浅谈湘南地区硅灰石成矿地质条件和找矿方向

1、浅谈湘南地区硅灰石成矿地质条件和找矿方向摘要分析总结了湘南地区硅灰石矿成矿的地 层条件、岩浆岩条件、构造条件，并初步划分了找矿远景区。关键字硅灰石矿地质条件远景预测中图分类号p571 文献码b 文章编号1000-405x （2013） -2-39-21概述硅灰石是一种钙偏硅酸盐矿物，作为造岩矿物来研究的 历史较长，但作为一种新型的工业矿物来研究是从上世纪三 十年代制造矿棉才开始的，至今也不足八十年历史1。硅 灰石以其自身的物化工艺特性越来越为人们所重视，目前已 在许多工业领域中得到应用，并处在不断的开拓发展之中。1.1硅灰石资源简况世界上已探明硅灰石储量约3亿吨，这些资源主要集中 在亚洲（占6

2、3.8%）、北美洲（占35%）o硅灰石主要消费国 家中除美国仅少量进口外，其余的发达国家如西欧国家、日 本基本上是依赖于进口或人工合成硅灰石来解决供需矛盾。我国硅灰石资源丰富，现已探明储量1.3亿吨，主要分 布在东北、华东、华中等地区，构成我国分布不均匀的格局 。湘南地区硅灰石矿产资源在湖南省占主导地位，全省已 探明的硅灰石储量均在此区。区内共有矿床（点）12处，其 中大型矿床2处，小型矿床1处，其余的为矿（化）点（如 表l）o矿床（点）集中分布在湘南加里东印支穿插褶皱带内 印支-燕山期中酸性花岗岩与上古生界碳酸盐建造接触处， 在地理上主要分布在常宁县、郴县、桂阳县、宜章县等地。 矿床类型为接

3、触热变质硅灰石矿床和接触交代型硅灰石矿 床3。1.2硅灰石的开发应用展望硅灰石作为一种新型的非金属矿物原料，已渡过了它的 初期开发阶段，处在迅速的发展之中。目前世界硅灰石的年 总产量为60万吨左右，并呈一定比例（约为8%）稳步增长, 2020年时消耗可达到100万吨。我国硅灰石地质工作是从1975年在湖北首次发现硅灰 石并开始开发利用的，硅灰石的工业应用研究还要稍晚一 些，在这短短的三十多年内，我国在硅灰石的开采、加工、 工业应用方面取得了很大的进展，我国至今已具有50万吨 年生产能力，约占世界年产量的85%,出口量20多万吨，成 为最大的硅灰石出口国。当今，硅灰石的主要消费领域主要是陶瓷工业

4、，其次是 涂料行业，在塑料橡胶、冶金铸造、建筑材料、造纸、玻璃、 油漆、磨料、绝缘材料、电焊条、矿棉等工业上也已展现出 广阔的应用前景4。2湘南地区硅灰石成矿地质条件硅灰石是一种变质矿物，形成于一定的物理化学条件下 和特定的地质环境中。它的形成机理可以是一定的物理化学 条件下，富含硅质的灰岩或钙质硅质岩石中的石英（游离二 氧化硅）和方解石在固体形状下发生化学反应形成硅灰石； 也可以是由含有硅酸的溶液进入石灰岩中以交代的方式形 成硅灰石，以及当饱和的硅酸钙溶液对富含硅质的岩石进行 化学改造形成硅灰石。其化学反应式均为：caco3+sio2-casio3+co2 t2. 1地层条件地层是形成硅灰石

5、矿床的主要物质来源，具有良好的岩 性组合的地层是形成硅灰石矿床的重要地质条件。它们必须 是：a、碳酸盐类岩石，包括富含硅质的碳酸盐类岩石（如 硅质灰岩、燧石条带或燧石结核灰岩），具硅质岩石夹层的 碳酸盐岩层；b.富含钙质的硅铝质岩石（如钙质砂页岩、 钙质硅质岩）。湘南地区第三构造层第一、第二亚构造层由上古生界泥 盆系、石炭系、二叠系地层组成。其中第一亚构造层泥盆系 至二叠系下统以浅海相碳酸盐岩建造为主，浅海相砂页岩建 造次之，中夹含煤含铁建造，顶部为含铁猛质硅质建造；第 二亚构造层二叠系上统上部为浅海相硅质页岩、碳酸盐建 造，下部为滨海沼泽相含煤建造。在碳酸盐岩建造和钙质砂 页岩、钙质硅质岩与

6、岩体的接触部位是硅灰石的有利成矿地 段。2. 2岩浆岩条件岩浆侵入体一方面可提供形成硅灰石矿床所需的部分 成矿物质；另一方面是提供形成矿床所需的热能。湘南地区岩浆活动频繁。全区已知岩体(群)163处， 出露总面积约7317平方公里，岩石类型较复杂，其岩性以 酸性、中酸性花岗岩类岩石为主，成岩时代自加里东期到燕 山期均有，印支-燕山期岩浆活动达到鼎盛时期，也是成矿 最有利时期，它们具有以下特点：(1) 印一燕山期岩体分布广泛，岩体规模较大，一般 呈岩基、岩株或岩枝产出，可提供充足的热能。(2) 印一燕山期岩体多侵位于上古生界碳酸盐岩地层 中，并形成大面积的接触热变质带。(3) 印一燕山期岩体是岩

7、浆分异达到中、晚期的产物, 成因类型多属壳源改造重熔型岩浆，岩石酸度大，稠度低， 除富含金属元素外，另有较高含量的挥发分组分，易于与围 岩充分交代形成接触交代型金属或非金属矿床。2. 3构造条件区内构造运动强烈，既具有多期次、多阶段的性质，又 具有继承性。它们控制了区内沉积岩的形成与分布，也控制 了区内岩浆岩的分布，因而也有着比较明显的控矿作用。3湘南地区硅灰石成矿远景区预测接触热变质型硅灰石矿床和接触交代型硅灰石矿床形 成的主要条件是具备成矿物质-钙硅和构造-岩浆事件，具 有上述成矿条件且热力变质作用或交代作用强烈的地域是 寻找硅灰石矿的主要找矿方向。3. 1远景区的划分原则根据区内成矿地质

8、条件和已知的硅灰石矿产地，以及与 硅灰石矿有联系的其它矿产的地质资料分析，可将本区硅灰 石成矿有利区域划分为三类成矿远景区。其划分原则如下：i类成矿远景区：有较好的硅灰石成矿条件，已知有硅 灰石矿床或矿点，且分布比较集中，找矿前景大的区域。ii类成矿远景区：有较好的硅灰石成矿条件，已知有或 暂时没有硅灰石矿点，找矿前景较大的区域。iii类成矿远景区：硅灰石成矿条件一般，具有一定找矿 前景，而目前地质工作程度极低的区域。3.2远景区预测根据上述划分原则，将湘南硅灰石成矿远景区初步圈定 出7个，其中i类成矿远景区2个，ii类成矿远景区2个， iii类成矿远景区3个，各成矿远景区地质特征如表2。4论与建议湘南地区位于扬子古陆与华夏古陆之间，大地构造单元 隶属于华南褶皱系，区内碳酸盐地层分布广泛、构造运动强 烈、岩浆活动频繁，因而具有良好的硅灰石矿找矿前景。由 于硅灰石矿在分布空间上常与有色金属矿或透灰石透闪石 矿、石榴石矿等非金属矿呈相近或相邻关系，建议在今后地 质工作中加强综合评价。由于本人水平有限，文中难