河南新縣方崗一帶脈石英礦地質(zhì)特征及找礦方向

1、222022 年第 1 期 中國(guó)非金屬礦工業(yè)導(dǎo)刊 總第 151 期【礦產(chǎn)資源】河南新縣方崗一帶脈石英礦 地質(zhì)特征及找礦方向包峻帆，景斐媛，張 洋，許 棟，李 旭，范金偉( 河南省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開(kāi)發(fā)局第三地質(zhì)礦產(chǎn)調(diào)查院，河南 信陽(yáng) 464000)【摘 要】河南省新縣方崗一帶脈石英研究區(qū)位于秦嶺—大別造山帶東段，區(qū)內(nèi)構(gòu)造復(fù)雜多樣，侵入巖和火山活動(dòng)強(qiáng)

2、烈，變質(zhì)作用普遍。區(qū)內(nèi)脈石英礦床主要產(chǎn)于北東向、北西向脆性斷裂，與燕山期巖漿熱液活動(dòng)密切相關(guān)。本文在分析了新縣方崗一帶脈石英礦成礦地質(zhì)背景和礦床地質(zhì)特征的基礎(chǔ)上，指出燕山期石英脈為主要的找礦目標(biāo)，其 SiO2 平均含量超過(guò) 99%，新元古代田鋪序列及上太古界大別巖群片麻巖中脆性斷裂帶發(fā)育地區(qū)為重點(diǎn)找礦地帶及找礦方向，對(duì)大別山地區(qū)下一步脈石英礦種的勘查工作具有一定的指導(dǎo)意義?！娟P(guān)鍵詞】脈石英；脆性斷裂；燕山期；新縣方崗 【中圖分類(lèi)號(hào)】P6

3、19.233 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號(hào)】1007-9386(2022)01-0022-03Geological Characteristics and Prospecting Direction of Fanggang Vein Quartz Deposit in Xinxian County, Henan ProvinceBAO Jun-fan, JING Fei-yuan, ZHANG Yang, XU Don

4、g, LI Xu, FAN Jin-wei (No.3 Institute of Geological brittle fracture; Yanshanian period; Fanggang, Xinxian county【基金項(xiàng)目】河南省自然資源廳 2017 年度地質(zhì)勘查基金 ( 編號(hào)：豫國(guó)土資發(fā)〔2017〕22 號(hào) )。【作者簡(jiǎn)介】包峻帆 (1989-)，男，河南信陽(yáng)人，工程碩士，工程師，研究方向：地質(zhì)礦產(chǎn)勘查與綜合研究，E-

5、mail：763323197@qq.com?！就ㄓ嵶髡摺烤办虫?(1987-)，女，河南登封人，本科，工程師，研究方向：地質(zhì)礦產(chǎn)勘查與綜合研究，E-mail: 751278303@qq.com?！疽母袷健堪?, 景斐媛 , 張洋 , 等 . 河南新縣方崗一帶脈石英礦地質(zhì)特征及找礦方向 [J]. 中國(guó)非金屬礦工業(yè)導(dǎo)刊 ,2022(1):22-24,48.高純石英廣泛應(yīng)用于光伏、電子信息和高端電光源等行業(yè)，在新材料新能源戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)

6、中具有重要地位和作用 [1-2]。隨著天然水晶資源的日趨枯竭 [3]，脈石英礦作為制取高純石英的原料，是一種非常重要的非金屬礦產(chǎn)資源。筆者對(duì)新縣方崗一帶脈石英礦礦床地質(zhì)特征、控礦因素、找礦標(biāo)志進(jìn)行了研究， 并探討了研究區(qū)內(nèi)脈石英礦床的成因類(lèi)型，對(duì)大別山地區(qū)脈石英找礦工作具有重要的借鑒意義。1 成礦地質(zhì)背景研究區(qū)位于秦嶺—大別造山帶東段，根據(jù)高樹(shù)學(xué)等 [4] 關(guān)于我國(guó)脈石英成礦區(qū)帶初步劃分，研究區(qū)屬秦祁—昆成礦域Ⅱ -7 秦嶺—大別成礦省

