河南省確山縣趙莊片麻巖（碎云母）礦地質特征及開發前景

張順幸

（河南省地礦局第五地質勘查院，河南 鄭州 450001）

1 礦區地質

礦區位于欒川—明港斷裂帶上，構造發育，巖石變形變質強烈，位于鄧莊鋪一閻莊復式背斜的南翼。

1.1 地層

礦區內出露地層主要為中元古界熊耳群（pt2x）白云母片巖﹑白云石英片巖﹑二云石英片巖﹑黑云石英片巖及汝陽群云夢山組（pt2y）石英巖。

白云母片巖：銀白色，粒狀鱗片變晶結構，片狀構造，礦物成份白云母含量約占60%～75%，石英含量約20～25%左右，含少量黑云母、長石。在礦區大面積出露，本層為礦區主要含礦段，是本次生產勘探工作的主要對象。

白云石英片巖：白色，鱗片粒狀變晶結構，片狀構造，礦物成份以石英為主含量約占45%～60%，白云母含量約占20%～40%，含少量的黑云母。主要出露在礦區東南部的小趙莊一帶。

黑云石英片巖：灰黑色，鱗片粒狀變晶結構，片狀構造，礦物成份以石英為主含量約占50%～75%，黑云母含量約占25%～40%，含少量白云母、鉀長石。局部出露，規模較小，多構成礦體的小夾石。

在工程見有少量的石英白云片巖和二云石英片巖。

石英白云片巖：銀白色，粒狀鱗片變晶結構，片狀構造，礦物成份主要為白云母含量約占40%～60%，石英含量約占25%～50%，黑云母含量約10%左右，含微量的鉀長石。

二云石英片巖：灰白色，鱗片粒狀變晶結構，片狀構造，礦物成份以石英為主含量約占50%～60%，黑云母含量約占10%～30%，白云母含量約占10%～30%，含少量長石。

石英巖：白色，隱晶質結構，塊狀構造，石英含量約95%，含少量黑云母、電氣石等，不整合覆蓋在白云母片巖之上。

第四系分布于礦區東南和東北部的溝谷低洼處，為殘坡積物、洪積物、沖積物等。一般厚約0.50m～5.0m。

1.2 構造

礦區內構造不發育，地層呈單斜產出，總體傾向北東，走向北西，傾角一般 20°～30°,平均 24°。

1.3 巖漿巖

礦區內巖漿巖不發育，偶見一些石英細脈。

大部分石英細脈沿傾向 20°～28°，傾角 25°～36°產出，石英細脈一般厚 0.10～0.60m。

石英脈呈白色，具油脂光澤，半透明，致密塊狀，堅硬。

2 礦床特征

白云母（碎云母）礦體在礦區大面積出露，北西西向貫穿礦區，礦體東西長度為770m，南北寬約76～380m不等。礦體形態為似層狀。礦體產狀與地層一致，走向北西西向，傾向北北東，傾角約20°～30°。礦體出露標高+252～+159m，賦存標高+252～+150m。 礦體埋深 0～5m。

礦體真厚度為11.34～187.38m，平均真厚度為70.67m，厚度變化系數為89.3%，厚度變化中等。礦體白云母（碎云母）含礦率為41.50%～81.77%，平均含礦率為67.13%，含礦率變化系數19.1%，含礦率變化不大，屬穩定類型。

礦體上部為風化殼型礦石，下部為原生礦石，風化殼一般垂深10～15m，本次控制的礦體風化殼垂深為8.40～16.10m，平均垂深11.91m；其中00勘探線控制的礦體風化殼垂深為8.40～11.70m，平均垂深10.50m；03勘探線控制的礦體風化殼垂深為9.00～16.10m，平均垂深12.07m；04、08勘探線各由單鉆孔控制，控制風化殼垂深為11.50～13.57m。礦體垂深為12.00～75m，平均垂深35.26m。

礦體局部有夾石，主要為二云石英片巖。

礦體東段向東、向南無封閉。

3 礦石質量

礦石礦物主要為白云母、黑云母、石英，少量鉀長石、金紅石、赤褐鐵礦等礦物。根據礦石化學分析結果，礦石中的主要化學成分為SiO2、Al2O3、Fe2O3、K2O、MgO、CaO 等。礦石平均化學成分見表 1。 根據光譜全分析結果，礦石中含有微量元素在16種元素以上。

