中国建材集团有限公司
中国建筑材料工业地质勘查中心
中国非金属矿工业协会
主办单位
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中国建筑材料工业地质勘查中心
中国非金属矿工业协会
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I
《中国非金属矿工业导刊》——脉石英专刊
序 言
高纯石英化学纯度高,具有耐高温、热膨胀系数小、高度绝缘、耐腐蚀、压
电效应、谐振效应以及独特的光学特性,是当今工业应用最为卓越的材料之一。
高纯石英广泛应用于半导体、电子信息、光伏和电光源等高新技术产业,在国家
战略性新兴产业、经济安全和国防安全等方面都具有重要地位和作用。
国内外实际生产证明,优质脉石英可以替代水晶作为加工提纯高纯石英的原
料。脉石英的矿物成分几乎全部为石英, SiO2 含量在 98% 以上。与天然水晶相比,
脉石英不但质量相对稳定,而且开采技术条件比较有优势;与石英岩、石英砂岩
和石英砂相比,脉石英的杂质成分相对较少,有利于高纯石英的加工提纯。高纯
石英是世界稀缺和我国短缺的资源,国内高纯石英的产能并不能满足市场的需求,
高端高纯石英还需要进口。因此,脉石英的工业价值逐步引起人们的高度关注。
早在 2011 年,国务院办公厅发布的《找矿突破战略行动纲要 (2011 ~ 2020
年 )》将高纯石英作为战略性新兴产业所需的矿产。国务院《中国制造 2025》( 国
发 [2015]28 号 ) 指出:支持优势企业开展政产学研用联合攻关,突破关键基础
材料。工业和信息化部在《重点新材料首批次应用示范指导目录 (2019 年版 )》( 工
信部原 [2019]254 号 ) 中将高纯石英作为先进无机非金属材料列为先进基础材料。
高纯石英不仅是重点新材料,而且是先进基础材料。在战略性新兴产业九大领域
中的电子核心产业、智能制造装备产业、先进无机非金属材料、高性能纤维及制
品和复合材料、前沿新材料、风能产业、太阳能产业、高效节能产业均对高纯石
英有资源需求,高纯石英已经成为重要的战略性新兴产业矿产。
脉石英勘查工作集中于 20 世纪 60 ~ 80 年代,因其规模相对小、找矿勘查
和评价难度大,找矿突破成果少。为保障战略性新兴产业矿产资源安全,2010 年
中国地质调查局在“全国重要非金属矿产调查”计划项目中,设立了江苏省东海
地区、湖南省城步地区、陕西省商洛市竹林关—新庙一带脉石英 ( 水晶 ) 资源远
景调查;2016 年中国地质调查局在“大宗急缺矿产和战略性新兴产业矿产调查”
工程中设立了“中西部地区晶质石墨等特种非金属矿产调查”二级项目,开展了
山东省临沂中北部地区、安徽大别山东段脉石英矿资源调查评价;2019 年中国地
质调查局在“战略性新兴产业矿产调查”工程中设立了“东部地区脉石英叶蜡石
等特种非金属矿调查评价”二级项目,开展了湖南省绥宁地区、广东省阳江地区、
江苏省东海—赣榆地区和安徽省休宁县五城地区脉石英矿资源调查评价。此外,
青海、湖北省地质勘查基金也设立了脉石英勘查项目。以上项目的主要任务是调
查脉石英等重要非金属矿产资源现状和评价找矿潜力,特别是在重要成矿区带重
II
《中国非金属矿工业导刊》——脉石英专刊
点开展脉石英矿产资源调查及潜力评价,以及在重点区域开展脉石英矿产勘查,
取得了丰富成果,实现了高纯石英原料新发现,查明了重要成矿区带脉石英的
资源潜力,为脉石英等重要非金属矿产资源勘查规划、产业布局提供了科学依据。
项目实施以来,中国建筑材料工业地质勘查中心高度重视,组织江苏、湖南、
山东、安徽、广东、陕西等 8 个总队 120 多名技术人员开展工作。经过十多年的努力,
在矿产资源调查、遥感物探找矿、成矿规律总结、资源潜力评价、分析测试方法等
方面取得了一系列新认识和找矿成果。建立了“遥感—地质—物探—槽探—分析测
试—潜力评价”综合调查技术方法组合,实现了找矿技术方法创新。在脉石英作
为高纯石英原料评价方法和标准方面进行了探索,取得了新认识。共提交了矿产
地 7 处,找矿靶区 30 处,推断和预测脉石英矿石量 7 991 万吨。其中在秦岭—武当—
大别—苏鲁造山带新发现 5 处大型脉石英矿产地、圈定了 16 处找矿靶区,推断和
预测脉石英矿石量 2 238 万吨;在安徽太湖、江苏东海、山东临沂等地形成了高纯
石英资源基地。建立了一支具有一定影响力的脉石英调查和综合研究的人才队伍,
1 人获金罗盘奖,36 人职称得到晋升。
本论文集是首次对脉石英找矿所取得的主要成果的总结,总结研究了全国脉
石英的资源现状、成矿规律、资源潜力,以及找矿技术手段、质量评价方法等,
以期对我国今后脉石英勘查开发工作,高纯石英原料的选择等起到指导和参考作
用,也对高纯石英原料的找矿突破和促进战略性新兴产业快速发展具有一定的理
论和现实意义。由于笔者水平有限,难免存在错漏甚至错误之处,敬请批评指正!
