河源断裂带石英岩矿成矿地质特征

刘 治

(广东省核工业地质局 二九二大队，广东 河源 517001)

河源断裂带在蓝口镇至柳城镇一带出露明显，境内设置有多个脉石英矿权(详见河源断裂带蓝口镇长江头—柳城镇白石嶂石英岩矿分布图)，通过近年来对多个矿权内石英岩的野外调查、分析测试、综合研究等，基本摸清了河源断裂带蓝口镇至柳城镇一带出露的石英岩矿成矿地质特征。本文侧重阐述了河源—邵武断裂带[1]南部河源断裂带蓝口镇至柳城镇一带出露的石英岩矿成矿地质特征、成因浅析。

1 区域地质背景

燕山运动后期，华夏地块东南部边缘进入拉伸阶段，出现弧后扩张，形成北北东向和北东东向断裂带及拉张盆地，其中包括现在的河源盆地，而控制这些拉张盆地的主要断裂带便有河源—邵武断裂带。河源断裂带自晚侏罗世—早白垩系活动以来，晚期在第三纪反复活动，至今仍未停止，以左旋走滑活动为主，属地壳深大断裂。

2 断裂带的展布特征

河源断裂带总体走向NE，局部NNE或NEE，呈“S”形弯曲，倾向SE，倾角30°～50°。河源断裂带是不同地貌单元的分界线，南东侧相对下降，为堆积地形；北西侧相对上升，为侵蚀地形[2]。河源断裂带控制着一系列中、新生代盆地，包括河源盆地、灯塔盆地等。同时，河源断裂带对温泉的分布有明显的控制作用[3]，高埔岗温泉、响水温泉、长龙温泉及美石下温泉的热水经钻孔或管井钻探查明，其热储正产于河源断裂的硅化带中。各处温泉主泉眼的产出除出露于河源断裂带等主干断裂上以外，其他泉眼多数出露于河源断裂、次级断裂及小断裂交叉点上，形成控制泉眼产出的断层。

3 断裂带岩石地层特征

河源断裂带东侧盆地为基底的类复理石建造[4]底部的火山湖泊碎屑岩建造、上部的红色碎屑岩建造；西侧盆地为基底的类复理石建造、盖层的红色碎屑岩建造。

断裂是岩浆活动的通道。河源地区岩浆活动强烈，燕山三期是区内岩浆侵入的主要时期，区内燕山三期细、中、中粗粒斑状黑云母花岗岩发育。断裂作为热液运移的主要渠道，河源断裂在蓝口镇至柳城镇一带地表最直接的表现就是以石英岩带为主的构造(图1)，主要由石英岩带与动力变质作用形成。

图1 河源断裂带蓝口镇长江头—柳城镇白石嶂石英岩矿分布

4 石英岩矿地质特征

4.1 围岩特征

石英岩矿体的围岩为棕紫色—棕红色含砾粗砂岩、砂砾岩、构造泥岩，近矿围岩为石英岩。矿体顶板为棕紫色—棕红色含砾粗砂岩、砂砾岩已被风化剥蚀，矿体裸露地表。

石英岩矿体底板为构造泥岩，构造泥岩呈黄色、土黄色、浅黄色，主要由糜棱岩化的构造泥、挤压破碎的角砾状石英岩、石英岩碎块、石英岩碎屑等组成，岩芯呈砂土状、碎块状、角砾状，结构松散，胶结程度低。近矿围岩为铁含量超标的石英岩。

4.2 石英岩组分特征

石英岩矿石中的主要矿物为石英及少量长石、褐铁矿、赤铁矿、高岭石、绿泥石及绢云母等。受组分含量等因素影响，石英岩矿石呈现不同的颜色，其中Ⅰ、Ⅱ级品矿石主要呈粉白色、乳白色，Ⅲ、Ⅳ级品矿石主要呈浅灰白色、浅黄白色、浅肉红色。石英岩矿石呈细粒变晶结构、交代残余结构、碎斑状结构，块状构造、晶洞状构造及网脉状构造[5]。石英岩矿石中的石英含量大于90%，石英多呈他形粒状，少数具波状消光，裂纹发育，沿裂纹及边部有绢云母交代，可分为早期与晚期2种石英，早期形成的石英呈碎斑状、碎基状，含量70.0%～75.0%，晚期形成的石英受后期构造的影响充填于石英岩的裂隙中，呈不规则陡倾脉状产出，脉宽一般为0.1～1.2 cm。脉中石英呈无色半透明、透明，具油脂光泽，大多呈他形粒状，少数为结晶较好的水晶，含量25%～30%。石英岩矿石中的长石具简单双晶和聚片双晶，呈柱状，绝大多数被硅质交代，残留的碎斑主要为石英、钾长石。