表1 礦石平均化學成份一覽表

4 礦石類型

根據礦石的結構構造、礦物成分及含量等特征，將礦石自然類型劃分為白云母片巖型、石英白云片巖型、白云石英片巖型。礦石主要是白云母片巖型。

礦石依據風化程度可分為風化殼型礦石和原生型礦石。

礦石工業類型為碎云母型白云母礦石。

5 資源需求形勢分析

云母廣泛的應用于建材行業、消防行業、滅火劑、電焊條、塑料、電絕緣、造紙、瀝青紙、橡膠、珠光顏料等化工工業。超細云母粉作塑料、涂料、油漆、橡膠等功能性填料，可提高其機械強度，增強韌性、附著力抗老化及耐腐蝕性等。除具有極高的電絕緣性、抗酸堿腐蝕、彈性、韌性和滑動性、耐熱隔音、熱膨脹系數小等性能外，還具有表面光滑、徑厚比大、形態規則、附著力強等特點。工業上主要利用它的絕緣性和耐熱性，以及抗酸、抗堿性、抗壓和剝分性，用作電氣設備和電工器材的絕緣材料；其次用于制造蒸汽鍋爐、冶煉爐的爐窗和機械上的零件。云母碎和云母粉可以加工成云母紙，也可代替云母片制造各種成本低廉、厚度均勻的絕緣材料。

中國云母礦產分布不均勻，全國20個省、市、自治區雖都有分布，但絕大部分集中在新疆、四川和內蒙古。查明基礎儲量約15萬噸，其中新疆占全國儲量的67%，四川占全國儲量的11.4%；內蒙古占全國儲量的8.6%；其余各地占全國儲量的13%，分布于河北、山西、遼寧、吉林、黑龍江、山東、河南、云南、西藏、青海及陜西等地。河北的云母礦位于太行山北部石家莊市靈壽縣境內，靈壽縣境內地層為太古代變質巖層，巖層中蘊藏著豐富的云母礦物，經地質部門勘探，碎云母儲量達170萬t，礦石品位較高，質量好，是全國最大的碎云母產地，同時因為開發比較早，成為全國最大的云母加工基地和最大的云母出口地。

我國現有油漆涂料市場年需求云母粉在10萬噸左右，根據該行業預測需求空間還將擴大，將達到20萬噸左右；塑料橡膠級云母市場容量約50萬t；焊條級云母市場容量約10萬噸；陶瓷級云母的市場容量約100萬噸。某軍工企業做云母產品的應用試驗，該企業每年需求各種云母產品約60萬噸。國內各工業行業對云母的需求每年以10～20%的速率在遞增。

工程塑料、橡膠、金屬漆、高檔涂料、高檔防水卷材等行業的中高檔產品主要依賴進口，國內提供量較小并且增產量較小。

駐馬店市潤天非金屬科技有限公司對礦區礦體進行選礦試驗的成品進行送驗，達到了產品要求，已簽訂了供貨協議。具體產品要求：325目粉礦，云母含量≥93%，含水率≤1%，松散密度≤0.4g/cm3。

云母粉的市場需求較大，項目的開發，有較好的市場前景。

6 礦床經濟價值分析

礦床價值

潛在價值：為礦物量×單位礦粉價格=270.16×1000=270160萬元

經濟價值：礦物量×可信度系數×單位礦粉價格×采礦回收率×選礦回收率=（184.66×1+85.50×0.6）×1000×95%×83%=186054 萬元

經上述技術經濟指標評價計算，按每年生產30萬噸/年礦石，可維持生產12年，企業年產值15880萬元，年利潤3322萬元，投資回收期為6年，項目考慮資本化利息后投資收益率為15.5%。即使未來礦產品價格、生產成本等出現不利因素，企業仍有一定利潤空間，同時將帶來更高的社會效益。廢渣的綜合利用和礦產品的高附加值開發利用，為企業和社會都將會產生更好的經濟效益。

礦山開采形成的采空區可能產生地面塌陷、巖石崩塌，一般不會引起大的自然環境災害。工藝過程中未加入有害物質，所以廢渣不存在較大環境污染；礦渣可以用于制磚的材料。礦山開采過程中主要是粉塵排放。總之，選礦采用污水循環利用的無污染工藝流程，整個生產過程中不存在明顯環境污染問題。

綜上所述，該礦床屬大型礦床，項目投產后可提供500個就業崗位，具有較好的經濟效益和社會效益。此外區域上具有較好的成礦遠景，加強礦區周邊的地質勘探工作和礦產品開發利用，擴大礦床規模，提高礦山服務年限和經濟效益，將給國家和企業帶來更好的經濟效益和社會效益。因此礦山的開采，在經濟技術上是可行的。

[1]河南省確山縣任店鎮趙莊片麻巖礦區片麻巖（碎云母）礦生產勘探報告[Z].河南省地質礦產勘查開發局第五地質勘查院,2014.

[2]河南省地質礦產局.河南省區域地質志[M].北京:北京出版社,1989.

[3]地質科學研究院情報所.云母礦床地質特征及普查勘探方法[Z].1976.

[4]全國礦產資源儲量委員會.白云母礦地質勘探工作幾項試行規定[Z].1965.