朝阳县水泉膨润土矿地质特征及工作建议

(整期优先)网络出版时间:2020-10-13
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朝阳县水泉膨润土矿地质特征及工作建议

佟宇 王琦

辽宁省有色地质一〇九队有限责任公司 中国 · 辽宁 朝阳 122000

摘要】辽宁省朝阳县水泉膨润土矿区位于华北陆块—燕山中新元古代裂陷带—辽西中生代上叠盆地带—朝阳中生代叠加盆—岭系内金岭寺—羊山火山岩盆地北部边缘。膨润土矿体赋存于蓝旗组流纹质角砾凝灰岩中,属层控矿床。论文通过对已知矿体研究,归纳找矿标志,总结找矿方向,为下一步勘查奠定基础。

关键词】膨润土矿;地质特征;建议

Geological Characteristics and Working Suggestions of Shuiquan Bentonite Mine in Chaoyang County

Yu Tong Qi Wang

Liaoning Nonferrous Geology Team 109 Co., Ltd.,

Chaoyang, Liaoning, 122000, China

【Abstract】The Shuiquan bentonite mining area in Chaoyang County, Liaoning Province is located in the north China block, Yanshan meso neoproterozoic rift zone, western Liaoning mesozoic upper basin zone, Chaoyang mesozoic superimposed basin, inner Jinlingsi Yangshan volcanic rock basin. The bentonite ore body occurs in the rhyolitic breccia tuff of Lanqi formation, which belongs to stratabound deposit. Through the study of known ore bodies, this paper summarizes the prospecting indicators and prospecting directions, which lays the foundation for the next exploration.

【Keywords】bentonite; geological characteristics; advice

1 区域地质背景

水泉膨润土矿区位于华北陆块—燕山中新元古代裂陷带—辽西中生代上叠盆地带—朝阳中生代叠加盆—岭系内金岭寺—羊山火山岩盆地北部边缘1]。中生代时期,在承德—北票大断裂以南,地壳活动频繁,大幅度下降,形成了中生代断陷盆地,该断陷盆地沉积了厚度巨大的中生代地层,并伴随着大量而频繁的火山喷发。金岭寺—羊山断陷盆地内从侏罗纪开始接受沉积,形成一套厚度巨大的以中酸性火山凝灰岩、安山岩、火山碎屑岩等为主的火山岩、火山碎屑岩建造,并夹杂有陆源碎屑岩沉积及湖相沉积,形成由朝阳县古山子—西营子—胜利—六家子,长达100km,呈北东向展布的膨润土成矿带,在该成矿带上分布众多的膨润土矿矿点。

2 矿区地质

矿区内出露地层为侏罗系中、上统的兰旗组、土城子组、白垩系下统义县组及第四系2](见图1)。

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1—第四系;2—闪长岩;3—安山岩;4—凝灰岩;5—灰紫色凝灰质砂页岩;6—流纹质角砾凝灰岩;7—矿体;8—地层产状;9—见矿钻孔;10—未见矿钻孔;11—探槽;12—勘探线及编号

图1 辽宁省朝阳县古山子乡水泉膨润土矿区地质面略图

侏罗系蓝旗组:流纹质角砾凝灰岩,出露于矿区北部及矿区南部,单斜层状产出,与上覆地层(J3 整合接触。地层产状,倾向130°,倾角17°~35°。灰绿色~灰白色,砂质结构,层状构造、似流纹状构造。岩石主要成分为长石、石英、火山碎屑、玻屑、晶屑等。岩石中见少量角砾,其成分为流纹质岩屑,次棱角状。岩石具绿泥石化、高岭土化、蒙脱石化。

侏罗系土城子组一段:灰紫色凝灰质砂页岩,分布于矿区中南部。单斜层状产出,地层产状,倾向 130°,倾角 25°~35°,局部与上覆该组三段平行不整合接触,砂页岩呈紫红色,砂质结构,层状构造、页理。岩石组成以火山岩屑为主,岩屑呈次棱角状,胶结物为火山凝灰质,少见石英、长石、黑云母等矿物晶屑,页岩由凝灰质及安山质岩石构成页理,单层厚1~5cm,具有明显的泥质结构页理状构造,岩石中凝灰质具有蒙脱石等粘土质矿化蚀变现象。

侏罗系土城子组二段:灰紫色角砾岩,分布于矿区中南部,向斜层状产出,倾向310°,倾角 25°~27°,与上覆该组三段及下部该组一段呈整合接触;砾岩呈灰紫色,砾石岩性以流纹岩、安山岩为主,浑圆卵石状,被细碎火山岩屑胶结,砾石呈定向排列,构成岩层层理,层厚0.1~0.5m。

