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，王定勝，謝懷平，王宗明

（陜西地礦漢中地質(zhì)大隊，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)簡圖（據(jù)1：25萬漢中市幅地質(zhì)圖有改動）

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；綠簾綠泥鈉長片巖、絹云綠泥鈉長石英片巖等喬子溝火山巖組成[2]。

圖2 區(qū)域地質(zhì)簡圖（據(jù)1：25萬漢中市幅地質(zhì)圖有改動）

1.3 巖漿巖

區(qū)內(nèi)活動較頻繁，主要為印支期巖漿活動，巖體為黑云二長花崗巖，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)三個主礦體及BKy2、BKy3、MKy1、ZKy1、ZKy2五個小礦體。

圖3 礦區(qū)內(nèi)礦體分布位置簡圖

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 礦石類型及質(zhì)量

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

第一類礦石結(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)晶石片巖等類型。

第二類礦石結(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)晶石石英片巖等類型。

以上兩類是區(qū)內(nèi)礦石的主要類型，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，同時形成飽和氣體的流體，沿空隙及裂隙向地表活動。即隨變質(zhì)程度的增長，原巖發(fā)生脫水化，分解出來的熱水積極參加變質(zhì)作用過程，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，并能通過溶液進(jìn)行搬運，使原巖發(fā)生變質(zhì)結(jié)晶和重結(jié)晶的同時，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)的花崗巖體也帶來大量的熱液對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。在磨山坡MZK701采集薄片b2,巖礦測試分析結(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，說明過去的認(rèn)識是不全面的。

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少量黑色含炭絹云片巖夾層，故筆者認(rèn)為整個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)致此類礦床不具規(guī)模。

綜上，工區(qū)的藍(lán)晶石礦的成礦分兩個階段，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。