在项目实施过程之中,得到了自然资源部中国地质调查局资源评价部、自然
资源部矿产勘查技术指导中心、中国地质调查局西北项目办和西南项目办、中国
地质科学院矿产资源研究所、中化矿山地质总局、合肥工业大学资环学院、西南
科技大学资源学院等单位的大力支持。中国工程院陈毓川院士,中国地质调查局
资源评价部张生辉副主任、蔺志勇处长、陈丛林处长,自然资源部矿产勘查技术
指导中心薛迎喜副主任、于晓飞处长,中国地质科学院原副院长王瑞江研究员,
中国地质科学院矿产资源研究所副所长、工程首席专家王登红研究员等领导和专
家在项目实施中给予的指导和帮助,在此一并表示衷心感谢!
陈正国 詹建华
2020 年 10 月
双月刊
2020 年第 5 期(总第 143 期)
(1998 年创刊)
全国性非金属矿行业期刊
中国科技核心期刊
中国科技论文统计源期刊
中国学术期刊综合评价数据库统计源期刊
中国核心期刊 ( 遴选 ) 数据库全文收录期刊
中国非金属矿工业导刊
ZHONGGUO FEIJINSHUKUANG GONGYE DAOKAN
目 次
序言 ……………………………………………… 陈正国 詹建华 (Ⅰ)
综 述
我国脉石英资源现状分析 ……………………………………………
………………………… 詹建华 王 依 陈正国 冯书文等 (1)
我国脉石英成矿区带初步划分 ………………………………………
………………………… 高树学 颜玲亚 陈正国 詹建华等 (5)
我国脉石英矿床类型及成矿规律 ……………………………………
……………………… 颜玲亚 高树学 陈正国 焦丽香等 (10)
全球高纯石英资源现状、生产、消费及贸易格局 …………………
……………………… 郝文俊 冯书文 詹建华 张 徐等 (15)
高纯石英原料作为战略性矿产的分析及建议 ………………………
……………………… 李光惠 王超峰 詹建华 陈正国等 (20)
研究进展
大别山东段脉石英矿地质特征及找矿潜力分析 ……………………
………………………………………………… 李光惠 张 徐 (25)
临沂中北部地区脉石英矿资源特征及潜力分析 ……………………
………………………… 高继辉 高树学 牟路路 冀鲁雪等 (30)
广东阳江地区脉石英成矿地质背景及成矿规律探讨 ………………
……………………… 潘标开 张志颖 陈永桂 宁思远等 (34)
江苏东海地区脉石英矿地球化学特征研究 …………………………
……………………… 杨永飞 夏 强 韩家栋 姜文强等 (38)
陕西商洛地区脉石英矿地质特征及成因分析 ………………………
……………………… 杨联涛 崔拥军 张 亮 邱根雷等 (42)
湖北脉石英矿地质特征及成矿规律探讨 …………………………
……………………… 王 翔 易承生 涂秉峰 张 杰等 (46)
安徽青阳管冲脉石英矿地质特征及找矿方向 ………………………
……………………………………… 王 依 胡殿坤 胡 甦 (51)
青海柴达木盆地北缘脉石英矿床地质特征及成矿规律探讨 ………
………………………………………………………… 雷 恩 (55)
湖南城步地区脉石英成矿规律及找矿方向 …………………………
………………………… 周冬冬 庄石云 汪旭光 胡钟文等 (58)
技术方法
视电阻率中梯及测深在脉石英找矿工作中的应用 …………………
………………………… 田斌升 潘标开 陈永桂 周必文等 (61)
广东阳江地区脉石英显微结构与包裹体特征 ………………………
………………………… 宁思远 潘标开 陈永桂 陈厚润等 (65)
大别山地区脉石英质量评价方法探讨 ………………………………
………………………… 王云月 邓宇峰 詹建华 杨 治等 (69)
其 他
信息 ………………………………………………… (4,14,19,24,29,41)
建材行业文化建设核心理念
举创新提升超越引领纲;
铸爱党爱国敬业爱岗魂;
立企业强寓行业兴盛本;
树诚信和谐公平竞争德;
筑美丽建材员工富裕梦。
主 管 单 位 中国建筑材料联合会
主 办 单 位 中国建材集团有限公司
中国建筑材料工业地质勘查中心
中国非金属矿工业协会
主 编 陈正国
副 主 编 李登科
编辑部副主任 杜 鹏
责 任 编 辑 杜 鹏
美 编 赵维佳
编 辑 出 版 《中国非金属矿工业导刊》编辑部
刊 号
发 行 范 围 国内外公开发行
国 内 发 行 北京报刊发行局
邮 发 代 号 82-319
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出 版 日 期 2020 年 10 月 20 日
定 价 每册 10.00 元 . 全年 60.00 元
期刊基本参数 CN11-3924/TD*1998*b*16*76
*zh*P* ¥10.00*5000*17*2020-10
ISSN 1007-9386
CN11-3924/TD
National Non-metallic Minerals Professional Periodical
CHINA NON-METALLIC
MINERALS INDUSTRY
No.5 2020 (Serial No.143)
(Bimonthly)
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中国建筑材料工业地质勘查中心 ( 封面 )
中材地质工程勘查研究院有限公司 ( 封二 )
