浙江建德官路边矿区矿产地质特征与成因浅析

2022-11-22赵鑫鑫江廷石

中国金属通报 2022年7期

赵鑫鑫，江廷石

浙江省建德市属长江中下游一带，为固体矿产丰富区域，在地质调查过程中发现较多矿产赋存。本文在前人研究的基础上结合近期工作成果，与其他典型矿区类比，仅对官路边矿区内的矿产地质特征和成因进行分析。

1 矿区地质特征分析

1.1 区域地质

矿区大地构造位置位于扬子准地台（Ⅰ）钱塘台褶带（Ⅱ）华埠～新登拗褶带（Ⅲ4）的北西侧，上方～罗村拗褶束（Ⅳ6）中。区内出露地层主要有白垩系下统黄尖组（K1h）和劳村组（K1l）以及第四系（Q）残坡积物、冲洪积物等。出露有大面积火山岩以及少量中基性喷出岩石。主要有硅化、碳酸盐化等弱变质作用，见图1。本区出露地层主要为中生界地层，新生界地层只是零星出露在河流两侧及一些低洼地段。现由老到新分述如下：

劳村组二段（K1l2），岩性主要以空落相及灰云相为主的流纹质玻屑凝灰岩，次为流纹质含角砾玻屑凝灰岩、集块角砾凝灰岩，夹紫色粉砂岩、泥岩。厚度大于545m。与黄尖组一段（K1h1）呈断层接触关系。

黄尖组一段（K1h1），以中基性、中酸性熔岩、火山碎屑岩为主。下部为深灰色、紫色气孔、杏仁状溢流相玄武安山岩、安山玢岩夹少量粉砂岩、泥岩等；中部以火山碎屑流相流纹质、流纹英安质含角砾晶屑玻屑弱熔结凝灰岩为主；上部为火山碎屑流相及沸溢相灰、紫灰色英安质晶屑玻屑熔结凝灰岩、凝灰熔岩。厚度大于1600m。

第四系（Q），分布于现代河谷一级超河漫滩阶地。主要分布在溪沟边，山顶，山坳处，呈土黄色，主要由砂土、亚砂土、黏土、转石组成，转石大小1cm～10cm不等，转石岩性较复杂，有安山岩、凝灰岩等。

该区区域上为一个次级向斜，高七湾附近为向斜的核部，向斜北西侧及南东侧出露地层为劳村组二段（K1l2），向斜中部出露地层为黄尖组一段（K1h1）。

本区断裂构造较发育，但规模都较小。主要断裂带有下面几条：F1正断层；F2正断层；F3平移层；F13逆断层。出露长0.5公里～1.3公里不等，倾向北东为主，倾角一般70°～85°左右。另外区内还有许多性质不明断层。

1.2 矿区地质

矿区出露地层有白垩系下统黄尖组一段（K1h1）及第四系（Q），地层总体呈单斜产出，倾角25°～50°左右，倾向南东。自老至新描述如下：

白垩系下统黄尖组一段（K1h1），根据矿区调查情况，把矿区白垩系下统黄尖组一段（K1h1）分为5个小层。分别为K1h1-1、K1h1-2、K1h1-3、K1h1-4、K1h1-5。

（1）白垩系下统黄尖组一段第一层（K1h1-1），主要出露在矿区北侧及北西侧，主要岩性为含火山角砾岩屑晶屑凝灰岩，岩石新鲜面呈灰白色，风化后呈灰黄色，凝灰质结构，块状构造，主要成分为火山尘、晶屑、岩屑。呈层状-似层状，由北西向南东延伸达1632m，沿北东向南西方向宽度可达640左右，厚度大于500m。海拔最高处达256m。顶板为风化含火山角砾凝灰岩，底板未揭穿。

