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我国蓝晶石类矿床类型简介

发布日期:2017-08-03   来源:矿道网   投稿者:chenqu   浏览次数:1818

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       1、黑龙江省鸡西市三道沟矽线石矿

矿区处于东北准地槽佳木斯隆起的南部,八面通凸起北缘,麻山复背斜南翼的震旦系麻山群变质岩中。区内混合岩化作用强烈,变质岩系普遍遭受混合岩化,混合花岗岩广泛分布,矿区南面有“八面通”花岗岩。  

含矿主要岩石为矽线黑云片岩和石榴矽线片岩,受不同程度的混合岩化,分布在黑云片岩、变粒岩、麻粒岩中。这些含矿地层呈残留体分布在混合花岗岩内,矿体分布限于残留地层范围,未延伸到混合花岗岩体内,残留体大小,决定矽线石矿体规模。并常有矽线石矿体沿走向延伸被混合花岗岩吞蚀,致使矿体形态复杂化。混合岩化作用对矿区矽线石矿床的形成基本起破坏作用。含矿带在西山矿段长1600米,宽几十米~200米,平均100米左右。勘探工程揭露共圈定六条工业矿体,长度大于450米,最长1040米,厚2~30米,最厚65米,沿倾斜延深80~200米,最大340米。呈似层状、透镜状分布,与围岩呈渐变关系,产状与围岩片理一致,倾向北,倾角35°~45°,除I、Ⅱ号矿体为盲矿体外,其它各矿体均出露地表。东山矿段矿带长约800米,宽70~220米,初步圈定矿体4条,长95~535米,厚7.38~21米。以似层状、薄层状为主,少数呈透镜状,产状与围岩片理一致,倾向北,倾角40°~60°。

矿区主要构造线呈东西向,三道沟向斜为矿区主要构造。断裂较发育,主要为与岩层走向一致的逆冲断层及与岩层走向斜交的平移断层。褶皱、断裂均系成矿后发生,断裂破坏了矿体的连续性,向斜控制石墨矿体及矽线石矿体分布,石墨矿位于向斜核部,矽线石矿位于向斜南翼。矿床构造简单,为倾向北北西或北北东的单斜。

矿石自然类型为含石墨石榴矽线石片岩、黑云矽线石片岩,二者在矿体内呈渐变关系,前者矽线石含量一般较高,后者为矿区主要矿石类型。矿石呈细一中粒鳞片纤维花岗变晶结构,片状及片麻状构造。组成矿物有矽线石、石英、斜长石、钾长石、石榴石、黑云母、石墨、钛铁矿、黄铁矿、磁铁矿等。矽线石呈纤维柱状及针柱状定向排列于相间的黑云母条带状集合体与长英矿物条带状集合体中,含量15.07~22.21%,粒径0.4~0.02毫米,多为0.05~0.15毫米。全矿区平均品位17.85%,地表为17.03%,深部18.15%。各矿体平均品位17.28~l8.76%。石榴矽线片岩A12O3含量为26.77%,黑云矽线片岩A12O3含量为23.34%。

截至1985年底,全矿区共探明B+C+D级表内储量:矿物616.4万吨,矿石3453.8万吨,C+D级表外储量: 矿物34.8万吨,矿石301.9万吨。伴生钛铁矿,品位1.25%,钛金属量44.2万吨,石墨品位0.24%,矿物量8.4万吨;石榴石品位10%,矿物量30万吨。

矿床成因属沉积变质变成矿床。为同生沉积的含碳粘土、半粘土质岩石经区域变质作用形成。混合岩化作用除重熔、交代矿层外,促使不同世代矽线石重复出现。交代作用促使黑云母、石榴石转变为矽线石,但对成矿意义不大。

2、江苏省沭阳县韩山蓝晶石矿

矿区位于连云港一嘉山隆起带北段,海韩断裂东侧,构造应力集中地带,断裂及中小型褶皱发育。区内为一向南东平缓倾斜的单斜构造,地层倾角20°~40°,断层一般垂直断距较小,对矿体破坏不大,岩浆活动甚微。

矿体赋存于古老变质岩系元古界~太古界海州群云台组下段第二岩性层中部的厚层石英岩与白云石英片岩的过渡带内,有上、下两含矿层,以下含矿层为主。在长1200米,面积约2.4平方千米勘探范围内,共圈定8个矿体,下含矿层5个(Cyl~5),长200~900余米,一般厚2~12米,延深80~545米;上含矿层3个矿体(Cy6~8),长80~470米,一般厚1~4米,延深50~226米。下含矿层之Cy4、5为主要勘探对象。矿体形态以透镜状为主,厚度变化大,沿走向、倾向常有膨胀、收缩,局部有分枝分叉、以致尖灭、再现现象。矿体产状与围岩一般呈过渡关系,产状与区内地层产状基本一致。Cy4、5矿体各断续长590米及850米,一般厚3~12米。矿体埋藏较浅,主矿体已裸露地表,适于露天开采。