中国建筑材料工业地质勘查中心山东总队 ( 前彩一 )
中国建筑材料工业地质勘查中心广东总队 ( 前彩二 )
中国建筑材料工业地质勘查中心江苏总队 ( 前彩三 )
中国建筑材料工业地质勘查中心陕西总队 ( 前彩四 )
中国建筑材料工业地质勘查中心湖北总队 ( 前彩五 )
中国建筑材料工业地质勘查中心青海总队 ( 前彩六 )
中国建筑材料工业地质勘查中心湖南总队 ( 前彩七 )
中国建筑材料工业地质勘查中心浙江总队 ( 前彩八 )
合肥中亚建材装备有限责任公司 ( 后彩一 )
中国非金属矿工业协会—石墨及石墨材料
专业委员会 ( 后彩二、三 )
咸阳非金属矿研究设计院有限公司 ( 后彩四 )
合肥水泥研究设计院 ( 后彩五 )
北京矿冶研究总院 ( 后彩六 )
安徽建材地质工程勘察研究院有限公司 ( 封三 )
中国建筑材料工业地质勘查中心安徽总队 ( 封底 )
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上海申银机械 ( 集团 ) 有限公司
开封市剑强磁选设备厂
MAIN CONTENTS
Analysis of Current Situation of Vein Quartz Resources in China ………
………………………………………………… ZHAN Jian-hua et al (1)
Preliminary Division of Vein Quartz Metallogenic Belts in China ………
…………………………………………………… GAO Shu-xue et al (5)
Types and Metallogenic Regularity of Vein Quartz Deposit in China
…………………………………………………… YAN Ling-ya et al (10)
Current Situation, Production, Consumption and Trade Pattern of High
Purity Quartz in the World ………………… HAO Wen-jun et al (15)
Analysis and Suggestions on High Purity Quartz Raw Material as Strategic
Minerals ……………………………………… LI Guang-hui et al (20)
Geological Characteristics and Prospecting Potential Analysis of Vein
Quartz in the Eastern Dabie Mountains …… LI Guang-hui et al (25)
Resource Characteristics and Potential Analysis of Vein Quartz in North-
central Area of Linyi …………………………… GAO Ji-hui et al (30)
Discussion on Geological Background and Metallogenic Regularity of
Vein Quartz in Yangjiang Area, Guangdong Province ………………
………………………………………………… PAN Biao-kai et al (34)
Study on Geochemical Characteristics of Vein Quartz Deposit in Donghai
Area, Jiangsu Province ……………………… YANG Yong-fei et al (38)
Geological Characteristics and Genesis of Vein Quartz Deposit in Shangluo
Area, Shaanxi Province ……………………… YANG Lian-tao et al (42)
Geological Characteristics and Metallogenic Regularity of Vein Quartz
Deposit in Hubei Province …………………… WANG Xiang et al (46)
Geological Characteristics and Prospecting Direction of Guanchong Vein
Quartz Deposit in Qingyang, Anhui Province …… WANG Yi et al (51)
Geological Characteristics and Metallogenic Regularity of Vein Quartz
Deposit in the Northern Edge of Qaidam Basin, Qinghai Province
…………………………………………………………… LEI En (55)
Metallogenic Regularity and Prospecting Direction of Vein Quartz in
Chengbu Area, Hunan Province ………… ZHOU Dong-dong et al (58)
