廖 林
(中國建筑材料工業(yè)地質(zhì)勘查中心江西總隊(duì),江西 上饒 334000)
該砂巖礦區(qū)位于弋陽縣城343°方位,直距25公里處,屬弋陽縣中坂鎮(zhèn)管轄。礦區(qū)經(jīng)S205省道可連滬昆高鐵,滬昆高速、上萬高速至全國各地,交通便利。
礦區(qū)位于華夏板塊(Ⅱ)欽杭結(jié)合帶中段(Ⅱ1)宜(豐)德(興)混雜疊覆造山帶(Ⅱ11)萬年推覆地體(Ⅱ11-2)之南東部,贛東北深斷裂帶北側(cè),屬于沙坂-杉山街?jǐn)嘞菖璧貎?nèi)復(fù)式向斜的啞鈴狀構(gòu)造南西端膨脹部位。
區(qū)域出露地層主要有:中元古界雙橋山群下亞群(Pt2sha)、上亞群(Pt2shb)、古生界石炭系上統(tǒng)黃龍組(C2h)、船山組(C2c)、二疊系下統(tǒng)棲霞組(P1q)、安洲組(P1a)、中生界侏羅系下統(tǒng)多江組(J1d)、林山組(J1l)、第四系(Q)。
區(qū)域內(nèi)構(gòu)造形變特征方面,基底構(gòu)造以強(qiáng)烈的塑性變形為主,形成一系列緊閉型線狀褶皺,局部發(fā)生倒轉(zhuǎn),斷裂變形占次要地位。蓋層的構(gòu)造形變相對(duì)較弱,主要發(fā)育有寬展型褶皺和一些規(guī)模較大的走向及橫向斷裂;中生代后出現(xiàn)一系列長條形陸相構(gòu)造盆地,斷裂構(gòu)造甚為發(fā)育,局部地段有小型線狀褶皺相伴產(chǎn)出。與礦區(qū)有關(guān)的構(gòu)造主要有。
(1)丁源山—戴家村倒轉(zhuǎn)向斜:發(fā)育于復(fù)式向斜啞鈴狀構(gòu)造南西端膨脹部位的北西翼,軸線走向近乎北東—南西,北西翼正常,南東翼向南東倒轉(zhuǎn),軸面產(chǎn)狀120°∠75°左右,北西翼產(chǎn)狀120°∠40°左右,南東翼產(chǎn)狀110°∠55°左右。向斜核部為林山組上亞組上段,西南部被抬起,出露下亞組上段。兩翼從新至老為林山組上亞組下段、下亞組及多江組等地層組成。
(2)沙坂—杉山街?jǐn)嗔讶海盒纬捎谘嗌狡?,主要發(fā)育于沙坂—杉山街?jǐn)嘞菖璧剡吘壖芭璧刂校蟛糠譃樽呦驍鄬?。其中以北東向的斷層規(guī)模較大且最發(fā)育,北北東向斷層占次要且規(guī)模較小,并往往錯(cuò)斷北東向斷層。斷層以壓扭性為主,尤其是發(fā)育于斷陷盆地的南東側(cè)及邊部斷裂,斷面傾向變質(zhì)巖一側(cè),使變質(zhì)巖仰沖或推覆于早侏羅系地層之上。斷層多與褶皺軸近乎平行,斷層帶特征明顯,巖石擠壓破碎,擠壓片理及透鏡體十分發(fā)育,斷層面一般呈舒緩波狀,且傾角較平緩。張性斷層也有發(fā)育,張裂帶巖石常出現(xiàn)破碎和角礫化,破碎帶常有石英脈和方解石脈充填,地貌上出現(xiàn)一些筆直沖溝及陡峭斷層崖。
區(qū)域內(nèi)主要礦產(chǎn)有較小的煙煤層,建筑原料、配料,磚瓦原料等。
(1)礦區(qū)內(nèi)出露地層如下:第四系殘坡積粘土、侏羅系下統(tǒng)多江組(J1d)、林山組下亞組下段(J1l11),現(xiàn)由老至新分述如下。
侏羅系下統(tǒng)多江組(J1d):分布于勘查區(qū)北部,為勘查區(qū)賦礦層位,按巖性組合可分為五段,從上往下分述如下。
五段為黃褐色、灰黃色細(xì)粒石英砂巖夾少量透鏡狀雜色粉砂質(zhì)泥頁巖,與上伏林山組地層整合接觸。石英砂巖細(xì)粒結(jié)構(gòu),中厚層狀構(gòu)造,主要礦物是石英,偶見黃鐵礦團(tuán)塊,本段厚約50m;
四段為灰黃、灰褐、灰黑等色薄層狀雜色頁巖,局部夾炭質(zhì)頁巖,該段頁巖顏色較雜,間雜蘭紫、青灰、灰白等色,頁理發(fā)育,巖石較松散,厚約45m;
