李橋
摘要:廣西龍勝滑石礦區域構造單元屬華南板塊楊子陸塊(Ⅰ)桂北地塊(Ⅰ1)龍勝褶斷帶(Ⅰ12)?;V床成礦帶位于三門復式倒轉背斜東翼次級褶皺中,三門街組第三段為滑石礦賦礦層位。礦體呈似層狀、透鏡狀或不規則體產出,具有分枝復合、膨大縮小現象。礦石以一級品為主。礦床屬變鈣鎂碳酸鹽巖區域變質熱液交代型滑石礦床。未來找礦方向著重于礦床深部及含礦層位三門街組第三段地層進行找礦。
關鍵詞:滑石礦;礦體特征;礦床成因;找礦方向;廣西龍勝
中圖分類號:P618 文獻標識碼:A 文章編號:1009-2374(2014)06-0120-02
滑石是一種層狀硅酸鹽礦物,其化學式為Mg3(Si4O10)(OH)2,具有化學性質穩定、熔點高、耐火性能好、絕緣性能優良等特性,是一種非常重要的工業礦物原料,在造紙、橡膠、塑料、油漆、陶瓷、日用化妝品等方面具有廣泛的用途?;V主要產于前蘇聯、中國、美國、朝鮮、奧地利等國,其中中國滑石礦主要儲藏在江西、遼寧、山東、廣西等省,生產和出口主要集中在遼寧、山東和廣西。廣西滑石主要生產基地為龍勝,龍勝滑石以其優質礦石質量而聞名。廣西龍勝滑石成礦構造環境是楊子和華南地區前寒武紀成礦構造環境,由楊子地臺東部-華南地區成礦作用下,在中-新元古代裂陷環境中形成的礦產。
1 區域地質
廣西龍勝滑石礦區域構造單元屬華南板塊楊子陸塊(Ⅰ)桂北地塊(Ⅰ1)龍勝褶斷帶(Ⅰ12)。
1.1 區域地層
區域內出露地層的主要有丹洲群合桐組(Pt3h)變質砂巖,長石石英砂巖、粉砂巖夾千枚巖或絹云板巖。三門街組第一段(Pt3s1)含炭質千枚巖夾少量變質粉砂巖、黃鐵礦;三門街組第二段(Pt3s2)細碧巖、中性巖、基性熔巖夾黑色千枚巖及大理巖透鏡體;三門街組第三段(Pt3s3)白云石大理巖、硅質巖,該段為滑石礦含礦層位。拱洞組下段(Pt3g1)砂巖、粉砂巖、變質長石石英砂巖、粉砂巖及板巖;拱洞組上段(Pt3g2)絹云板巖、變質粉砂巖。南華系長安組(Nhc)含礫泥質砂巖、砂質泥巖;富祿組長石石英砂巖夾頁巖;黎家坡組(Nhl):含礫砂質泥巖夾含礫泥質砂巖。震旦系陡山沱組(Zd)頁巖、碳質頁巖及碳質硅質頁巖;老堡組(Zl)硅質巖。寒武系清溪組(∈q)炭質頁巖夾硅質頁巖、砂巖和頁巖互層;邊溪組(∈b)頁巖夾薄層灰巖、鈣質頁巖、細砂巖夾粉砂巖、頁巖。
1.2 區域構造
三門復背斜是本區的區域性褶皺構造,由三個次級背斜組成倒轉復式褶皺,背斜軸線總體走向20°~30°,軸面傾向北西,傾角40°~65°,軸線長約60km,寬20km。軸部地層為丹洲群,有基性-超基性巖侵入,兩翼為震旦系、寒武系地層。
區內斷裂構造分兩組:一組為近南北向壓性斷裂,走向10°~30°,傾向北西,傾角45°~80°。該組斷裂在區域上控制了滑石礦床(點)的展布,成為熱液活動的通道,并在派生斷裂破碎帶中充填交代形成滑石富礦。另一組為近東西向張扭性斷裂,是次要斷裂。
1.3 巖漿巖
巖漿巖主要為海底噴出的細碧角斑巖、基性超基性侵入巖以及派生的中基性巖脈。海底噴出的細碧角斑巖由細碧巖、角斑巖、凝灰熔巖、火山角礫巖成。基性巖體主要為輝綠巖,由鈉長石、透閃石,陽起石,綠泥石,斜黝簾石及綠簾石等礦物組成?;浴詭r具有橄欖巖—輝橄巖—輝綠巖的相變序列。超基性巖為橄欖巖。
1.4 變質巖
區內變質作用主要包括區域變質作用、動力變質作用和熱液變質作用。沉積地層的巖石經變質作用,原碎屑巖、泥巖變成了變質粉砂巖、千枚巖、板巖,白云巖在變質作用下,發生重結晶作用變成了白云石大理巖;巖漿巖體經變質作用后具鈉黝簾石化、綠泥石化、滑石化、透閃石化,使原巖發生了質的變化,變成了綠泥石巖、透閃石巖等;基性巖具鈉長石化、透閃石化和滑石化等。超基性巖具蛇紋石化、透閃石化、綠泥石化和滑石化等。變質作用較深時,原巖成份、原生結構完全破壞,形成蛇紋巖、綠泥石巖、透閃石巖、滑石等。變質作用為滑石礦床的形成提供了部分酸性水溶液的來源。
