江西省贛縣區上碗棚礦區礦床地質特征、礦床成因及找礦標志

楊心優，楊璐穎

（江西省核工業地質局二六四大隊，江西 贛州 341000）

1 區域地質背景

礦區位于華夏板塊—華南造山系—東南造山帶、羅霄—諸廣隆起帶中部，經歷了長期的地質發展史和多期次構造運動。礦區位于大余—南城區域斷裂帶的北西側。大余—南城區域斷裂帶與遂川—撫州斷大裂帶的組成部分。該深大斷裂帶亦是石英斑巖成礦的導礦容礦構造。礦區地處華南褶皺系中南部，經歷多期多階段構造地質作用，加里東構造旋回形成區內褶皺構造基底，并使部分地層遭受混合巖化；而燕山構造旋回則奠定了本區基本構造格局。巖漿活動頻繁而持久，巖漿活動方式以侵入為主，多期多階段活動特征明顯，形成區內大面積分布的酸性花崗巖體，其產出以巖基、巖株出露面積最大，巖瘤、巖滴分布數量最多，數量眾多的花崗斑巖脈、石英斑巖脈、霏細斑巖脈、細粒巖脈發育，其中霏細斑巖脈、石英斑巖脈為瓷石礦的成礦母巖，細粒巖脈為高嶺土礦的成礦母巖。區內礦產較豐富，主要有鎢、銅、鈾、稀土及高嶺土、瓷石、鉀長石、硅石等礦種。礦區附近有湖新稀土礦區、江西省萬安縣大坪瓷土礦普查區、龍潭高嶺土礦區、贛縣天臺山礦區銅多金屬礦普查區。其中，礦區近鄰萬安縣有個普查區，該普查項目在勘查中，經野外核實，該礦體與本項目同屬一條石英斑巖礦帶。工作區附近還有其它多個金屬、非金屬礦點、礦化點成礦信息。

2 工作區地質特征

勘查區出露的地層簡單，主要為寒武系牛角河組（∈0-1n）和第四系贛縣組（QP1g）。主要F1斷裂構造呈北東向貫穿全區至外圍約，也是區內控礦儲礦構造，其表現形式為石英斑巖脈和硅化破碎帶充填。F斷裂南東側為中侏羅世（γβJ2a）粗中粒黑云母花崗巖，北西側為寒武系牛角河組（∈0-1n），巖性為深灰、黃褐色厚層狀變余長英砂巖、泥質板巖，變余粉砂巖，變余長英砂巖夾泥質板巖等。

2.1 地層

（1）寒武系牛角河組（∈0-1n）。主要分布于區內北西側（石英斑巖北西側）。為后加里東隆起，于山長期處于上升剝蝕階段，上古生代地層大多剝蝕殆盡，僅分布于巖體外接觸帶，巖性為深灰、黃褐色厚層狀變余長英砂巖、泥質板巖，變余粉砂巖，變余長英砂巖夾泥質板巖等。在泥質板巖中含少量黃鐵礦結核、菱鐵礦結核及燧石結核和少量石煤層?？梢娮冇嘀屑毩r屑雜砂、長石石英雜砂巖與泥質板巖或絹云母板巖組成韻律層。地層產狀變化較大，以220° ～255°∠35° ～55°。

