青海省湟中縣恰羅石英巖礦礦床特征與找礦遠(yuǎn)景研究

馬維明，張進(jìn)良，楊海云，韓永明

(1. 青海省地質(zhì)調(diào)查局，青海 西寧 810016； 2. 青海省有色地質(zhì)礦產(chǎn)勘查局礦產(chǎn)勘查院，青海 西寧 810008；3. 青海省第二地質(zhì)礦產(chǎn)勘查院，青海 西寧 810028； 4. 青海省有色地質(zhì)礦產(chǎn)勘查局八隊(duì)，青海 西寧 810012)

1 地層特征

礦區(qū)出露地層主要為中元古界長(zhǎng)城系磨石溝組第一巖性段、第二巖性段。

第一巖性段(Chm1)：主要分布于礦區(qū)北西側(cè)，占據(jù)整個(gè)礦區(qū)面積的一半以上。巖性為石英巖夾二云母石英片巖，石英巖為淺紫色、乳白色、淺灰白色、褐紅色，細(xì)粒變晶結(jié)構(gòu)、塊狀構(gòu)造，主要礦物為石英，少量的白云母、磁鐵礦及矽線石等[1]。二云母石英片巖呈灰色、淺褐灰色，粒狀—鱗片狀變晶結(jié)構(gòu)，片狀—板狀構(gòu)造，主要礦物為石英，次為白云母、黑云母，少量的黃鐵礦、鐵鋁榴石及微量的磷灰石、鋯石等。地層產(chǎn)狀184(°)～198(°)∠43(°)～57(°)。

第二巖性段(Chm2)，礦區(qū)內(nèi)根據(jù)巖性可分為兩層：第一層(Chm2a)：在礦區(qū)中部出露，為灰白色、褐紅色、磚紅色、淺紫色不純石英巖，細(xì)粒變晶結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造，主要礦物為石英，少量的云母及鐵質(zhì)物。產(chǎn)狀153(°)～189(°)∠46(°)～54(°)。第二層(Chm2b)：分布于礦區(qū)南東部，為礦區(qū)含礦層。為灰白、青灰色，局部淺肉紅色石英巖，細(xì)粒變晶結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造，主要礦物為石英，少量白云母，微量磁鐵礦、磷灰石、鋯石等,傾向154(°)～210(°)，傾角46(°)～67(°)。

2 構(gòu)造特征

礦區(qū)范圍內(nèi)出露地層為中元古界長(zhǎng)城系磨石溝組第二巖性段，呈傾向南西的單斜層狀，未見明顯的褶皺、斷裂構(gòu)造。礦區(qū)地層總體北東—南西向，傾向154(°)～210(°)，傾角一般46(°)～67(°)。野外調(diào)查發(fā)現(xiàn)，礦區(qū)主要發(fā)育13(°)～15(°)∠45(°)～79(°)、50(°)～57(°)∠44(°)～49(°)、104(°)～107(°)∠72(°)～84(°)與191(°)～199(°)∠23(°)～37(°)四組節(jié)理，且均具有較好的貫通性，局部地段節(jié)理與節(jié)理或節(jié)理與層面交錯(cuò)成“X”狀。但礦區(qū)中未見節(jié)理密集分布區(qū)[2]。

3 巖漿巖

經(jīng)1∶10 000地質(zhì)填圖，在礦區(qū)內(nèi)見有三處花崗巖脈侵入于長(zhǎng)城系磨石溝組第一巖性段(Chm1)石英巖夾二云母石英片巖中，對(duì)礦體無影響。

4 礦體特征

4.1 礦體形態(tài)

礦體賦存于長(zhǎng)城系磨石溝組第二巖性段第二層(Chm2b)中，礦體走向出露長(zhǎng)度1 400 m以上，礦體總厚度大于1 100 m，礦體在礦區(qū)東側(cè)北東東向—南西西向產(chǎn)出，至礦區(qū)西側(cè)轉(zhuǎn)為北東—南西向，礦體產(chǎn)狀154(°)～210(°)∠46(°)～67(°)。礦體控制厚度在中部較厚，東西兩側(cè)變薄[3]。礦體厚度變化特征見表1。

表1 礦體厚度特征

4.2 礦石質(zhì)量

礦石成份單一，為石英巖，礦區(qū)南側(cè)礦石呈白色—灰白色，向北漸變?yōu)闇\肉紅色、淺紫色、灰紫色，主要礦物成分為石英，石英呈粒狀變晶結(jié)構(gòu)，粒徑0.03～3.02 mm，顆粒大小相近，相互之間界線彎曲，彼此鑲嵌，緊密接觸，含量95%～99%；少量白云母、黑云母，呈細(xì)小鱗片狀晶體包嵌于石英晶體中，平行定向排列；微量的鋯石、磷灰石、磁鐵礦等，磁鐵礦呈不規(guī)則粒狀晶體，與石英顆粒鑲嵌接觸；鋯石、磷灰石包嵌在石英晶體中。普查工作共采集刻槽樣品2 726件，其中地表采集2 273件，深部鉆探采集453件。經(jīng)化學(xué)分析，平均化學(xué)組分為：SiO297.42%、Al2O31.46%、Fe2O30.35%、CaO 0.057%、P2O50.013 6%(見表2)。

