江西省贛縣區(qū)上碗棚礦區(qū)礦床地質(zhì)特征、礦床成因及找礦標(biāo)志

楊心優(yōu)，楊璐穎

（江西省核工業(yè)地質(zhì)局二六四大隊(duì)，江西 贛州 341000）

1 區(qū)域地質(zhì)背景

礦區(qū)位于華夏板塊—華南造山系—東南造山帶、羅霄—諸廣隆起帶中部，經(jīng)歷了長(zhǎng)期的地質(zhì)發(fā)展史和多期次構(gòu)造運(yùn)動(dòng)。礦區(qū)位于大余—南城區(qū)域斷裂帶的北西側(cè)。大余—南城區(qū)域斷裂帶與遂川—撫州斷大裂帶的組成部分。該深大斷裂帶亦是石英斑巖成礦的導(dǎo)礦容礦構(gòu)造。礦區(qū)地處華南褶皺系中南部，經(jīng)歷多期多階段構(gòu)造地質(zhì)作用，加里東構(gòu)造旋回形成區(qū)內(nèi)褶皺構(gòu)造基底，并使部分地層遭受混合巖化；而燕山構(gòu)造旋回則奠定了本區(qū)基本構(gòu)造格局。巖漿活動(dòng)頻繁而持久，巖漿活動(dòng)方式以侵入為主，多期多階段活動(dòng)特征明顯，形成區(qū)內(nèi)大面積分布的酸性花崗巖體，其產(chǎn)出以巖基、巖株出露面積最大，巖瘤、巖滴分布數(shù)量最多，數(shù)量眾多的花崗斑巖脈、石英斑巖脈、霏細(xì)斑巖脈、細(xì)粒巖脈發(fā)育，其中霏細(xì)斑巖脈、石英斑巖脈為瓷石礦的成礦母巖，細(xì)粒巖脈為高嶺土礦的成礦母巖。區(qū)內(nèi)礦產(chǎn)較豐富，主要有鎢、銅、鈾、稀土及高嶺土、瓷石、鉀長(zhǎng)石、硅石等礦種。礦區(qū)附近有湖新稀土礦區(qū)、江西省萬(wàn)安縣大坪瓷土礦普查區(qū)、龍?zhí)陡邘X土礦區(qū)、贛縣天臺(tái)山礦區(qū)銅多金屬礦普查區(qū)。其中，礦區(qū)近鄰萬(wàn)安縣有個(gè)普查區(qū)，該普查項(xiàng)目在勘查中，經(jīng)野外核實(shí)，該礦體與本項(xiàng)目同屬一條石英斑巖礦帶。工作區(qū)附近還有其它多個(gè)金屬、非金屬礦點(diǎn)、礦化點(diǎn)成礦信息。

2 工作區(qū)地質(zhì)特征

勘查區(qū)出露的地層簡(jiǎn)單，主要為寒武系牛角河組（∈0-1n）和第四系贛縣組（QP1g）。主要F1斷裂構(gòu)造呈北東向貫穿全區(qū)至外圍約，也是區(qū)內(nèi)控礦儲(chǔ)礦構(gòu)造，其表現(xiàn)形式為石英斑巖脈和硅化破碎帶充填。F斷裂南東側(cè)為中侏羅世（γβJ2a）粗中粒黑云母花崗巖，北西側(cè)為寒武系牛角河組（∈0-1n），巖性為深灰、黃褐色厚層狀變余長(zhǎng)英砂巖、泥質(zhì)板巖，變余粉砂巖，變余長(zhǎng)英砂巖夾泥質(zhì)板巖等。