（2）第四系為贛縣組沖積、坡積、殘積物（QP1g）。第四系沖積層主要見于低洼的沖溝谷地中，巖性多為砂土、砂質粘土、亞粘土。

2.2 構造

礦區斷裂構造發育，主要有北東向斷裂構造與近東西向構造帶。經歷多期次構造作用，形成了較復雜的構造格局，并將區內地層與巖體切割成不規則的地質塊段。

斷裂構造主要見北東向為主，該斷裂走向具有分支復合的現象，也是區內控礦儲礦構造，其表現形式主要為石英斑巖脈和硅化破碎帶充填。

北東向斷裂構造：該斷裂是礦區最發育與礦床最為密切的斷裂帶。該斷裂帶為F1，為區內主要斷裂，呈北東走向。具有分支復合現象，分布于文芬村上碗棚組，均為控礦構造，總體走向以北東向（15°～55°）為主。往南西延伸至田棚組直至礦區外圍，往北東延伸至萬安一帶，傾向北西，傾角59°～88°不等。構造帶主要充填物有石英斑巖脈、硅化破碎帶、少量斷層泥等。破碎帶內巖石為變質細砂巖、粉砂巖、花崗質成分以及硅質、泥質膠結物等，具有較強的硅化，局部見褐鐵礦化。斷裂帶延伸長約1500m，斷裂帶寬度為5m～60m不等。

控礦斷裂帶主要以礦（化）體形式出現，為扭曲的控礦構造。充填物為多期活動的硅質脈、少量方解石脈穿插，構造兩側圍巖破碎，具明顯的硅化、絹云母化等蝕變現象。

2.3 巖漿巖

礦區內巖漿巖較為發育，為中侏羅世（γβJ2a）粗中粒黑云母花崗巖。主要分布于區內南東側（F1斷裂帶南東側），屬巖體與變質巖侵入接觸的邊緣相，呈大面積分布。巖體侵入于寒武系地層中，屬燕山期侵入體。區內花崗巖風化程度以半風化—強風化為主，地表見少量弱風化基巖出露。

粗中粒黑云母花崗巖侵入于地表，呈巖株產出，具粗中?；◢徑Y構，塊狀構造，主要礦物成分為鉀長石，半自形粒狀，淺肉紅色，大小3mm～8mm，含量25%～30%。斜長石，灰白色，半自形晶板狀，大小3mm～8mm，含量20%～30%。石英為灰色，它形粒狀，3mm～8mm，含量30%左右。黑云母呈黑色片狀，含量大于5%。

石英斑巖脈的成礦母巖，呈北東向展布直至礦區外圍。風化后呈灰色，灰白色，斑狀結構，塊狀構造。斑晶主要為石英斑晶，長石風化成白色，其余為基質成分。

3 礦體地質

礦體即為后期石英斑巖賦存于寒武系牛角河組（∈0-1n）和花崗巖體內部。礦體具有一定規模。

3.1 礦體特征

（1）V1號礦體。受北東向石英斑巖脈控制，為區內本次工作重點。本次通過對礦體淺部剝土深部鉆探控制，已控制礦體長度約1160m（含第四系），賦礦標高6.0m～220.0m；礦體走向北東呈蛇形彎曲，傾向北西，傾角62°～87°；礦體寬度變化較大，產狀較為多變且厚度變化大。礦體內部無斷層破壞，局部沿節理發育少量石英細脈、方解石脈等。礦體真厚度5.59m～39.63m，平均17.53m；Al2O3含量13.20%～20.80%，平均15.52%；Fe2O3+TiO2平均含量0.83%。V1號礦體厚度變化系數37.45%，品位變化系數24.86%。從目前所收集的地質資料分析，含礦構造產狀總體較為穩定，礦體厚度變化較有規律等特點；通過鉆探驗證可知，礦體越往深部有變厚的趨勢?？傮w而言，區內以南深部礦體有變陡且變厚的現象。越往北東方向礦體越薄，趨于尖滅再現趨勢。

（2）V2號礦體。通過淺部槽探的揭露與驗證，已控制礦體長度約160m，賦礦標高125.0m～170.0m，礦體真厚度1.26m～10.88m，平均真厚度6.07m。Al2O3含量13.14%～15.37%，平均含量14.26%。Fe2O3+TiO2平均含量1.04%。V2號礦體厚度變化系數28.65%，品位變化系數22.56%。從目前所收集的地質資料分析，含礦構造產狀總體較為穩定，礦體厚度變化較有規律等特點；通過深部鉆探驗證與地表工程揭露可知，礦體越往北東方向，礦體變薄趨于尖滅現象。