（2）白垩系下统黄尖组一段第二层（K1h1-2），主要出露在矿区中部及西侧，主要岩性为安山岩，岩石新鲜面呈深灰色-灰黑色，风化后呈灰黄色，斑状结构，块状构造，主要由斑晶和基质组成。与黄尖组一段第一层、第三层呈整合接触，地层呈层状，南西—北东方向延伸，南北跨度可达415m左右，东—西方向跨度可达1587m左右，厚度370m左右。最高处海拔可达235m左右。顶板为风化安山岩矿体，底板未揭露。

（3）白垩系下统黄尖组一段第三层（K1h1-3），主要出露在矿区东侧，主要岩性为含火山角砾岩屑晶屑凝灰岩，岩石新鲜面呈灰白色，风化后呈灰黄色，凝灰质结构，块状构造，主要成分为火山尘、晶屑、岩屑。与黄尖组一段第二层、第四层呈整合接触，呈层状，北东—南西方向延伸，北东—南西长度达978m左右，北西—南东宽度约237m，厚度80m～140m。海拔最高处达226m左右。顶板为风化含火山角砾凝灰岩，底板未揭穿。

（4）白垩系下统黄尖组一段第四层（K1h1-4），主要出露在矿区东部，主要岩性为安山岩，岩石新鲜面呈深灰色-灰黑色，风化后呈灰黄色，斑状结构，块状构造，主要由斑晶和基质组成。与黄尖组一段第三层、第五层呈整合接触，地表形状大致呈层状，由西侧向东侧逐渐扩大。东—西长度约885m，南—北宽度约133m～390m，厚度150m左右。海拔最高处达162m。顶板为风化安山岩，底板未揭穿。

（5）白垩系下统黄尖组一段第五层（K1h1-5），主要出露在矿区东侧，主要岩性为含火山角砾岩屑晶屑凝灰岩，岩石新鲜面呈灰白色，风化后呈灰黄色，凝灰质结构，块状构造，主要成分为火山尘、晶屑、岩屑。与黄尖组一段第四呈整合接触，东西长727m，南北宽约198m，厚度大于280m，海拔最高达186m，顶板为风化含火山角砾凝灰岩，底板未揭穿。

第四系（Q），主要分布在溪沟边，山顶，山坳处，呈土黄色，主要由砂土、亚砂土、黏土、转石组成。矿区第四系平均厚度约2.04m左右。矿区山顶附近第四系较厚。

矿区整体呈单斜构造产出，倾角25°～50°左右，其内未见明显的次级构造存在。矿区内未发现较大断裂构造，仅个别钻孔内揭露有破碎带。

矿区北侧及中部小窄坳附近有少量安山玢岩岩体出露。安山玢岩，具斑状结构，基质具交织结构，斑晶含量约为20%，大部分呈半自形～他形晶，粒径在0.50mm～2.00mm。斑晶成分以斜长石为主、少量角闪石；斜长石呈半自形条状，大部分具轻微泥化，少量具碳酸岩化，晶体内见较细密聚片双晶；角闪石呈较自形的菱形状、六边形状，大部分具绿泥石化。基质含量约为65%，成分主要为斜长石微晶，呈细小针状，交织分布，粒径大小一般在0.02mm，玻璃质呈非晶质结构，均匀分布在斜长石微晶间，构成玻晶交织结构。另外还有磁铁矿呈不规则细小粒状，大小一般在0.03mm～0.22mm。

1.3 矿体地质

矿区北西矿段，石料矿体呈不规则多边形，北西—南东向长约665m，北东—南西向宽470m，分布面积约0.29km2；出露最高标高＋267m，最低开采标高＋66m，矿体最大垂厚201m。按岩性分为Ⅰ-1号含火山角砾凝灰岩、Ⅵ-1号安山玢岩等2个石料矿体。其上分布有Ⅶ-1号含火山角砾凝灰岩风化层、Ⅸ-1号安山玢岩风化层等2个宕碴矿体，风化层宕碴矿体平均厚度3.68m。另石料矿体内部夹石（抗压强度不达标）可作综合利用的宕碴矿体有3个，多呈透镜状、层状、似层状。

