江西省赣县区上碗棚矿区矿床地质特征、矿床成因及找矿标志

杨心优，杨璐颖

（江西省核工业地质局二六四大队，江西 赣州 341000）

1 区域地质背景

矿区位于华夏板块—华南造山系—东南造山带、罗霄—诸广隆起带中部，经历了长期的地质发展史和多期次构造运动。矿区位于大余—南城区域断裂带的北西侧。大余—南城区域断裂带与遂川—抚州断大裂带的组成部分。该深大断裂带亦是石英斑岩成矿的导矿容矿构造。矿区地处华南褶皱系中南部，经历多期多阶段构造地质作用，加里东构造旋回形成区内褶皱构造基底，并使部分地层遭受混合岩化；而燕山构造旋回则奠定了本区基本构造格局。岩浆活动频繁而持久，岩浆活动方式以侵入为主，多期多阶段活动特征明显，形成区内大面积分布的酸性花岗岩体，其产出以岩基、岩株出露面积最大，岩瘤、岩滴分布数量最多，数量众多的花岗斑岩脉、石英斑岩脉、霏细斑岩脉、细粒岩脉发育，其中霏细斑岩脉、石英斑岩脉为瓷石矿的成矿母岩，细粒岩脉为高岭土矿的成矿母岩。区内矿产较丰富，主要有钨、铜、铀、稀土及高岭土、瓷石、钾长石、硅石等矿种。矿区附近有湖新稀土矿区、江西省万安县大坪瓷土矿普查区、龙潭高岭土矿区、赣县天台山矿区铜多金属矿普查区。其中，矿区近邻万安县有个普查区，该普查项目在勘查中，经野外核实，该矿体与本项目同属一条石英斑岩矿带。工作区附近还有其它多个金属、非金属矿点、矿化点成矿信息。

2 工作区地质特征

勘查区出露的地层简单，主要为寒武系牛角河组（∈0-1n）和第四系赣县组（QP1g）。主要F1断裂构造呈北东向贯穿全区至外围约，也是区内控矿储矿构造，其表现形式为石英斑岩脉和硅化破碎带充填。F断裂南东侧为中侏罗世（γβJ2a）粗中粒黑云母花岗岩，北西侧为寒武系牛角河组（∈0-1n），岩性为深灰、黄褐色厚层状变余长英砂岩、泥质板岩，变余粉砂岩，变余长英砂岩夹泥质板岩等。

2.1 地层

（1）寒武系牛角河组（∈0-1n）。主要分布于区内北西侧（石英斑岩北西侧）。为后加里东隆起，于山长期处于上升剥蚀阶段，上古生代地层大多剥蚀殆尽，仅分布于岩体外接触带，岩性为深灰、黄褐色厚层状变余长英砂岩、泥质板岩，变余粉砂岩，变余长英砂岩夹泥质板岩等。在泥质板岩中含少量黄铁矿结核、菱铁矿结核及燧石结核和少量石煤层。可见变余中细粒岩屑杂砂、长石石英杂砂岩与泥质板岩或绢云母板岩组成韵律层。地层产状变化较大，以220° ～255°∠35° ～55°。

（2）第四系为赣县组冲积、坡积、残积物（QP1g）。第四系冲积层主要见于低洼的冲沟谷地中，岩性多为砂土、砂质粘土、亚粘土。

2.2 构造

矿区断裂构造发育，主要有北东向断裂构造与近东西向构造带。经历多期次构造作用，形成了较复杂的构造格局，并将区内地层与岩体切割成不规则的地质块段。

断裂构造主要见北东向为主，该断裂走向具有分支复合的现象，也是区内控矿储矿构造，其表现形式主要为石英斑岩脉和硅化破碎带充填。

北东向断裂构造：该断裂是矿区最发育与矿床最为密切的断裂带。该断裂带为F1，为区内主要断裂，呈北东走向。具有分支复合现象，分布于文芬村上碗棚组，均为控矿构造，总体走向以北东向（15°～55°）为主。往南西延伸至田棚组直至矿区外围，往北东延伸至万安一带，倾向北西，倾角59°～88°不等。构造带主要充填物有石英斑岩脉、硅化破碎带、少量断层泥等。破碎带内岩石为变质细砂岩、粉砂岩、花岗质成分以及硅质、泥质胶结物等，具有较强的硅化，局部见褐铁矿化。断裂带延伸长约1500m，断裂带宽度为5m～60m不等。

控矿断裂带主要以矿（化）体形式出现，为扭曲的控矿构造。充填物为多期活动的硅质脉、少量方解石脉穿插，构造两侧围岩破碎，具明显的硅化、绢云母化等蚀变现象。

2.3 岩浆岩

矿区内岩浆岩较为发育，为中侏罗世（γβJ2a）粗中粒黑云母花岗岩。主要分布于区内南东侧（F1断裂带南东侧），属岩体与变质岩侵入接触的边缘相，呈大面积分布。岩体侵入于寒武系地层中，属燕山期侵入体。区内花岗岩风化程度以半风化—强风化为主，地表见少量弱风化基岩出露。

粗中粒黑云母花岗岩侵入于地表，呈岩株产出，具粗中粒花岗结构，块状构造，主要矿物成分为钾长石，半自形粒状，浅肉红色，大小3mm～8mm，含量25%～30%。斜长石，灰白色，半自形晶板状，大小3mm～8mm，含量20%～30%。石英为灰色，它形粒状，3mm～8mm，含量30%左右。黑云母呈黑色片状，含量大于5%。