矿石类型主要为石英岩型,占97.7%,少量为云母片岩型。主矿体构造裂隙附近有石英岩型矿石受后期热液活动影响经叶腊石化而成的叶腊石型矿石,分布局限,数量很少,无工业意义。全矿区表内矿石平均品位l8.35%。石英岩型矿石呈柱状变晶结构,条纹或条带状构造为主,块状构造次之,蓝晶石含量15~25%,少量25%以上,局部高达40%;片岩型矿石呈柱粒鳞片变晶结构,片状构造,含蓝晶石10~15%。组成矿物除蓝晶石外,较多的是石英、白云母、黄玉、金红石,有少量磷钙铝石、榍石、绿帘石、锆石、磁铁矿、黄铁矿等。石英岩型矿石含有少量重晶石,天青石、刚玉、电气石,局部含黄铁矿及次生叶腊石,高岭土含量较高;片岩型矿石有少量黑云母、硬绿泥石。蓝晶石常呈半自形柱状、板柱状,有时聚呈束状,少数不规则树叉状嵌布于石英粒间,粒度一般0.2×1~2.5×0.8毫米,少数粒大者可达10毫米,选矿中间试验原矿含Al2O316.24%。

截至1985年底,全区共探明B+C+D级表内储量:矿物97.4万吨,矿石537.8万吨;表外储量: 矿物23.5万吨,矿石180.9万吨。据选矿大样,含石英平均73.82%,选矿中回收石英精砂含SiO2 97%左右,估算储量424.58万吨;含金红石1.4%,估算储量8.05万吨。此外,部分石英岩可作硅铁与熔剂用,如对其中铁铝杂质稍加处理,并可作铸造硅砖原料。

矿床成因属沉积变质变成矿床。为原始沉积的富铝、富硅、贫钾物质,经区域变质作用形成。后期构造和热液迭加只对局部矿体起改造作用,使蓝晶石进一步富集或贫化。

3、新疆芒拉克艾肯红柱石矿床

芒拉克艾肯红柱石矿床位于南天山博洛霍坦北坡,南天山古生代裂陷槽之石炭纪野云沟拗拉槽东部,北与霍拉山地块相邻,二者之间为霍拉沟大断裂.区域出露地层为下元古界和下石炭统野云沟组以及中上石炭统塔拉克组。以霍拉沟大断裂为界,北部为角闪岩相,由下元古界中深变质岩系组成,岩性有黑云母角闪石英片岩、云母石英片岩、角闪斜长片麻岩等;南部为低绿片岩相,由石炭系组成,岩性有变砂岩、千枚岩粉砂岩、含红柱石板岩等。本区岩浆活动比较强烈,岩浆岩分布严格受区域大断裂的控制,其构造线呈NWW向展布。

矿区出露地层以中上石炭统塔拉克组为主,该组可分为3个岩性段。__岩性段:岩性为浅变质砂岩、碳质页岩及灰岩,分布于矿区北部。东部厚度为6—20 m,向西逐渐变薄.其灰岩为红柱石矿层的底板;第二岩性段:岩性为富含红柱石板岩,即主矿层,可分为粗粒结构和细粒结构两种,矿层中夹有少量砂岩透镜体;第三性岩段:岩性为含红柱石板岩及砂岩,分布于矿区南部,构成红柱石矿层的顶板.出露厚度为60-120 m,未见底。

矿区总体构造线为NWW向,位于博格维希一希列歪布拉克倒转背斜的北翼,为单斜地层,产状是190°—200°,倾角30°—45°。背斜主体由中上石炭统塔拉克组组成.矿区构造比较简单,主断裂为北部的霍拉沟大断裂,该断裂为高角度的逆断层,产状200°,倾角45°—70°。矿区次级小断裂分布,但对矿体影响不大。

赋矿岩石为泥质板岩或含红柱石板岩,顶板岩石为灰黑色含红柱石板岩,底板为灰黑色含石英碎屑灰岩。矿体呈巨厚的似层状,呈NWW向展布,倾向180°—220°,倾角32°—70°。矿体长2400m,宽100-340m,厚65-310m,平均厚158m。矿体中部宽度最大,向两端变小,且局部出现膨大收缩现象,属中等变化程度,厚度变化系数为38.3%。

矿石类型依据红柱石矿物粒径分为粗细两种:细粒径小于4mm,粗粒径大于4mm。粗粒型矿石为主,分布于矿体的中部,细粒矿石分布于矿体的边部,约占矿体面积的15%。两者呈渐变过渡关系,具明显分带性,反映出成矿时期变质程度的差异性。

矿石结构与构造:矿石为典型的斑状变晶结构,基质为显微鳞片变晶结构,主要由黑云母、石英、绢云母及泥质组成。根据红柱石晶体的大小,可分为伟晶状斑状变晶结构及细晶状斑状变晶结构。前者晶体长为30-70mm,最长230mm;后者晶体长一般为10-30mm,最长达57mm.矿石构造主要为片、板状构造,板理清楚,板理面主要由鳞片状黑云母、绢云母呈定向或近于定向排列,它形粒状石英充填于其间。红柱石晶体长轴多与板理面方向排列一致,少数垂直板理面分布。矿石中可见斑点构造,多为黑云母、绢云母、绿泥石及铁质,呈不规则的斑点状集合体分布于矿石中而成。还可见残留的原岩结构构造,主要有粉砂质、泥质结构变余纹层状构造、残留条带构造。

