四川省雷波縣黃郎溝勘查區(qū)纖維用玄武巖資源潛力評(píng)價(jià)

陽(yáng) 偉，劉順超，牟 文，臧 凱

四川省雷波縣黃郎溝勘查區(qū)纖維用玄武巖資源潛力評(píng)價(jià)

陽(yáng) 偉1，劉順超2，牟 文1，臧 凱1

（1.四川省煤田地質(zhì)工程勘察設(shè)計(jì)研究院，成都 610072；2.隆昌市自然資源和規(guī)劃局，四川隆昌 642150）

四川省雷波縣黃郞溝勘查區(qū)位于康滇古陸東緣,該區(qū)峨眉山玄武巖為典型陸相噴發(fā)玄武巖，屬溢流相。通過地質(zhì)填圖、鉆探驗(yàn)證、樣品測(cè)試及顯微鏡下觀察，對(duì)勘查區(qū)纖維用玄武巖的資源潛力進(jìn)行了初步分析，認(rèn)為：①勘查區(qū)峨眉山玄武巖巖石類型主要為致密塊狀玄武巖、杏仁狀玄武巖及斑狀玄武巖，其中致密塊狀玄武巖是本區(qū)主要的纖維用玄武巖礦石類型；②驗(yàn)證鉆孔揭露WS-Ⅰ號(hào)礦體厚度69.49m，無(wú)夾石，礦石主量元素特征為：(SiO2) =48.89%，(Al2O3) =12.14%，(CaO)=8.81%，( MgO)= 4.25%，(Fe2O3+FeO) =13.75%，(K2O+Na2O) =3.95%，(TiO2) =4.41%；與鄰區(qū)同構(gòu)造位置成功拉絲的纖維用玄武巖對(duì)比，其巖石學(xué)及主量元素特征基本一致，符合擬定工業(yè)指標(biāo)，能夠進(jìn)行連續(xù)纖維拉絲；③依據(jù)勘查區(qū)礦體發(fā)育特征、礦石質(zhì)量、交通位置、自然地理、地方經(jīng)濟(jì)、生態(tài)紅線等優(yōu)選出新的勘查靶區(qū)一處——馬道子礦產(chǎn)地，具有較大的資源潛力，盡快實(shí)施普查找礦工作對(duì)四川省尤其雷波地區(qū)玄武巖纖維產(chǎn)業(yè)的發(fā)展起積極推動(dòng)作用。

雷波縣；馬道子礦產(chǎn)地；纖維用玄武巖；資源潛力

峨眉山玄武巖主體位于揚(yáng)子克拉通西緣的川滇黔西南三省境內(nèi)（圖1），呈菱形分布，南北近1000km，東西近900km，面積（2.5～3.0）×105km2，西北大致以道孚-小金-理縣為界，即龍門山-小菁河斷裂帶（N32°附近）；南界在中越邊界，甚至到越南境內(nèi)（N22°附近）；西界大致為金沙江-哀牢山-紅河斷裂帶（E99°附近）；向東延伸至貴陽(yáng)以東的都勻-甕安一線（E107°附近）。峨眉山玄武巖在康滇古陸以西的云南麗江-賓川、香格里拉九龍、四川鹽源等地（朱士飛等，2008；王濤等，2013；孫曉旭，2013），以及在康滇古陸的攀枝花二灘、四川越西、雷波、馬邊、沐川、鹽津等地開展過系統(tǒng)的巖石學(xué)和地球化學(xué)研究(嚴(yán)再飛等，2006；張春生等，2016；楊輝等，2018；程文斌等，2019；馬健飛等，2019；劉建清等，2020)，針對(duì)整個(gè)四川省的纖維用玄武巖也開展過面積性的找礦遠(yuǎn)景評(píng)價(jià)（王躍忠，2019；張劍等，2019），初步認(rèn)為雷波縣大面積分布峨眉山玄武巖，巖石類型多樣，纖維用玄武巖礦資源潛力較大。為此，四川省自然資源廳投入專項(xiàng)資金對(duì)雷波縣黃郞溝勘查區(qū)的纖維用玄武巖礦開展專項(xiàng)調(diào)查評(píng)價(jià)工作，以系統(tǒng)評(píng)價(jià)黃郞溝勘查區(qū)的資源潛力。

圖1 峨眉山玄武巖分布示意圖

1 纖維用玄武巖工業(yè)指標(biāo)

