吉林省磐石市煙筒山鎮堿場膨潤土礦床地質特征

付寶山， 姜福平， 權承珍， 于陜吉

1.吉林省區域地質礦產調查所，吉林 長春130011；2.吉林省地質調查院，吉林 長春130061；3，延吉市國土資源局，吉林 延吉133000；4，吉林省第三地質調查所，吉林 四平 136000

?

吉林省磐石市煙筒山鎮堿場膨潤土礦床地質特征

付寶山1， 姜福平2， 權承珍3， 于陜吉4

1.吉林省區域地質礦產調查所，吉林 長春130011；2.吉林省地質調查院，吉林 長春130061；3，延吉市國土資源局，吉林 延吉133000；4，吉林省第三地質調查所，吉林 四平 136000

煙筒山鎮堿場膨潤土礦床賦存于白堊系下統營城子組流紋巖頂部及安山巖底部的層間接觸帶部位，為后期熱液蝕變層控型礦床。礦石可用于機械鑄造和干燥劑等。礦石質量較好，易選，易加工并且開發經濟效益好。因此，總結該礦床地質特征，對區域找礦具有指導意義。

膨潤土礦床；層間接觸帶；熱液蝕變；礦石質量；煙筒山

0 引言

礦區位于吉黑褶皺系（Ⅱ）、吉林優地槽褶皺帶（Ⅲ2）、吉林復向斜（Ⅲ22）、雙陽—磐石褶皺束（Ⅲ22-1）中東部位，即雙陽盆地東南部邊緣。古生代地層以基底形式斷續出露，中、新生代地層為盆地的主體，主要是白堊系營城子組一套中酸性火山巖。

1 區域地質概況

區域出露地層有石炭系鹿圈屯組，由凝灰質砂板巖夾大理巖透鏡體組成。礦區附近分布白堊系營城子組，為一套中酸性火山巖。第四系分布在飲馬河流域及現代溝谷洼地中；主要構造為飲馬河斷裂，其兩側分布有中生代斷陷盆地。

1.1 地層

區內地層從老到新分述如下：

1.1.1 石炭系鹿圈屯組

該組為礦區最老地層，零星分布。巖性為硅化碎屑灰巖：碎屑結構，塊狀構造，巖石由砂屑、內碎屑、泥晶、亮晶、雜基組成，砂屑呈渾圓狀、長橢圓狀，粒徑0.1～1.0 mm，占30%～35%，由硅質巖組成；內碎屑少見，長條狀、橢圓狀，＜5%；泥晶粒度＜0.03 m，分布砂屑間隙中，占60%～65%；亮晶粒度 ＞0.5 mm，占3%以下；雜基＜5%。

1.1.2 白堊系下統營城子組

營城子組在區內分布廣范，呈角度不整合于磨盤山組之上，傾向220°，傾角7°～11°，由流紋巖及安山巖組成。下部為流紋巖，灰白-粉紅色，斑狀結構，球粒狀構造，斑晶為透長石、鈉長石，質量分數3%左右，基質由纖維狀長英質球粒和少量石英及隱晶質組成，以球粒為主，粒徑0.5～1.5 mm，占80%以上。上部為安山巖，灰色，斑狀結構、流動構造，斑晶為斜長石、角閃石，斜長石粒徑0.5～2 mm，質量分數5%，角閃石自形柱狀，粒徑0.2～1 mm，占4%，定向分布，基質為隱晶質，鏡下鑒定，具交織結構，主要礦物成分為斜長石，粒徑0.1 mm，定向分布，質量分數90%以上。

膨潤土礦賦存于流紋巖與安山巖接觸帶部位。

1.1.3 第四系全新統

主要分布在飲馬河兩岸及現代河谷，厚度3～10 m，由腐殖土、殘坡積及沖洪積物等組成。

1.2 構造

礦區構造有北東向和北西向，西部為飲馬河斷裂，舒緩波狀，較緊閉，長度200 m左右。在采坑中見有流紋質集塊巖、珍珠巖及石英閃長玢巖巖墻，表明區內有火山裂隙通道（見圖1）。

圖 1 煙筒山鎮堿場膨潤土礦區域地質圖Fig.1 Regional geological map of Jianchang bentonite deposit of Yantongshan Town

2 礦區地質特征

2.1 火山活動

礦區火山活動時間是燕山期，屬于裂隙-中心-裂隙式噴溢。第一期為噴溢期，分布范圍廣、時間長，有流紋巖及流紋質角礫熔巖；間歇后第二期噴發作用強度較弱，為噴溢侵入期，形成安山巖及石英閃長玢巖，石英閃長玢巖呈巖墻狀，沿火山裂隙通道上侵。

2.2 蝕變與礦化

燕山期頻繁的火山活動，為成礦提供了成礦母巖及多期次火山氣液。火山裂隙為熱液循環提供了良好的通道，受后期風化、地表水淋濾作用，中酸性熔巖及火山巖在先酸后堿的環境中，于流紋巖與安山巖接觸界面部位發生膨潤土化、脫玻化、沸石化、蒙脫石化作用，礦化以流紋巖為主，安山巖次之。

2.3 礦體特征

礦體賦存于白堊系下統營城子組流紋巖與安山巖層間接觸帶部位，共有三條礦體，呈層狀互相平行，由上至下分別為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ號礦體，礦體產狀與地層總體產狀相近，傾向220°、傾角7°～11°。

Ⅰ號礦體在礦區中部，北西向條帶狀，長約700 m，寬30～40 m。礦體層位穩定，分布范圍較廣，為主礦體。沿走向控制礦體長400 m，沿斜深控制寬70～100 m。厚7.8～24.1 m，平均厚度16.13 m。

