河南省確山縣趙莊片麻巖（碎云母）礦地質(zhì)特征及開發(fā)前景

張順幸

（河南省地礦局第五地質(zhì)勘查院，河南 鄭州 450001）

1 礦區(qū)地質(zhì)

礦區(qū)位于欒川—明港斷裂帶上，構(gòu)造發(fā)育，巖石變形變質(zhì)強烈，位于鄧莊鋪一閻莊復(fù)式背斜的南翼。

1.1 地層

礦區(qū)內(nèi)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(jié)構(gòu)，片狀構(gòu)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(qū)大面積出露，本層為礦區(qū)主要含礦段，是本次生產(chǎn)勘探工作的主要對象。

白云石英片巖：白色，鱗片粒狀變晶結(jié)構(gòu)，片狀構(gòu)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(qū)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(jié)構(gòu)，片狀構(gòu)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(guī)模較小，多構(gòu)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(jié)構(gòu)，片狀構(gòu)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(jié)構(gòu)，片狀構(gòu)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(zhì)結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)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(qū)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(gòu)造

礦區(qū)內(nèi)構(gòu)造不發(fā)育，地層呈單斜產(chǎn)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(qū)內(nèi)巖漿巖不發(fā)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(chǎn)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(qū)大面積出露，北西西向貫穿礦區(qū)，礦體東西長度為770m，南北寬約76～380m不等。礦體形態(tài)為似層狀。礦體產(chǎn)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(shù)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(shù)19.1%，含礦率變化不大，屬穩(wěn)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(zhì)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(jù)礦石化學(xué)分析結(jié)果，礦石中的主要化學(xué)成分為SiO2、Al2O3、Fe2O3、K2O、MgO、CaO 等。礦石平均化學(xué)成分見表 1。 根據(jù)光譜全分析結(jié)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(xué)成份一覽表

4 礦石類型

根據(jù)礦石的結(jié)構(gòu)構(gòu)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(jù)風化程度可分為風化殼型礦石和原生型礦石。

礦石工業(yè)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(yīng)用于建材行業(yè)、消防行業(yè)、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(yè)。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(shù)小等性能外，還具有表面光滑、徑厚比大、形態(tài)規(guī)則、附著力強等特點。工業(yè)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(shè)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(chǎn)分布不均勻，全國20個省、市、自治區(qū)雖都有分布，但絕大部分集中在新疆、四川和內(nèi)蒙古。查明基礎(chǔ)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(nèi)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(nèi)，靈壽縣境內(nèi)地層為太古代變質(zhì)巖層，巖層中蘊藏著豐富的云母礦物，經(jīng)地質(zhì)部門勘探，碎云母儲量達170萬t，礦石品位較高，質(zhì)量好，是全國最大的碎云母產(chǎn)地，同時因為開發(fā)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(xiàn)有油漆涂料市場年需求云母粉在10萬噸左右，根據(jù)該行業(yè)預(yù)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(yè)做云母產(chǎn)品的應(yīng)用試驗，該企業(yè)每年需求各種云母產(chǎn)品約60萬噸。國內(nèi)各工業(yè)行業(yè)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(yè)的中高檔產(chǎn)品主要依賴進口，國內(nèi)提供量較小并且增產(chǎn)量較小。

駐馬店市潤天非金屬科技有限公司對礦區(qū)礦體進行選礦試驗的成品進行送驗，達到了產(chǎn)品要求，已簽訂了供貨協(xié)議。具體產(chǎn)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(fā)，有較好的市場前景。

6 礦床經(jīng)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(jīng)濟價值：礦物量×可信度系數(shù)×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(jīng)上述技術(shù)經(jīng)濟指標評價計算，按每年生產(chǎn)30萬噸/年礦石，可維持生產(chǎn)12年，企業(yè)年產(chǎn)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(chǎn)品價格、生產(chǎn)成本等出現(xiàn)不利因素，企業(yè)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(chǎn)品的高附加值開發(fā)利用，為企業(yè)和社會都將會產(chǎn)生更好的經(jīng)濟效益。

礦山開采形成的采空區(qū)可能產(chǎn)生地面塌陷、巖石崩塌，一般不會引起大的自然環(huán)境災(zāi)害。工藝過程中未加入有害物質(zhì)，所以廢渣不存在較大環(huán)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(huán)利用的無污染工藝流程，整個生產(chǎn)過程中不存在明顯環(huán)境污染問題。

綜上所述，該礦床屬大型礦床，項目投產(chǎn)后可提供500個就業(yè)崗位，具有較好的經(jīng)濟效益和社會效益。此外區(qū)域上具有較好的成礦遠景，加強礦區(qū)周邊的地質(zhì)勘探工作和礦產(chǎn)品開發(fā)利用，擴大礦床規(guī)模，提高礦山服務(wù)年限和經(jīng)濟效益，將給國家和企業(yè)帶來更好的經(jīng)濟效益和社會效益。因此礦山的開采，在經(jīng)濟技術(shù)上是可行的。

[1]河南省確山縣任店鎮(zhèn)趙莊片麻巖礦區(qū)片麻巖（碎云母）礦生產(chǎn)勘探報告[Z].河南省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局第五地質(zhì)勘查院,2014.

[2]河南省地質(zhì)礦產(chǎn)局.河南省區(qū)域地質(zhì)志[M].北京:北京出版社,1989.

[3]地質(zhì)科學(xué)研究院情報所.云母礦床地質(zhì)特征及普查勘探方法[Z].1976.

[4]全國礦產(chǎn)資源儲量委員會.白云母礦地質(zhì)勘探工作幾項試行規(guī)定[Z].1965.