我国16个脉石英成矿区带,你知道几个?

2023-07-11

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脉石英中SiO2含量一般在98%左右,是加工高纯石英砂理想的矿物原料之一。我国脉石英矿分布广泛,主要分布在江西、四川、安徽、新疆、黑龙江、陕西、湖南、浙江、广西9个省份,以中、小型矿床为主。

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根据成矿区带划分方法及我国区域地质背景资料,可划分为东秦岭-大别、安徽旌德-青阳-浙江安吉、武功山-武夷山-赣南隆起、上扬子东部-龙门山-大巴山(陆缘坳陷)、东海-赣榆、鲁西隆起等16个脉石英成矿区带。

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1、阿尔泰地块脉石英成矿区带

本区属古亚洲成矿域(Ⅰ)阿尔泰成矿省(Ⅱ-1)。阿尔泰地区的伟晶岩脉十分发育,与美国Spruce Pine地区伟晶岩型高纯石英矿有着相似的成因机制和岩石地球化学特征,具有一定的成矿潜力。

已发现2处脉石英矿,查明脉石英资源量197.7万t。其中新疆哈巴河县齐巴尔铁列克脉石英矿为一受北北西向张扭性断裂构造控制的热液充填石英脉,围岩为中泥盆统阿勒泰组灰绿色变质砂岩,石英脉成矿时代为晚古生代,共圈定2条矿体,组分平均含量SiO298.32%、Fe2O30.23%、Al2O30.57%,查明资源量184.7万t。

2、伊犁微板块南缘脉石英成矿区带

本区属古亚洲成矿域(Ⅰ)伊犁成矿省(Ⅱ-3)、伊犁微板块南缘(造山带)成矿带(Ⅲ-11)。区内地层主要为新太古界—元古界及早古生界,已发现脉石英矿床3处,SiO2含量97.09%~98.58%,其中新疆和静县措尔奥脉石英矿规模较大,查明资源量308.5万t,具有一定的成矿潜力。

3、中祁连脉石英成矿区带

本区属秦祁—昆仑成矿域(Ⅰ)阿尔金—祁连成矿省(Ⅱ-5)。脉石英分布于青海省柴达木盆地北缘(柴北缘)一带印支期花岗岩体中,该区花岗岩体分布面积大,附近有多期次岩浆活动,区域构造活动较强烈,具有较好的石英脉成矿条件。已发现青海大柴旦行委大头羊西沟脉石英矿1处,该脉石英产于印支期花岗岩中,SiO2含量96.69%~99.28%。通过提纯试验,SiO2含量可达99.99%,查明资源量927.06万t。

4、东秦岭-大别山脉石英成矿区带

本区属于秦祁—昆仑成矿域(Ⅰ)秦岭-大别成矿省(Ⅱ-7)。成因类型矿属中—低温岩浆热液型和变质热液型。成矿带沿东秦岭-大别山呈北北东向展布。区内出露地层为太古界、元古界及古生界,褶皱及断裂发育。区内吕梁期、燕山期花岗岩发育,且均富含硅,岩浆不仅带来了矿液,而且为围岩提供了大量热源,使围岩中硅被活化转移,为脉石英矿体提供了丰富的成矿物质来源。区内已查明的脉石英矿产地5处,查明脉石英资源储量731.4万t。SiO2含量96.22%~99.35%。湖北蕲春县灵虬山脉石英矿由吕梁期岩浆岩顺层侵入于中元古代红安群黑云斜长角闪岩、斜长角闪岩、角闪石岩。产状与围岩基本一致,由于发生变质作用,围岩普遍变为黑云母片岩和黑云母石英片岩。共发育6条脉石英,SiO2含量绝大部分在99%以上。

在陕西商洛市竹林关-新庙一带圈定脉石英(水晶)找矿靶区4处,预测脉石英资源量336万t。在大别山东段提交脉石英找矿靶区3处,预测脉石英资源量112万t。

5、东海-赣榆脉石英(水晶)成矿区带

本区属于滨太平洋成矿域(Ⅰ)秦岭—大别成矿省(Ⅱ-7)。地处华北板块与扬子板块之间苏鲁造山带,是秦岭-大别造山带在郯庐断裂以东的东延部分,是整个秦岭造山带中折返抬高部位。本区水晶、含水晶脉石英主要产于大别-苏鲁变质带的东部,集中分布在东海、新沂一带。东海县水晶资源丰富,是我国最重要的硅产业基地。脉石英(水晶矿)主要位于榴辉岩与片麻岩接触部位,或位于榴辉岩、片麻岩和角闪岩的裂隙中,这一特征决定了水晶矿与板块折返有关的重结晶和退变质有关。