Application of Apparent Resistivity Intermediate Gradient and Depth
Sounding in Prospecting for Vein Quartz …… TIAN Bin-sheng et al (61)
Microstructure and Characteristics of Inclusion of Vein Quartz in Yang-
jiang Area, Guangdong Province ……………… NING Si-yuan et al (65)
Discussion on the Quality Evaluation Method of Vein Quartz in Dabie
Mountain Area ……………………………… WANG Yun-yue et al (69)
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《中国非金属矿工业导刊》编辑部
敬告读者
本刊自 2020 年起全面改版,刊期改为
双月刊,逢双月 20 日发行。欢迎新、老客户
到当地邮局或向本刊编辑部订阅。本刊尚有
2003 ~ 2019 年合订本及增刊可供选订。
34
2020 年第 5 期 中国非金属矿工业导刊 总第 143 期
【研究进展】
广东阳江地区脉石英成矿
地质背景及成矿规律探讨
潘标开,张志颖,陈永桂,宁思远,陈厚润,田斌升
( 中国建筑材料工业地质勘查中心广东总队,广东 广州 510403)
【摘 要】阳江地区位于广东省的中偏西南部,大地构造位置属于武夷—云开造山系,通过调查及对区内地层、构造、
岩浆岩、矿体特征的研究,认为区内脉石英矿体主要赋存于寒武系高滩组含硅地层和燕山期花岗岩体接触破碎带中,矿体形
态受近南北向的张扭性断裂构造控制,矿体成矿物质来源为岩浆活动分异出的高硅热液,矿床类型为中—低温热液充填型矿
床,其中早期形成且未被后期改造或破坏的脉石英矿体质量较好,具有较好的成矿潜力,也是一个重要的找矿方向。
【关键词】阳江地区;脉石英;近南北向断裂;中—低温热液充填型
【中图分类号】P619.233 【文献标识码】A 【文章编号】1007-9386(2020)05-0034-04
Discussion on Geological Background and Metallogenic Regularity of Vein
Quartz in Yangjiang Area, Guangdong Province
PAN Biao-kai, ZHANG Zhi-ying, CHEN Yong-gui, NING Si-yuan, CHEN Hou-run, TIAN Bin-sheng
(Guangdong Branch of China National Geological Exploration Center of Building Materials Industry, Guangzhou 510403, China)
Abstract: Yangjiang area is located in the southwest central part of Guangdong province, and its geotectonic location belongs
to Wuyi-Yunkai orogenic system. Through investigation and study on the characteristics of strata, structures, magmatic rocks and ore
bodies in the area, it is considered that the vein quartz ore bodies mainly occur in the siliceous strata of Cambrian Gaotan formation
and the contact fracture zone of Yanshanian granite body, and the ore body morphology is controlled by the nearly north-south tensile
and torsional fault structure the ore-forming materials are derived from the high silicon hydrothermal fluid differentiated by magmatic
activities, and the deposit type is medium low temperature hydrothermal filling type deposit. The vein quartz deposit formed in the
early stage and not transformed or destroyed in the later stage is of good quality and has good metallogenic potential, which is also an
important prospecting direction.
