陜西省城固縣畢家河—之字壩藍(lán)晶石礦礦床地質(zhì)特征及礦源探討

趙福來(lái)，王定勝，謝懷平，王宗明

（陜西地礦漢中地質(zhì)大隊(duì)，陜西 漢中 723000）

關(guān)鍵字：藍(lán)晶石；礦床特征；礦源探討

1 區(qū)域地質(zhì)背景

1.1 大地構(gòu)造

礦區(qū)大地構(gòu)造位置屬秦祁昆造山系，勉略結(jié)合帶。地層區(qū)劃屬華南大區(qū)，勉略構(gòu)造拼合帶。構(gòu)造帶內(nèi)主要為一些巖塊和巖片的混雜，共同組成一條復(fù)雜的推覆構(gòu)造帶。構(gòu)造帶內(nèi)為低綠片巖相普遍變質(zhì)，變形強(qiáng)烈，各地質(zhì)體均以韌性逆沖斷裂為界，有些地質(zhì)體已改造為混雜堆積[1]。

圖1 區(qū)域構(gòu)造單元分區(qū)簡(jiǎn)圖（據(jù)1：25萬(wàn)漢中市幅地質(zhì)圖有改動(dòng)）

1.2 區(qū)域地層

區(qū)內(nèi)地層主要為上古生界泥盆系雞冠巖組大理巖、黑云母石英片巖、含矽石石榴石英巖；綠簾綠泥鈉長(zhǎng)片巖、絹云綠泥鈉長(zhǎng)石英片巖等喬子溝火山巖組成[2]。

圖2 區(qū)域地質(zhì)簡(jiǎn)圖（據(jù)1：25萬(wàn)漢中市幅地質(zhì)圖有改動(dòng)）

1.3 巖漿巖

區(qū)內(nèi)活動(dòng)較頻繁，主要為印支期巖漿活動(dòng)，巖體為黑云二長(zhǎng)花崗巖，規(guī)模較小[3]。

2 工作區(qū)地質(zhì)特征

2.1 地層

礦區(qū)內(nèi)出露地層主要為小北河片巖，其中巖石類(lèi)型為結(jié)晶灰?guī)r、大理巖、含炭質(zhì)藍(lán)晶石絹云石英片巖、絹云石英片巖、含石榴子石絹云石英片巖、絹云片巖等。

2.2 構(gòu)造

工區(qū)大部位于勉略構(gòu)造帶內(nèi)，勉略構(gòu)造帶北界位于鷹嘴崖附近。

2.3 礦體地質(zhì)特征

2.3.1 礦體的產(chǎn)出及分布

工區(qū)共圈出畢家河(BKy1)、磨山坡(MKy2)、之字壩(ZKy3)三個(gè)主礦體及BKy2、BKy3、MKy1、ZKy1、ZKy2五個(gè)小礦體。

圖3 礦區(qū)內(nèi)礦體分布位置簡(jiǎn)圖

礦體形態(tài)一般呈條帶狀、似層狀、透鏡狀展布，礦體厚度一般20-40米，總體向北西斷續(xù)延伸。賦礦巖性主要為含炭質(zhì)藍(lán)晶石石英片巖、炭質(zhì)藍(lán)晶石石英片巖。礦體頂?shù)装鍘r性為含炭絹云片巖、含炭絹云石英片巖、結(jié)晶灰?guī)r等。其中BKy1礦體總體南傾，產(chǎn)狀：傾向120°-150°，傾角61°-150°；磨山坡(MKy2)總體北傾，產(chǎn)狀：傾向300°-340°，傾角,53°-65°；之字壩(ZKy3)總體北傾，產(chǎn)狀：傾向325°-30°，傾角,50°-81°。

2.3.2 礦石類(lèi)型及質(zhì)量

礦石類(lèi)型按結(jié)構(gòu)構(gòu)造的不同，將區(qū)內(nèi)礦石分兩大類(lèi):

第一類(lèi)礦石結(jié)構(gòu)構(gòu)造以片狀柱粒變晶結(jié)構(gòu)，片狀構(gòu)造為主，主要位于畢家河(BKy1)礦體一帶。

礦石的礦物成分主要為石英、藍(lán)晶石、炭質(zhì)+隱晶質(zhì)石墨、白云母、黃鐵礦及少量鈦鐵礦、金紅石、磷灰石等。其中藍(lán)晶石，呈灰-灰黑色，少量為白色，粒徑3mm～5mm,一般呈放射狀或束狀集合體產(chǎn)出。據(jù)礦物含量的不同分為炭質(zhì)藍(lán)晶石石英片巖、藍(lán)晶石炭質(zhì)石英片巖、黃鐵礦炭質(zhì)藍(lán)晶石片巖等類(lèi)型。

第二類(lèi)礦石結(jié)構(gòu)構(gòu)造以片狀柱狀變晶結(jié)構(gòu)，揉皺片狀構(gòu)造為主，主要以磨山坡(MKy2)、之字壩(ZKy3)一帶礦體為主。礦石的礦物成分主要為石英、藍(lán)晶石、炭質(zhì)+隱晶質(zhì)石墨、白云母、黃鐵礦及少量鈦鐵礦、金紅石、磷灰石、電氣石、角閃石等。其中藍(lán)晶石，呈灰-灰黑色，少量為白色，粒徑3mm～5mm,一般呈放射狀或束狀集合體產(chǎn)出。據(jù)礦物含量的不同磨山坡(MKy2)可分為炭質(zhì)藍(lán)晶石石英片巖、炭質(zhì)石英藍(lán)晶石片巖、含炭質(zhì)藍(lán)晶石白云母石英片巖等類(lèi)型；