針對(duì)纖維用玄武巖的礦石評(píng)價(jià)工業(yè)指標(biāo)數(shù)據(jù)目前主要來(lái)源于各玄武巖纖維相關(guān)企業(yè)，另外部分學(xué)者也做過局部地區(qū)的試驗(yàn)研究工作（謝爾蓋和李中郢，2005；霍冀川等，2006；尚寶月和楊紹斌，2011；郭昌盛等，2014；王躍忠，2019；張明勝等，2019），但是在纖維用玄武巖的原礦石評(píng)價(jià)方面尚未統(tǒng)一認(rèn)識(shí)，形成行業(yè)規(guī)程規(guī)范。本次在綜合研究前人成果基礎(chǔ)上，結(jié)合勘查區(qū)實(shí)際，初步擬定了勘查區(qū)纖維用玄武巖礦石化學(xué)成分評(píng)價(jià)工業(yè)指標(biāo)（表1）。

表1 國(guó)內(nèi)外部分生產(chǎn)企業(yè)及本次論文評(píng)價(jià)所采用的玄武巖化學(xué)成分指標(biāo)

2 黃郎溝勘查區(qū)地質(zhì)特征

黃郎溝勘查區(qū)總體表現(xiàn)為一向SE傾斜的單斜構(gòu)造（圖2），地層傾角8°～20°，區(qū)域性斷層及褶皺構(gòu)造不發(fā)育，僅在南東部發(fā)育F1逆斷層，構(gòu)造簡(jiǎn)單。勘查區(qū)出露地層主要為二疊系上統(tǒng)峨眉山玄武巖組二段（P3）和宣威組（P3），其余地層二疊系中統(tǒng)茅口組（P2）、三疊系下統(tǒng)飛仙關(guān)組（T1）、銅街子組（T1）和嘉陵江組（T1）在工作區(qū)南西部及南東部邊界一帶零星出露；勘查區(qū)目的礦層為二疊系上統(tǒng)峨眉山玄武巖組二段（P32），呈NE-SW向大面積展布于整個(gè)工作區(qū)，由致密狀、杏仁狀玄武巖的多個(gè)旋回組成，局部夾斑狀玄武巖及蝕變玄武巖，厚度349.82～456.35m。通過調(diào)查在黃郎溝勘查區(qū)圈定出纖維用玄武巖工業(yè)主礦體1條，礦體編號(hào)WS-Ⅰ，礦體產(chǎn)于二疊系上統(tǒng)峨眉山玄武巖組二段（P32）溢流相的致密狀玄武巖中，受層位及化學(xué)成分控制。WS-Ⅰ號(hào)礦體呈層狀、似層狀，無(wú)夾石，產(chǎn)狀120°∠12°；礦體露頭在勘查區(qū)北部以田坪子為中心大面積出露，面積約5km2，其余露頭大致沿豆沙溪兩側(cè)分布；在馬道子村、大田村及戰(zhàn)斗村一帶埋藏于地下。

根據(jù)WS-Ⅰ號(hào)礦體發(fā)育特征及礦石質(zhì)量，并結(jié)合區(qū)內(nèi)交通、自然地理、地方經(jīng)濟(jì)、生態(tài)紅線等實(shí)際情況，在勘查區(qū)圈定可供普查的礦產(chǎn)地1處——馬道子礦產(chǎn)地。馬道子礦產(chǎn)地整體表現(xiàn)為一向SE傾斜的單斜構(gòu)造，構(gòu)造簡(jiǎn)單；礦層為二疊系上統(tǒng)峨眉山玄武巖組二段（P32），WS-Ⅰ號(hào)礦體呈層狀、似層狀，礦體露頭呈NW-SE向條帶狀分布于礦區(qū)中部，ZK01揭露WS-Ⅰ號(hào)礦體厚度69.49m，無(wú)夾石。