2.1 地層

（1）寒武系牛角河組（∈0-1n）。主要分布于區(qū)內(nèi)北西側(cè)（石英斑巖北西側(cè)）。為后加里東隆起，于山長(zhǎng)期處于上升剝蝕階段，上古生代地層大多剝蝕殆盡，僅分布于巖體外接觸帶，巖性為深灰、黃褐色厚層狀變余長(zhǎng)英砂巖、泥質(zhì)板巖，變余粉砂巖，變余長(zhǎng)英砂巖夾泥質(zhì)板巖等。在泥質(zhì)板巖中含少量黃鐵礦結(jié)核、菱鐵礦結(jié)核及燧石結(jié)核和少量石煤層?？梢?jiàn)變余中細(xì)粒巖屑雜砂、長(zhǎng)石石英雜砂巖與泥質(zhì)板巖或絹云母板巖組成韻律層。地層產(chǎn)狀變化較大，以220° ～255°∠35° ～55°。

（2）第四系為贛縣組沖積、坡積、殘積物（QP1g）。第四系沖積層主要見(jiàn)于低洼的沖溝谷地中，巖性多為砂土、砂質(zhì)粘土、亞粘土。

2.2 構(gòu)造

礦區(qū)斷裂構(gòu)造發(fā)育，主要有北東向斷裂構(gòu)造與近東西向構(gòu)造帶。經(jīng)歷多期次構(gòu)造作用，形成了較復(fù)雜的構(gòu)造格局，并將區(qū)內(nèi)地層與巖體切割成不規(guī)則的地質(zhì)塊段。

斷裂構(gòu)造主要見(jiàn)北東向?yàn)橹鳎摂嗔炎呦蚓哂蟹种?fù)合的現(xiàn)象，也是區(qū)內(nèi)控礦儲(chǔ)礦構(gòu)造，其表現(xiàn)形式主要為石英斑巖脈和硅化破碎帶充填。

北東向斷裂構(gòu)造：該斷裂是礦區(qū)最發(fā)育與礦床最為密切的斷裂帶。該斷裂帶為F1，為區(qū)內(nèi)主要斷裂，呈北東走向。具有分支復(fù)合現(xiàn)象，分布于文芬村上碗棚組，均為控礦構(gòu)造，總體走向以北東向（15°～55°）為主。往南西延伸至田棚組直至礦區(qū)外圍，往北東延伸至萬(wàn)安一帶，傾向北西，傾角59°～88°不等。構(gòu)造帶主要充填物有石英斑巖脈、硅化破碎帶、少量斷層泥等。破碎帶內(nèi)巖石為變質(zhì)細(xì)砂巖、粉砂巖、花崗質(zhì)成分以及硅質(zhì)、泥質(zhì)膠結(jié)物等，具有較強(qiáng)的硅化，局部見(jiàn)褐鐵礦化。斷裂帶延伸長(zhǎng)約1500m，斷裂帶寬度為5m～60m不等。

控礦斷裂帶主要以礦（化）體形式出現(xiàn)，為扭曲的控礦構(gòu)造。充填物為多期活動(dòng)的硅質(zhì)脈、少量方解石脈穿插，構(gòu)造兩側(cè)圍巖破碎，具明顯的硅化、絹云母化等蝕變現(xiàn)象。

2.3 巖漿巖

礦區(qū)內(nèi)巖漿巖較為發(fā)育，為中侏羅世（γβJ2a）粗中粒黑云母花崗巖。主要分布于區(qū)內(nèi)南東側(cè)（F1斷裂帶南東側(cè)），屬巖體與變質(zhì)巖侵入接觸的邊緣相，呈大面積分布。巖體侵入于寒武系地層中，屬燕山期侵入體。區(qū)內(nèi)花崗巖風(fēng)化程度以半風(fēng)化—強(qiáng)風(fēng)化為主，地表見(jiàn)少量弱風(fēng)化基巖出露。

粗中粒黑云母花崗巖侵入于地表，呈巖株產(chǎn)出，具粗中粒花崗結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造，主要礦物成分為鉀長(zhǎng)石，半自形粒狀，淺肉紅色，大小3mm～8mm，含量25%～30%。斜長(zhǎng)石，灰白色，半自形晶板狀，大小3mm～8mm，含量20%～30%。石英為灰色，它形粒狀，3mm～8mm，含量30%左右。黑云母呈黑色片狀，含量大于5%。

