江西桂竹嶺瓷土礦床成礦條件分析

曾慶友 林忠良 彭蜀濤

(江西有色地質礦產勘查開發(fā)院，江西 南昌 330001)

0 引言

礦區(qū)地質工作始于上世紀九十年代末，在查閱區(qū)域、礦區(qū)以往地質找礦成果資料及近年的詳查地質工作成果基礎上，分析研究了桂竹嶺瓷土礦床的成因，并總結了尋找該類瓷土礦床的找礦標志，旨在為下一步在該地區(qū)尋找類似瓷土礦床或新的找礦突破提供某些借鑒。

1 區(qū)域地質背景

圖1 桂竹嶺瓷土礦之成礦區(qū)帶位置圖

2 礦區(qū)地質特征

2.1 地層

礦區(qū)大面積出露巖漿巖，地層不發(fā)育，僅沿溝谷分布有第四系(Q)。

2.2 構造

礦區(qū)構造以斷裂為主，按其展布方向分為NE、EW、NW向斷裂構造。NE向構造主要為F1、F2、F3斷裂，呈平行排列，規(guī)模較小，走向長50～200m，寬1～2m，傾向NWW，傾角55°～65°，以硅化破碎表現(xiàn)之，帶內巖石具硅化、角礫巖化；EW向構造主要有F4、F5斷裂，為后期張性斷裂構造，寬1～5m，構造面平直，構造帶中見有角礫狀石英膠結，角礫大小一般為5mm×8mm；NW向構造主要為F6斷裂，規(guī)模較小，長約150m，寬1～1.5m，傾向SW，傾角55°～80°，見于晉寧期二云母花崗巖中，見圖2。

2.3 巖漿巖

1-第四系；2-晉寧期黑云母二長花崗巖；3-燕山晚期白云母二長花崗巖；4-斷層及編號；5-礦體及編號

圖2 桂竹嶺瓷土礦區(qū)地質略圖

表1 礦區(qū)巖漿巖巖石學特征一覽表

3 礦床地質特征

3.1 風化殼特征

Ⅰ號風化殼：表土層厚0～8.4m，為腐植層和亞粘土層；強風化層厚4～18.4m，呈松散砂土狀、粘土狀，呈白色—淺黃色，主要成分為石英，白—黃白色粘土質組成；中風化層厚4～12m，巖石呈白色，淺黃色，巖芯表面粗糙，礦石呈塊狀，碎塊狀，錘敲易碎，部份保留原巖結構，中粒結構，塊狀構造，長石具高嶺土化，與上部強風化帶呈淺變過渡關系；弱風化至基巖層為白云母二長花崗巖，巖石呈淺灰白色，中粒結構，致密塊狀構造，主要成分為長石，石英，少量白云母等，長石呈他形—半自形。

Ⅱ號風化殼：表土層厚0～0.6m，為腐植層、亞粘土層；強風化層厚11～53.3m，淺黃色—白色，呈粘土狀，松散砂土狀；中風化層厚1～8.5m，巖呈淺黃色—白色，裂隙發(fā)育，風化呈碎塊狀；弱風化至基巖層為弱風化白云母二長花崗巖，淺灰—灰白色，中粒結構，致密塊狀構造。

Ⅲ號風化殼：風化殼厚3～20m，分布于山坡較緩處，兩側基巖出露。

Ⅳ號風化殼：風化殼厚1～25m，分布于山坡處，兩側基巖出露。

3.2 礦體特征

礦區(qū)共圈定瓷土礦體4個(編號為V1、V2、V3、V4礦體)，均產于巖體風化殼中，特征如下：

V1礦體：產于Ⅰ號風化殼中，礦體大面積被晉寧期花崗巖所覆蓋，平面圖上呈不規(guī)則橢圓狀，走向長150 m，寬10～70 m，傾向西，傾角25°～40°，厚度4.3～34.8m，頂板為強風化似斑狀黑云母二長花崗巖，底板為似斑狀黑云母二長花崗巖；礦體由強風化層-中風化層構成，礦體平均厚度18.8 m，礦體標高301～289m，平均品位Al2O316.52%、Fe2O30.56%、TiO20.18%。

