石榴石作为铝硅酸盐矿物,在自然界中有多种类质同象系列矿物。特别是铁铝榴石,硬度大、熔点高、化学性质稳定、抗腐蚀性强,被广泛用于研磨光学仪器、电子元件、玻璃和陶瓷制品,抛光软金属制作的零件,清洁机械运输设备表面的油污,磨削打光木器家具、橡胶、皮革、塑料等产品,还用于建筑机场跑道、高速公路防滑路面和制造高铁水泥及喷砂、过滤等行业。岳沟石榴石矿床为区域变质石榴石矿床,矿体形态简单、产状稳定、资源量大、易采、易选,为当地提供了又一个石榴石矿产地并具有进一步地质工作的价值。
1 矿体特征
矿体赋存在太古界赞皇群放甲铺组下段(Ar_f)地层中。含矿层岩性为石榴斜长角闪岩、石榴角闪斜长片麻岩。共有18个矿体(见右图),编号为K 1、 K2……K 18,矿体由东向西大致平行排列(见岳沟石榴子石矿床地质图)。矿体形态呈似层状。矿体总体走向近南北向,局部略有弯曲,个别矿体走向北东一南西向。矿体倾向245~2920,倾角31~490,走向延伸长度(K 15)最大1208m,(K 16)最小86m。矿体厚度(K l 5)最大37.45m,(K 11)最小2.30m。据单样统计,含矿率最高40.80%,最低为4.15%(该样小于夹石剔除厚度2m,加权后按矿石处理)。矿体平均含矿率为10.92%~18.29%矿体以K3、K 12、K 13、K 15、K 17规模较大,单个矿体矿物资源量均大于100kt,为主要矿体。
矿体产于一个规模较大的斜长角闪岩透镜体中,各矿体大致平行排列。非矿围岩分布于矿体之间,围岩岩性主要有四种:石榴斜长角闪岩、含石榴斜长角闪岩、斜长角闪岩、含石榴角闪斜长片麻岩。前三种围岩主要分布于石榴斜长角闪岩型矿体及石榴角闪斜长片麻岩型矿体的顶部或底部。含石榴角闪斜长片麻岩,主要分布于石榴角闪斜长片麻岩型矿体的顶部或底部。围岩与矿体均呈整和接触关系,除斜长角闪岩与矿体界线清楚外,其余均呈渐变关系。单工程加权平均含矿率计算结果,围岩中石榴石含矿率最低为2.48%,最高为1 O.78%。
2 矿石类型
矿石类型主要有两种,即石榴斜长角闪岩和石榴角闪斜长片麻岩。由石榴斜长角闪岩构成的矿体有 K l 2、K 13、K 14、K 15等4个矿体,其余l 4个矿体由石榴角闪斜长片麻岩组成。
(1)石榴斜长角闪岩:矿石主要由角闪石、斜长石和石榴石组成,各自集中分布,相间排列,略具定向性,使岩石构成柱粒状变晶结构,块状构造。石榴石均匀地分布于矿石中。
主要矿物成分(%):斜长石20~40,角闪石40~60,石榴石一般15左右,石英5~10,黑云母3~5。副矿物为磷灰石和锆石(<1%)。
(2)石榴角闪斜长片麻岩:矿石主要由斜长石、石英、角闪石、黑云母和石榴石组成,片状黑云母、板柱状角闪石定向排列,与粒状斜长石、石英构成片麻状构造。主要矿物(%):斜长石30~50,石英l O~15,黑云母l 0~15,角闪石15~2 O,石榴石15~20。局部蓝晶石5,钾长石5~l 0。
3 质量特征
(1)化学组份特征:石榴石单矿物化学分析结果(%):S i O,48.28~6 O.32,平均53.84;A 12 O 3
15.97~19.28,平均l 7.71;Fe2038.56~17.82,平均l 3.33。光谱分析结果,C a、M n含量均低于 Fe,石榴石为铁铝榴石。
(2)矿物组份特征:石榴斜长角闪岩型矿石平均菏裥背そ巧裂倚涂笫含矿率为13.79%,石榴角闪斜长片麻岩型矿石平均含矿率为14.56%,岳沟矿区矿石平均含矿率为14.08%。石榴角闪斜长片麻岩型矿石含矿率高于石榴斜长角闪岩型矿石含矿率。
(3)物理特征:石榴斜长角闪岩型矿石的平均体重为2.99t/m3,石榴角闪斜长片麻岩矿石的平均体重为2.76/m 3;矿石平均湿度:石榴斜长角闪岩0.18%,石榴角闪斜长片麻岩0.29%;矿石平均抗压强度见表2。石榴石单矿物平均莫氏硬度为7.5 l。
4矿床成因探讨
通过对石榴石基本特征的了解和矿床成矿地质条件的分析,认为岳沟石榴石矿床为区域变质矿床,其成矿机理有以下几点:
(1)富铝的泥砂质原岩(粘土岩、页岩)为石榴石成矿提供物质基础,是控制石榴子石成矿的矿源层。
有资料表明,斜长角闪岩的成因之一就是由泥质岩石变质生成。斜长角闪岩是石榴石的含矿层。本矿床的所有矿体皆产于斜长角闪岩及其所夹的片麻岩中。
(2)粘土岩、杂砂岩及泥质灰岩或钙质页岩经中深变质形成含有石榴石的区域变质岩。石榴石生成的温度为600~7000(2,压力为200~l 000MPa,在这个范围内,不同变质带均能形成稳定平衡。
(3)混合岩化作用对石榴石矿床的形成也起着积极的作用,它使已经形成的石榴石重结晶,晶体再生涨大,最终形成目前具有工业价值的石榴石矿床。
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