石英斑巖脈的成礦母巖，呈北東向展布直至礦區(qū)外圍。風(fēng)化后呈灰色，灰白色，斑狀結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造。斑晶主要為石英斑晶，長(zhǎng)石風(fēng)化成白色，其余為基質(zhì)成分。

3 礦體地質(zhì)

礦體即為后期石英斑巖賦存于寒武系牛角河組（∈0-1n）和花崗巖體內(nèi)部。礦體具有一定規(guī)模。

3.1 礦體特征

（1）V1號(hào)礦體。受北東向石英斑巖脈控制，為區(qū)內(nèi)本次工作重點(diǎn)。本次通過(guò)對(duì)礦體淺部剝土深部鉆探控制，已控制礦體長(zhǎng)度約1160m（含第四系），賦礦標(biāo)高6.0m～220.0m；礦體走向北東呈蛇形彎曲，傾向北西，傾角62°～87°；礦體寬度變化較大，產(chǎn)狀較為多變且厚度變化大。礦體內(nèi)部無(wú)斷層破壞，局部沿節(jié)理發(fā)育少量石英細(xì)脈、方解石脈等。礦體真厚度5.59m～39.63m，平均17.53m；Al2O3含量13.20%～20.80%，平均15.52%；Fe2O3+TiO2平均含量0.83%。V1號(hào)礦體厚度變化系數(shù)37.45%，品位變化系數(shù)24.86%。從目前所收集的地質(zhì)資料分析，含礦構(gòu)造產(chǎn)狀總體較為穩(wěn)定，礦體厚度變化較有規(guī)律等特點(diǎn)；通過(guò)鉆探驗(yàn)證可知，礦體越往深部有變厚的趨勢(shì)?？傮w而言，區(qū)內(nèi)以南深部礦體有變陡且變厚的現(xiàn)象。越往北東方向礦體越薄，趨于尖滅再現(xiàn)趨勢(shì)。

（2）V2號(hào)礦體。通過(guò)淺部槽探的揭露與驗(yàn)證，已控制礦體長(zhǎng)度約160m，賦礦標(biāo)高125.0m～170.0m，礦體真厚度1.26m～10.88m，平均真厚度6.07m。Al2O3含量13.14%～15.37%，平均含量14.26%。Fe2O3+TiO2平均含量1.04%。V2號(hào)礦體厚度變化系數(shù)28.65%，品位變化系數(shù)22.56%。從目前所收集的地質(zhì)資料分析，含礦構(gòu)造產(chǎn)狀總體較為穩(wěn)定，礦體厚度變化較有規(guī)律等特點(diǎn)；通過(guò)深部鉆探驗(yàn)證與地表工程揭露可知，礦體越往北東方向，礦體變薄趨于尖滅現(xiàn)象。

3.2 礦石質(zhì)量

石英斑巖脈即是礦體，礦新鮮礦石呈淺灰白、灰白色，風(fēng)化后呈淺黃色、褐黃色，表面多已風(fēng)化或是全風(fēng)化高嶺土，致密堅(jiān)硬，斷口不平，節(jié)理面具蠟狀光澤。礦石原巖為灰白色石英斑巖，石英斑巖在物理、化學(xué)及水介質(zhì)等風(fēng)化作用條件下，形成地表為半風(fēng)化層石英斑巖，越往深部為基巖層石英斑巖。石英斑巖半風(fēng)化層和基巖層為礦石。依據(jù)礦區(qū)礦石礦物組合、粘土礦物成分、物理性能、化學(xué)成分及成瓷試驗(yàn)。

根據(jù)礦體基本分析樣Al2O3、Fe2O3、TiO2結(jié)果，Al2O3品位12.81%～18.12%，平均含量為14.19%；Fe2O3含量0.42%～1.68%，平均品位為0.67；TiO2含量0.001%～0.442%，平均含量0.02%。由于大部分TiO2+Fe2O3≤1.5。原礦燒成白度（度）47.1～48.3，精礦燒成白度（度）71.1～68.6。原礦可塑性指標(biāo)≥2.62，精礦可塑性指標(biāo)≥3.02。原礦干燥抗彎強(qiáng)度（Mpa）3.17～12.46，精礦干燥抗彎強(qiáng)度（Mpa）2.20～14.79。因此礦石品級(jí)大致可定為Ⅲ級(jí)礦。