石英斑岩脉的成矿母岩，呈北东向展布直至矿区外围。风化后呈灰色，灰白色，斑状结构，块状构造。斑晶主要为石英斑晶，长石风化成白色，其余为基质成分。

3 矿体地质

矿体即为后期石英斑岩赋存于寒武系牛角河组（∈0-1n）和花岗岩体内部。矿体具有一定规模。

3.1 矿体特征

（1）V1号矿体。受北东向石英斑岩脉控制，为区内本次工作重点。本次通过对矿体浅部剥土深部钻探控制，已控制矿体长度约1160m（含第四系），赋矿标高6.0m～220.0m；矿体走向北东呈蛇形弯曲，倾向北西，倾角62°～87°；矿体宽度变化较大，产状较为多变且厚度变化大。矿体内部无断层破坏，局部沿节理发育少量石英细脉、方解石脉等。矿体真厚度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号矿体厚度变化系数37.45%，品位变化系数24.86%。从目前所收集的地质资料分析，含矿构造产状总体较为稳定，矿体厚度变化较有规律等特点；通过钻探验证可知，矿体越往深部有变厚的趋势。总体而言，区内以南深部矿体有变陡且变厚的现象。越往北东方向矿体越薄，趋于尖灭再现趋势。

（2）V2号矿体。通过浅部槽探的揭露与验证，已控制矿体长度约160m，赋矿标高125.0m～170.0m，矿体真厚度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号矿体厚度变化系数28.65%，品位变化系数22.56%。从目前所收集的地质资料分析，含矿构造产状总体较为稳定，矿体厚度变化较有规律等特点；通过深部钻探验证与地表工程揭露可知，矿体越往北东方向，矿体变薄趋于尖灭现象。

3.2 矿石质量

石英斑岩脉即是矿体，矿新鲜矿石呈浅灰白、灰白色，风化后呈浅黄色、褐黄色，表面多已风化或是全风化高岭土，致密坚硬，断口不平，节理面具蜡状光泽。矿石原岩为灰白色石英斑岩，石英斑岩在物理、化学及水介质等风化作用条件下，形成地表为半风化层石英斑岩，越往深部为基岩层石英斑岩。石英斑岩半风化层和基岩层为矿石。依据矿区矿石矿物组合、粘土矿物成分、物理性能、化学成分及成瓷试验。

根据矿体基本分析样Al2O3、Fe2O3、TiO2结果，Al2O3品位12.81%～18.12%，平均含量为14.19%；Fe2O3含量0.42%～1.68%，平均品位为0.67；TiO2含量0.001%～0.442%，平均含量0.02%。由于大部分TiO2+Fe2O3≤1.5。原矿烧成白度（度）47.1～48.3，精矿烧成白度（度）71.1～68.6。原矿可塑性指标≥2.62，精矿可塑性指标≥3.02。原矿干燥抗弯强度（Mpa）3.17～12.46，精矿干燥抗弯强度（Mpa）2.20～14.79。因此矿石品级大致可定为Ⅲ级矿。

3.3 矿床成因及找矿标志

（1）矿床成因。燕山期，岩浆（石英斑岩）沿北东向断裂贯入就位，形成上碗棚矿床，石英斑岩脉的成矿母岩。矿体产在石英斑岩脉的半风化与弱风化基岩中。通过地表工程揭露可知，近地表0.8m石英斑岩已风化成瓷土，产于含矿脉状母岩近地表部分，即灰白色石英斑岩脉全风化层中。顶部为第四系残坡积物或受污染的瓷土，底板为半风化或未风化的脉状母岩矿。该矿点石英斑岩脉为岩浆期后热液沿NE向F1断裂充填形成的。区内矿体主要赋存于脉岩（石英斑岩）内，控矿因素主要受石英斑岩脉控制，属酸性脉岩类型。

（2）找矿标志。找矿标志：脉岩风化为白色、灰白色地段为直接找矿标志；脉岩是间接找矿标志，即沿脉岩走向寻找风化较好的地段。区域性深断裂带是矿的定位构造，用已知矿床的走向延伸方向是寻找新矿床的直接标志。

4 结论

4.1 矿床成矿规律

上碗棚地区成矿物质来源是石英斑岩脉，矿床成矿作用主要为内生成矿阶段。内生阶段为：根据区域资料，燕山早期岩浆沿北东向断裂贯入就位，形成上碗棚矿区矿床成矿母岩。风化壳自上而下依次划分为半风化带再过渡到基岩带(脉状母岩)。矿体产在石英斑岩脉半风化带或新鲜基岩中。本矿床成因类型属先内生成岩作用，产出石英斑岩脉，地表少量为外生作用原地风化残积型矿床。

4.2 矿床远景评价

根据区域资料及本次详查工作，V1矿沿走向两端延伸至矿区外围扔广泛产出灰白色细-中细粒石英斑岩体，厚度大，延伸距离长，且断续分布。本次工作的石英斑岩脉只占整个区域大断裂控制的石英斑岩脉一小部分，可见矿区外围南西侧田棚组及北东侧至万安一带寻找细-中细粒石英斑岩脉具有较大的找矿前景。

4.3 对今后地质勘查和未来矿山开采建议

根据区域资料及当地群众报矿，工作区外围发育广泛的石英斑岩脉群，对矿区外围寻找石英斑岩脉矿床具有较大的找矿远景。矿区的工业利用已有良好的开端，所以今后应加强对矿区的深加工研究，不断提高利用科技含量及资源利用效益。可以按品级指标圈出品质相对优良的矿，品质相对差的原矿和尾矿直接用于制作地面的原料。这种综合利用法可以提升矿床的价值。