弋阳县高桥湾-铅山县横塘玻璃硅质原料矿地质特征与找矿标志研究

江大旺

（江西省地质局第四地质大队，江西 萍乡 337000）

弋阳县和铅山县均位于江西省东北部，隶属于上饶市，两县毗邻，面积分别为1 580 km2、2 178 km2。两县矿产资源丰富，种类较多，尤其是玻璃用石英岩[1-2]。弋阳县高桥湾-铅山县横塘玻璃硅质原料矿的大地构造主要位于东南造山带的武夷隆起带，成矿地质条件较好[3]。因此，有必要分析矿区地质特征，明确找矿标志。

1 地层

1.1 南华系万源组

南华系万源组（Nh1w）总体走向近东西，系一套以海相碎屑为主间夹泥砂质的沉积建造，以巨厚层状细粒均粒石榴黑云斜长变粒岩为主，间夹矽线石榴云英片岩。剖面上变粒岩、片岩互层出现，总体下粗上细，并组成韵律。其岩石组合为灰、灰褐色石榴石黑云斜长变粒岩、角岩化瘤状矽线黑云斜长变粒岩、矽线黑云片岩、矽线二云片岩等，以变粒岩为主。其底界以周潭岩组顶部之片麻岩的出现为划分标志，顶界以本岩组变粒岩的消失为分界标志。万源组下与周潭岩组为构造拼合接触，与上覆地层洪山组为构造整合接触。本组分2 个岩段，下岩段（Nh1w1）以变粒岩为主，夹片岩等；上岩段（Nh1w2）以片岩为主，夹变粒岩，顶部夹透辉石大理岩。该组岩石变质较深，恢复原岩后，其岩性组合为沉凝灰岩、凝灰质杂砂岩、粉砂岩和泥岩等，为一套韵律发育的泥砂质岩石，偶见变余平行层理和条带状构造。变粒岩呈中-厚层状产出，片岩呈薄层状产出。该组由一套沉积韵律发育的沉火山碎屑岩及泥砂质岩石组成，砂、泥质岩石呈层状相间产出，偶见变余平行层理和条带状构造，可能为浅海相-次深海相沉积。

1.2 南华系上统-震旦系下统洪山组

南华系上统-震旦系下统洪山组（Nh2-Z1h）出露于矿区南北两侧。岩性为变质砂岩、二云母片岩、石英片岩、片麻岩夹变粒岩、透镜状大理岩、变质砾岩、石英岩和条带状磁铁石英岩，部分可见原始层理，局部混合岩化。本组为一套滨-浅海碎屑岩沉积建造，经过变质作用形成的变质岩与上覆外管坑组呈整合接触。本组分上下2 个岩段。下段（Nh2-Z1h1）底部变质复成分砾岩，顶部变质单成分砾岩，中部为石英岩、云母片岩、变粒岩夹条带状磁铁石英岩；上段（Nh2-Z1h2）为云英片岩、云母片岩、夹含炭石英岩和透镜状大理岩，顶部为浅色厚层石英岩，局部混合岩化。区域上，该组岩性较稳定，厚度以层型剖面为最大，往东南及往西南厚度均有减小。岩石以中-厚层状为主，少数呈薄层状，石英岩具条纹条带状构造。本组含铁岩系的原岩应为泥质、粉砂质及硅质岩夹碳酸盐岩，表现为含炭、硅、磷、黄铁矿之砂泥质建造，属潮下低能沉积环境、浅海环境。

2 构造

变质岩属矿区洪山-上马石复式倒转向斜北翼的一部分，该复式向斜主体位于矿区西南侧，区内仅见其次级褶皱，表现形式主要为片褶、层褶及条带状物质褶皱，褶皱紧密，形态复杂，总体沿东西向展布，褶皱南翼倒转，北翼正常，轴面倾向南偏西，由于后期断裂作用及岩体侵入破坏，褶皱形态不完整，构造线较零乱。

断裂构造较发育，分为北东向（F1、F2、F3、F5）和北西向（F4）两组，其中F1规模较大。F1断裂贯穿整个矿区，是已知硅化的控矿储矿构造，产于南华系万源组变质岩中，断裂在区内出露约5 000 m，走向北东，产状为100°～140°∠56°～86°，控制矿体的产出。F2断裂和F3断裂位于矿区西南部，未见玻璃硅质原料矿，产于南华系万源组变质岩中，矿区内出露长度均约为1 000 m，走向北东，产状为280°～320°∠56°～86°。

3 岩浆岩

3.1 地质特征

矿区内少量岩浆岩发育，只在矿区东北角出露，以加里东晚期中细粒二云二长花岗岩为主。金山银盘岩体的岩性为中细粒二云二长花岗岩，岩石绢云母化及白云母化较普遍，呈不规则岩株状侵入青白口系周潭组、南华系-震旦系下统洪山群变质岩中，侵入接触面界线斜切围岩片理，呈枝杈状、港湾状、不规则状，产状变化大，以外倾为主，倾角为45°左右。外接触带见有烘烤边，变质较弱，接触变质晕发育宽70～150 m的热变质带，热变质类型属红柱石型钠长-绿帘角岩相，可分黑云母-白云母角岩化带（强带）和绿泥石-白云母角岩化带（弱带），局部仅出现弱带，两者呈渐变过渡关系。强带热变质矿物组合为黑云母+白云母，弱带热变质矿物组合为绢云母+绿泥石+白云母。内接触带附近见大量的围岩残留体或捕虏体，它们与岩体内岩石界线模糊，角岩化明显。岩体边部发育片麻理，局部地段可见岩体呈指状沿东西向侵入围岩，岩石绢云母化及白云母化较普遍。岩体边部围岩残留顶盖较多，岩相带不发育，表明该岩体受剥蚀程度较浅。