三段為青灰色、淺灰黃色中厚層狀石英砂巖夾少量粉砂質(zhì)頁巖,其中砂巖為中細(xì)粒結(jié)構(gòu),硬度相對(duì)較高。頁巖顏色較雜,有灰黃色、黃褐色、灰黑色等,呈透鏡狀或似層狀產(chǎn)出,本段在礦區(qū)南西部厚約30m,北東部厚約50m;
二段為灰黃、灰白、灰褐、灰黑等色薄層狀雜色粉砂質(zhì)泥頁巖,頁理發(fā)育,呈似層狀—層狀產(chǎn)出,局部地表缺失,平均厚約40m。
一段為灰黃色、棕黃色、黃褐色中厚層狀石英砂巖夾少量透鏡狀雜色粉砂質(zhì)泥頁巖,砂巖為中細(xì)粒結(jié)構(gòu),中厚層狀構(gòu)造。泥頁巖顏色較雜,呈透鏡狀—似層狀產(chǎn)出,該段位于礦區(qū)北西面,厚約200m,在礦區(qū)范圍內(nèi)未見底。
侏羅系下統(tǒng)林山組下亞組下段(J1l11):分布于勘查區(qū)南部,巖性主要為雜色粉砂質(zhì)頁巖、灰黑色含炭粉砂質(zhì)頁巖、泥質(zhì)粉砂巖、石英砂巖,含炭粉砂質(zhì)頁巖層可見黃鐵礦,水平層理發(fā)育,0線最厚214m(未見頂)。與下伏多江組(J1d)地層呈整合接觸。
(2)礦區(qū)構(gòu)造。勘查區(qū)屬于丁源山—戴家村倒轉(zhuǎn)向斜的北西翼,呈單斜構(gòu)造,但產(chǎn)狀變化較大,產(chǎn)狀126°~175°∠20°~72°。在勘查區(qū)4線以南西,產(chǎn)狀較陡,軸線走向北東55°,傾角39°~72°;在勘查區(qū)4線以北東產(chǎn)狀較為平緩,軸線走向轉(zhuǎn)向北東75°,傾角20°~58°。
區(qū)內(nèi)未見大的斷裂構(gòu)造。節(jié)理發(fā)育造成巖石破碎是本勘查區(qū)的特征。在深部,巖石節(jié)理面被白色石英細(xì)脈充填,在淺部受風(fēng)化作用影響,節(jié)理面被鐵質(zhì)薄膜浸染為褐黃色~褐黑色,節(jié)理的發(fā)育給礦床的風(fēng)化淋濾作用造成了良好的條件,故大氣降水后地表水向下滲濾,巖石受水潮濕后發(fā)生風(fēng)化,致使近地表礦石較為松軟,鐵含量升高,堿含量流失,顏色發(fā)生改變。
根據(jù)礦石結(jié)構(gòu)構(gòu)造、礦物組成與化學(xué)成分特征,主要有石英砂巖、石英礫巖、含礫石英砂巖三種礦石自然類型。
(1)石英砂巖型:是礦區(qū)主要礦石類型,分布于全區(qū)。巖石新鮮面主要呈青灰色、灰黑色,風(fēng)化后呈淺黃褐色、灰黃色、棕黃色等,砂狀結(jié)構(gòu),層狀構(gòu)造。礦石礦物成份主要為碎屑顆粒和膠結(jié)物組成,碎屑顆粒主要成份石英、巖屑、白云母,少量的長石及褐鐵礦,分選性較差,磨圓度為次棱角狀~次滾圓狀;膠結(jié)物成分為泥質(zhì)和鐵質(zhì),膠結(jié)類型為孔隙式膠結(jié)。
(2)石英礫巖型:是礦區(qū)次要礦石自然類型之一,主要為層間礫巖,ZK002-39可見,礦石主要呈淺青灰色~淺灰白色,礫狀結(jié)構(gòu),層狀構(gòu)造。礦石礦物成份主要為碎屑顆粒和膠結(jié)物組成。碎屑顆粒主要成份石英和巖屑,分選性較差,磨圓度為次棱角-次滾圓狀,礫徑2mm~26mm不等;膠結(jié)物主要為泥質(zhì)和鐵質(zhì)膠結(jié),可見極少量硅質(zhì)膠結(jié);膠結(jié)類型為孔隙式膠結(jié)。
