臨城縣官都—青羊頭一帶石英巖礦地質特征及成因

李斌山

（中國建筑材料工業地質勘查中心河北總隊，河北 保定 071051）

石英巖主要用在冶金工業中作制酸性耐火磚(硅磚)和冶煉各種金屬熔劑。質純的石英巖，可用來制石英玻璃，提煉結晶硅。結晶硅是提煉單晶硅的原料，并可制硅鋁和有機硅。在化學工業上用石英巖(硅石)制造各種硅化合物和硅酸鹽，也作硫酸塔的填充物。在建材工業中可作玻璃原料、陶瓷原料和硅酸鹽水泥的校正原料。還可用制磨石、油石、砂紙等。

優質石英巖在河北省屬于稀缺非金屬礦種，河北省臨城縣官都—青羊頭一帶太古界贊皇群紅鶴組地層中石英巖礦豐富，礦床規模大，SiO2含量高，是理想的石英巖礦產資源地。根據近階段的工作及區域地質資料分析，結合本區礦床特征，本區石英巖礦屬區域變質型礦床。

1 礦區地質背景

礦區位于河北省臨城縣西偏北約25km的官都、田家莊及青羊頭一帶，礦區地形屬低山區，區內總體地勢西高東低。礦區海拔最高為485m，最低為164m，相對高差為321m，巖石多裸露地表，地表巖石多風化，風化帶厚度一般1～3m，植被較發育。

在區域構造位置上，礦區位于中朝準地臺山西斷隆太行拱斷束贊皇穹斷束東部，出露基巖主要為變質巖系。構造線總體方向為北北東。

礦區內由老到新出露的地層為太古界贊皇群石城組(Ars)、紅鶴組(Arh)及第四系(Q)，詳見右圖。

贊皇群石城組(Ars)分布于礦區東南部的郝家莊、李子峪、馬山、臺峪一帶。主要巖性為混合巖化黑云斜長片麻巖、黑云二長片麻巖、黑云鉀長片麻巖。

贊皇群紅鶴組(Arh)分布于礦區大部分地區，由上、下兩段組成。其中下段(Arh1)為石英巖礦的賦存層位，底部為灰白、黃灰色石英巖、長石石英巖，中部為潔白色大理巖與石英白云母片巖互層，偶夾云母石英片巖，頂部為大理巖、含磁鐵白云母石英片巖，厚度大于600m；上段(Arh2)由深灰—綠黑色斜長角閃片巖及少量綠簾石巖組成，局部夾石英白云母片巖，厚度大于400m。

官都—青羊頭一帶石英巖礦礦區地質簡圖

礦區內構造主要為一北北東向的逆斷層，南起石關西，北至青羊頭，走向5～10°斷于石城組內，不同層位以斷層接觸。斷層面清楚，可見5～10m的破碎帶，充填的斷層泥均片理化，兩側地層牽引褶皺發育。

2 礦體地質特征

2.1 礦體特征

礦體賦存于太古界贊皇群紅鶴組下段(Arh1)地層中。由2個礦體組成，下層礦體長7100m，呈層狀北東向展布，傾向275～330°，傾角27～68°，礦體厚2.3～18.0m；上層礦體長6000m，礦體呈層狀，傾向295～335°，傾角18～40°，礦體厚2.4～14.0m。礦體具有明顯變質結構和構造特征，屬層狀區域變質礦床。

2.2 礦石質量

礦石自然類型有兩種，石英巖和長石石英巖。

石英巖：呈乳白、淺粉、淺黃色，細粒花崗變晶結構，塊狀構造。主要礦物分成分為石英，呈他形粒狀，具波狀消光，含量大于90%，其次為少量長石，長石為微斜長石及鈉長石，具有簡單的鈉長石雙晶。

長石石英巖：呈淺肉紅、淺灰色，細粒花崗變晶結構，塊狀構造。主要礦物分成分為石英，呈他形粒狀，具波狀消光，含量大于80%，長石約含量5%，為微斜長石及鈉長石，具有簡單的鈉長石雙晶。

通過對全礦區483件基本分析樣品統計(見右表)，SiO2含量最高為98.72%，最低為90.02%，含量＞92%的樣品為428件，占樣品總數的89%。Al2O3含量最高為5.36%，最低為0.63%，含量＜4.50%的樣品為471件，占樣品總數的98%。Fe2O3含量最高為0.33%，最低為0.01%，含量＜0.25%的樣品為428件，占樣品總數的84%。

從表中統計結果可以看出，該區的石英巖礦質量較好，完全能滿足工業上制石英玻璃，提煉結晶硅等用途。

樣品成分含量區間統計

3 礦床成因

根據區域地質資料分析，結合礦區地質特征及巖礦鑒定，推測石英巖、長石石英巖原巖應為石英砂巖、長石石英砂巖。本區早元古代開始了強烈的變質作用，石英砂巖、長石石英砂巖等原巖經溫度、壓力的影響使石英、長石重結晶，顆粒變大，同時使原有巖石的結構構造變形，從而形成石英巖、長石石英巖、白云母長石石英片巖，石英巖即為礦體。因此礦體受原始沉積層位控制，經后期構造應力作用使礦體呈似層狀、透鏡狀。本區石英巖礦成因為區域變質型礦床。

4 結語

臨城縣石英巖礦資源十分豐富，礦石質量良好，具有很大的經濟開發價值。隨著我國經濟的快速發展，尤其是太陽能的開發與應用，優質石英巖用途越來越廣，石英巖礦產品需求將大大增加。河北省邢臺市西部山區太古界贊皇群紅鶴組下段(Arh1)地層廣泛分布，其蘊藏量極大,極具勘查和開發價值。