巖。

本詳查區(qū)礦石可分為二級品、三級品、四級品，礦石中的Al2O3含量相對較低，礦石品級的劃分主要取決于SiO2、Fe2O3含量的高低。二級品礦石主要呈白色、灰白色；三級品礦石主要呈淺黃、淺肉紅色；四級品礦石主要呈雜色。二級品礦石與三級品、四級品礦石界線比較清晰，易于手選。

3.4礦體圍巖和夾石

礦體圍巖主要為含礫石英雜砂巖、細(xì)砂巖等，這里所述的圍巖是相對圈定的礦體而定，根據(jù)石英砂巖礦體的賦存情況，圍巖巖石往往也可以是礦石的一部分。夾石基本為石英（雜）砂巖。

3.5礦床成因

本詳查區(qū)的石英砂巖礦床為沉積型礦床，沿B1層往南北追索，均有找礦前景。

4結(jié)語

綜上所述，石英砂巖礦體賦存于三疊系大頂組B1標(biāo)志層中，屬沉積型礦床，沿B1層往南北追索均有成礦前景。含礦巖層厚度不大，但穩(wěn)定，延長幾千米，有一定的找礦前景。附近離國道較遠(yuǎn)，運(yùn)輸不方便，成本較高。但礦石較佳，儲量較大，如果附近建廠，提高開采效率，提高礦石利用率，綜合開發(fā)，還是有一定的前景。

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