土城子组三段:灰白、灰绿色凝灰岩,出露于矿区中西部。向斜层状产出,地层产状,倾向135°、305°两组产状,倾角 35°~40°。凝灰结构,局部为砂质结构,块状构造,主要由火山岩屑及凝灰质组成,火山岩屑次棱角状,粒度0.5~5mm,胶结物为凝灰质,部分黏土化、碳酸盐化,见有石英、长石、黑云母等矿物晶屑。

白垩系义县组:主要为灰紫色安山岩,安山结构、斑状结构,块状构造,少见气孔。主要矿物成分为斜长石、角闪石、辉石,少量黑云母,斑晶主要为斜长石,基质为隐晶质,主要为长英质矿物等。岩石多具高岭土化、绿泥石化蚀变。

第四系:河床砂砾石、黄土,分布山间谷地及平川地带。

区内仅见有北东向褶皱构造,展布于整个矿区,表现为一组褶皱组合。北部为一个背斜构造,岩层倾向北西,倾角较缓;南中部为一个向斜构造,岩层倾向310°、130°,倾角25°~35°,整个矿区其地质构造较为简单。

矿区内侵入岩为次火山岩侵入体。燕山期闪长岩呈岩珠状侵入于蓝旗组流纹质角砾凝灰岩体中,出露面积约0.1km2

3 矿床地质

3.1矿体(化)地质特征

矿区内膨润土矿体赋存于蓝旗组流纹质角砾凝灰岩中,属层控矿床。矿体走向北东,倾向呈北西、南东两组产状展布,主矿体连续性好2](见图2)。

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1—安山岩;2—流纹质角砾凝灰岩;3—矿体;4—矿化体;5—钻孔及编号;6—槽探及编号

图2 古山子乡水泉膨润土矿区4线地质剖面略图

①第一组矿体:地表工程控制延长400~1200m,倾向310°,倾角17°~25°,蒙脱石品位50.0%~56.15%,平均品位53.10%,垂直厚度最大21.90m,最小1.84m,平均垂直厚度8.99~11.99m,赋存标高+394m~+286m;

②第二组矿体:地表工程控制延长430~780m,倾向130°,倾角25°~27°,蒙脱石品位50.00%~74.67%,平均品位55.73%,矿体垂直厚度最大23.90m,最小3.06m,平均厚度3.06~12.87m,赋存标高+330m~+240m;

3.2 矿石质量

矿区内膨润土类型为钙基膨润土,以绿色为主,白色、粉红色次之;均为鳞片变晶结构,土状、致密块状构造。均具皂状或蜡状光泽,贝壳状断口明显,手感滑润,遇水易解散、碎裂、膨胀等特征。

矿石主要矿物为蒙脱石,矿石中含有少量的火山岩碎屑,且不均匀分布,长石、石英、黑云母等矿物晶屑少见。钙基膨润土蒙脱石含量(单工程统计)50.00%~74.67%。

4 矿床成因及找矿标志

4.1矿床成因

根据膨润土矿体含矿岩石和矿体的形态、产状、结构、构造、控矿条件等特征,初步认为膨润土矿的成矿原岩为流纹质角砾凝灰岩,这类凝灰质碎屑经沉积、构造及后期次火山岩体侵入过程中的热变质、蒙脱石化蚀变形成膨润土矿。矿床成因类型初步确定为火山喷发沉积变质型。

4.2找矿标志

①膨润土矿体受流纹质角砾凝灰岩岩层所控制,其成因与次火山岩体关系密切,认为沿安山岩及凝灰岩接触带是找矿的有利部位。

②地表膨润土矿体露头均属直接找矿标志。

5 结语

①该区已经找到一个中型膨润土矿,而且成矿条件优越,具备形成大型、超大型膨润土矿的条件,建议对其进一步加大找矿力度。

②经过钻探验证发现本区1号膨润土矿体东部深部有变厚趋势,3号矿体西端及深部未进行控制,建议下一步钻探施工应适当进行1号矿体4线、6线以东深部控制以及3号矿体西端及深部控制。

参考文献

[1]辽宁省地质勘查院.中国区域地质志·辽宁志[M].北京:地质出版社,2017.

[2]张磊,佟宇,骆健,等.辽宁省朝阳县古山子乡水泉膨润土矿普查地质报告[R].2013:10-35.

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