Key words: Yangjiang area; vein quartz; near south-north fault; medium-low temperature hydrothermal filling deposit
【基金项目】中国地质调查局“东部地区脉石英叶蜡石等特种非
金属矿调查评价”项目 ( 编号:DD20190817)。
脉石英是一种致密块体的脉岩,其用途广泛,
在玻璃、陶瓷及耐火材料、化工、冶金、航空航天
等许多行业都有应用,是制取高纯石英粉的原料,
是一种不可多得的重要非金属矿产资源。本次工作
是在前人研究的基础上,对阳江地区脉石英矿进行
调查评价,圈定找矿靶区 2 处,预测矿石资源量 71
万 t。本文通过对阳江地区脉石英矿的区域地质背景、
研究区地质条件、矿床地质特征和主要控矿要素的
分析研究,探讨了阳江地区脉石英矿的成矿规律,
总结了矿床成因和矿床模式,对阳江地区及周边地
质条件相似地区具有一定的指导意义。
1 区域地质背景
阳江地区位于广东省的中偏西南部,大地构造
位置属于武夷—云开造山系 ( Ⅴ ) 东南沿海岩浆弧
(Pz)( Ⅴ -4) 之粤中岩浆弧 (Pz1)( Ⅴ -4-2) 之阳西岩
浆弧 (Nh-S) 和开平弧间盆地 (Nh-O)( Ⅴ -4-2-1)
和晚三叠世以来中国东部造山—裂谷系 (T3-Q)( Ⅲ )
之东南沿海岩浆弧 (T3-Q)( Ⅲ -2) 之粤中岩浆弧
(T3-K)( Ⅲ -2-2)[1]。
阳西岩浆弧 (Nh-S) 其岩浆建造总体为铝过饱
和的钙碱性岩石类型,分为海陵岛同碰撞花岗闪长
岩组合 (Nh)、下川岛后碰撞花岗岩组合 (S)。
开平弧间盆地 (Nh-O) 沉积时代跨越南华纪—
奥陶纪,古地理环境为半深海斜坡沟谷—斜坡扇,
组成的沉积地层单位有南华纪、震旦纪、寒武纪,
沉积岩石组合主要有长石石英砂岩、石英杂砂岩、
粉砂岩、泥岩、页岩等。
粤中岩浆弧 (T3-K) 花岗岩物质主要来自于陆
壳的重熔,构成北东向巨型岩浆构造带。
成矿区带属南华成矿省Ⅲ -84 粤中 ( 坳陷 )RM-
35
Sn-W-U-Au-Ag-Cu-Pb-Zn- 水 晶 - 萤 石 - 高
岭土成矿带和Ⅲ -85- ②阳春 ( 坳陷 )Cu-Pb-ZnFe-Sn-W- 硫铁矿成矿带 [2],成矿区带内脉石英沿
断裂破碎带发育,区内发现有小型水晶矿。
2 研究区地质条件
2.1 地层
区域地层主要有寒武系、泥盆系、三叠系、侏
罗系 ( 图 1)。寒武系地层主体为一套浅海—半深海
浊流沉积物,以不等粒石英砂岩为主,局部见有火
山岩碎屑,常见水平层理,具复理石韵律和条带,
沉积旋回显示出细—粗—细的特征 [3]。
研究区出露的地层有:寒武系高滩组、上三叠
统小坪组、下侏罗统金鸡组和第四系,从老到新分
述如下。
(1) 寒武系高滩组 (∈2g):为一套半深海浊积岩
砂岩板岩组合建造,经区域变质作用,岩性变为以
变质长石石英砂岩、变质砂岩、绢云母石英千枚岩、
石英绢云母片岩为主。岩石多具片理化,局部角岩化。
厚 420 ~ 3 890m。
(2) 上三叠统小坪组 (T3x):沿吴川—四会断裂带
及其以西的断裂和佛冈山地前缘呈串珠状分布,为
内陆山间盆地相或滨岸湖沼相。岩性以砂砾岩、含
砾砂岩、石英砂岩和泥岩为主,夹砂质页岩、炭质
页岩薄煤层组成的韵律层,厚 260 ~ 960m。
(3) 下侏罗统金鸡组 (J1 j):沿吴川—四会断裂带
分布,属泻湖—沼泽相,含煤碎屑岩建造组合,岩
性以细粒石英砂岩、粉砂岩、粉砂质泥岩为主,夹
少量砂砾岩、含砾砂岩、炭质泥岩、劣质煤和煤线,
产菊石,厚度> 280m。
(4) 第四系 (Q):由一套疏松的砾石、砂砾、粗砂、
细砂、粉砂、粘土组成,构成的一级阶地及河漫滩。
局部具明显的二元结构,下部为砾石、粗砂,厚一般
1 ~ 6.3m,最厚可达 10m;上部为砂土、砂质粘土、
粘土,厚度 0 ~ 30m,一般厚度 10 ~ 20m。
2.2 构造
本区地处华夏系构造带西南段、粤桂加里东隆
起东缘,受吴川中新华系构造带控制,位于吴川—
