葉 靛
(江西省地質(zhì)礦產(chǎn)開發(fā)研究中心,江西 南昌 330000)
江西省作為我國礦產(chǎn)資源儲量最為豐富的省份之一,其礦產(chǎn)資源的擁有量極大且礦產(chǎn)種類繁多,但由于對礦區(qū)的地質(zhì)構造特征分析不深刻,采用不合理的開采方式進行采礦活動,造成對礦區(qū)內(nèi)礦產(chǎn)資源的利用率不高,嚴重限制了江西省礦產(chǎn)資源的進一步發(fā)展[1],為此提出對江西省贛州礦區(qū)地質(zhì)構造特征分析及演化過程的研究。本文通過對江西省贛州礦區(qū)地質(zhì)構造的簡圖進行分析,了解到贛州礦區(qū)的地質(zhì)構造主要以斷層和褶皺為主,針對礦區(qū)地質(zhì)構造的成礦特點,并搜集地質(zhì)成礦發(fā)展的相關資料,進一步分析江西省贛州礦區(qū)的演化過程。希望通過本文的研究可以對江西省贛州礦區(qū)的地質(zhì)構造和成礦演化過程有一個深入的了解,以便于尋找合理的采礦方式進行對礦產(chǎn)資源的開采活動,提高江西省礦產(chǎn)資源的利用率。
江西省贛州礦區(qū)地質(zhì)構造簡圖如下所示。
圖1 江西省贛州礦區(qū)地質(zhì)構造簡圖
根據(jù)對圖1的分析可知,江西省贛州礦區(qū)地質(zhì)構造以斷裂主,主要呈北東向繼續(xù)發(fā)展,東西向和北西向也有部分斷裂構造發(fā)育,還有一小部分斷裂分布在贛州北東東方向。除此之外,贛州礦區(qū)褶皺構造也有少部分處于發(fā)育中,位于礦區(qū)的北北東向,緊密的倒轉(zhuǎn)排列斜向發(fā)展。
礦區(qū)內(nèi)的褶皺構造以寒武紀牛角河群為主,呈倒轉(zhuǎn)形式斜向發(fā)育,是北東東方向褶皺構造的主要礦區(qū)集群,軸向為30°,北西位置褶皺發(fā)育不全,僅有部分露出地表,礦層發(fā)育良好,層巖傾角在56°~75°之間,礦區(qū)的南東位置漏出地表的褶皺構造較多,且褶皺延長較多,地層以倒轉(zhuǎn)的形式發(fā)育,層巖傾角在55°~73°之間。
礦區(qū)內(nèi)斷裂構造主要以集群的形式分布,共分為三組,包括北東向斷裂、東西向斷裂和北西向斷裂。其中,北東向斷裂結構多所占的礦區(qū)面積最大,對其斷裂構造的特征分別進行分析與敘述。分述過程如下:
北東向斷裂構造:主要分布在礦區(qū)東部,共25條斷裂層,各個斷層相互平行,密集且呈組展布的形式的發(fā)育。斷裂礦層規(guī)模龐大,成型時間也比較久,斷層主要為壓扭性構造,呈扁條狀,長度約在80m~640m之間不等,寬度在0.5m~15m之間不等[2]。北東向的斷裂構造破碎帶較多,破碎礦石分布也比較廣,多數(shù)呈擠壓片理、透鏡體及棱巖形發(fā)育,這樣形成的礦石中硅的含量較多,因此,極易發(fā)生硅化反應。常見的硅化礦石主要以含銀的金屬礦為主,以銀礦硅化破碎帶的形式繼續(xù)發(fā)育。