表2 礦體平均化學(xué)組分

由表2可知，各勘探線礦體中有益組分SiO2含量較高，平均含量97.42%，達(dá)到了硅鐵用硅質(zhì)原料要求；但有害組分Al2O3平均含量1.46%超出硅鐵用硅質(zhì)原料要求。根據(jù)各勘探線中有益組分與有害組分含量，礦體礦石質(zhì)量都達(dá)到了熔劑用硅質(zhì)原料的要求。從整個(gè)礦區(qū)來看，礦石在東西方向上，礦區(qū)東側(cè)質(zhì)量一般，但都達(dá)到了熔劑用硅質(zhì)原料對(duì)礦石有益組分和有害組分的要求。向西礦石質(zhì)量逐漸變好，至8線、10線處，有益成分，有害組分的平均含量達(dá)到了硅鐵用硅質(zhì)原料的要求。南北方向上，由南向北質(zhì)量變差，北側(cè)大面積為熔劑用硅質(zhì)原料[4-5]。

4.3 礦體覆蓋層、圍巖及夾石

1)覆蓋層

覆蓋層為全新統(tǒng)殘坡積物(Q4esl)：在本礦區(qū)內(nèi)大面積分布，根據(jù)1∶2 000地質(zhì)測(cè)量工作及探槽施工結(jié)果，本礦區(qū)內(nèi)覆蓋層較厚，在山頂處大面積達(dá)到2～3 m，在山坡低凹處厚度3 m以上，沖溝等負(fù)地形中可達(dá)5～10 m。殘坡積物主要為碎塊及腐殖土組成，碎塊多為棱角狀，大小不等，成分主要為石英巖，在礦區(qū)沖溝內(nèi)靠普查區(qū)北側(cè)邊界處見有花崗巖及極少量的片巖碎塊。未來開采混入礦石中，會(huì)造成礦石質(zhì)量貧化，建議開采過程中進(jìn)行剝離[6]。

2)圍巖

礦體0線、3線、4線南側(cè)至礦區(qū)邊界均為石英巖。7線、8線北側(cè)被第四系殘坡積覆蓋。普查區(qū)內(nèi)未見到頂板出露。由于覆蓋層較厚，只在8線北側(cè)探槽施工中控制到了底板。礦體底板為磨石溝組第二巖性段第一層(Chm2a)褐紅色、灰紫色不純石英巖，主要礦物成份為石英，石英呈粒狀變晶結(jié)構(gòu)，顆粒大小0.06～0.874 mm，顆粒間界線彎曲，彼此鑲嵌，緊密接觸。少量的白云母，呈鱗片狀，與石英緊密接觸，平行定向排列。微量的磁鐵礦、鋯石等，磁鐵礦呈不規(guī)則粒狀晶體，與石英緊密接觸，不均勻分布，鋯石包裹于石英晶體中。據(jù)化學(xué)分析結(jié)果：SiO2平均含量88.56%；Al2O3平均含量3.695%；Fe2O3平均含量5.91%。巖層與含礦層產(chǎn)狀一致，產(chǎn)狀較穩(wěn)定為153(°)～189(°)∠46(°)～54(°)。據(jù)分析結(jié)果，SiO2、Al2O3、Fe2O3均不符合熔劑、硅鐵用石英巖工業(yè)要求，未來開采混入礦石中，會(huì)造成礦石質(zhì)量貧化。

3)夾石(層)

礦體中共發(fā)現(xiàn)夾石(層)2條，編號(hào)分別為b1、b2，各夾石(層)見表3。b1、b2巖性均為云母石英片巖夾薄層石英巖夾層，片巖為黑褐色、鱗片變晶結(jié)構(gòu)，片狀構(gòu)造；石英巖為細(xì)粒變晶結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造。

表3 夾石(層)形體規(guī)模

b1樣品化學(xué)分析結(jié)果平均含量為：SiO263.20%；Al2O323.35%；Fe2O33.58%。b2樣品化學(xué)分析結(jié)果平均含量：SiO282.16%；Al2O38.15%；Fe2O33.95%。據(jù)b1、b2分析結(jié)果，混入采下礦石中會(huì)造成礦石質(zhì)量貧化，建議剝離。

5 礦床成因及遠(yuǎn)景

礦體賦存于中元古界長(zhǎng)城系磨石溝組第二巖性段，為一套淺海相沉積，經(jīng)區(qū)域低級(jí)變質(zhì)作用形成石英巖礦床。磨石溝組地層分布廣泛，該組所含的石英巖規(guī)模大且質(zhì)量較好。娘娘山一帶已發(fā)現(xiàn)有金躍石英巖礦、門洞灘石英巖礦等，全部位于中元古界長(zhǎng)城系湟中群磨石溝組中，本次工作1∶1萬地質(zhì)草測(cè)及區(qū)調(diào)資料，該含礦層?xùn)|西向延伸很大，該礦床資源遠(yuǎn)景很大。

6 結(jié) 論

礦區(qū)地層總體北東—南西向，礦區(qū)主要發(fā)育四組節(jié)理，礦體賦存于長(zhǎng)城系磨石溝組第二巖性段第二層中，礦體在礦區(qū)東側(cè)北東東向—南西西向產(chǎn)出，至礦區(qū)西側(cè)轉(zhuǎn)為北東—南西向，礦體控制厚度在中部較厚，東西兩側(cè)變薄，該礦床資源遠(yuǎn)景很大。