3.3 礦床成因及找礦標(biāo)志

（1）礦床成因。燕山期，巖漿（石英斑巖）沿北東向斷裂貫入就位，形成上碗棚礦床，石英斑巖脈的成礦母巖。礦體產(chǎn)在石英斑巖脈的半風(fēng)化與弱風(fēng)化基巖中。通過(guò)地表工程揭露可知，近地表0.8m石英斑巖已風(fēng)化成瓷土，產(chǎn)于含礦脈狀母巖近地表部分，即灰白色石英斑巖脈全風(fēng)化層中。頂部為第四系殘坡積物或受污染的瓷土，底板為半風(fēng)化或未風(fēng)化的脈狀母巖礦。該礦點(diǎn)石英斑巖脈為巖漿期后熱液沿NE向F1斷裂充填形成的。區(qū)內(nèi)礦體主要賦存于脈巖（石英斑巖）內(nèi)，控礦因素主要受石英斑巖脈控制，屬酸性脈巖類(lèi)型。

（2）找礦標(biāo)志。找礦標(biāo)志：脈巖風(fēng)化為白色、灰白色地段為直接找礦標(biāo)志；脈巖是間接找礦標(biāo)志，即沿脈巖走向?qū)ふ绎L(fēng)化較好的地段。區(qū)域性深斷裂帶是礦的定位構(gòu)造，用已知礦床的走向延伸方向是尋找新礦床的直接標(biāo)志。

4 結(jié)論

4.1 礦床成礦規(guī)律

上碗棚地區(qū)成礦物質(zhì)來(lái)源是石英斑巖脈，礦床成礦作用主要為內(nèi)生成礦階段。內(nèi)生階段為：根據(jù)區(qū)域資料，燕山早期巖漿沿北東向斷裂貫入就位，形成上碗棚礦區(qū)礦床成礦母巖。風(fēng)化殼自上而下依次劃分為半風(fēng)化帶再過(guò)渡到基巖帶(脈狀母巖)。礦體產(chǎn)在石英斑巖脈半風(fēng)化帶或新鮮基巖中。本礦床成因類(lèi)型屬先內(nèi)生成巖作用，產(chǎn)出石英斑巖脈，地表少量為外生作用原地風(fēng)化殘積型礦床。

4.2 礦床遠(yuǎn)景評(píng)價(jià)

根據(jù)區(qū)域資料及本次詳查工作，V1礦沿走向兩端延伸至礦區(qū)外圍扔廣泛產(chǎn)出灰白色細(xì)-中細(xì)粒石英斑巖體，厚度大，延伸距離長(zhǎng)，且斷續(xù)分布。本次工作的石英斑巖脈只占整個(gè)區(qū)域大斷裂控制的石英斑巖脈一小部分，可見(jiàn)礦區(qū)外圍南西側(cè)田棚組及北東側(cè)至萬(wàn)安一帶尋找細(xì)-中細(xì)粒石英斑巖脈具有較大的找礦前景。

4.3 對(duì)今后地質(zhì)勘查和未來(lái)礦山開(kāi)采建議

根據(jù)區(qū)域資料及當(dāng)?shù)厝罕妶?bào)礦，工作區(qū)外圍發(fā)育廣泛的石英斑巖脈群，對(duì)礦區(qū)外圍尋找石英斑巖脈礦床具有較大的找礦遠(yuǎn)景。礦區(qū)的工業(yè)利用已有良好的開(kāi)端，所以今后應(yīng)加強(qiáng)對(duì)礦區(qū)的深加工研究，不斷提高利用科技含量及資源利用效益?？梢园雌芳?jí)指標(biāo)圈出品質(zhì)相對(duì)優(yōu)良的礦，品質(zhì)相對(duì)差的原礦和尾礦直接用于制作地面的原料。這種綜合利用法可以提升礦床的價(jià)值。