矿区南东矿段，石料矿体呈不规则多边形，北西—南东向长约1820m，北东—南西向宽745m，分布面积约1.20km2；出露最高标高＋267.31m，最低开采标高＋66m，矿体最大垂厚201m。按岩性可分为Ⅰ-2号、Ⅲ号、Ⅴ号含火山角砾凝灰岩、Ⅱ号、Ⅳ号安山岩、Ⅵ-2号安山玢岩等6个石料矿体；其上部有Ⅶ-2号含火山角砾凝灰岩风化层、Ⅷ号安山岩风化层、Ⅸ-2号安山玢岩风化层等3个宕碴矿体，风化层宕碴矿体平均厚度3.68m。另外石料矿体内部夹石（抗压强度不达标）可作综合利用的宕碴矿体有16个，多呈透镜状、层状、似层状产出。

矿区内石料矿石主要为含火山角砾凝灰岩矿石和安山岩矿石。

含火山角砾凝灰岩：具含火山角砾岩屑凝灰结构，块状构造，由岩屑、火山角砾、大量火山尘及少量晶屑组成。

岩屑岩性种类有粗面岩、熔结凝灰岩，呈次棱角状-次圆状，大小一般在0.40mm～1.85mm，部分可达到7.0mm，为火山角砾级。

晶屑矿物成分为钾长石、斜长石；钾长石呈不完整板柱状、条柱状，部分具泥化、绢云母化；斜长石呈棱角状、不完整板柱状，聚片双晶明显，以上晶屑矿物粒径大小一般在0.50mm～1.65mm。火山尘含量为68%左右，充填于晶屑、火山角砾间，起胶结物作用，粒径＜0.01mm，呈隐晶质，局部可见脱玻化及绢云母化，重结晶产物为长英质微晶及鳞片状绢云母。见后期细小石英脉状穿切岩石。通过化学全分析结果，含角砾凝灰岩SO3含量小于规范要求的0.5%，能达到Ⅰ类建筑石料要求。

安山岩：岩石具斑状结构，基质具交织结构，杏仁构造，斑晶含量约为8%；大部分呈半自形～他形晶，粒径在0.35mm～1.30mm，呈细粒状。

斑晶成分以斜长石为主、呈半自形条状，大部分具轻微泥化、绢云母化、碳酸岩化，晶体内见较细密聚片双晶。

基质含量约为65%，成分主要为斜长石微晶，由斜长石微晶呈细小针状，交织分布，粒径大小一般在0.02mm，玻璃质呈非晶质结构，均匀分布在斜长石微晶间，构成玻晶交织结构。

磁铁矿呈不规则细小粒状，大小一般在0.03mm～0.20mm。

杏仁形态多为圆形、椭圆形，部分中心空，边部由外向内见1层～2层玉髓（纤状或隐晶质状），最内层为绿泥石、绿脱石（呈纤维状垂直孔壁），杏仁粒径大小一般在0.25mm～1.00mm。

通过化学全分析结果，大部份安山岩SO3含量小于规范要求的0.5%，能达到Ⅰ类建筑石料要求。但岩石中局部富集黄铁矿化时，SO3含量会较高。

通过与相邻矿区对比表明本矿区两种矿石加工技术性能好，岩石抗压强度、硫化物、碱集料、放射性等指标均能满足普通建筑用石料工业指标要求。

1.4 第四系、风化层特征

第四系主要分布在溪沟边，山顶，山坳处，呈土黄色，主要由砂土、亚砂土、黏土、转石组成。矿区第四系厚度为0.00m～9.24m，平均约2.04m左右。矿区山顶ZK309附近第四系较厚，为9.24m。

