江西廣豐靠坑黑滑石礦地質特征及成因

張連湘　鄭　緒　歐陽淇生　龔　興

(江西有色地質礦產(chǎn)勘查開發(fā)院)

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江西廣豐靠坑黑滑石礦地質特征及成因

張連湘鄭緒歐陽淇生龔興

(江西有色地質礦產(chǎn)勘查開發(fā)院)

靠坑黑滑石礦床位于江西省上饒市廣豐區(qū)NW330°方位直距約7km處，交通十分便利,該礦床是1座大型稀有非金屬礦床，也是我國最重要的黑滑石資源基地。黑滑石礦床賦存于震旦系下統(tǒng)朝陽組，層位固定且穩(wěn)定，嚴格受地層的控制，礦床類型屬于沉積變質型礦床。結合靠坑黑滑石礦普查、詳查工作成果，對靠坑黑滑石礦礦區(qū)地質特征、礦床地質特征及成因進行詳細分析，為區(qū)內(nèi)找礦工作提供參考。

黑滑石礦床地質特征礦床成因沉積變質型礦床

靠坑黑滑石礦床位于江西省上饒市廣豐區(qū)境內(nèi)，大地構造位置處于揚子準地臺和華南褶皺系的接壤地帶，屬于Ⅱ級構造錢塘臺拗西南緣，萍鄉(xiāng)—廣豐深斷裂東端北側，定位于玉山—廣豐磷、滑石、膨潤土、石灰?guī)r等非金屬礦聚集區(qū)[1-3]。區(qū)域內(nèi)滑石礦產(chǎn)較豐富，分布廣泛，呈NE向斷續(xù)延長約15km，經(jīng)30多年的斷續(xù)工作，地質找礦取得了豐碩成果，先后發(fā)現(xiàn)了溪灘(特大型)、萍塘(大型)、楊村(超大型)、靠坑(大型)等黑滑石礦床，廣豐黑滑石礦田內(nèi)探獲滑石資源儲量超過2億t，是我國最重要的黑滑石資源基地。為進一步指導區(qū)內(nèi)找礦工作，本研究對靠坑黑滑石礦礦床地質特征及成因進行探究。

1　礦區(qū)地質特征

1.1地層

靠坑黑滑石礦區(qū)出露地層主要有震旦系下統(tǒng)朝陽組、流源組、南沱組，震旦系上統(tǒng)燈影組，寒武系下統(tǒng)荷塘組、中統(tǒng)楊柳崗組及第四系，其中震旦系下統(tǒng)朝陽組上段(Z1c2)為礦區(qū)黑滑石礦的含礦層位，出露于礦區(qū)北部，NE走向，傾向SE，陡傾斜，傾角59°～80°，受構造影響局部產(chǎn)狀具由陡變緩的現(xiàn)象。該段上部以灰黑色、灰白色假鮞狀硅質巖、灰黑色條帶狀含鮞粒玉髓硅質巖、灰黑色含滑石鈣質硅質巖為主；中部為滑石巖層，主要為灰黑—黑色鱗片狀滑石巖，局部夾含硅鈣假鮞狀滑石巖和灰黑色假鮞狀硅質巖、含滑石假鮞狀硅質巖、灰白色硅質巖，滑石巖通常呈灰黑—黑色，鱗片狀結構、局部呈假鮞狀、變形鮞狀，片理、塊狀構造，主要礦物成分為滑石，因其中含有機碳質而成黑色，含量一般55%～70%，普遍呈鱗片狀定向排列，局部呈鮞粒狀，片(粒)徑1～3mm，由硅質、石英、白云石等灰白色礦物充填膠結，地表滑石巖經(jīng)風化及地表水淋濾、溶蝕等作用，碳質流失通常呈灰白色；下部為灰黑色假鮞狀硅質巖，巖石中鮞粒圓度較好、粒度較大，與上部假鮞狀硅質巖有所區(qū)別。

1.2構造

1.3巖漿巖

區(qū)內(nèi)巖漿活動不強烈，在鄰近桃源、高塢區(qū)段青白口系上墅組地層中見有火山—次火山巖，為晉寧期的產(chǎn)物，燕山期脈巖規(guī)模小，分布零星。