四会断裂带的南西段,由规模宏大的韧性剪切带、
动热变质带及脆性断裂组成,呈北东—北北东方向
延伸,断面倾向北西或南东,倾角 50 ~ 80°,断裂
带宽度 2 ~ 19km。构造碎裂岩发育,见有石英脉充
填,多破碎。
研究区内构造发育,分布有一定规律,按其构
造方向基本上可分为两组。
(1) 东 北 向 构 造。 ① F1 硅 化 断 裂 带: 宽
40 ~ 100m, 长 2 ~ 7km, 产 状:330 ~ 20 °
图 1 研究区地质简图
1 第四系洪积物 2 第四系冲积物 3 下侏罗统 4 上三叠统 5 中上泥盆统 6 中泥盆统 7 寒武系高滩组
8 中上元古界云台组第四段 9 中上元古界云台组第三段 10 晚白垩世花岗岩 11 早白垩世花岗岩 12 晚侏
罗世黑云母花岗岩 13 晚侏罗世花岗岩 14 中侏罗世二长花岗岩 15 晚三叠世黑云母花岗岩 16 晚三叠世
花岗闪长岩 17 顶志留世黑云母花岗岩 18 晚志留世黑云母花岗岩 19 断层 20 脉石英矿体 21 研究区
1 2 3 4 5 6 7
8 9 10 11 12 13 14
15 16 17 18 19 20 21
潘标开等:广东阳江地区脉石英成矿地质背景及成矿规律探讨
36
∠ 60 ~ 90°,出露较明显,规模较大,延伸较长,
在中南部此构造有膨胀变大趋势,在北部有较弱趋
势出现。主要矿物成分有白色块状石英、硅化碎裂
岩、花岗质碎裂岩、蚀变碎裂岩等。在构造内见穿
插白色石英脉,大小不一、方向不一,见有石英晶洞、
梳状石英,并见有硬锰矿化、赤铁矿化、绢云母化、
绿泥石化、高岭土化等矿物。为区内主要构造之一;
② F2 硅 化 断 裂 带: 宽 20 ~ 80m, 长 2 ~ 6km,
产状:340 ~ 30°∠ 60 ~ 90°,出露较明显,规
模较大,延伸较长。充填物为白色块状石英、硅质
细脉、硅化碎裂岩、花岗质碎裂岩、梳状石英、石
英晶洞等,见有赤铁矿化、绢云母化、绿泥石化、
高岭土化,为区内主要断裂之一;③次级构造:主
要为压扭性构造带,充填物为白色块状石英、云英
岩、花岗质碎裂岩等。规模较小,延伸较短,出露
不明显,产状一般为走向 20 ~ 35°∠ 60 ~ 80°、
300 ~ 340°∠ 60 ~ 80°,长一般在 100m 以内,
宽几十厘米,为区内次要的含矿构造。主要沿裂隙
充填粘土矿物及赤铁矿化、绢云母化、绿泥石化、
少量碳酸盐化等。
(2) 北西向硅化断裂构造:形迹零散,规模较小,
主要充填物火白色块状石英等。
2.3 岩浆岩
本区岩浆岩发育,其岩石组合多为过铝的钙碱
性岩系列的酸性花岗岩类,岩浆成矿作用的结果是
不断地为成矿目标提供热源、成矿热液并淬取成矿
物质 [4]。从各类岩浆活动以及岩石、矿石的蚀变矿
物组合看,反映了从南华纪—白垩纪经历了多次的
热液作用,它们对矿物元素的活化、迁移、沉淀或
富集起着重要作用。这些成矿流体为多来源,以地
下水为主,并有岩浆水的加入,地下水在深部与岩
浆水混合,形成热流体,并携带成矿元素运移,在
有利地段沉淀富集成矿。脉石英矿成矿机理取决于
流体的性质,如流体的成分、温度、pH 值等,石英
的局部富集正是热流体体系与周围控矿环境发生物
质—能量交换过程的产物。
2.4 脉岩
区域资料显示,区域内的脉石英主要赋存于燕
山期花岗岩体和寒武系高滩组变质砂岩的断裂破碎
带内及张性裂隙中,特别是在靠近岩浆岩体的断裂
构造部位和有膨胀变大趋势的张性断裂部位。在岩
浆活动过程中,高硅热液沿断裂裂隙侵入到花岗岩
体和寒武系高滩组地层中,形成石英脉。
3 矿床地质特征
3.1 矿体形态、产状、规模
研究区发育 2 条近南北向的 F1、F2 断裂构造,
其性质为张扭性,延伸长,宽度大,为石英热液的
向上运移提供了良好的通道和容矿空间,脉石英矿
体的空间分布、形态、产状和规模受断裂控制明显,
其展布形态与断层一致,呈条带状,故可将区域近
南北向的 F1、F2 断层作为重要找矿标志 [5]。
区内发现的 3 个脉石英矿体主要赋存于近南北
向的 F1、F2 断裂带中,其中 KT1 矿体位于 F1 断
