河源斷裂帶石英巖礦成礦地質(zhì)特征

劉 治

(廣東省核工業(yè)地質(zhì)局 二九二大隊(duì)，廣東 河源 517001)

河源斷裂帶在藍(lán)口鎮(zhèn)至柳城鎮(zhèn)一帶出露明顯，境內(nèi)設(shè)置有多個(gè)脈石英礦權(quán)(詳見河源斷裂帶藍(lán)口鎮(zhèn)長(zhǎng)江頭—柳城鎮(zhèn)白石嶂石英巖礦分布圖)，通過近年來對(duì)多個(gè)礦權(quán)內(nèi)石英巖的野外調(diào)查、分析測(cè)試、綜合研究等，基本摸清了河源斷裂帶藍(lán)口鎮(zhèn)至柳城鎮(zhèn)一帶出露的石英巖礦成礦地質(zhì)特征。本文側(cè)重闡述了河源—邵武斷裂帶[1]南部河源斷裂帶藍(lán)口鎮(zhèn)至柳城鎮(zhèn)一帶出露的石英巖礦成礦地質(zhì)特征、成因淺析。

1 區(qū)域地質(zhì)背景

燕山運(yùn)動(dòng)后期，華夏地塊東南部邊緣進(jìn)入拉伸階段，出現(xiàn)弧后擴(kuò)張，形成北北東向和北東東向斷裂帶及拉張盆地，其中包括現(xiàn)在的河源盆地，而控制這些拉張盆地的主要斷裂帶便有河源—邵武斷裂帶。河源斷裂帶自晚侏羅世—早白堊系活動(dòng)以來，晚期在第三紀(jì)反復(fù)活動(dòng)，至今仍未停止，以左旋走滑活動(dòng)為主，屬地殼深大斷裂。

2 斷裂帶的展布特征

河源斷裂帶總體走向NE，局部NNE或NEE，呈“S”形彎曲，傾向SE，傾角30°～50°。河源斷裂帶是不同地貌單元的分界線，南東側(cè)相對(duì)下降，為堆積地形；北西側(cè)相對(duì)上升，為侵蝕地形[2]。河源斷裂帶控制著一系列中、新生代盆地，包括河源盆地、燈塔盆地等。同時(shí)，河源斷裂帶對(duì)溫泉的分布有明顯的控制作用[3]，高埔崗溫泉、響水溫泉、長(zhǎng)龍溫泉及美石下溫泉的熱水經(jīng)鉆孔或管井鉆探查明，其熱儲(chǔ)正產(chǎn)于河源斷裂的硅化帶中。各處溫泉主泉眼的產(chǎn)出除出露于河源斷裂帶等主干斷裂上以外，其他泉眼多數(shù)出露于河源斷裂、次級(jí)斷裂及小斷裂交叉點(diǎn)上，形成控制泉眼產(chǎn)出的斷層。

3 斷裂帶巖石地層特征

河源斷裂帶東側(cè)盆地為基底的類復(fù)理石建造[4]底部的火山湖泊碎屑巖建造、上部的紅色碎屑巖建造；西側(cè)盆地為基底的類復(fù)理石建造、蓋層的紅色碎屑巖建造。

斷裂是巖漿活動(dòng)的通道。河源地區(qū)巖漿活動(dòng)強(qiáng)烈，燕山三期是區(qū)內(nèi)巖漿侵入的主要時(shí)期，區(qū)內(nèi)燕山三期細(xì)、中、中粗粒斑狀黑云母花崗巖發(fā)育。斷裂作為熱液運(yùn)移的主要渠道，河源斷裂在藍(lán)口鎮(zhèn)至柳城鎮(zhèn)一帶地表最直接的表現(xiàn)就是以石英巖帶為主的構(gòu)造(圖1)，主要由石英巖帶與動(dòng)力變質(zhì)作用形成。