2　礦床地質特征

2.1礦體特征

2.1.1礦體形態(tài)規(guī)模與空間位置

2.1.2礦體圍巖

礦體頂?shù)装鍑鷰r為灰黑色假鮞狀硅質巖、含滑石假鮞狀硅質巖，其產(chǎn)狀與礦體一致，礦體與圍巖呈漸變關系，礦體及其頂?shù)装鍑鷰r中均發(fā)育有假鮞狀結構，表現(xiàn)了兩者的一致性，其中底板巖石中鮞粒圓度較好、粒度較大，與頂板圍巖有所區(qū)別。

2.2礦石特征

2.2.1礦石物質組分

2.2.1.1礦物成分

含礦巖石為滑石巖，通常呈灰黑色、黑色，地表風化后呈淺灰白色、灰白色，巖石結構以鱗片狀結構為主(圖1)，局部呈假鮞狀結構(圖2)，普遍因強應力作用而片理化呈片理構造，局部假鮞狀結構礦石呈塊狀構造。礦物成分主要為黑色滑石，由灰白色礦物膠結而成。滑石具較強滑膩感，以鱗片狀為主，局部假鮞狀，具定向性，鱗片狀者定向排列呈集合體，形成巖石片理，片徑及鮞粒粒徑1～3mm，滑石含量一般55%～70%，灰白色膠結物(30%～50%)主要為白云石，次為玉髓、石英，呈他形粒狀或膠狀分布于滑石鱗片、鮞粒之間，膠結滑石。

圖1　鱗片狀滑石巖

圖2　假鮞狀滑石巖

礦石鏡下鑒定為白云石-滑石巖，巖石具粒狀-纖維狀變晶結構，透鏡狀-條痕狀構造。巖石主要礦物(滑石+碳質)含量60%，白云石含量32%，(石英+玉髓)含量8%，巖石原巖為白云巖，由細晶白云石組成，呈半自形粒狀，粒徑0.04～0.1mm，經(jīng)HCL試驗后，不起泡，粉末微弱起泡。石英呈不規(guī)則狀產(chǎn)于白云石粒間，粒徑0.2～0.4mm，被白云石交代。巖石經(jīng)后期熱液蝕變作用，白云石產(chǎn)生滑石化，形成滑石，滑石具纖維狀，淡淡的褐灰色，多呈條痕狀聚晶體，粒徑(0.8～2.8mm)×(0.5～1mm)，定向展布，有輕微的“S”形扭折，兩端具不清晰的壓力影構造，影子礦物為鱗片狀滑石，部分呈透鏡狀聚晶體。白云石呈粒狀，少數(shù)呈半自形、菱形，粒徑0.03～0.07mm。石英呈不規(guī)則狀，產(chǎn)于白云石粒間，粒徑0.2～0.4mm，被白云石交代。玉髓呈隱晶狀，重結晶呈粒狀，粒徑0.01～0.06mm。此外，礦石中尚有少量呈云霧狀附著于滑石表面的有機碳質，使滑石呈黑色，含量小于5%。

2.2.1.2礦石化學成分

礦區(qū)礦石化學成分平均含量見表1。

表1　礦石化學成分含量 %

2.2.2礦石結構構造

(1)礦石結構。礦區(qū)礦石結構較簡單，主要為鱗片狀結構，次為假鮞狀結構、纖維狀變晶結構。

(2)礦石構造。礦區(qū)礦石構造較簡單，主要為片狀構造、塊狀構造，均具定向性的特點。

2.2.3礦石類型

(1)自然類型。跟據(jù)礦石結構、構造類型，礦石自然類型分別為鱗片狀滑石型、假鮞狀塊滑石。

(2)工業(yè)類型。跟據(jù)礦石的礦物組分，礦石工業(yè)類型為白云石-滑石型。

3　礦床成因

(1)巖相古地理。靠坑礦區(qū)早震旦世處于沉降的濱海、淺海環(huán)境，并曾一度處于冰磧沉積，進入晚震旦世，沉降幅度加大，氣候轉暖，低等生物開始大量繁殖，此時的沉積主要為泥砂質、硅質、碳酸鹽、磷酸鹽、鎂硅酸鹽、有機質等，具有清晰的水平層理，且在硅質巖和鎂硅酸鹽中較普遍地發(fā)育假鮞狀結構和條帶狀構造，說明礦區(qū)此時處于略具動蕩的淺海氧化—還原環(huán)境，在該古地理及沉積動力條件下，使海水中的鎂質得以在有利的部位分異沉淀，對滑石礦床的形成具有決定性的作用，是有利于黑滑石礦床沉積形成的巖相古地理環(huán)境。