圖2 勘查區(qū)及馬道子礦產(chǎn)地地質(zhì)簡(jiǎn)圖

3 勘查區(qū)玄武巖巖石學(xué)特征

3.1 致密狀玄武巖

灰綠色、灰黑色、灰色，隱晶質(zhì)結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造（圖3a、b）。顯微鏡下具間粒結(jié)構(gòu)，巖石主要由微晶斜長(zhǎng)石組成（約75%），主要呈細(xì)小板狀、針狀雜亂交錯(cuò)分布，晶粒粒徑在0.01mm×0.03mm～0.05mm×0.35mm，礦物較臟，多發(fā)生黏土化（高嶺石化、綠泥石化）；其次為輝石（約15%），呈細(xì)小粒狀充填在斜長(zhǎng)石礦物之間，晶粒粒徑主要在0.02～0.05mm之間，與斜長(zhǎng)石形成間粒結(jié)構(gòu)，且部分發(fā)生蝕變（綠泥石化），少量輝石呈斑晶形式分布在巖石中，晶粒粒徑可達(dá)1mm（圖4a、b）。少量磁鐵礦（約2%），呈細(xì)小黑色粒狀零散分布在斜長(zhǎng)石晶粒狀之間。蝕變礦物主要是綠泥石（約5%），呈黃綠色微晶鱗片狀集合體，主要是斜長(zhǎng)石、輝石礦物蝕變作用形成，少量綠泥石充填在巖石裂隙中。巖石可見少量裂隙，寬0.02～0.05mm，多被綠泥石充填。

a.玄武巖；b.致密狀玄武巖；c.杏仁狀玄武巖；d.杏仁狀、斑狀玄武巖

3.2 杏仁狀玄武巖

灰綠色、淺灰色，斑狀結(jié)構(gòu)，杏仁狀構(gòu)造（圖3c、d）。杏仁體多呈黑色橢圓狀、小圓點(diǎn)狀，多由綠泥石、硅質(zhì)、石英等充填，直徑1～4mm，含量大多5%～40%。顯微鏡下具間粒間隱結(jié)構(gòu)，巖石主要由微晶斜長(zhǎng)石組成（約57%），主要呈細(xì)小板狀、針狀雜亂交錯(cuò)分布，晶粒粒徑在0.01mm×0.03mm～0.1mm×0.35mm，礦物較臟，普遍發(fā)生黏土化（高嶺石化、綠泥石化及絹云母化），少量斜長(zhǎng)石以斑晶形式分布在巖石中，多發(fā)生高嶺石化、絹云母化。部分隱晶質(zhì)組分（約22%），無(wú)光性特征，充填在斜長(zhǎng)石晶粒之間，且部分發(fā)生蝕變（綠泥石化）。少量輝石（約8%），呈細(xì)小粒狀、短柱狀充填在斜長(zhǎng)石礦物之間，晶粒粒徑在0.02～0.1mm之間，與斜長(zhǎng)石形成間粒結(jié)構(gòu)。少量磁鐵礦（約1%），呈細(xì)小黑色粒狀分布在斜長(zhǎng)石晶粒之間（圖4c）。少量硅質(zhì)（約4%），主要是細(xì)小的粒狀的石英，部分充填在巖石氣孔中，少量是巖石后期局部硅化作用的結(jié)果。少量綠泥石（約8%），呈黃綠色微晶鱗片狀集合體，主要充填在巖石氣孔中，部分是斜長(zhǎng)石等礦物組分蝕變的結(jié)果。少量方解石，充填在巖石氣孔中。

3.3 斑狀玄武巖

灰綠色，斑狀結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造（圖3d），斑晶為斜長(zhǎng)石，呈板狀自形晶，大多長(zhǎng)0.5～3cm，寬約0.3cm，個(gè)別斜長(zhǎng)石斑晶相互交叉在一起，整體呈星散狀或“雪花狀”特征（圖4d），含量5%～30%。顯微鏡下具間粒結(jié)構(gòu)，巖石主要由微晶斜長(zhǎng)石組成（約72%），主要呈細(xì)小板狀、針狀雜亂交錯(cuò)分布，晶粒粒徑在0.01mm×0.05mm～0.05mm×0.25mm，礦物較臟，普遍發(fā)生黏土化（高嶺石化、綠泥石化及絹云母化），少量斜長(zhǎng)石以斑晶形式分布在巖石中，多發(fā)生高嶺石化、絹云母化。部分輝石（約18%），呈細(xì)小粒狀、短柱狀充填在斜長(zhǎng)石礦物之間，晶粒粒徑0.02～0.1mm之間，與斜長(zhǎng)石形成間粒結(jié)構(gòu)。少量磁鐵礦（約2%），呈細(xì)小黑色粒狀分布在斜長(zhǎng)石晶粒之間。少量綠泥石（約8%），呈黃綠色微晶鱗片狀集合體，主要是斜長(zhǎng)石等礦物組分蝕變的結(jié)果。