选取V1号矿体的部分劈芯样及V2号矿体的部分劈芯及刻槽样进行化学分析，其中对SiO2、Al2O3、Fe2O3数据所作的统计相关分析结果见表1。

表1 矿体主要组分相关分析结果

以东源县蓝口镇礤下矿区玻璃用石英岩矿为例，矿石中的有用组分为SiO2，平均含量大于97%，矿石质量较好，其中V1号矿体SiO2含量94.50%～99.57%，平均含量97.61%，品位变化系数1.18%，含量稳定，分布均匀；V2号矿体SiO2含量为93.64%～99.48%，平均含量98.11%，品位变化系数1.36%，含量稳定，分布均匀。

矿石中SiO2与Al2O3呈负相关，其相关系数为-0.945 3～-0.322 8，负相关的信度很高(0.001)；SiO2与Fe2O3呈负相关，相关系数-0.533 4～-0.291 2，负相关信度高(0.001 ～0.010)；Al2O3与Fe2O3呈正相关，相关系数0.395 6～0.437 7，正相关信度很高(0.001)。

统计结果表明：矿石中SiO2与Al2O3、Fe2O3含量呈消涨关系，总体上SiO2含量高则Al2O3、Fe2O3含量低；而Al2O3与Fe2O3含量成正相关，总体上Al2O3含量高则Fe2O3含量也高。

5 成因浅析

矿床的形成主要有物质来源和成矿热液运移通道或成矿空间2个最重要的因素。成矿物质来源一般认为主要是赋矿地层提供或者岩浆活动提供，成矿热液运移通道或成矿空间主要与构造活动有关。因此，控矿因素主要是与地层、岩浆活动及构造活动有关。

根据以上原则，总结前人资料分析，河源断裂带是一个多期次活动的断裂。河源断裂带早期为压扭性活动为主，中晚期呈张扭性活动[6-8]为主，后期的构造活动以张扭性活动为主。河源断裂带早期受南北向扭力产生北西—南东向的侧压力，产生了一套以压碎岩、碎裂岩、糜棱岩等为主软弱岩层。中晚期以张扭性活动为主，原压力方向相对松弛，上盘不断下滑，为红色粉砂岩、砂砾岩沉积创造了有利条件，最终形成了河源盆地。与此同时，形成的富含硅质的热水充填交代的压碎岩等，在压力逐渐减少、温度逐渐变低的过程中，热水中的硅质从高温高压的水中析出交代压碎岩中的长石、黑云母等，并充填在压碎岩的裂隙及孔隙中，为石英岩矿的形成创造了条件。后期则是以张扭性活动为主的构造活动，前期形成的热液型石英岩遭受进一步破碎，进而产生糜棱岩、糜棱角砾岩及形成了不规则的裂隙，晚期的高温高压的热水在温度逐渐变低及压力逐步变小的过程中析出硅质，充填在石英岩的裂隙中，既增加了SiO2含量又带走了部分Fe2O3等，于是便形成了富含SiO2的热液型石英岩矿。

河源断裂带中的石英岩矿石主要由SiO2含量较高的硅质岩经热液变质作用形成，晚期含高SiO2热液起着交代叠加作用，故河源断裂带的石英岩矿属中温热液交代变质(蚀变)型矿床。

6 结语

柳城镇至蓝口镇一带石英矿基本出露地表，矿层最大厚度达85 m，平均约25 m，石英矿层连续性好，厚度稳定，品位稳定，开采技术条件较好，可直接露天开采。柳城镇至蓝口镇一带石英矿现已设置多个采矿权，根据资源储量估算报告及矿产资源调查情况，累计查明可信储量约4 700万t。除此之外，另有多个地段尚未设立采矿权。采用水平投影法粗略估算柳城镇至蓝口镇一带石英矿潜在可采矿产资源量近2亿t。按照目前的石英岩矿单价及产业附加值、深加工产业链等参考，仅河源断裂带在柳城镇至蓝口镇一带石英岩矿潜在价值就已达千亿级，相关产业发展前景可观。