圖1 河源斷裂帶藍(lán)口鎮(zhèn)長(zhǎng)江頭—柳城鎮(zhèn)白石嶂石英巖礦分布

4 石英巖礦地質(zhì)特征

4.1 圍巖特征

石英巖礦體的圍巖為棕紫色—棕紅色含礫粗砂巖、砂礫巖、構(gòu)造泥巖，近礦圍巖為石英巖。礦體頂板為棕紫色—棕紅色含礫粗砂巖、砂礫巖已被風(fēng)化剝蝕，礦體裸露地表。

石英巖礦體底板為構(gòu)造泥巖，構(gòu)造泥巖呈黃色、土黃色、淺黃色，主要由糜棱巖化的構(gòu)造泥、擠壓破碎的角礫狀石英巖、石英巖碎塊、石英巖碎屑等組成，巖芯呈砂土狀、碎塊狀、角礫狀，結(jié)構(gòu)松散，膠結(jié)程度低。近礦圍巖為鐵含量超標(biāo)的石英巖。

4.2 石英巖組分特征

石英巖礦石中的主要礦物為石英及少量長(zhǎng)石、褐鐵礦、赤鐵礦、高嶺石、綠泥石及絹云母等。受組分含量等因素影響，石英巖礦石呈現(xiàn)不同的顏色，其中Ⅰ、Ⅱ級(jí)品礦石主要呈粉白色、乳白色，Ⅲ、Ⅳ級(jí)品礦石主要呈淺灰白色、淺黃白色、淺肉紅色。石英巖礦石呈細(xì)粒變晶結(jié)構(gòu)、交代殘余結(jié)構(gòu)、碎斑狀結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造、晶洞狀構(gòu)造及網(wǎng)脈狀構(gòu)造[5]。石英巖礦石中的石英含量大于90%，石英多呈他形粒狀，少數(shù)具波狀消光，裂紋發(fā)育，沿裂紋及邊部有絹云母交代，可分為早期與晚期2種石英，早期形成的石英呈碎斑狀、碎基狀，含量70.0%～75.0%，晚期形成的石英受后期構(gòu)造的影響充填于石英巖的裂隙中，呈不規(guī)則陡傾脈狀產(chǎn)出，脈寬一般為0.1～1.2 cm。脈中石英呈無色半透明、透明，具油脂光澤，大多呈他形粒狀，少數(shù)為結(jié)晶較好的水晶，含量25%～30%。石英巖礦石中的長(zhǎng)石具簡(jiǎn)單雙晶和聚片雙晶，呈柱狀，絕大多數(shù)被硅質(zhì)交代，殘留的碎斑主要為石英、鉀長(zhǎng)石。

選取V1號(hào)礦體的部分劈芯樣及V2號(hào)礦體的部分劈芯及刻槽樣進(jìn)行化學(xué)分析，其中對(duì)SiO2、Al2O3、Fe2O3數(shù)據(jù)所作的統(tǒng)計(jì)相關(guān)分析結(jié)果見表1。

表1 礦體主要組分相關(guān)分析結(jié)果

以東源縣藍(lán)口鎮(zhèn)礤下礦區(qū)玻璃用石英巖礦為例，礦石中的有用組分為SiO2，平均含量大于97%，礦石質(zhì)量較好，其中V1號(hào)礦體SiO2含量94.50%～99.57%，平均含量97.61%，品位變化系數(shù)1.18%，含量穩(wěn)定，分布均勻；V2號(hào)礦體SiO2含量為93.64%～99.48%，平均含量98.11%，品位變化系數(shù)1.36%，含量穩(wěn)定，分布均勻。

礦石中SiO2與Al2O3呈負(fù)相關(guān)，其相關(guān)系數(shù)為-0.945 3～-0.322 8，負(fù)相關(guān)的信度很高(0.001)；SiO2與Fe2O3呈負(fù)相關(guān)，相關(guān)系數(shù)-0.533 4～-0.291 2，負(fù)相關(guān)信度高(0.001 ～0.010)；Al2O3與Fe2O3呈正相關(guān)，相關(guān)系數(shù)0.395 6～0.437 7，正相關(guān)信度很高(0.001)。

統(tǒng)計(jì)結(jié)果表明：礦石中SiO2與Al2O3、Fe2O3含量呈消漲關(guān)系，總體上SiO2含量高則Al2O3、Fe2O3含量低；而Al2O3與Fe2O3含量成正相關(guān)，總體上Al2O3含量高則Fe2O3含量也高。