2 成礦帶滑石礦體特征
廣西龍勝滑石礦成礦帶位于三門復式倒轉背斜東翼次級褶皺中,沿古坪~都坪一帶南北向展布,在這礦帶中形成的主要礦床有龍勝縣三門鎮上朗礦區、桐子山礦區、龍勝礦區、古坪礦區。這些礦區中的滑石礦體都是無一列外受近南北向斷裂構造控制,礦體傾向270~290°,傾角47~80°,局部受東西向斷裂構造及區內小褶皺影響至使礦體產生反傾現象。礦體多呈東北走向,長約100~500m,厚5~35m,礦體主要由灰白~灰綠色粉狀或塊狀滑石組成,內夾少量白云石大理巖、石英等,呈似層狀、透鏡狀或不規則體產出,產狀與巖層基本一致,明顯受層位控制,具有層控礦床的
特征。
由于變質交代作用不完全,使礦化具有不均一性,礦體內部常夾有大小不等的白云石大理巖,呈透鏡或團塊狀,使礦體沿走向或傾向方向具有分枝復合、膨大縮小現象。礦體含礦率約為95%左右,礦石的礦物成分含量:滑石96%~100%,綠泥石2%以下。礦石具鱗片變晶結構,層狀構造?;喑树[片狀,局部因結晶而呈片狀,具一組完全解理,略顯定向排列。磷灰石呈粒狀,綠泥石呈片狀,均不均勻分布在巖石中。礦石化學成分SiO2約為5%~60%,MgO28%~30%,礦石以一級品為主,次為二級品,少量特級品和三級品。
3 礦床成因淺析
滑石成礦帶位于三門復式倒轉背斜東翼次級褶皺中,其近南北向區域性壓性斷裂極為發育,斷裂構造是成礦熱液的良好通道,從整個成礦帶的一系列滑石礦床的分布來看,都與近南北向區域性逆斷層有較密切的關系。上朗礦區、桐子山礦區、龍勝礦區、古坪礦區等滑石礦床中礦體形態、大小、產出位置等與之有密切關系,均賦存于區域性逆斷層的上盤,同時又是同處于古坪~上朗倒轉向斜內。endprint
滑石礦的成因類型主要有三種:(1)富硅熱液交代富鎂碳酸鹽、粘土巖等形成的滑石礦;(2)基性-超基性巖經富硅熱液蝕變交代形成的滑石礦;(3)沉積型滑石礦。廣西龍勝滑石礦以區域動力熱流變質作用為主導、并有熱液交代作用參與的成礦作用下形成。李馭亞高級工程師通過對古坪與龍勝雞爪滑石礦床共生礦物方解石及石英中的液相包體氧同位素O18測定得出δO18(‰)值為:
δO18(‰)=
其值落在變質水的δO18(‰)值范圍(+5‰~+25‰)內。因為在區域變質條件下,變質原巖受增溫、增壓作用,使其中的以各種形式存在的水脫離原巖而形成獨立的液相,為熱液的來源提供了最基本的物質來源,也為成礦物質提供了搬運介質。
通過對共生礦物中的液相包體的PH值測定,其PH值為8.8~10.5。包體測溫結果為300℃~350℃,為堿性中~髙溫熱液。由區域變質作用形成的堿性中~高溫熱液溶解區域地層中的硅質巖,生成可溶性的偏硅酸(HSiO32及HSiO31),并隨變質熱液由向斜兩翼通過斷裂匯集向斜內的白云石大理巖中,當溫度或(和)壓力降低時,偏硅酸脫水析出SiO2并與白云石大理巖發生交代,形成滑石礦床。成礦所需的鎂質除主要是由白云石大理巖提供外,基性~超基性巖細碧巖中陽起石交代輝石、鐵綠泥石交代透閃石后釋放出Mg++。經過對古坪、爪礦區內與滑石共生的石英、方解石中液相包體成份分析結果,含Mg++平均為6.8毫克/升,表明成礦熱液中撾Mg++濃度較大,是Mg組分的外部來源。
成礦化學反應式為,
2CaMg(CO3)2+Mg+++4SiO2+H2O→Mg3Si4O10(OH)2+2CaCO3+CO↑+CO2↑
白云石[變質熱液]滑石└→帶走
根據滑石礦成礦地質背景、控礦因素、物質來源,認為龍勝滑石礦礦床屬變鈣鎂碳酸鹽巖區域變質熱液交代型滑石礦床。
4 找礦方向