裂带内,属于石河靶区,近南北向长 1 945.5m,厚
1.8 ~ 5.5m,平均 2.5m;KT2、KT3 矿体位于 F2
断裂带,属于松柏岗—马山靶区,近南北向走向延长
分别为 791.6m、1 935.1m,厚 2m,倾向近东或近西,
倾角 60 ~ 90° ( 图 2)。矿体连续性较好,但沿走向
在地表断续出露,由于脉石英矿体抗风化能力强,地
貌上常形成鳍状山脊及悬崖等地貌景观,故天然露头
常见于山脊、悬崖陡坎、冲沟等陡峭处,常见碎石
堆积,人工露头见于路边和崩塌处,矿体局部有膨
大和分支现象。按延深 30m估算,石河靶区、松柏岗—
马山靶区资源量分别为 38.67 万 t、32.23 万 t,总资
源量为 70.9 万 t。
3.2 矿石特征
3.2.1 矿物组成
矿石以灰白、白色为主,表面由于受铁泥质浸
图 2 阳江地区脉石英矿体剖面图
1 第四系坡积层 2 黑云母花岗岩 3 变质长石石英砂岩 4 硅化带 5 断层 6 石英脉
1 2 3 4 5 6
2020 年第 5 期 中国非金属矿工业导刊 总第 143 期
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染变为黄白、黄褐色,矿物组分主要由石英组成 ( 约
95% ~ 99%),另有约 1% ~ 5% 泥质、铁质互混物等。
石英正交偏光下一级亮白、黄白干涉色,粒径
0.001 ~ 5mm,自形至半自形晶粒状,微晶粒状、
粒状集合体,晶粒大小不一,相互堆积、镶嵌,偶
见自形六边形晶粒,周围包裹细小石英晶粒;他形
石英晶体镶嵌在大块石英晶体中,呈定向排布,晶
粒明显受应力作用,波状消光明显。泥质、铁质互
混物以铁质矿物为主,凝粒状、弥散状、纤维状、
隐晶质、显微鳞片集合体状,主要分布石英颗粒之
间或分散在石英中。
3.2.2 矿石结构构造
矿石多为块状构造,极少部分含晶,部分见有
次生细小石英脉,可见较好石英晶型。粒状结构为主,
局部为轴状结构,见有轴状晶体,其中长轴者又多
形成水晶,质量好。
3.2.3 矿石流体包裹体特征
本次调查对脉石英矿体流体包裹体进行测试,
对不同类型,尤其是原生以及疑似原生的流体包裹
体进行了测试工作。其中流体包裹体数量极多,90%
以上均为次生包裹体,极少数为原生流体包裹体。
通过对原生以及疑似原生的流体包裹体进行测
温,均一温度数据大多在 130 ~ 140℃。该区脉石英
为中—低温条件下形成。
3.2.4 矿石质量
暂按 SiO2 含量 >98.8% 指标圈定矿体,化学成
分 (%) 为:SiO2 98.80 ~ 99.00、Al2O3 0.24 ~ 0.39、
Fe2O3 0.13 ~ 0.19,CaO 0.13 ~ 0.19,TiO2
0.003 ~ 0.006,优于脉体平均化学成分。矿体局部
有膨大和分支现象,膨大部位矿体厚度大,矿石质
量较好,而且受后期的构造活动影响,早期形成的
脉石英含 SiO2 高,含铁等杂质少;后期的构造活动
往往对早期构造进行改造或破坏,使早期脉石英成
分变得复杂,质量下降 [7]。
3.3 矿体围岩
矿体围岩为破碎带内的紫褐色硅化碎裂岩,与
灰白、白色的脉石英矿体界线呈过渡关系,矿体局
部直接与燕山期黑云母花岗岩或寒武系高滩组黄褐
色变质砂岩接触,界线分明。矿体两侧围岩具明显
的蚀变现象,主要为硅化、高岭土化、云母化、绿
泥石化等。
4 主要控矿要素
4.1 提供物源的地层要素
研究区内广泛分布以寒武系高滩组变质砂岩、
粉砂岩等含硅地层为主的沉积建造,以及以黑云母
花岗岩为主的侵入岩建造,含硅地层中的硅质在岩
浆热液或构造热液的作用下可发生活化转移,并从
硅质围岩中析出进入热液流体中,为脉石英的形成提
供了丰富的硅质来源,分异出富含 SiO2 的热液。
4.2 提供通道和空间的构造要素
区内断裂构造活动强烈,由于燕山期岩浆侵入
发育一系列张性断裂或裂隙,其中 2 条近南北向
F1、F2 断裂构造最为典型,其性质为张扭性,其特
点是延伸长,宽度大,规模大,为富硅热液的向上
运移提供了良好的通道,为脉石英的形成提供了良