a. 致密塊狀玄武巖；b.致密塊狀玄武巖；c.杏仁狀玄武巖；d.斑狀玄武巖

4 勘查區(qū)纖維用玄武巖主量元素特征

ZK01鉆孔揭露二疊系上統(tǒng)峨眉山玄武巖組二段（P3）及宣威組（P3），鉆孔深度202.86m。按巖性特征分為20層，巖性整體表現(xiàn)為由致密狀玄武巖與杏仁狀玄武巖的多個(gè)韻律旋回組成，底部偶見斜長(zhǎng)石斑晶（圖5）。ZK01揭露致密狀玄武巖4層，厚度3.03～69.49m，其中達(dá)最低可采厚度的1層（最低可采厚度4m），按長(zhǎng)度3～4m連續(xù)采集基本化學(xué)分析樣18件，主量元素測(cè)試分析結(jié)果為（表2）：(SiO2) =46.65%～50.59%，平均48.89%；( Al2O3) =11.77%～12.56%，平均12.14%，( CaO)= 8.54%～9.22%，平均8.81%；( MgO)=4.05%～4.42%，平均4.25%；( Fe2O3+ FeO) =13.19%～14.52%，平均13.75%；( K2O + Na2O) =3.42%～3.81%，平均3.95%；( TiO2) =4.24%～4.53%，平均4.41%，主量元素含量均符合本次擬定的纖維用玄武巖礦石評(píng)價(jià)工業(yè)指標(biāo)，最終確定為WS-Ⅰ號(hào)礦體，厚度69.49m，無(wú)夾石，埋深76.11～150.06m；礦層直接頂板為灰色杏仁狀玄武巖，杏仁體以綠泥石為主，粒徑2～3mm，含量約3%；直接底板為杏仁狀玄武巖，杏仁體以綠泥石為主，呈小斑點(diǎn)狀分布，含量約5%。

雷波黃郞溝勘查區(qū)與樂山金口河勘查區(qū)區(qū)域構(gòu)造上均位于上揚(yáng)子古陸南緣之四川前陸盆地?cái)⒂馈捱B疊加褶皺帶，同位于康滇古陸東側(cè)，直線距離約100km。金口河勘查區(qū)MZC-Ⅱ號(hào)礦體礦石類型為致密狀玄武巖，隱晶質(zhì)結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造，其在四川航天拓鑫玄武巖實(shí)業(yè)有限公司開展了拉絲試驗(yàn)工作，玄武巖在生產(chǎn)纖維規(guī)格17微米時(shí)能進(jìn)行滿桶拉絲作業(yè)（3KG/桶），成絲率63%。樂山金口河勘查區(qū)試驗(yàn)玄武巖樣品的巖石學(xué)及主量元素特征與本次雷波黃郞溝勘查區(qū)WS-Ⅰ號(hào)礦體礦石的巖石學(xué)及主量元素特征基本一致，均符合本次擬定的纖維用玄武巖礦石評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，通過對(duì)比分析初步認(rèn)為：雷波黃郞溝勘查區(qū)WS-Ⅰ號(hào)礦體礦石能夠進(jìn)行連續(xù)纖維拉絲生產(chǎn)作業(yè)，預(yù)計(jì)拉絲質(zhì)量較好。

圖5 黃郎溝勘查區(qū)ZK01鉆孔柱狀圖

表2 ZK01鉆孔WS-Ⅰ號(hào)礦體礦石主量元素特征

5 纖維用玄武巖資源潛力評(píng)價(jià)

四川省雷波地區(qū)位于康滇古陸東側(cè)，在區(qū)域上沿康滇地區(qū)及周緣自西往東的金河—程海斷裂、安寧河斷裂及小江斷裂等深大斷裂形成一系列的噴發(fā)中心，峨眉山玄武巖厚度以該噴發(fā)中心向西由近及遠(yuǎn)逐漸減?。挥晌飨驏|玄武巖的噴發(fā)呈現(xiàn)海相-陸相，由基本未分異的苦橄巖到雷波地區(qū)具分異和混染的玄武巖，由爆發(fā)相玄武巖到寧?kù)o的噴溢-溢流相玄武巖等一系列明顯的變化。勘查區(qū)纖維用玄武巖WS-Ⅰ號(hào)礦體由北向南礦石主量元素含量較穩(wěn)定，礦層厚度呈現(xiàn)逐漸變薄的趨勢(shì)，玄武巖巖石類型主要為致密塊狀玄武巖、斑狀玄武巖、杏仁狀玄武巖，局部發(fā)育柱狀節(jié)理，為典型陸相噴發(fā)玄武巖，具備良好的成礦背景。