滑石礦與成礦有直接關系的母巖是白云石大理巖,白云石大理巖出現不同程度的滑石化的現象可作為滑石礦找礦標志。由于硅化與滑石化一樣,都需要有硅質來源,因此硅化也可作為滑石的一個找礦標志。
龍勝滑石礦成礦帶位于三門復式倒轉背斜東翼次級褶皺古坪~上朗倒轉向斜中,沿上朗礦區、桐子山礦區、龍勝礦區、古坪礦區一系列滑石礦床的分布來看,由于受褶皺、斷裂構造影響,在礦床外圍及深部存在滑石礦床的可能。目前在全國范圍內開展大規模地質礦產深部找礦勘查工作,受成礦理論、成礦模式、成礦系列、礦化信息等各方面因素制約以及探礦技術水平限制,以往對礦床深部礦體延伸僅為推測,因此,未來找礦方向著重于對現有礦床深部進行找礦工作,同時,根據找礦標志沿成礦帶在具有含礦層位的三門街組第三段地層進行找礦,就有可能找到滑石礦。
參考文獻
[1] 李馭亞.試論廣西龍勝滑石礦的成因非金屬礦
[J].1979,(1).
[2] 陳毓川,王登紅,等.中國成礦體系與區域成礦評
價[J].地質出版社,2007.endprint
滑石礦的成因類型主要有三種:(1)富硅熱液交代富鎂碳酸鹽、粘土巖等形成的滑石礦;(2)基性-超基性巖經富硅熱液蝕變交代形成的滑石礦;(3)沉積型滑石礦。廣西龍勝滑石礦以區域動力熱流變質作用為主導、并有熱液交代作用參與的成礦作用下形成。李馭亞高級工程師通過對古坪與龍勝雞爪滑石礦床共生礦物方解石及石英中的液相包體氧同位素O18測定得出δO18(‰)值為:
δO18(‰)=
其值落在變質水的δO18(‰)值范圍(+5‰~+25‰)內。因為在區域變質條件下,變質原巖受增溫、增壓作用,使其中的以各種形式存在的水脫離原巖而形成獨立的液相,為熱液的來源提供了最基本的物質來源,也為成礦物質提供了搬運介質。
通過對共生礦物中的液相包體的PH值測定,其PH值為8.8~10.5。包體測溫結果為300℃~350℃,為堿性中~髙溫熱液。由區域變質作用形成的堿性中~高溫熱液溶解區域地層中的硅質巖,生成可溶性的偏硅酸(HSiO32及HSiO31),并隨變質熱液由向斜兩翼通過斷裂匯集向斜內的白云石大理巖中,當溫度或(和)壓力降低時,偏硅酸脫水析出SiO2并與白云石大理巖發生交代,形成滑石礦床。成礦所需的鎂質除主要是由白云石大理巖提供外,基性~超基性巖細碧巖中陽起石交代輝石、鐵綠泥石交代透閃石后釋放出Mg++。經過對古坪、爪礦區內與滑石共生的石英、方解石中液相包體成份分析結果,含Mg++平均為6.8毫克/升,表明成礦熱液中撾Mg++濃度較大,是Mg組分的外部來源。
成礦化學反應式為,
2CaMg(CO3)2+Mg+++4SiO2+H2O→Mg3Si4O10(OH)2+2CaCO3+CO↑+CO2↑
白云石[變質熱液]滑石└→帶走
根據滑石礦成礦地質背景、控礦因素、物質來源,認為龍勝滑石礦礦床屬變鈣鎂碳酸鹽巖區域變質熱液交代型滑石礦床。
4 找礦方向
滑石礦與成礦有直接關系的母巖是白云石大理巖,白云石大理巖出現不同程度的滑石化的現象可作為滑石礦找礦標志。由于硅化與滑石化一樣,都需要有硅質來源,因此硅化也可作為滑石的一個找礦標志。
龍勝滑石礦成礦帶位于三門復式倒轉背斜東翼次級褶皺古坪~上朗倒轉向斜中,沿上朗礦區、桐子山礦區、龍勝礦區、古坪礦區一系列滑石礦床的分布來看,由于受褶皺、斷裂構造影響,在礦床外圍及深部存在滑石礦床的可能。目前在全國范圍內開展大規模地質礦產深部找礦勘查工作,受成礦理論、成礦模式、成礦系列、礦化信息等各方面因素制約以及探礦技術水平限制,以往對礦床深部礦體延伸僅為推測,因此,未來找礦方向著重于對現有礦床深部進行找礦工作,同時,根據找礦標志沿成礦帶在具有含礦層位的三門街組第三段地層進行找礦,就有可能找到滑石礦。
參考文獻
[1] 李馭亞.試論廣西龍勝滑石礦的成因非金屬礦
[J].1979,(1).