之字壩(ZKy3)可為含炭質(zhì)藍(lán)晶石石英片巖、炭質(zhì)藍(lán)晶石石英片巖、含白云母炭質(zhì)藍(lán)晶石石英片巖等類(lèi)型。

以上兩類(lèi)是區(qū)內(nèi)礦石的主要類(lèi)型，而在工區(qū)磨山坡(MKy2)礦體南側(cè)（鷹嘴崖一帶）含石榴子石絹云石英片巖內(nèi)的煙灰色石英脈中還發(fā)育一種深藍(lán)色的藍(lán)晶石，呈薄板柱狀產(chǎn)出，長(zhǎng)2cm～8cm,寬1cm～4cm,晶型完整，藍(lán)晶石富集，因位于脈體中，故規(guī)模較小。

3 成礦因素

3.1 變質(zhì)熱液的蝕變作用

在區(qū)域變質(zhì)作用過(guò)程中，由于深部溫度和壓力的影響下，使含于原始沉積物中的水逐漸析出，同時(shí)形成飽和氣體的流體，沿空隙及裂隙向地表活動(dòng)。即隨變質(zhì)程度的增長(zhǎng)，原巖發(fā)生脫水化，分解出來(lái)的熱水積極參加變質(zhì)作用過(guò)程，它起著促使原始沉積巖層中不同活化物質(zhì)的溶解，以及變質(zhì)反應(yīng)的催化作用。變質(zhì)熱液中，除H2O為主要組分外，還常含CO2等易揮發(fā)組分，在某些情況下，也可形成能流動(dòng)的熱液。他們促進(jìn)巖石中各組分進(jìn)行重新分配組合，并能通過(guò)溶液進(jìn)行搬運(yùn)，使原巖發(fā)生變質(zhì)結(jié)晶和重結(jié)晶的同時(shí)，在變質(zhì)熱液的影響下，使礦床發(fā)生品位的重大變化，進(jìn)一步富集。勉略構(gòu)造帶北側(cè)的花崗巖體也帶來(lái)大量的熱液對(duì)礦床的形成有一定促進(jìn)作用。

3.2 構(gòu)造作用

本工作區(qū)位于勉略構(gòu)造帶北界附近，受構(gòu)造帶北側(cè)大型逆沖斷層的作用，對(duì)礦床產(chǎn)生一定程度的影響。具體于本區(qū)磨山坡(MKy2)礦體變現(xiàn)最為明顯：礦體上施工探槽MTC75及鉆孔

MZK701、MZK1501結(jié)果表現(xiàn)尤明顯，這些工程均位于勉略構(gòu)造帶北側(cè)大型逆沖斷層附近，在這些工程上分別采集光片，巖礦分析結(jié)果顯示，此處礦石均表現(xiàn)出不同程度的揉皺片狀構(gòu)造，而在離北界大型逆沖斷層稍遠(yuǎn)的畢家河(BKy1)礦體，則呈片狀構(gòu)造，受構(gòu)造影響較小。

3.3 高壓作用

高壓對(duì)藍(lán)晶石礦的成礦主要變現(xiàn)在兩方面：一是促使矽線石等藍(lán)晶石的類(lèi)質(zhì)同象礦物蝕變成藍(lán)晶石；二是在高壓作用下，自變質(zhì)而來(lái)。在磨山坡MZK701采集薄片b2,巖礦測(cè)試分析結(jié)果顯示，藍(lán)晶石早起為纖維狀，晚期為柱粒狀，明顯為兩期產(chǎn)物。

3.4 礦源探討

磨山坡(MKy2)礦體南含石榴子石絹云石英片巖內(nèi)石英脈中也發(fā)育較富的藍(lán)晶石，由此，有理由提出藍(lán)晶石礦源是什么？一般認(rèn)為藍(lán)晶石礦賦存工區(qū)中部的層狀、似層狀含炭的片巖中，但磨山坡(MKy2)礦體南含石榴子石絹云石英片巖內(nèi)的煙灰色石英脈中富集的藍(lán)晶石，說(shuō)明過(guò)去的認(rèn)識(shí)是不全面的。

加之，筆者在礦產(chǎn)勘查中發(fā)現(xiàn)礦區(qū)內(nèi)主含礦層北部的結(jié)晶灰?guī)r和南部含石榴子石絹云石英片巖局部均見(jiàn)少量黑色含炭絹云片巖夾層，故筆者認(rèn)為整個(gè)小北河片巖層都可能是藍(lán)晶石礦源層。眾所周知，礦體的形成需要適宜的條件，礦體的形成是這些因素綜合作用的表現(xiàn)，較高的壓力是形成藍(lán)晶石的必要條件之一，就區(qū)內(nèi)主礦體的發(fā)育規(guī)模而言，筆者認(rèn)為區(qū)內(nèi)主成礦帶的位置應(yīng)為高壓中心帶；后期石英脈中藍(lán)晶石的形成除較高壓外，后期又受熱液改造的主導(dǎo)作用形成。但因小北河片巖內(nèi)巖體較較少，導(dǎo)致此類(lèi)礦床不具規(guī)模。

綜上，工區(qū)的藍(lán)晶石礦的成礦分兩個(gè)階段，第一階段為主礦體成礦期，第二階段為石英脈型礦體成礦期。第一階段內(nèi)藍(lán)晶石的形成又分兩期，早起的藍(lán)晶石呈纖維樁，晚期為柱粒狀。