本区脉石英矿床属于中—低温热液矿床,形成于印支晚期,为构造运动折返阶段。本区石英SiO2含量99.5%以上,满足高纯石英砂原料的质量要求。

在该成矿带提交了脉石英矿产地1处,圈定远景区6处,预测脉石英资源量322.24万t,组分含量SiO26.68%~99.85%、Al2O30.06%~1.83%、Fe2O30.02%~0.30%、CaO0.05%~0.60%,具有较好的成矿潜力。

6、小兴安岭-张广才岭造山带脉石英成矿区带

本区属于滨太平洋成矿域(Ⅰ)吉黑成矿省(Ⅱ-6),位于黑龙江南部及吉林中东部地区。区内中生代侵入岩出露面积较广,由老至新分别为中二叠世花岗闪长岩,晚三叠世花岗闪长岩、二长花岗岩,其次为少量辉长岩、闪长岩等。

脉石英矿主要分布在吉林省汪清县、珲春市、延吉市、龙井市及黑龙江省东宁县。该成矿带共发现小型矿床6处,成因类型为岩浆热液型,累计查明脉石英资源储量134.8万t,SiO2含量96.68%~99.85%。黑龙江东宁会川脉石英矿属于岩浆期后热液型,产于花岗岩与石炭—二叠纪杨木组云母石英片岩接触带附近,接触面呈不规则状,组分平均含量SiO298.63%、Al2O30.46%、Fe2O30.091%、TiO20.01%,查明脉石英资源量93.94万t。

7、辽东隆起脉石英成矿区带

本区属于滨太平洋成矿域(Ⅰ)华北陆块成矿省(Ⅱ-14)。该区经历了多期构造运动的发展和演化,褶皱断裂发育。区内脉石英矿床(点)在空间分布上多以岩株(体)为中心,产于中生代岩浆岩岩体内部或接触带附近。已发现热液型脉石英矿床4处,均为小型,查明脉石英资源量13.2万t。

8、鲁西隆起脉石英成矿区带

本区属于滨太平洋成矿域(Ⅰ)华北陆块成矿省(Ⅱ-14)。大地构造位于鲁西隆起区。区内变质作用强烈,岩浆岩侵入频繁。脉石英矿体赋存于新太古代二长花岗岩和闪长岩内,在区内傲徕山序列及泰山序列侵入岩是主要围岩。矿床类型为变质热液型、岩浆热液型、伟晶岩型。区内主要控矿构造为韧性剪切变形派生的雁列张裂隙,脉石英主要呈北西或北北西走向,其次呈北东或北北东走向。查明脉石英矿4处,均为小型,查明资源量7.56万t。

在临沂中北部地区提交了脉石英矿产地1处,找矿靶区3处,预测脉石英资源量127万t。SiO2含量98.71%~99.74%,成矿区带内及外围低温热液型脉石英矿找矿前景较好。

9、小秦岭-豫西脉石英成矿区带

本区属于滨太平洋成矿域(Ⅰ)华北陆块成矿省(Ⅱ-14)。大地构造位置位于华北陆块南缘。脉石英矿床主要赋存于中元古界长城系熊耳群。区内岩浆活动频繁,其中中生代岩浆活动最为强烈。区内主要有钼、钨、铅、锌、银、金等金属矿产资源和萤石、脉石英等非金属矿产。已发现水晶矿点7处,脉石英矿1处。

河南省栾川脉石英矿位于马超营断裂带南侧,赋存中熊耳群火山岩地层中。共有11条具一定规模的脉石英矿体,查明脉石英资源量324.45万t,SiO2含量97.68%~99.00%,成矿温度主要集中在100~160℃,成因类型属于低温岩浆热液型。

10、安徽旌德-青阳-浙江安吉脉石英成矿区带

位于滨太平洋成矿域(Ⅰ)扬子成矿省(Ⅱ-15)。大地构造位置位于江南隆起东段,脉石英矿床主要分布在安徽省西南部的旌德县、青阳县、绩溪、休宁县和浙江安吉。出露地层为中—新元古界及古生界。断裂构造活动强烈,北东向断裂大量发育,同时伴随大规模的酸性和中性火山岩喷溢,形成北东分布的井谭组。受深部岩体的顶托,广泛发育一系列呈放射状排列的张性裂隙,为脉石英的形成提供了良好的容矿空间。区内查明脉石英矿7处,成因类型为变质热液及岩浆热液,查明脉石英资源量955.4万t,具有较好的成矿潜力。