5 成因淺析

礦床的形成主要有物質(zhì)來源和成礦熱液運(yùn)移通道或成礦空間2個(gè)最重要的因素。成礦物質(zhì)來源一般認(rèn)為主要是賦礦地層提供或者巖漿活動(dòng)提供，成礦熱液運(yùn)移通道或成礦空間主要與構(gòu)造活動(dòng)有關(guān)。因此，控礦因素主要是與地層、巖漿活動(dòng)及構(gòu)造活動(dòng)有關(guān)。

根據(jù)以上原則，總結(jié)前人資料分析，河源斷裂帶是一個(gè)多期次活動(dòng)的斷裂。河源斷裂帶早期為壓扭性活動(dòng)為主，中晚期呈張扭性活動(dòng)[6-8]為主，后期的構(gòu)造活動(dòng)以張扭性活動(dòng)為主。河源斷裂帶早期受南北向扭力產(chǎn)生北西—南東向的側(cè)壓力，產(chǎn)生了一套以壓碎巖、碎裂巖、糜棱巖等為主軟弱巖層。中晚期以張扭性活動(dòng)為主，原壓力方向相對(duì)松弛，上盤不斷下滑，為紅色粉砂巖、砂礫巖沉積創(chuàng)造了有利條件，最終形成了河源盆地。與此同時(shí)，形成的富含硅質(zhì)的熱水充填交代的壓碎巖等，在壓力逐漸減少、溫度逐漸變低的過程中，熱水中的硅質(zhì)從高溫高壓的水中析出交代壓碎巖中的長(zhǎng)石、黑云母等，并充填在壓碎巖的裂隙及孔隙中，為石英巖礦的形成創(chuàng)造了條件。后期則是以張扭性活動(dòng)為主的構(gòu)造活動(dòng)，前期形成的熱液型石英巖遭受進(jìn)一步破碎，進(jìn)而產(chǎn)生糜棱巖、糜棱角礫巖及形成了不規(guī)則的裂隙，晚期的高溫高壓的熱水在溫度逐漸變低及壓力逐步變小的過程中析出硅質(zhì)，充填在石英巖的裂隙中，既增加了SiO2含量又帶走了部分Fe2O3等，于是便形成了富含SiO2的熱液型石英巖礦。

河源斷裂帶中的石英巖礦石主要由SiO2含量較高的硅質(zhì)巖經(jīng)熱液變質(zhì)作用形成，晚期含高SiO2熱液起著交代疊加作用，故河源斷裂帶的石英巖礦屬中溫?zé)嵋航淮冑|(zhì)(蝕變)型礦床。

6 結(jié)語(yǔ)

柳城鎮(zhèn)至藍(lán)口鎮(zhèn)一帶石英礦基本出露地表，礦層最大厚度達(dá)85 m，平均約25 m，石英礦層連續(xù)性好，厚度穩(wěn)定，品位穩(wěn)定，開采技術(shù)條件較好，可直接露天開采。柳城鎮(zhèn)至藍(lán)口鎮(zhèn)一帶石英礦現(xiàn)已設(shè)置多個(gè)采礦權(quán)，根據(jù)資源儲(chǔ)量估算報(bào)告及礦產(chǎn)資源調(diào)查情況，累計(jì)查明可信儲(chǔ)量約4 700萬(wàn)t。除此之外，另有多個(gè)地段尚未設(shè)立采礦權(quán)。采用水平投影法粗略估算柳城鎮(zhèn)至藍(lán)口鎮(zhèn)一帶石英礦潛在可采礦產(chǎn)資源量近2億t。按照目前的石英巖礦單價(jià)及產(chǎn)業(yè)附加值、深加工產(chǎn)業(yè)鏈等參考，僅河源斷裂帶在柳城鎮(zhèn)至藍(lán)口鎮(zhèn)一帶石英巖礦潛在價(jià)值就已達(dá)千億級(jí)，相關(guān)產(chǎn)業(yè)發(fā)展前景可觀。