矿石矿物成分除矿石矿物红柱石之外,脉石矿物还有黑云母、石英、绢云母、碳质、褐铁矿、绿泥石、金红石、粘土质矿物等。含铁矿物黑云母呈鳞片状、定向排列,粒度0.5-1 mm。褐铁矿呈无定形胶状集合体以网状或皮膜状充填于矿石裂隙中,磁铁矿呈细小微粒状分布于黑云母及绿泥石的裂隙中。 红柱石矿物主要以单体形式、与黑云母连体或包裹黑云母及碳质3种形式存在。矿石矿物与脉石矿物共生关系有两种:①红柱石结晶晚于脉石矿物的结晶,含有脉石矿物黑云母、碳质等包裹体;②矿石矿物自形程度较高.矿物间界线相对规则,黑云母粒度比较粗(1mm±)常沿红柱石延长方向排列分布,但少数黑云母穿插切割红柱石,因此黑云母是红柱石最密切的共生矿物,也是有害元素Fe、K、Ti、Mg等最主要的载体矿物。

红柱石颜色有玫瑰色、肉红色、微红黄色、黑灰色、棕色等,一个晶体可分别存在两种或两种以上颜色,交插晶体多呈白色、灰白色。颜色变化与红柱石结晶程度和包体存在有关。晶体形态多呈柱状、长柱状,横截面呈近正方形或菱形,可见少量不规则状,晶体大小不一,伟晶状横截面8-12 mm,最大达25 mm;细晶状横截面1-3 mm,少数为4-6 mm.除单晶外,常见二连晶、三连晶。三连晶互相呈90°,三连晶呈放射状相交。晶体中的包体主要为碳质,有少量泥质及硅质,在晶体中多呈黑点状或十字状分布。包体有两种形式,一种是碳质包裹透明晶体,外形呈不规则的黑豆状、似黑豆状;另一种是不透明晶体,排列尚有规则,中心呈黑点状,可发展到正方形对角相交或矩形相交的黑十字。晶体排列形式主要是与片理、板理或劈理平行排列。晶体长轴多数与片理、板理、劈理方向一致、少部分斜交或垂直或两组多组相互垂直。在倾斜面上红柱石的排列杂乱无章,无一定规律。

红柱石矿物含量因矿石类型不同而有所差异,粗粒结构的矿石含矿率一般为13%-19%,最高达25%,平均16.97%;细粒红柱石含矿率一般为11%-15%,最高为17.35%,平均13.12%。细粒红柱石品位沿倾向变化系数为18.08%,沿走向变化系数为16.55%.粗粒红柱石品位沿倾向变化系数为20.12%,沿走向变化系数为14.73%。总体来看红柱石品位沿走向及倾向变化不太大,属均匀型。红柱石为高铝矿物,质量主要决定于A12O3及SiO2的含量,本矿床红柱石矿物A12O3及SiO2的含量均较高,几乎达到了理论数值,见表6—2。

表6—2                  红柱石矿物化学分析结果表

矿区围岩低温热液蚀变作用比较普遍,以绢云母化、绿泥石化为主,绿帘石化、高岭土化、硅化次之。绢云母化发育最为广泛,它与矿区岩石原岩成份中富含A1、Si硅酸盐有直接的关系。

红柱石矿层及其围岩含红柱石板岩中绢云母化尤为强烈,红柱石几乎80%以上被绢云母完全或不完全交代,在红柱石周围形成蚀变圈或细脉嵌入,有的呈白色的小点附着在红柱石晶体上,被节理错断了的红柱石错断处也有绢云母化,总之绢云母化的形式多种多样。

矿层顶底板中的砂岩多蚀变成绿色、灰绿色,为绢云母化、绿泥石化所致。局部地段可见高岭土化、硅化。 矿区蚀变矿物种类比较单一,说明其蚀变环境是比较封闭的系统,没有过多的外来元素的交代替换,形成的蚀变矿物主要依靠原岩成份改造,花岗岩热液可能以水蒸气为主,缺少更多的卤族元素挥发份参与。

关于矿床成因,可以认为:由于近花岗岩侵入体外围接触带的高铝泥质、含泥粉砂质岩石受到花岗岩侵入体热水溶液作用,在适宜温度、压力及地质构造条件作用下、原岩在新的条件下被改造、重新结晶、在有利的赋矿部位形成了中—低温接触变质型红柱石矿床。

4、热液石英脉和伟晶岩脉型蓝晶石、矽线石粗晶状富矿在我国也有发现,如新疆富蕴契布拉盖和内蒙乌拉特中后联合旗点布寺庙的蓝晶石,新疆阿尔泰大牛和内蒙红砂坎土贵乌拉的矽线石等,蓝晶石或矽线石在岩脉中常以矿巢或团块形成富集,含矿品位一般30%左右,有的高达80%以上,晶体粗大。新疆富蕴的蓝晶石晶体一般大于5厘米,个别可达20~50厘米,手选即可直接利用。

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