7、，Hi-4東秦嶺—大別脈石英成礦區(qū)帶。該帶是由多個(gè)形成于不同時(shí)代、不同構(gòu)造環(huán)境，有著各自的建造特征和變形變質(zhì)演化序列的構(gòu)造地層地體，經(jīng)受多次聚合后拼貼為一體的復(fù)雜構(gòu)造帶，是在多期碰撞造山地球動(dòng)力與背景下形成的。構(gòu)造型式復(fù)雜多樣，為各類(lèi)礦產(chǎn)的形成、成礦物質(zhì)的遷移、聚集創(chuàng)造了有利的空間。侵入巖和火山活動(dòng)強(qiáng)烈，變質(zhì)作用普遍，燕山期花崗巖發(fā)育，且富含硅，巖漿不僅帶來(lái)了礦液，而且為圍巖提供了大量熱源，使圍巖中硅被活化轉(zhuǎn)移， 為脈石英礦體提供了豐富

8、的成礦物質(zhì)來(lái)源。區(qū)內(nèi)田鋪序列花崗質(zhì)片麻巖中石英脈發(fā)育，已發(fā)現(xiàn)有新縣四角尖水晶礦、新縣棉子山玻璃硅質(zhì)原料礦和鄒河玻璃硅質(zhì)原料礦等，已查明的脈石英礦產(chǎn)地 5處，查明脈石英資源儲(chǔ)量 731.4 萬(wàn) t[4]。萬(wàn)方數(shù)據(jù)24圖 4 K 值與 A 值圖解 ( 據(jù)周世泰方法計(jì)算 )K 值A(chǔ) 值礦化蝕變以硅化為主，局部見(jiàn)褐鐵礦化，礦體與圍巖界線清晰，組分含量 SiO2 98.39% ～ 99.34%、Al2O3 0.12%～0.17%、 Fe2O3 0

9、.04%～0.23%、 CaO 0.04%～ 0.16%。經(jīng)光薄片鑒定，燕山期石英脈礦體均為粒狀變晶結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造，礦物成分全部為石英。 4 成因分析脈石英是由花崗巖漿或混合巖化的富硅熱液充填于裂隙形成的，可分為花崗巖漿熱液型礦床與混合巖化熱液型礦床兩種 [5]，如廣東陽(yáng)江地區(qū)脈石英為花崗巖漿熱液型礦床 [6]、安徽太湖白石山脈石英為混合巖化熱液型礦床等 [7]。根據(jù)研究區(qū)內(nèi)的 4 個(gè)燕山期石英脈礦體分析結(jié)果按周世泰方法計(jì)算 [8] 出

10、K 值 (ω(K2O)/ω(K2O+Na2O) 與 A 值 (ω(Al2O3)/ω(Al2O3+K2O+Na2O))( 表 2)，并投入相關(guān)圖解 ( 圖4)，4 個(gè)樣點(diǎn)全部分布在巖漿巖區(qū)。結(jié)合研究區(qū)大面積出露新元古代田鋪序列花崗閃長(zhǎng)質(zhì)片麻巖、二長(zhǎng)花崗質(zhì)片麻巖，初步認(rèn)為研究區(qū)內(nèi)脈石英礦床類(lèi)型為花崗巖漿熱液型礦床。巖漿熱液型脈石英的主要成礦物質(zhì)來(lái)源為中酸性巖漿侵入時(shí)所形成的巖漿后期熱液 [9]。類(lèi)比于豫西同類(lèi)型研究區(qū)—河南欒川脈石英礦床成礦

