河南省西南部一带白云母矿体地质特征

【摘 要】为了加快豫西南云母矿资源勘查步伐，促进矿产资源的合理开发和利用，在矿区范围内进行的生产勘查工作，目的是以现代成矿理论为指导，尽快查明区内外白云母矿的潜力，研究其赋存地质成矿条件，为提交一个可供开发利用的白云母矿基地提供地质依据。

【关健词】豫西南、白云母矿、开发利用、地质成矿条件、地质成矿理论

一、区域地质特征

工作区位于华北地台南缘与秦岭褶皱系衔接部位的 “卢氏—确山构造带上”，处于F2‘马超营—确山断裂带’和F3‘栾川—明港断裂带’之间（图2-1）。区域上除、上二叠系、下石炭系、泥盆、志留、奥陶系等地层外，其他各时代地层均有出露。太古宇太华群出露薄山水库南至董楼一带，中元古界熊耳群主要出露在薄山水库西到新安店镇陶岗一带。太华群及熊耳群位于区域最主要的大型复式背斜邓庄铺—阎庄复式背斜的核部，构成了本区主要的构造格架，它们的南北两翼分别分布着中元古界汝阳群云梦山组、白草坪组、北大尖组。新元古界洛峪群在工作区外北部零星出露，栾川群分布在工作区南部，主要为一套碳酸盐沉积，与北部汝阳群被晋宁期基性侵入岩体（ν23）所隔开，侏罗系仅见于薄山水库东坡，马尾山西坡的107公路两侧，白垩系在薄山水库附近零星出露。

二、地层

区内出露的地层为矿区出露地层主要为太古界太华群（Arth）、中元古界汝阳群和第四系。现将地层主要岩性特征由老至新简述如下。

（一）太古界太华群（Arth）。在矿区南部分布较广的一套浅变质岩地层，岩性主要为斜长角闪片岩、黑云斜长片麻岩。

（二）中元古界汝阳群。在矿区大面积分布，岩性主要为白云母片岩﹑石英白云片岩﹑白云石英片岩﹑二云石英片岩﹑黑云石英片岩﹑白云钾长石英片麻岩﹑钾长石英片麻岩﹑石英岩﹑矿区中部发现一处变粒岩俘虏体。该段地层厚约100m左右，矿层平均厚度约35m。

三、矿体地质特征

矿体分布在矿区中南部，近东西向贯穿矿区，由TC0、TC1 、TC3 、TC4、TC6、 TC7、TC9、 TC11 、TC12、ZK0001 、ZK0002、 ZK0003、 ZK0301、 ZK0302、 ZK0303 、ZK0401、 ZK0801等17个工程控制，矿体东西长度为1450m、南北宽度约300～600m不等，垂直矿体深度15～45m平均厚度约30m，出露面积约0.52km2向西延伸出区外。矿体形态大体为似层状。产状走向近东西向，倾向北北东，倾角约23～25°。矿体围岩以片麻岩、斜长角闪片岩等为主。

四、矿石质量

经野外勘查地表为白云母矿，厚度为15—45 m，平均厚度约35 m，之下为二云石英片岩及黑云石英片岩夹薄层状石英岩，地表矿石矿物组合比较简单，根据前期取样分析，主要为白云母、石英，少量斜长石、黑云母。其中白云母含量可达65～78%，石英含量占25～35%。矿石质量良好。其下为白云石英岩，厚度约8-10 m，下部白云母含量较低，矿石自然类型均为白云石英片岩主要为石英、白云母、少量斜长石、黑云母。其中石英含量占60～70%，白云母含量可达30～45%。

五、矿石类型

根据矿石的结构构造、矿物成分及含量、化学成分等特征，将矿石自然类型大致划分为三类，即（1）白云母片岩、（2）石英白云片岩、（3）白云石英片岩。各矿石类型特征分述如下。%左右，粒度0.05-1mm。因受力作用具皱纹层状构造的特征，呈现波浪起伏的皱纹状。

六、矿床成因及找矿标志

（一）区域变质作用。根据大量区域地质资料分析，中元古界一套地槽型火山—沉积建造，以层凝灰岩、火山碎屑沉积岩和陆源碎屑沉积岩并存为特征，其原始沉积环境可能形成于一个深大断裂而引起的陆间盆地，或大陆边缘沉降带。其沉降速度快，压力迅速增大。本矿区白云母，与泥质、砂质沉积岩相类似，本类岩石的原岩为泥质、砂质泥岩、泥质石英砂岩，常发育在火山沉积旋回的上部。地壳快速下沉时，导致巨厚的堆积，由于压力迅速加大，而温度上升则相对缓慢，出现高压低温的变质环境，致使原岩受到变质重结晶。石英是稳定矿物，为砂质（或石英质）成份经重结晶而来，白云母则是特征变质矿物，是由泥质以及凝灰质变质而得，在原岩层理基础上，本变质岩层发展成片状构造。在漫长在地质构造力的作用下岩（矿）层又被揉皱起伏。且由于变质作用的加剧，使得岩（矿）石具有鳞片变晶结构。因此，矿床形成中明显表现出区域变质作用并且受到构造运动应力的影响。

（二） 地表受风化作用。在漫长的地质历史过程中，本区地层经历了构造运动，由于褶皱的形成，使矿区岩层裸露于地表，加之裂隙（节理）的发育为风化作用提供了有利条件。经过长期的风化作用使岩石矿物成分进一步发生变化。

（三）找矿标志。通过白云母矿的矿物学特征研究，结合区域地质背景资料分析以及成矿环境与成矿作用的探讨，其成矿规律为一套白云母（碎云母）地层。

七、矿区伴生矿产综合评价

该区矿产资源主要有白云母矿、磁铁矿、萤石矿。白云母矿：分布于全区。磁铁矿：矿区南部出露斜长角闪片岩及矿区北部片麻岩含少量磁铁矿。萤石矿：矿区西部大理岩夹薄层萤石矿脉。脉宽约0.3-0.7m，长约20m。

（一）矿体规模、形态及产状。依据17个探矿工程揭露矿体规模较大，分布于地表，呈块状，真厚度10.98m-77.98 m，多为倾斜延伸较大。I矿体长约1500 m，为大脉状矿体，矿体平均真厚度35m。局部出现夹石，但总体厚度变化较小，沿倾斜方向也具膨大缩小和尖灭现象，矿体厚度变化系数较小。矿体倾角均较缓（20°—28°），矿体以北东走向为主，倾向北西。

（二）矿体赋存规律。该区矿体均呈近东西向平行展布，在走向、倾向上呈舒缓波状变化。矿体的厚度、长度及延深大小宽度及其产状变化不大。

八、矿石加工技术性能

（一）采样种类、方法及其代表性

选矿试验样分别河南省确山县任店镇赵庄片麻岩矿区白云母（碎云母）矿体稳定分布的地段，在矿体内选择具有代表性的12个地段用挖掘机开挖至3m以下未风化层进行采样，样品重量为4吨。

（二）实验种类、方法及结果。矿物在分选之前为达到合适的粒度，首先要进行磨矿。在相同条件下进行了球磨与棒磨的对比试验，结果表明，棒磨有利于保护大片云母晶体，促进云母片状集合体的剥离，增大云母片的径厚比，更为重要的是这种磨矿扩大了云母与长石、石英等砾角状颗粒在粒度上的差异，这就为后续选别作业创造了良好条件。另外，针对棒磨做了磨矿浓度和磨矿时间的试验。

九、结论

白云母矿石质量总体较好。质量较稳定。矿石品级的化学成分总体变化不大。预计估算资源量达到国内之最。