云南浪都板石礦床成因及背景分析

朱 勇

（中國(guó)建筑材料工業(yè)地質(zhì)勘查中心云南總隊(duì)， 云南 昆明 650118）

1 區(qū)域地質(zhì)背景

云南香格里浪都板石礦位于香格里拉縣城45°方向平距約60km 處，礦床位于Ⅶ羌塘-三江造山系-Ⅶ-2 甘孜-理塘弧盆系-Ⅶ-2-2 義敦-沙魯里島弧(T3)。區(qū)域出露地層由老到新分別為：泥盆系下中上統(tǒng)、石炭系下中統(tǒng)、二疊系、三疊系下中上統(tǒng)、第三系、第四系。區(qū)域構(gòu)造復(fù)雜，主要發(fā)育北西向—南北向緊密褶皺和南北向、北東向斷層。受區(qū)域性南北向構(gòu)造控制，區(qū)域巖漿巖呈南北向帶狀分布，受構(gòu)造運(yùn)動(dòng)的影響，區(qū)內(nèi)變質(zhì)作用比較明顯，三疊系普遍遭受區(qū)域變質(zhì)，變質(zhì)程度較低，且均勻，表現(xiàn)為碎屑巖類多變質(zhì)成砂質(zhì)板巖、板巖等巖石。

2 礦床地質(zhì)特征

2.1 地層

浪都板石礦區(qū)地層出露簡(jiǎn)單，依次出露：圖姆溝組第一段（T3t1）：巖性為灰至灰黑色砂質(zhì)板巖、砂巖、大理巖、鈣質(zhì)板巖。厚15.99-499.65m，平均198.30m,出露于礦區(qū)北東部；圖姆溝組第二段（T3t2）：由原巖為泥質(zhì)巖、含泥質(zhì)粉砂巖為主的巖石變質(zhì)而成，其巖性為深灰-灰黑色板巖、砂質(zhì)板巖夾砂巖及少量千枚巖，其中黑色板巖占81%，砂質(zhì)板巖5%，砂巖14%。厚1921-3449m，平均2435m。與下伏地層呈斷層接觸，平均厚度2435.10m，T3t2為該礦床的賦礦地層。第四系（Q）：主要出露于礦區(qū)溝底、山頂?shù)鹊匦屋^緩處，為殘坡積物。

2.2 構(gòu)造及巖漿

區(qū)內(nèi)構(gòu)造主要為斷層、褶皺及構(gòu)造節(jié)理裂隙。礦區(qū)斷層主要發(fā)育有北東向、北西向兩條斷裂，其中北西向斷層對(duì)礦體影響較大。北東向斷裂僅在區(qū)內(nèi)延伸約400m，走向20°，性質(zhì)不明。斷層附近地層產(chǎn)狀混亂，局部倒轉(zhuǎn)，節(jié)理裂隙發(fā)育，巖層破碎，影響范圍達(dá)50 m。北西向斷層位于礦區(qū)北東部，礦區(qū)內(nèi)延伸長(zhǎng)4km，斷層面傾向北東（50°）傾角46°,上盤為圖姆溝組一段（T3t1），下盤為圖姆溝組二段（T3t2），為逆斷層，形成寬50-100m 的構(gòu)造破碎帶,影響板巖塊度。褶皺的規(guī)模較小，影響范圍僅為數(shù)米。礦區(qū)內(nèi)主要發(fā)育三組節(jié)理裂隙（①310°∠77°；②45°∠75°；③265°∠60°）。節(jié)理延伸2～30m，寬＜2mm。密度一般1～2 條/m。

3 礦體特征

礦體賦存于圖姆溝組二段（T3t2），產(chǎn)狀一般40°-85°∠55°-87°?？刂崎L(zhǎng)約2800m，控制厚1921～3450m，平均厚2435m，變化系數(shù)20.82 %；延深60-950m。

礦體底板：為北西斷層上盤發(fā)育的圖姆溝組一段（T3t1）大理巖密集帶，深灰-灰黑色板巖、砂質(zhì)板巖、鈣質(zhì)板巖，灰-深灰色砂巖，灰-深灰色灰?guī)r、大理巖化灰?guī)r及大理巖。并以大理化灰?guī)r、大理巖構(gòu)造破碎帶為劃分標(biāo)志，以北西斷層為界，界線清楚，斷層接觸。

礦體頂板：為圖姆溝組二段（T3t2）下部板巖、砂質(zhì)板巖、砂巖，并以砂巖透鏡體密集帶為特征，以砂巖透鏡體為劃分標(biāo)志，界線清楚，整合接觸。

礦體夾石：巖性以砂巖為主，少量為千枚巖，均順層產(chǎn)出，與礦石界線明顯，肉眼易識(shí)別。夾石按產(chǎn)出形態(tài)及規(guī)?？煞譃槎?，一是規(guī)模較大的透鏡狀、似層狀?yuàn)A石，二是規(guī)模小的薄層狀?yuàn)A石。

4 礦石特征

4.1 礦石類型及礦物組合

本礦床礦石類型單一，其自然類型、工業(yè)類型均為“板石”，商品名為黑板石，以深灰-灰黑色板巖為主。一般為顯微鱗片結(jié)構(gòu)，板狀、塊狀構(gòu)造。礦物組合：主要礦物為高嶺石及水云母（占80-90%），次為鐵質(zhì)（3-15%）、石英（1-10%）、白云母、絹云母、白云石，偶見少許長(zhǎng)石。