浙江安吉县章村脉石英矿产于下寒武统荷圹组中薄层条带硅质岩断裂构造中,共有2个矿体,形成于燕山期,岩浆侵入伴有大量汽水热液作用,含SiO2的热液沿断层灌入形成脉石英矿。围岩受热液蚀变作用发生强烈硅化。

在成矿带南部圈定了休宁县五城新岭脚—汪芝松、璜茅—米坳脉石英矿找矿靶区两处,查明脉石英资源量66万t。

11、上扬子东部—龙门山—大巴山(陆缘坳陷)脉石英成矿区带

位于滨太平洋成矿域(Ⅰ)扬子成矿省(Ⅱ-15)龙门山—大巴山(陆缘坳陷)成矿带(Ⅲ-73)及上扬子中—东部(坳褶带)成矿带(Ⅲ-77)。已发现脉石英矿4处。查明脉石英资源量1455.8万t。

12、江南隆起西段脉石英成矿区带

位于滨太平洋成矿域(Ⅰ)、扬子成矿省(Ⅱ-15),大地构造位置位于江南隆起西段,湖南城步地区。本区位于华夏、扬子两大地构造单元过渡地带,地处雪峰山弧形构造带南西端,桃江—城步、溆浦—武阳深大断裂通过,是深源岩浆及成矿流体上升的通道。区内岩浆活动频繁,先后经历了加里东、印支、燕山期活动。本区构造运动主要表现为挤压及抬升,形成一系列的褶皱与逆断层。燕山晚期为区域后造山伸展环境,张性断层有所发育,局部引起岩石圈局部拆沉,深部高硅热液沿张性断裂运移最终充填次级裂隙形成脉石英矿。含晶脉石英产于片岩、砂质板岩、硅质板岩中,分布于断裂两侧与之平行的低级断裂、岩体与围岩接触带、背斜转折端或轴部附近。

在湖南城步地区发现脉石英找矿靶区3处,石英矿主要赋存于青白口纪片岩及花岗岩中,预测脉石英资源量463万t,SiO2平均含量99.55%,成矿潜力较大。

13、武功山—武夷山—赣南隆起脉石英成矿区带

位于滨太平洋成矿域(Ⅰ)、扬子成矿省(Ⅱ-15),大地构造位置位于武功山—武夷山一带,地处浙江西南部、江西东部、福建西部、广东东北部。成矿带位于欧亚大陆东南部中国东南活动大陆边缘内带,属华夏古陆的重要组成部分,是环太平洋中、新生代巨型构造—岩浆岩带中的重要成矿区之一。脉石英成因类型为岩浆热液型、伟晶岩型。区内已发现脉石英矿床113处,其中中型2处、小型111处,查明脉石英资源量2559.6万t,具有较大成矿潜力。

14、桂西—黔西南—滇东脉石英成矿区带

位于滨太平洋成矿域(Ⅰ)、华南成矿省(Ⅱ-16)。华南成矿省自元古宙以来各地质时期的沉积作用、岩浆活动,变质作用类型多种多样,尤其中、新生代滨太平洋陆缘强烈的构造—岩浆活动,印支陆块的向北俯冲拼接,使其具有滨太平洋构造域的特色,加之特提斯构造的影响,形成了本区独特的成矿地质构造环境、优越的成矿地质条件和丰富的矿产资源。成矿区内矿产丰富,共发现脉石英小型矿床1处,矿点34处,水晶矿点2处。

15、闽西南拗陷带脉石英成矿区带

位于滨太平洋成矿域(Ⅰ)、华南成矿省(Ⅱ-16)。脉石英矿主要分布在福建省延平区、龙溪县、大田县、沙县等地。已发现脉石英矿8处,均为小型,查明脉石英资源量224.2万t。

16、粤中坳陷脉石英成矿区带

位于滨太平洋成矿域(Ⅰ)、华南成矿省(Ⅱ-16)。粤中坳陷带为在加里东褶皱基地上发育的晚中生代大型坳陷带,早古生界地层形成紧密线性褶皱组成褶皱基底。中、新生界以陆相断陷沉积为主。燕山期以中酸性岩浆大规模侵入、形成巨型复式岩基为特征。成矿区内矿产主要有水晶、脉石英、萤石、高岭土等。区内已发现水晶11处。在该成矿带阳江地区圈定脉石英找矿靶区2处,提交脉石英资源量70.9万t,脉石英原生流体包裹体均一温度数据大多在130~140℃,为低温岩浆热液型脉石英矿。