3.2 岩石学特征

中细粒二云二长花岗岩为灰白色，岩石风化较强，金山银盘岩体边缘局部为含电气石细粒二云二长花岗岩，局部可相变为中细粒二云斜长花岗岩，岩石均具细粒花岗结构。从主要矿物成分来看，钾长石占25%～35%，多属微斜长石，格状双晶发育；斜长石占30%～40%，呈半自形板状；黑云母占3%～6%，白云母占5%～8%，均具波状消光和解理弯曲现象。本阶段岩体受到一定的动压变形变质作用。岩体普遍发生白云母化和绢云母化，局部具绿泥石化。

4 矿体地质特征

矿区内见2 条矿体，沿F1断裂产于南华系万源组地层中，矿体严格受F1断裂控制。Ⅰ号矿体分布在矿区中部，呈宽脉状产出，为区内主矿体，长约为5 km，矿区出露长度约为1.8 km，地表厚度为7.2～27.6 m，倾向为100°～140°，倾角为56°～86°，石英岩地表出露较好。脉石英矿体与围岩界线清晰，顶底板均为浅变质长石石英岩，产状与矿体相近，近矿部位硅化强烈，该矿体连续性较好。矿体地貌常表现为陡峭的山脊。Ⅱ号矿体分布在Ⅰ号矿体东北侧300 m 位置，呈宽脉状产出，长约为1 km，宽约为10 m，倾向为100°～140°，倾角为56°～86°。

4.1 矿石质量特征

4.1.1 矿石构造特征

矿区内玻璃用硅质原料矿石均为单一的石英，矿石露头呈纯白色-乳白色，以致密块状构造及碎裂构造为主，表现为隐晶质结构至中细粒结构，普遍波状消光，裂隙发育，半透明至透明。主要矿物成分为石英，主要呈自形-半自形粒状结构，粒径变化较大。新鲜面为白色-乳白色、灰色、无色，具贝壳状断口和油脂光泽，如图1所示。矿区南部地表出露，发育有含电气石白云母石英伟晶岩。

图1 地表出露玻璃硅质原料矿标本

4.1.2 矿石化学成分

通过钻孔和探槽采集89 个化学样，结果如表1所示。矿石SiO2含量为90.16%～99.01%，平均含量为96.17%；Al2O3含量为0.35%～4.69%，平均含量为2.23%；Fe2O3含量为0.03%～0.33%，平均含量为0.20%；TiO2含量为0.000%～0.046%；CaO 含量为0.00%～1.37%，平均含量为0.489%；K2O 含量为0.24%～3.70%，平均含量为1.58%；Na2O 含量为0.041%～0.130%，平均含量为0.073%。结果显示，石英岩矿石质量达到玻璃硅质原料矿的指标要求。

表1 采样分析结果

4.2 矿体围岩特征

矿体为岩浆热液型玻璃用硅质原料矿石。围岩及夹石为SiO2含量在90%以下的石英以及万源组下岩段的变粒岩和片岩等。

5 矿床成因及找矿标志

5.1 矿床成因

矿区石英岩矿床的形成主要取决于深部富硅热液，富硅热液的运移及成矿空间严格受F1断裂控制，该断裂的形成可使静岩压力转变为静水压力，压力释放有利于气液聚集。富硅热液向上运移过程中，温度和压力逐渐降低，冷却后，二氧化硅因过饱和而开始沉淀，并充填于F1断裂内开放空间，所以该矿床成因类型属于岩浆热液型石英矿床。

5.2 找矿标志

一是地层岩性标志。矿层围岩为片岩、变粒岩，石英岩矿体与围岩界线清晰，顶底板均为浅变质长石石英岩，产状与矿体相近，近矿部位硅化强烈，该矿体连续性较好。二是地形地貌标志。石英岩不易风化，其围岩片岩、变粒岩在地表易发生风化，两者风化物有明显区别，片岩、变粒岩风化物为黄色，呈土状，而石英岩在地貌上常表现为陡峭的山脊。

6 结论

矿区处于弋阳铁砂街-铅山永平铜铀多金属找矿重点突破区的马石-长寿源银铅锌成矿远景区内。矿区出露地层主要为南华系万源组和南华系上统-震旦系下统洪山组，断裂构造较发育，岩浆岩出露较少。矿区见2 条矿体，矿石均为单一的石英，脉石英矿床的形成主要取决于深部富硅热液，富硅热液的运移及成矿空间严格受F1断裂控制，矿床成因类型属于岩浆热液型石英矿床，矿体连续性较好，矿区具有较好的找矿远景。