V2礦體：產于Ⅱ號風化殼中，礦體呈近南北向展布，走向長158m，寬49～93m，平面圖上呈“章魚”狀，剖面圖上呈“漏斗”狀，礦體標高445～385m，傾向西，傾角30°～40°，平均品位Al2O316.99%、Fe2O30.51%、TiO20.35%。

V3礦體：產于Ⅲ號風化殼中，礦體厚0～25m，礦體近南北向展布，平面圖上呈“人”字形，走向長184m，寬5～54m，礦體標高462～425m，傾向西，傾角65°～70°。

V4礦體：產于Ⅳ號風化殼中，走向長160.0m，寬0～27m，呈透鏡狀，走向呈北西向，礦體標高310～346m。

3.3 礦石質量

礦石的礦物成分主要由粘土礦物、石英砂及少量白云母組成，粘土礦物主要高嶺石、蒙脫石、伊利石等；礦石的化學成分主要為Al2O3平均16.7%、SiO2平均73.3%。

礦石結構主要為松散砂狀、細砂質結構；礦石的構造主要為塊狀構造，松散土狀構造[3]。

礦石自然類型為強風化-中風化白云母二長花崗巖；工業(yè)類型屬可作建陶、日用陶原料瓷土礦。

4 成礦條件分析

瓷土礦床的形成主要與成礦原巖、風化作用及構造條件等因素有關。

——成礦原巖：瓷土礦的形成首先是成礦原巖物質組分，是瓷土礦的主要物質來源。燕山晚期富鋁硅的酸性巖漿含有較多長石類礦物，為瓷土礦提供了主要的有用組分(Al2O3)，受后期熱液蝕變作用形成原生瓷土礦。在地表常溫常壓下，通過風化作用形成瓷土礦床。同時原巖結構、構造決定了巖石的某些物理性質和化學，原巖的裂隙發(fā)育情況直接影響水介質的滲透程度和風化速度。

——表生作用：表生作用因素主要包括氣候、降水量等。本區(qū)屬亞東熱帶季風氣侯，大氣降水提供了水介質資源，同時該氣候環(huán)境利于生物生長。水介質、自然氣候決定了風化作用之強度，生物的新陳代謝有利于化學風化作用的進行。大氣降水同時溶解CO2，生物產生的有機酸性物質也帶進水介質中，即促進了化學風化作用，又加強了巖體的風化程度。通過水解作用能夠促進長石類礦物分解，溶解并帶走K+、Na+、Ca2+、Mg2+等堿和堿土金屬元素離子[4]，進一步轉化為瓷石類礦物。

——地貌條件：礦區(qū)屬于低山-丘陵地貌類型，地形切割中等，地形坡度20°～30°。地表水順地自然坡度流泄使水介質將堿金屬帶出，此進一步促進風化作用及礦體貯存。

——熱液蝕變作用：各類熱液蝕變作用(如絹云母化、白云母化等)致使原巖中的黑云母被白云母等交代，其中的Fe、Ti被分解交代，暗色礦物逐漸消失。鈉長石化和白云母化等堿質交代作用，能使母巖中Fe和Ti的含量降低，其中的鋁硅酸鹽礦物含量增加，多形成白云母化、絹云母化、鈉長石化花崗巖，為瓷土礦的形成創(chuàng)造有利條件。

——構造作用：燕山晚期花崗巖受到不同方向擠壓破碎形成裂隙。深部巖石裂隙的發(fā)育有利于化學活動性流體的流動，致使瓷土礦成礦母巖蝕變形成瓷土礦。

綜上所述，桂竹嶺瓷土礦床的成因類型應屬花崗巖風化型瓷土礦床。

5 找礦標志

——與區(qū)域構造相關的次生構造、裂隙為含礦巖漿侵入提供了有利通道和容礦空間，在構造發(fā)育地段是尋找瓷土礦的重要找礦標志。

——在晉寧期巖體與燕山晚期巖體的接觸帶及附近是找礦的有利部位。

——燕山晚期白云母二長花崗巖系瓷土礦床的成礦母巖，該巖體發(fā)育地段是尋找花崗巖風化型瓷土礦的直接找礦標志。

——巖體節(jié)理裂隙面的鈉長石化、高嶺土化、白云母化、絹云母化、綠泥石化等蝕變是直接找礦標志。

——鋁、硅組合次生異常是尋找瓷土礦的間接找礦標志。