Ⅱ號礦體位于Ⅰ號礦體下部，呈扁豆狀，長180 m，寬140 m，厚度2～6 m，最大厚度10 m，與Ⅰ號礦體間距8.0 m。

Ⅲ號礦體由2個工程控制斜深100 m，厚2～4.4 m。礦體特征見圖2。

3 礦石質量

3.1 礦石表觀特征

膨潤土礦石，灰白色、紫紅色、淺綠色，土狀，含水較高者為蠟狀，油脂光澤及土狀光澤，吸水后迅速膨脹，細膩具滑感。變余流紋結構及變余安山結構，塊狀構造。局部見流紋巖球粒及脫玻化的珍珠巖殘塊， 礦物成分主要為蒙脫石，質量分數60%～70%，見少量石英、方英石和長石等。

3.2 礦石吸濕率

礦石吸濕率測試結果：Ⅰ號礦體吸濕率最高19.44%，平均14.07%，吸濕率與蒙脫石質量分數呈正相關，一般蒙脫石質量分數在60%以上，吸濕率可達14以上。表明該礦用于生產干燥劑質量較佳。

圖 2 煙筒山鎮堿場膨潤土礦床地質圖Fig.2 Geological map of Jianchang bentonite deposit of Yantongshan Town

3.3 礦石強度

干、濕壓強度及熱濕拉強度，樣品取自Ⅰ號礦體，測試結果，干壓強度0.513 MPa，濕壓強度0.05 MPa，熱濕拉強度0.011 MPa，透氣性210。滿足鑄造用膨潤土一級品質量標準。

3.4 礦石質量

評價膨潤土礦床質量的主要指標為蒙脫石質量分數（通過測試樣品吸藍量求得），膠質價、膨脹倍數、pH值3項指標評價，礦區三條礦體質量情況見表1。

3條礦體吸藍量在礦區平面及剖面上沒有明顯變化，蒙脫石質量分數與礦體厚度、形態、產狀無相關關系。Ⅰ號礦體蒙脫石質量分數變化區間42.0%～94.6%，平均值68.52%。Ⅱ號礦體蒙脫石平均值65.49%，Ⅲ號礦體蒙脫石平均值70.67%。膠質價：礦石中膠質價與吸藍量呈正相關關系，礦體膠質價質量分數表明礦石分散性能良好。

pH值：本礦區膨潤土礦pH值變化區間5.8～6.5，波動不大，說明pH值與礦石中其他物性沒有相關性。

膨脹倍：礦石的膨脹倍與蒙脫石質量分數總體正相關。

綜合上述膨潤土礦石蒙脫石質量分數、吸濕率區域內早白堊系中酸性火山巖發育，蘊含著同類型膨潤土礦床的可能性較大。

及強度等特征可知，礦體質量較佳。

表 1 煙筒山堿廠膨潤土礦體參數統計表Table 1 Ore body parameter statistics of Jianchang bentonite deposit of Yantongshan Town

4 礦床成因

堿場膨潤土礦床為后期熱液蝕變層控型礦床。礦體賦存于早白堊系的火山巖中，成礦母巖為中酸性火山巖，并以流紋巖為主。膨潤土礦體形成在兩種火山巖體之間。后期形成的安山巖覆蓋在流紋巖之上，產生屏蔽效應，接觸部位是后期構造應力的敏感區，即產生層間滑動、層間揉皺和層間破碎，裂隙發育，空間連通性好，火山期后及后期火山活動產生的水蒸氣和二氧化碳為主的氣液，在壓差、溫差和濃度差的驅動下，沿此層間環境滲流、擴散和貯存，形成水化環境，對巖石進行改造和重新組合進而形成煙筒山鎮堿場膨潤土礦床。

［1］ 劉 蕾，修丹丹，劉 麗，何 欣.吉林煙筒山膨潤土改型實驗研究［J］.吉林地質，2001，（1）.

［2］ 楊 靜，朱 航，靖 哲.劉房子鈉基膨潤土礦石質量研究及應用［J］.吉林地質，2008，（3）.

［3］ 侯 麗，毛 薦，潘海斌.吉林省磐石市膨潤土礦石質量特征及加工技術性能［J］.吉林地質，2013，（2）.

Geological features of Jianchang bentonite deposit in Yantongshan Town of Panshi City， Jilin Province

FU Bao-shan1， JIANG Fu-ping2， QUAN Cheng-zhen3， YU Shan-ji4
1. Regional Geological and Mineral Resources Survey of Jilin Province， Changchun 130022， Jilin， China； 2. Institute of Geological Survey of Jilin Province， Changchun 130061， Jilin， China；3.Bureau of Land and Resources of Yanji City ， Yanji 133000， Jilin， China；4.The Third Geological Survey of Jilin Province， Siping 136000， Jilin， China

Jianchang bentonite deposit of Yantongshan Town occurred in the lower Cretaceous Yingchengzi Formation，the contact zone between rhyolite top and andesite bottom layer， and it is a stratabound deposit of the late hydrothermal alteration. Ores can be used for mechanical casting and drying， etc. Ore quality is good， easy to ore dressing and processing， meanwhile ore has good economic benefits of development. Therefore， the geological features of the ore deposit are summarized， and it has the guiding signifi cance for the regional prospecting.

bentonite deposit； contact zone； hydrothermal alteration； ore quality； Yantongshan

P619.25+5

B

1001—2427（2015）03 - 67 -3

2014-12-05；

2015-09-15

付寶山（1958—），男，吉林長春人，吉林省區域地質礦產調查所工程師.