根據(jù)礦產(chǎn)調(diào)查結(jié)果，勘查區(qū)東北方向WS-Ⅰ號(hào)礦體露頭發(fā)育區(qū)域由于礦體已被大面積剝蝕風(fēng)化，且位于汶水鎮(zhèn)新農(nóng)村人口密集區(qū)，因此在勘查區(qū)范圍內(nèi)圈定礦產(chǎn)地1處。馬道子礦產(chǎn)地范圍由4個(gè)拐點(diǎn)坐標(biāo)圈閉，面積4.53km2，根據(jù)施工的鉆探工程揭露情況，結(jié)合礦體分布范圍及厚度，預(yù)計(jì)纖維用玄武巖礦潛在礦產(chǎn)資源77067.4萬(wàn)噸。馬道子礦產(chǎn)地有鄉(xiāng)村水泥道路直達(dá)省道S307，交通便利；礦體露頭位于沖溝兩側(cè)，有利于后期露天開采；與同構(gòu)造位置的樂山金口河勘查區(qū)成功獲得拉絲產(chǎn)品的玄武巖的巖石學(xué)及主量元素對(duì)比分析，其礦石巖石學(xué)及主量元素特征基本一致，且均符合擬定礦石評(píng)價(jià)工業(yè)指標(biāo)，預(yù)計(jì)拉絲質(zhì)量較好，資源潛力較大。目前雷波縣正大力引進(jìn)相關(guān)企業(yè)準(zhǔn)備開展玄武巖相關(guān)產(chǎn)業(yè)工作，馬道子礦產(chǎn)地的圈定符合地方實(shí)際需求。馬道子礦產(chǎn)地的圈定有著重大的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)意義，可以吸引大型玄武巖纖維相關(guān)企業(yè)到?jīng)錾揭妥遄灾沃莸呢毨^(qū)域投資，加快涼山州的經(jīng)濟(jì)發(fā)展，同時(shí)為周邊鄰區(qū)纖維用玄武巖的勘查提供技術(shù)依據(jù)。

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Resource Potential Assessment of Basalt for Making Fibers in the Huanglang Valley Exploration Area, Leibo County, Sichuan Province

YANG Wei1LIU Shun-chao2MOU Wen1ZANG Kai1

（1-Sichuan Institute of Coal Geological Engineering Investigation and Design, Chengdu 610072; 2- Longchang Bureau of Natural Resources and planning , Longchang, Sichuan 642150）

The Huanglang Valley exploration area in Leibo County is located on the eastern margin of Kangdian old land where the Emeishan basalt are widely exposed. This study evaluates the resource potential of the basalt for making fibers in the Huanglang Valley exploration area based on the geological mapping, drilling verification, sample test and microscopic study. The Emeishan basalt in the exploration area consists of compact massive basalt, amygdaloidal basalt and porphyritic basalt. The compact massive basalt is the main type of basalt for making fibers. The basalt for making fibers WS-I is 69.49 m thick, without intercalated stone, containing 48.89% SiO2, 12.14% Al2O3, 8.81% CaO, 4.25% MgO, 13.75%Fe2O3+FeO, 3.95% K2O+Na2O, and 4.41% TiO2which meet the demands of industry. The Madaozi mine is selected as a new exploration target area.

Leibo county; basalt for making fibers; resource potential; target optimization

P612

A

1006-0995（2022）02-0215-07

10.3969/j.issn.1006-0995.2022.02.007

2021-05-28

四川省政府性投資地質(zhì)勘查項(xiàng)目資助：四川省雷波縣黃郎溝纖維用玄武巖礦調(diào)查評(píng)價(jià)（DZ202008）

陽(yáng)偉（1983— ），男，四川綿陽(yáng)人，博士研究生，高級(jí)工程師，主要從事地質(zhì)調(diào)查與礦產(chǎn)勘查研究工作