海南文昌北部地区矿山地质特征及成因探析

彭 程，周迎春，李国杰，吉榆师

（海南国际资源（集团）股份有限公司，海南 海口 570206）

龙马砂矿床位于琼北地区东北部，探获矿石资源储量（122b+332）13846.56万吨，采矿区储量分割后，采矿区可开采利用的矿产资源储量（122b+332）9532.39万吨，属于易采易选矿型矿床。

1 矿区地质

海南文昌北部地区地层发育不全，第四系（Q）分布广泛。区域侵入岩主要为二叠纪～三叠纪及侏罗纪中世的花岗岩。矿区仅有现第四系海相沉积地貌，第四系之下偶见花岗岩碎块。矿区内未见断裂等地质构造。

1.1 矿区地貌

区域整体为海相沉积（图1），位于海成砂堤后缘，以平坦二级、三级阶地为主，主要为二级阶地。受渔业改造原始地形，在矿区中部的北东向一线较高、西北和东南较低，海拔最值分别为20.3m和37.2m，矿体主要赋存在25m～32m之间。

图1 海南文昌北部矿山地质地貌图

（①细砂（矿）②砂质粉土③含泥细砂④泥炭土⑤粘土⑥砂砾层⑦花岗岩）

1.2 矿区地层

区域和矿区地层为第四系，主要为浅海～滨海～海湾相碎屑和泥质沉积，其中第四系主要为含砾砂、粘土、砂质粘土等，赋存着丰富的矿产资源。

1.2.1 全新统冲积层（Qh31al）

全新统(Qh)在文昌公坡～抱罗一带表现为河流沉积相中，采矿区西北部及南部表现为现代冲积，次要赋存层位，厚度0m～0.5m。

1.2.2 上更新统八所组（Qp3bs）

滨海相沉积，棕黄、黄及白色粉细砂、中细砂及粘土夹层，主要含矿层，在龙马、昌洒和龙楼一带有分布，采矿区自上而下按矿石颜色和石英砂含量可分为三个岩性段。

（1）八所组上段（Qp3bs3）：海成二级阶地，地表出露，海拔28m～32m，相对高差仅0.5m～2m，呈微波状起伏的开阔地，似层状、层状产出，边坡0.1°～2°。主要赋存层位、优质矿体，厚度0m～1.0m。石英含量大于98%、含少量电气石、钛铁矿等，铁质含量低，是优质矿源，如图2所示。

图2 八所组上段与中段整合接触

（2）八所组中段（Qp3bs2）：海成三级阶地，高差比二级阶地大，呈舒缓波状、顶部较平坦，边坡0.5°～5°，呈近水平的似层状、层状产出。主要赋存层位，主要矿体，厚度3.0m～15.0m。石英含量95%～98%，次为粘土矿物及炭质，偶见含铁质的“硬夹层”，微量电气石等矿物。

（3）八所组下段（Qp3bs1）：隐伏分布于海成三级阶地中，采矿区西北部出露。呈层状、似层状近水平产出，浅黄、白色、灰白色中细粒石英砂。主要赋存层位，厚度3m～18m，石英含量占93～98%，粘土矿物含量1～3%、微量电气石、针铁矿等。本段自上而下粒径逐渐变细、颜色逐渐变浅、粘土矿物含量由少变多。与下伏北海组呈整合接触。

1.2.3 中更新统北海组（Qp2b）

中更新统北海组（Qpb）在抱罗、昌洒、文教一带，桔黄、棕红、褐红色亚砂土、砂、砂砾、砂质砾石层,采矿区地表地表未出露。

表1 文昌北部地区矿体化学成分表

表2 矿物粒度及品质关系表

1.3 岩浆岩构造

2 矿体和矿石特征

2.1 矿体特征

海南文昌北部地区矿物为第四纪滨海环境的海相沉积地层，呈层状、似层状产出，形态简单，连续分布于整个矿区。按地层将矿层从下往上划分为三层，矿层顶板裸露、底板为粘土层。垂向上砂层及矿体厚度比较稳定，横向上整体北东厚、南西薄。

2.2 矿石特征

研究区矿石主要为中细粒结构，松散砂状构造。石英含量94～97%，平均95.62%；泥质粘土矿物含量3～6%，微量矿物平均含量为：钛铁矿1053.67g/t、电气石836.64 g/t、锆石194.09 g/t、白钛矿30.53 g/t、石榴石29.16 g/t、金红石28.13 g/t、磁铁矿微量～33.62 g/t、独居石微量～少量、锐钛矿微～个别、绿帘石个别、磷灰石个别、透闪石个别、锰矿少量。主要矿石矿物特征如下：

石英：白色、浅灰色、淡黄色为主，少量浅紫色、棕褐色。透明～半透明，玻璃光泽，波状消光。以单体为主，呈次棱、次圆粒状，个别为六方双锥。少量连生体。少量石英颗粒发育微裂隙，并吸附有钛铁矿或粘土矿物等。石英粒径一般0.1mm～0.5mm。

钛铁矿：主要的重矿物之一。黑色，半金属光泽。粒状、板状、次滚圆状。性脆，硬度大。粒径一般0.02mm～0.75mm。

电气石：主要的矿物之一。黑色，浅棕、浅黄棕色，浅兰色。微透明。玻璃光泽。粒状，柱面具纵纹。断口参差状。硬度大。粒径一般0.02mm～0.95mm，个别粒径达1.20mm。

锆石：主要矿物之一。浅紫红色。透明～半透明。金刚光泽。粒状、四方双锥柱状，碎粒状。性脆，硬度大。粒径0.01mm～0.25mm。

白钛矿：常见重矿物之一。浅黄～浅黄棕色。半金属光泽。粒状、板状。硬度中等。粒径一般0.02mm～0.60mm。

石榴石：常见矿物之一。浅红、桔红色。油脂光泽。粒状、致密块状，硬度大。粒度一般0.02mm～0.50mm。

金红石：黑色、浅黄色、浅褐色。半金属光泽。粒状、柱状。性脆，硬度大。粒度一般0.02mm～0.45mm。

其它重矿物含量微少，多呈单体存在。粒径一般＜0.3mm。

2.3 化学成分

多元素分析表明，矿石的化学组分主要为SiO2，其次为Al2O3、Fe2O3及TiO2，其它氧化物及组分的含量甚微，各组分的变化系数均小于40%。见表1。

组分含量变化较小：垂直方向变化不大；东西向上总体中间相对较好好、两端略差；从南北北，有益组分略微升、有害组分略降。

3 矿石品质特征

粒度与品质关系：矿石中石英粒径一般0.1mm～0.5mm，含量达91.86%，0.3mm～0.5mm级的矿石质量最好，可达一级品。其次是0.1mm～0.8mm级，品质可达二级品，其他相对质量较差，见表2。

表3 矿石类型品质特征表

4 成因探析

本矿区为海相沉积型矿床，受沉积地层控制，主要位于第四系晚更世八所组二级阶地中，少量位于全新世冲积层的三级阶地。呈层状或似层状稳定的分布，属于简单形态，水平产状。0.1mm～0.5mm粒径的石英单体为主，磨圆较好。

琼北地层从老到新为长城纪抱板群、白垩系（少量）和第四系，岩浆岩仅有二叠纪～三叠纪和中侏罗世的花岗岩。说明长城纪到第四系之间的地层长期剥蚀，喜马拉雅山运动形成琼北断陷接受第四系沉积。琼北在第四系沉积过程经历多次海进和海退，碎屑物得到搬运、分选和沉积形成矿物富集的矿床。