[2] 陳毓川,王登紅,等.中國成礦體系與區域成礦評
價[J].地質出版社,2007.endprint
滑石礦的成因類型主要有三種:(1)富硅熱液交代富鎂碳酸鹽、粘土巖等形成的滑石礦;(2)基性-超基性巖經富硅熱液蝕變交代形成的滑石礦;(3)沉積型滑石礦。廣西龍勝滑石礦以區域動力熱流變質作用為主導、并有熱液交代作用參與的成礦作用下形成。李馭亞高級工程師通過對古坪與龍勝雞爪滑石礦床共生礦物方解石及石英中的液相包體氧同位素O18測定得出δO18(‰)值為:
δO18(‰)=
其值落在變質水的δO18(‰)值范圍(+5‰~+25‰)內。因為在區域變質條件下,變質原巖受增溫、增壓作用,使其中的以各種形式存在的水脫離原巖而形成獨立的液相,為熱液的來源提供了最基本的物質來源,也為成礦物質提供了搬運介質。
通過對共生礦物中的液相包體的PH值測定,其PH值為8.8~10.5。包體測溫結果為300℃~350℃,為堿性中~髙溫熱液。由區域變質作用形成的堿性中~高溫熱液溶解區域地層中的硅質巖,生成可溶性的偏硅酸(HSiO32及HSiO31),并隨變質熱液由向斜兩翼通過斷裂匯集向斜內的白云石大理巖中,當溫度或(和)壓力降低時,偏硅酸脫水析出SiO2并與白云石大理巖發生交代,形成滑石礦床。成礦所需的鎂質除主要是由白云石大理巖提供外,基性~超基性巖細碧巖中陽起石交代輝石、鐵綠泥石交代透閃石后釋放出Mg++。經過對古坪、爪礦區內與滑石共生的石英、方解石中液相包體成份分析結果,含Mg++平均為6.8毫克/升,表明成礦熱液中撾Mg++濃度較大,是Mg組分的外部來源。
成礦化學反應式為,
2CaMg(CO3)2+Mg+++4SiO2+H2O→Mg3Si4O10(OH)2+2CaCO3+CO↑+CO2↑
白云石[變質熱液]滑石└→帶走
根據滑石礦成礦地質背景、控礦因素、物質來源,認為龍勝滑石礦礦床屬變鈣鎂碳酸鹽巖區域變質熱液交代型滑石礦床。
4 找礦方向
滑石礦與成礦有直接關系的母巖是白云石大理巖,白云石大理巖出現不同程度的滑石化的現象可作為滑石礦找礦標志。由于硅化與滑石化一樣,都需要有硅質來源,因此硅化也可作為滑石的一個找礦標志。
龍勝滑石礦成礦帶位于三門復式倒轉背斜東翼次級褶皺古坪~上朗倒轉向斜中,沿上朗礦區、桐子山礦區、龍勝礦區、古坪礦區一系列滑石礦床的分布來看,由于受褶皺、斷裂構造影響,在礦床外圍及深部存在滑石礦床的可能。目前在全國范圍內開展大規模地質礦產深部找礦勘查工作,受成礦理論、成礦模式、成礦系列、礦化信息等各方面因素制約以及探礦技術水平限制,以往對礦床深部礦體延伸僅為推測,因此,未來找礦方向著重于對現有礦床深部進行找礦工作,同時,根據找礦標志沿成礦帶在具有含礦層位的三門街組第三段地層進行找礦,就有可能找到滑石礦。
參考文獻
[1] 李馭亞.試論廣西龍勝滑石礦的成因非金屬礦
[J].1979,(1).
[2] 陳毓川,王登紅,等.中國成礦體系與區域成礦評
價[J].地質出版社,2007.endprint