東西向斷裂構造:主要分布在礦區(qū)東部,但發(fā)育數(shù)只有6條,長度約在80m~260m之間不等,寬度在0.5m~3m之間不等。呈80°~95°走向發(fā)育,多傾向北,傾角約為53°~85°之間。同樣易形成硅化破碎帶,但相比于北東向斷裂構造,東西向斷裂構造的規(guī)模較小,且硅化礦石不集中,形態(tài)單一。東西向斷裂構造的獨特性在于其礦石成分,多含混合巖、混合化變質(zhì)巖和硅質(zhì)焦巖,少數(shù)地層中海油石英或硅質(zhì)細網(wǎng)脈,是一種抗壓性和抗扭性極強的斷裂構造。
北西向斷裂構造:主要分布在礦區(qū)東南部,發(fā)育數(shù)量更少,僅有5條,礦石規(guī)模較小,寬度在0.5m~1m之間不等,是三種斷裂構造中規(guī)模最小、礦石最短的的斷裂構造[3]。多數(shù)呈北北東方向發(fā)育,少部分傾向南南西,傾角約為62°~80°。斷裂帶主要由破碎的礫巖構成,硅化能力較強。多數(shù)斷裂面相對平滑,呈梯形分布;少部分斷裂面也有鋸齒形,發(fā)育之間有明顯的鋸齒狀摩擦,屬于張扭性斷裂構造。
江西省贛州礦區(qū)的礦床賦存在礦層源體中,礦床的位置在能譜量的高值區(qū),這就表明礦區(qū)內(nèi)礦石的產(chǎn)生過程對礦床的依存性較強。
在對礦區(qū)的能譜量測得過程中,發(fā)現(xiàn)了存在于礦區(qū)內(nèi)最老的尋烏巖礦層,尋烏巖礦層內(nèi)含有大量豐富的礦石,包括鐵礦、鋁礦、錫礦、銀礦等,且各個礦體的含量都較高,尋烏巖礦層的存在,為江西省贛州礦區(qū)的演化成礦奠定了一個良好的礦床基礎。
成礦過程中,基于豐富的尋烏巖礦層產(chǎn)生了大量礦石,其中分布最廣的要數(shù)震旦礦系上部和寒武礦系下部的礦層,礦石含量高達6×10-6~90×10-6。隨著巖漿巖的不斷演化,逐漸形成一系列巖層,由于巖漿巖的放射性能力極大,造成該地區(qū)的礦層測量變異系數(shù)較大。從成巖條件看,早期江西省贛州礦區(qū)的礦石多為原地的花崗巖化,再經(jīng)過時期的不斷演變,形成一支期拓展性較強的花崗巖礦層。
由于花崗巖礦層的水熱蝕變作用導致礦床的遷移變化較強,一系列的遷移活動形成了大量礦床。后期在遷移過程的縫隙中,不斷滋生新的礦床,在大量的冷熱交代作用下,對礦床形成強烈的熱變效果。由于礦床周圍的溫度、壓力發(fā)生改變,導致兩端的壓力不穩(wěn),再次發(fā)生沉降作用,反復沉降過后,一個礦體初步形成并逐漸發(fā)育。而對于不同造型的礦體特征的演化原理,是由于降低礦床周圍的溫度后,其氣壓并沒有發(fā)生改變,因此伴隨著礦床的熱脹冷縮效應,產(chǎn)生不同形狀、不同大小的礦體。大量礦體堆積后,頂層礦體承受不住礦體壓力,傾斜作用下形成新的地質(zhì)構造和新的礦體結構。
本文對江西省贛州礦區(qū)的地質(zhì)構造成礦特征進行分析,主要包括斷層構造和褶皺構造兩種地質(zhì)特征,再根據(jù)對地質(zhì)構造的成礦特點深入分析贛州礦區(qū)的演化過程。以便于采礦作業(yè)人員根據(jù)贛州礦區(qū)的地質(zhì)構造特征尋找合理的采礦方法,提高贛州礦產(chǎn)資源的利用效率。深入了解到贛州礦區(qū)的演化過程后,可促進江西贛州礦區(qū)的可出續(xù)發(fā)展。希望本文的研究能夠為我國江西省贛州礦區(qū)的采礦方法提供理論依據(jù)和參考。