3.2 礦石質量

石英斑巖脈即是礦體，礦新鮮礦石呈淺灰白、灰白色，風化后呈淺黃色、褐黃色，表面多已風化或是全風化高嶺土，致密堅硬，斷口不平，節理面具蠟狀光澤。礦石原巖為灰白色石英斑巖，石英斑巖在物理、化學及水介質等風化作用條件下，形成地表為半風化層石英斑巖，越往深部為基巖層石英斑巖。石英斑巖半風化層和基巖層為礦石。依據礦區礦石礦物組合、粘土礦物成分、物理性能、化學成分及成瓷試驗。

根據礦體基本分析樣Al2O3、Fe2O3、TiO2結果，Al2O3品位12.81%～18.12%，平均含量為14.19%；Fe2O3含量0.42%～1.68%，平均品位為0.67；TiO2含量0.001%～0.442%，平均含量0.02%。由于大部分TiO2+Fe2O3≤1.5。原礦燒成白度（度）47.1～48.3，精礦燒成白度（度）71.1～68.6。原礦可塑性指標≥2.62，精礦可塑性指標≥3.02。原礦干燥抗彎強度（Mpa）3.17～12.46，精礦干燥抗彎強度（Mpa）2.20～14.79。因此礦石品級大致可定為Ⅲ級礦。

3.3 礦床成因及找礦標志

（1）礦床成因。燕山期，巖漿（石英斑巖）沿北東向斷裂貫入就位，形成上碗棚礦床，石英斑巖脈的成礦母巖。礦體產在石英斑巖脈的半風化與弱風化基巖中。通過地表工程揭露可知，近地表0.8m石英斑巖已風化成瓷土，產于含礦脈狀母巖近地表部分，即灰白色石英斑巖脈全風化層中。頂部為第四系殘坡積物或受污染的瓷土，底板為半風化或未風化的脈狀母巖礦。該礦點石英斑巖脈為巖漿期后熱液沿NE向F1斷裂充填形成的。區內礦體主要賦存于脈巖（石英斑巖）內，控礦因素主要受石英斑巖脈控制，屬酸性脈巖類型。

（2）找礦標志。找礦標志：脈巖風化為白色、灰白色地段為直接找礦標志；脈巖是間接找礦標志，即沿脈巖走向尋找風化較好的地段。區域性深斷裂帶是礦的定位構造，用已知礦床的走向延伸方向是尋找新礦床的直接標志。

4 結論

4.1 礦床成礦規律

上碗棚地區成礦物質來源是石英斑巖脈，礦床成礦作用主要為內生成礦階段。內生階段為：根據區域資料，燕山早期巖漿沿北東向斷裂貫入就位，形成上碗棚礦區礦床成礦母巖。風化殼自上而下依次劃分為半風化帶再過渡到基巖帶(脈狀母巖)。礦體產在石英斑巖脈半風化帶或新鮮基巖中。本礦床成因類型屬先內生成巖作用，產出石英斑巖脈，地表少量為外生作用原地風化殘積型礦床。

4.2 礦床遠景評價

根據區域資料及本次詳查工作，V1礦沿走向兩端延伸至礦區外圍扔廣泛產出灰白色細-中細粒石英斑巖體，厚度大，延伸距離長，且斷續分布。本次工作的石英斑巖脈只占整個區域大斷裂控制的石英斑巖脈一小部分，可見礦區外圍南西側田棚組及北東側至萬安一帶尋找細-中細粒石英斑巖脈具有較大的找礦前景。

4.3 對今后地質勘查和未來礦山開采建議

根據區域資料及當地群眾報礦，工作區外圍發育廣泛的石英斑巖脈群，對礦區外圍尋找石英斑巖脈礦床具有較大的找礦遠景。礦區的工業利用已有良好的開端，所以今后應加強對礦區的深加工研究，不斷提高利用科技含量及資源利用效益。可以按品級指標圈出品質相對優良的礦，品質相對差的原礦和尾礦直接用于制作地面的原料。這種綜合利用法可以提升礦床的價值。