矿区风化层主要分布在建筑石料矿体顶部，厚度变化较大，0.00m～18.43m，平均约3.68m。

主要有含火山角砾凝灰岩风化层和安山岩风化层。

含火山角砾凝灰岩风化层呈灰黄色，具火山角砾晶屑凝灰结构，块状构造，由大量火山尘、晶屑、岩屑、少量火山角砾组成。岩石蚀变强烈，易破碎。

安山岩风化层呈灰黄-青黄色，岩石具玻晶交织结构，由大量斜长石、玻璃质、部分磁铁矿组成。长石风化后呈泥状。

1.5 水文、工程及环境地质

矿区位于建德市东90°方向，直距27.5km处，地形地貌属山地剥蚀山区；地形西侧较高，北东侧低。矿区范围内，最高点位于北矿段中部山顶，标高为+267m，最低侵蚀基准面位于矿区北侧，海拔标高约为+50m。矿区北侧有洋尾溪，洋尾溪起于伊村卸坞至滨江村，全长11.6公里，溪流呈近东西向展布。

矿区范围内，地下水主要赋存于第四系孔隙含水层和基岩含水层中，含水量较贫乏，地下水位一般在5m～8m左右，其受大气降水影响较为明显。矿体位于当地最低侵蚀基准面（+50m）以上，地形有利于自然排水，地下水较贫乏，水文地质条件简单，矿区水文地质条件属简单类型。

矿区西北侧及南侧多为凝灰岩，矿体呈层状产出，倾角在60°～80°之间，岩性结构以块状、中-薄层状为主，岩石坚硬致密、完整性较好；北侧为安山岩岩体，岩石强度高，构造简单，未发现软弱夹层、节理裂隙发育较差，稳定性好，不易发生矿山工程地质问题。本矿区最低开采标高为+66m，区内山顶标高+268m，开采终了的最高边坡接近200m。故工程地质类型属简单～中等类型。

据建德县志记载，数百年来，无灾害性地震发生。据调查未发现现状地质灾害，根据《中国地震动参数区划图》（GB18306—2015）资料，矿区位于地震动峰位加速度＜0.05g分区，对应地震基本烈度小于Ⅵ级，属震级小、烈度低、稳定区。因此矿区属地质构造较稳定地区。

矿区四周300m安全距离范围内有多处民房、中部有617县道、10KV高压输电线、北东侧有丰收禽业养殖有限公司，另有一定的国家级公益林、基本农田。矿山开采前要做好搬迁措施，做好国家级公益林、基本农田调整措施。矿区内山体基本完整，植被发育，以往未进行开矿等人类工程活动。矿区内地表水、地下水水质良好，无其它有害组份。矿区附近无污染源，矿石和围岩中未发现有毒有害成份，矿石和废石不易分解出有害组份。综上，矿区地质环境质量属良好。

2 矿床成因进行多方面的分析

2.1 矿床成矿的条件

矿区的构造最主要的是断裂，其次是褶皱构造。区内断裂构造较发育，存在一个次级向斜构造，矿区距离该次级向斜核部较近。本区断裂构造较发育，但规模都较小。主要断裂带有下面几条：

（1）F1正断层：位于北西侧老虎石附近，出露长约500m，倾向北东，局部倾向南东，倾角85°左右。

（2）F2正断层：位于西侧雨伞尖对岸，出露长约1.2公里，倾向北东，倾角70°。

（3）F3平移层：分布西侧白马山一带，出露长度约1.3公里，走向北西-南东。

（4）F13逆断层：位于东侧，近南北走向，断层面倾向东，倾角78°左右，局部更陡些。

2.2 矿床成矿的规律

矿区内富含安山岩和含火山角砾凝灰岩。主要分布在白垩系下统黄尖组一段地层中。区内普通建筑用石料矿以安山岩矿石和含角砾凝灰岩矿石为主。通过对比附近类似矿区黄尖组地层岩性的矿体成矿规律，基本确定矿区矿体呈简单的单斜层状产出，厚度巨大，矿区稳定连续分布，矿石质量好，化学成份稳定。矿区仅出现个别小规模破碎带，对矿体的连续性无影响。