(3)含礫石英砂巖型:是礦區(qū)次要礦石自然類型之一,在ZK002-44、ZK102-14~15、ZK202-24~1、ZK401-42與ZK402-52位置可見。礦石主要呈青灰色~灰白色,含礫砂狀結(jié)構(gòu),層狀構(gòu)造。礦石礦物成份主要為碎屑顆粒和膠結(jié)物組成,碎屑顆粒主要成份石英、巖屑及少量的黃鐵礦,膠結(jié)類型為孔隙式膠結(jié)。
(4)風(fēng)化型石英砂巖:是礦區(qū)次要礦石自然類型之一,在各鉆孔頂部可見,上部為淺黃褐色、淺黃色疏松狀亞砂土,由于近地表巖石裂隙發(fā)育風(fēng)化作用更為強(qiáng)烈,泥質(zhì)成分較高。
粉砂質(zhì)泥頁巖型:是礦區(qū)伴生礦主要礦石類型,與主礦體砂巖共生,巖石新鮮面主要呈為灰黃、灰褐、灰黑等色薄層狀雜色頁巖,局部夾炭質(zhì)頁巖,頁巖顏色較雜,間雜蘭紫、青灰、灰白等色,頁理發(fā)育,巖石較松散。
(1)砂巖礦礦石主要化學(xué)組分沿走向變化系數(shù)小18.45%,平均傾向變化系數(shù):SiO24.36%,Al2O324.68%,F(xiàn)e2O335.18%,R2O 27.50%,由此可見礦石質(zhì)量變化穩(wěn)定。礦體中粘土質(zhì)共生礦發(fā)育,與礦體呈互層狀,多呈透鏡狀和似層狀產(chǎn)出,厚度變化相對(duì)較大。礦體內(nèi)部結(jié)構(gòu)復(fù)雜程度屬中等。
(2)粘土質(zhì)原料礦礦石主要化學(xué)組分沿走向變化系數(shù)小14.72%,平均傾向變化系數(shù):硅酸率SM 21.22%,R2O18.27%,由此可見礦石質(zhì)量變化穩(wěn)定。礦體與砂巖礦共生礦發(fā)育,與礦體呈互層狀,多呈透鏡狀和似層狀產(chǎn)出,厚度變化相對(duì)較大。礦體內(nèi)部結(jié)構(gòu)復(fù)雜程度屬中等。
(3)礦體厚度較穩(wěn)定,礦體連續(xù),厚度變化較小,厚度變化系數(shù)34.15%。礦體厚度穩(wěn)定程度屬穩(wěn)定。
(4)礦體呈單斜構(gòu)造,產(chǎn)狀變化較大,在礦區(qū)南西側(cè),產(chǎn)狀較陡,軸線走向北東55°,傾角39°~72°;北東側(cè)產(chǎn)狀較為平緩,軸線走向轉(zhuǎn)向北東75°,傾角20°~58°。區(qū)內(nèi)未見大的斷裂構(gòu)造,僅礦區(qū)南側(cè)見F1逆斷層,對(duì)礦體無影響。構(gòu)造復(fù)雜程度屬簡單。
本次勘探地質(zhì)工作方法主要有地質(zhì)測量、槽探、鉆探、采樣測試等。在原詳查工作的基礎(chǔ)上,按照規(guī)范加密布置勘探線及鉆孔,各勘探線施工探槽,在原詳查工作的基礎(chǔ)上,在0線和2線之間以75m間距施放2′號(hào)勘探線,在2線和4線之間施放4′線,槽探工程在2′和4′線施工,鉆探工程在0、2′、2、4′四條勘探線上施工對(duì)各地質(zhì)工程按照規(guī)范進(jìn)行系統(tǒng)采樣及測試分析,達(dá)到系統(tǒng)地控制礦體的目的。野外測量則采用GPS全球定位系統(tǒng)進(jìn)行控制測量,以提高本次勘查工作的精度。室內(nèi)資料整理運(yùn)用GIS地理信息系統(tǒng)進(jìn)行綜合分析研究和數(shù)字化成圖,以提高勘探地質(zhì)報(bào)告的編制效率和質(zhì)量。
綜上所述,礦區(qū)內(nèi)粘土質(zhì)原料小礦體呈透鏡體狀、似層狀展布,大小及分布規(guī)律性較差,經(jīng)本次勘探工作,在各線上均已圈出,但在礦區(qū)北東及南西兩側(cè),深部控制相對(duì)較差,如果對(duì)材料質(zhì)量有較大影響,建議礦山在以后的生產(chǎn)勘探中增加鉆探工程,以達(dá)到更好地控制目的。