我国脉石英资源分布广泛,局部较为集中

全国共有23个省(区、市)有脉石英矿产地,分布广泛。其中,江西矿产地最多,达126处,占比36%;次为福建,共76处,占比22%;吉林32处,占比9%;新疆、四川和辽宁各占比约5%;其他省份均几处(图1)。以大区划分,则华东地区脉石英矿产地分布数量占比63%,东北地区占比15%,其他地区相对较少。按照成矿区带统计,脉石英矿产地在江南隆起东段成矿带、武功山—杭州湾成矿带、小兴安岭—张广才岭成矿带、塔里木陆块北缘成矿带、西秦岭成矿带、东秦岭非金属成矿带等Ⅲ级成矿区带分布相对集中。

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矿床规模小,矿床少矿点多

据统计,全国脉石英矿产地中矿点(资源量<20万t)数量居多,占矿产地总数的74%;大型矿床仅1处,中型矿床18处,小型矿床58处。其中,江西的矿点数量占比全省达93%,仅有中型2处,小型7处;福建无大中型矿床,仅有小型矿床9处,其他均为矿点。

受矿床特征和矿种重要性的影响,脉石英矿地质勘查程度偏低,大多数矿床为普查工作程度,仅有13%矿床达到详查工作程度,极少数矿床开展过勘探地质工作。一般来说,脉石英矿床均为露天开采,由于其厚度不大、深部延伸矿体的开采难度较大,大中型矿床的开采技术条件相比小矿要简单,随着生态环境约束条件提高,地质勘查工作应该更要着重于规模较大或者脉体密集的工作对象。

矿床成因类型

脉石英矿床以岩浆热液型、变质热液型和花岗伟晶岩型为多见,此外,火山热液型、碳酸盐岩型和砂岩型亦有分布。

脉石英矿石矿物组合简单,以石英为主,少量共伴生矿物存在于石英晶体中、结晶裂隙或晶面,包括有长石、云母、萤石、重晶石,电气石、蛭石、黝帘石、石榴石、方解石、阳起石、金红石、磷灰石、榍石、滑石等。共伴生矿物种类与脉石英矿床类型有关。花岗伟晶岩型成因的多共生钾长石、钠长石,如北京水泉沟、山西闻喜文家坡、吉林北沟、吉林团结等矿产地。福建和江西多处伟晶岩型脉石英均共生钾长石,其中大部分矿产地的主矿种为钾长石,脉石英为其共生矿产。

矿石质量

脉石英含硅量高于石英砂岩、石英岩和粉石英,且杂质元素含量相对少。最主要的杂质元素为铁,一般以四种化合物形式存在于脉石英中:①最常见的是含铁粘土矿物,这种较易选除,通过筛分或淘洗即可把铁除去;②第二种形式的铁存在于重矿物中;③第三种形式的铁以氧化物或氢氧化物薄膜附在石英颗粒的表面,选矿时需在水中擦洗,甚至在酸溶液擦洗才能除去;④第四种形式铁存在于石英晶格或流体包裹体中,此类形式铁比较难以除去。脉石英中铁含量一般低于0.1%有利于高纯石英的加工提纯。其他杂质元素还包括Al、B、Li、K、Na、Ca、Mg、Ti、Mn、Cu、Cr、Ni等,工业上以石英砂中含有此13种杂质元素总含量来划分矿产品等级。

一般来说,岩浆热液型和花岗伟晶岩型矿床矿石中Al含量高于其他类型的;Ti含量反映了矿物形成时的温度,变质热液型和花岗伟晶岩型矿床矿石中Ti含量高于其他类型的。另外,还有气—液杂质,包括结构水(也称羟基)和流体包裹体。前者在高温条件下熔制的石英玻璃仍有大量的结构水不会从SiO2熔体中释放出来,最终形成石英玻璃的羟基杂质;后者较为均匀分布或沿解理、裂隙分布,最终形成石英玻璃的气泡缺陷和羟基杂质。

脉石英中杂质元素含量高低与高纯石英砂质量不是简单的对应关系,经过有效的选矿加工提纯后,其矿物组成和化学成分含量发生较大变化。比如,青海海西大头羊西沟脉石英矿石经半工业提纯试验,可将SiO2含量由原矿的97.02%提高到99.98%以上,杂质总量可控制在100μg/g以内,白度可达94.8,产品达到电工级高纯硅微粉的工业要求,所提纯的石英砂可作为石英坩埚、石英玻璃管材等相关下游石英产品的原料。海南澄迈南蛇岭矿石经筛分、分级、擦洗、弱磁选、强磁选、浮选、酸洗等试验,原矿石中SiO2、Al2O3、Fe2O3含量由99.18%、0.41%、0.091%提升至99.39%、0.30%、0.012%。

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