4.2 礦石化學(xué)成分及加工性能

礦石化學(xué)成分：CaO：2.19%、MgO：2.58%、SiO2：58.56、TFe2O3：7.23、SO3：0.04% 、P2O5：0.16%。影響礦石質(zhì)量的主要有害組分CaO+MgO 含量平均值僅為5.03%，含鈣鎂低，利于劈分，且抗酸堿能力、抗風(fēng)化能力較強(qiáng)。SO3平均值0.04%，P2O5 平均值0.16%，含量低，對(duì)開采環(huán)境、生產(chǎn)環(huán)境及應(yīng)用環(huán)境影響甚微。TFe2O3平均值7.23%，含量低，礦石不易氧化污染、疏松。SiO2/Al2O3值較為適中（平均3.37），有利于礦石劈分及加工。

本礦床所產(chǎn)黑板石，裝飾性好、可拼接性強(qiáng)。礦石劈分試驗(yàn)表明：有67.31%礦石可劈分為厚度0.5cm 的板石產(chǎn)品，成材率135m2/m3；有87.19%可劈分為1.0cm 厚的板石產(chǎn)品，平均成材率為87m2/m3；95%可劈分為2.0cm 厚的板石產(chǎn)品，平均成材率為48%。生產(chǎn)實(shí)際中統(tǒng)計(jì)，62%板巖可劈分為0.5cm 厚的板石產(chǎn)品，平均成材率達(dá)124 m2/m3；有5.54%可劈分為2.0-3.0cm 厚的板石產(chǎn)品，平均成材率為2.22m2/m3；板石產(chǎn)品合格率為67.43%，平均成材率達(dá)125.99 m2/m3。

5 礦床成因機(jī)制

（1）礦床在大地構(gòu)造位置上位于Ⅶ羌塘-三江造山系--Ⅶ-2 甘孜-理塘弧盆系--Ⅶ-2-2 義敦-沙魯里島弧(T3)。

（2）浪都板石礦區(qū)礦體有一定的層位和巖性控制，呈層狀、長(zhǎng)條狀順層產(chǎn)出，平面上呈面狀，單個(gè)礦體規(guī)?？蛇_(dá)中型，區(qū)域同類礦床特征與其基本相似，有很好可比性。

（3）礦體空間產(chǎn)狀與地層的分布基本一致。

（4）區(qū)域變質(zhì)程度，區(qū)內(nèi)三疊系地層，在燕山期區(qū)內(nèi)碰撞造山作用下，發(fā)生不同程度變質(zhì)，形成本礦床礦石—板巖、含砂質(zhì)板巖、千枚巖等。

（5）礦體的分布除了受巖性、巖相、變質(zhì)程度控制外，礦體的分布還受到構(gòu)造控制。

（6）板石均形成于區(qū)域低溫動(dòng)力變質(zhì)作用形成的板巖，并以變質(zhì)程度稍高的、絹云母含量≥30%的板巖最有利。絹云母含量≤10%的板巖，因變質(zhì)程度偏弱，致密性能較差，不僅礦石抗風(fēng)化能力偏低，而且劈分性能也受影響，不易生產(chǎn)出大板類產(chǎn)品。

（7）巖漿活動(dòng)：對(duì)礦石影響較大的巖漿活動(dòng)主要是發(fā)生于沉積成巖后。一方面巖漿侵入過(guò)程中，所產(chǎn)生的擠壓體作用，會(huì)在巖漿巖體周邊形成擠壓破碎帶和節(jié)理發(fā)育區(qū)，破壞礦石的塊度和可利用性能；同時(shí)在巖漿巖體與板巖接觸帶所形成熱接觸蝕變帶，使礦石發(fā)生交代變質(zhì)，破壞礦石結(jié)構(gòu)、構(gòu)造，影響塊度及劈分性能。

綜上所述，浪都板石礦床主要受一定地層層位、巖性、巖相、變質(zhì)程度、構(gòu)造等因素控制的變質(zhì)型板石礦床。

6 礦床成礦模式及背景分析

該礦床地處義敦—中甸島弧帶，受金沙江洋盆俯沖影響，早二疊世前形成的揚(yáng)子板塊出現(xiàn)局部拉張、裂陷，晚二疊世進(jìn)一步加劇，沉積環(huán)境由早二疊早期淺?；鹕浇ㄔ?，轉(zhuǎn)變?yōu)闇\?！紊詈Ｏ嘌蠹?洋島型火山建造。晚二疊-早三疊世末，金沙江洋盆向西俯沖消減逐漸結(jié)束，區(qū)內(nèi)進(jìn)入被動(dòng)邊緣沉積環(huán)境。早三疊世早期在該區(qū)沉積了含火山質(zhì)陸源碎屑?xì)埩粞笈璩练e建造的巖石，早三疊世晚期—晚三疊世早期形成代表穩(wěn)定的濱海—淺海環(huán)境的陸源碎屑沉積建造、淺海碳酸鹽巖建造（礦石原巖的形成），晚三疊世晚期開始的洋殼消減閉合碰撞，使被動(dòng)邊緣沉積蓋層發(fā)生變形褶皺，區(qū)內(nèi)進(jìn)行碰撞造山期，晚成隆起剝蝕區(qū)和接收沉積凹陷區(qū)（礦區(qū)處于凹陷區(qū)）。燕山期，隨著碰撞造山作用加強(qiáng)，在礦區(qū)所處的義敦—中甸島弧帶形成系列折沖斷層，并沿?cái)鄬有纬上盗谢⌒沃兴嵝試姵鰩r。區(qū)內(nèi)晚三疊世地層，在區(qū)內(nèi)碰撞造山作用下，發(fā)生不同程度變質(zhì)，并最終形成本礦床礦石。