好的容矿空间。
4.3 提供热源的岩浆岩要素
燕山期广泛的中酸性岩浆活动,除为脉石英的
形成提供丰富的物质来源之外,还为活化围岩地层
中的硅质提供了重要的热源。岩浆演化过程中分异
出的富含 SiO2 的热液向上运动,沿断裂构造运移,
在断裂的有利部位充填就位,形成脉石英矿 (化 )体[8]。
4.4 影响矿石质量的要素
脉石英矿 ( 化 ) 体的空间分布、形态、产状和规
模受断裂控制明显,其中在断裂靠近岩浆岩体一侧
膨胀变大的部位,矿体厚度大,矿石质量较好,特
别是区域性构造早期形成的脉石英 SiO2 含量高,含
铁等杂质少,为优质的脉石英,但受后期构造活动
影响,后期构造活动往往带入其他成分,使脉石英
质量下降。
综合分析区内脉石英成矿地质条件,认为脉石
英受构造控制明显,成矿条件较好,早期构造形成
的脉石英成分较纯,但后期的构造活动往往对早期
构造进行改造或破坏,使早期脉石英成分变得复杂。
所以,寻找早期形成且未被后期改造或破坏的脉石
英是区内优质脉石英的找矿方向 [9]。
5 矿床成因
燕山期广泛的中酸性岩浆活动,分异出富含
SiO2 的热液向上运动,沿区域构造运移,并在断裂
构造穹窿等有利部位充填就位,形成脉石英。矿体
的空间分布,形态、产状和规模均受断裂控制,矿
石自然类型为充填型脉石英。故本矿床成因类型属
中—低温热液充填型矿床 [10]。
6 结论
通过对阳江地区脉石英成矿地质背景进行分析,
对其成矿规律进行探讨,得出如下结论。
(1) 阳江地区脉石英矿属中—低温热液充填型矿
床,为岩浆活动分异出的高硅热液沿 ( 下转第 74 页 )
潘标开等:广东阳江地区脉石英成矿地质背景及成矿规律探讨
74
和岩浆热液成因。本文对不同成因类型不同质量的
脉石英进行实验观察,分析了变质热液成因的巴西
脉石英和白石山脉石英与岩浆热液成因的黄家湾脉
石英在岩相学特征、包裹体特征、杂质元素的含量
及赋存状态等方面的区别。
(1) 变质热液成因的白石山脉石英手标本呈乳白
色,裂隙少量发育,颗粒细腻;偏光显微镜下不均
匀消光现象不明显;矿物内部流体包裹体形态较大,
数量较少,质量较好。岩浆热液成因的黄家湾脉石
英手标本呈暗灰色,构造裂隙发育较多,且有许多
杂质充填其中,结晶度差;正交偏光镜下呈现不均
匀消光现象;矿物内部次生流体包裹体小且多,分
布范围广,质量较差。据此,大别山地区脉石英找
矿方向应多集中于变质热液成因矿床。
(2) 影响脉石英质量的因素除成因类型、流体包
裹体的数量、大小及分布外,还有矿物包裹体的成
分和存在形式,以及微量杂质元素的含量及赋存状
态。微量杂质元素的成分及含量可以通过 LA-ICPMS 测试。杂质元素的含量虽然是脉石英品质的重要
影响因素,但不是绝对因素,元素的赋存状态是决
定脉石英原料能否加工提纯成高纯石英产品的最关
键因素。探究杂质元素的赋存状态可以通过电子探
针及 LA-ICP-MS 面扫描实现。
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【收稿日期】2020-09-07
( 上接第 37 页 )
断裂构造充填形成的脉石英矿床。
(2) 矿体产于发育于寒武系高滩组含硅地层和燕
山期花岗岩体的近南北向的张扭性断裂构造破碎带
中,矿体连续性较好,地貌上常形成鳍状山脊及悬
崖等地貌景观,具较为明显的地物特征。
(3) 矿化带中在断裂靠近岩浆岩体一侧膨胀变大
的部位矿体厚度大,矿石质量较好,且未经后期构
造活动改造或破坏的矿体,其矿石质量较好。所以,
寻找早期形成且未被后期改造或破坏的脉石英是区
内优质脉石英的找矿方向。
(4) 该研究区以东和以南地区,其地质背景和成
矿地质条件类似,可作为下一步调查工作区。
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【收稿日期】2020-08-19
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2020 年第 5 期 中国非金属矿工业导刊 总第 143 期