11、流體為低溫、低鹽度、低密度流體 [10] 和湖北黃柿平脈石英礦成礦流體為低溫、低鹽度巖漿流體 [11]，結(jié)合野外實(shí)地觀察及研究區(qū)內(nèi) K 值與 A 值投點(diǎn)結(jié)果，認(rèn)為研究區(qū)脈石英屬于巖漿熱液活動(dòng)的晚期產(chǎn)物。研究區(qū)表 1 河南省新縣方崗脈石英礦普查主要礦體特征一覽表礦體 傾向 /° 傾角 /° 長(zhǎng)度 /m 真厚度 /m 形態(tài) 平均含量 /% 蝕變特征 賦存斷裂 用途編號(hào) SiO2 Al2O3 Fe2O3 CaO

12、q-39 317 35 150 1.90 脈狀 99.31 0.12 0.04 0.16 硅化 北東向 脈石英q-5 237 40 220 2.07 脈狀 99.34 0.16 0.14 0.09 硅化 北西向 脈石英q-1 120 75 230 2.00 脈狀 98.39 0.15 0.19 0.06 硅化、褐鐵礦化 北東向 平板玻璃、器皿用硅質(zhì)原料q-16 144 74 2

13、80 2.33 脈狀 99.09 0.17 0.23 0.04 硅化、褐鐵礦化 北東向 平板玻璃、器皿用硅質(zhì)原料圖 3 脈石英礦石礦體照片a bc da q-39 b q-5 c q-1 d q-16表 2 河南省新縣方崗脈石英礦普查 K 值與 A 值計(jì)算結(jié)果表礦體 分析結(jié)果 /% K 值 A 值編號(hào) SiO2 Al2O3 Fe2O3 CaO Al2O3 K2O Na2O q-39 99.31 0.12 0.04 0.16 0

14、.11 0.032 0.054 37.21 56.12q-5 99.34 0.16 0.14 0.09 0.10 0.030 0.093 24.39 44.84q-1 98.39 0.15 0.19 0.06 0.11 0.022 0.079 21.78 52.13q-16 99.09 0.17 0.23 0.04 0.17 0.062 0.093 40.00 52.31脈石英礦體形態(tài)多與容礦空間的形態(tài)一致，在不穩(wěn)定環(huán)境下形成的

15、脈石英礦體多呈不規(guī)則脈狀，不含或少含圍巖捕虜體 [12]。脈石英礦床形成溫度一般低于 200℃ [13]，必須要有物質(zhì)基礎(chǔ)和容礦空間。SiO2 可以來(lái)自深部的熱液 [14]，也可以通過(guò)裂隙周?chē)闹鲙r擴(kuò)散運(yùn)移形成 [15]。容礦空間可以是裂隙 ( 如斷層 )，或可以是沉積巖中的層理 [16]。研究區(qū)內(nèi)的脈石英礦體主要受構(gòu)造、巖漿巖控制，北東向、北西向控礦斷裂控制著脈體的產(chǎn)出，中生代燕山期巖漿活動(dòng)旋回為研究區(qū)脈石英的形成提供了充足的物源。5

16、 結(jié)論(1) 研究區(qū)內(nèi)脈石英礦體主要產(chǎn)于新元古代田鋪序列及上太古界大別巖群片麻巖中脆性斷裂帶中，與燕山期巖漿熱液活動(dòng)密切相關(guān)， 受構(gòu)造控制明顯，控礦斷裂以北東向、北西向?yàn)橹鳌?2) 初步認(rèn)為研究區(qū)內(nèi)脈石英礦床類(lèi)型為花崗巖漿熱液型礦床。脈石英主要是由花崗巖巖漿分異后形成的富硅熱液沿構(gòu)造活動(dòng)面充填形成。脈石英礦床主要受構(gòu)造和巖漿活動(dòng)控制， 脆性斷裂、 次級(jí)斷裂、裂隙面是礦體賦存的有利部位。(3) 研究區(qū)內(nèi)燕山期石英脈為脈石英礦體找礦的主要目