(2)層位。靠坑黑滑石礦及鄰近溪灘黑滑石礦、萍塘黑滑石礦、楊村超大型黑滑石礦均賦存于震旦系下統(tǒng)朝陽組上段地層中，嚴格受層位控制，其他地層中未發(fā)現(xiàn)有同類型的礦床(與下二疊統(tǒng)茅口組鎂質黏土或稱黑滑石的礦石結構構造有所區(qū)別)。黑滑石礦體產(chǎn)狀與圍巖一致，礦體與圍巖呈漸變關系，礦體及其頂?shù)装鍑鷰r中均發(fā)育有假鮞狀結構，表現(xiàn)了兩者的一致性，表明是在同樣的淺海水動力條件下沉積形成的。組成礦石的脈石礦物(白云石、石英、有機質等)均屬典型的同生沉積礦物，即為沉積-成巖作用的產(chǎn)物，顯微鏡下觀察，黑滑石礦石和白云巖中并未出現(xiàn)交代生成的大量方解石、鈣質硅酸鹽、蝕變礦物綠泥石等，也無明顯的交代結構，具有典型的沉積鮞粒粒屑結構，宏觀和微觀特征均說明了黑滑石礦床可能由沉積作用而形成。

(3)變質作用。礦石中的主要礦物(滑石)鏡下鑒定具鱗片狀、纖維變晶結構，說明滑石是經(jīng)過后期的變質、重結晶而形成的。

(4)構造。江西黑滑石礦僅在Ⅱ級構造錢塘臺坳西南緣中的萍鄉(xiāng)—廣豐深大斷裂東端的廣豐、玉山及上饒朝陽等地出露，江西省其他地區(qū)及鄰省均未發(fā)現(xiàn)，在區(qū)域上同類型黑滑石礦床均不同程度地受構造影響、控制，尤其受NE向褶皺、斷裂構造控制明顯。礦區(qū)構造較發(fā)育，礦體受NE、NW向構造控制，后期構造運動使礦石結構發(fā)生變化，由鮞粒結構變?yōu)樽冃熙b狀和片狀結構，以致礦石具強片理化、揉皺折曲現(xiàn)象普遍，礦石中的礦物具有褶皺及卷曲構造、定向構造，且具不清晣的壓力影構造，礦體沿走向、傾向厚度變化較大。在礦區(qū)及區(qū)域上，礦體走向上受構造錯動明顯，斷續(xù)出露，傾向上受構造影響呈透鏡狀產(chǎn)出，礦體頂?shù)装鍘r石嚴重破碎，呈角礫狀、碎塊狀，穩(wěn)定性較差，表明礦床受構造影響強烈。

4　結　語

在詳細分析靠坑黑滑石礦礦區(qū)地質特征、礦床地質特征的基礎上，對礦床成因進行了深入探討，認為靠坑區(qū)段黑滑石礦是受層位控制，經(jīng)歷了同生沉積后經(jīng)過變質作用又受到后期強烈的構造作用的疊加形成了以片理化為主的滑石巖，礦床成因類型應屬于沉積變質型礦床。

[1]徐新之.江西廣豐溪灘滑石礦礦床地質特征[J].江西地質，1990(4)：378-385.

[2]邸素梅，陳正國.廣豐萍塘震旦系沉積型黑滑石礦物學特征[J].中國非金屬礦工業(yè)導刊，1993(4)：11-14.

[3]雷煥玲，蔣少涌，孫巖，等.江西廣豐楊村超大型滑石礦床成因探討[J].礦床地質，2012，31(2)：241-254.

2016-03-09)

張連湘(1988—)，男，助理工程師，330001 江西省南昌市青云譜區(qū)井岡山大道361號。