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设计纲要

湖北省黄梅县

胡家寨矿区绢云母矿勘查设计纲要

编写：

侯拥军施建明

审查：

涂秉峰

湖北非金属地质公司

二00三年二月

一、概述

绢云母矿是具有工业利用价值的新型非金属矿产资源，据有关资料，绢云母矿及其深加工产品广泛应用于陶瓷、橡胶、油漆、涂料、塑料、造纸、化妆品、电焊配料等领域。

上世纪90年代以来，我总队相继在省内孝感、蕲春、黄梅等地一批绢云母矿产地，其中孝感黄家松林等处已作为新型陶瓷原料或功能性填料开发利用。

随着湖北省建材非金属矿工业的迅速发展，以及绢云母矿提纯深加工技术研究的不断深入，今后对绢云母矿亦将不断提高。

因此，我总队在1994年对黄梅县胡家寨绢云母矿区初步踏勘基础上，拟开展进一步地质勘查工作，以了解其矿床规模、矿石质量及开采条件等情况。

并根据要求编写勘查设计纲要，作为下一步工作的依据。

胡家寨绢云母石英片岩矿区位于黄梅县城北部，行政区属黄梅县杉木乡藕塘村管辖，地理坐标：

东经115°58′46″-116°01′50″,北纬30°09′18″-30°10′54″。

矿区距黄梅县城14公里，合（肥）九（江）铁路在矿区东侧通过，交通便利（见交通位置图）。

二、地质矿产特征

（一）区域地质

矿区大地构造位置处于秦岭褶皱系桐柏—大别中间隆起带南东段大别山复背斜之浠水褶皱束东北部。

区域出露地层主要有：

上太古界青白口系（Qn）绢云钠长片岩、二云钠长片岩、绢云石英片岩、浅粒岩；震旦系（Z）石英岩、黑云二长片岩、黑云片岩、含炭质绢云片岩；新生界第三系东湖群（Rdn）紫红色砂砾岩、含砾砂岩、砂岩及钙质粉砂岩；第四系（Q）含铁锰质蠕虫状粘土、亚粘土、亚砂土、砂土、含砾砂土。

其中上太古界青白口系（Qn）是绢云母石英片岩矿赋存层位。

区内侵入岩发育，中生代白垩纪岩浆活动的酸性侵入岩—婆婆寨侵入体（K1P）岩性为二长花岗岩，与上覆地层第三系东湖群紫红色碎屑岩呈断层接触，周缘多为第四系掩盖。

区域构造线总体轮廓以北西和北东向韧性剪切带阵列与弱应变区域相互配置为主体、推覆构造和脆性断裂叠加构成了区内的基本构造格架。

矿区位于大别山复背斜之浠水褶皱束东北部，断裂构造发育。

（二）矿区地质

1、地层

矿区内分布地层由老至新叙述如下。

上太古界青白口系（Qn）：

分布于矿区中部、中南部，为区域变质岩层，亦为矿体赋存层位，岩性以绢云母石英片岩和长石绢云石英片岩组成。

厚度大于215米。

震旦系（Z）：

分布于矿区北部，岩性以石英岩、黑云二长片岩、黑云片岩、含炭质绢云片岩为主，该套地层变质程度较浅。

厚度大于503.01米。

新生界第三系东湖群（Rdn）：

分布于矿区北部，岩性以紫红色砂砾岩、含砾砂岩、砂岩、钙质粉砂岩及粘土岩。

厚度大于500米。

第四系（Q）：

分布于矿区北部及南部山坡及低洼处含铁锰质蠕虫状粘土、亚粘土、亚砂土、砂土、含砾砂土。

地形低洼处较厚，厚度小于15米。

2、构造

矿区位于大别山复背斜之浠水褶皱束东北部,呈单斜产出。

岩（矿）层总体产状：

倾向180-220°，倾角20-50°。

由于长期受到地壳运动之构造应力的影响，岩层揉皱厉害，波状起伏。

断裂构造较发育，其中陈家老屋断层（F）规模较大，其特征为：

分布于矿区西北部，总体走向60°，延伸长度大于1300米、断层带宽度100米。

断层倾向300°-330°，倾角65°-80°；早期为正断层，晚期为右平移-逆断层，沿断层有煌斑岩脉侵入。

（三）矿床特征

1、矿体规模、形态及产状

矿区含矿层赋存于上太古界青白口系（Qn）的区域变质岩层中。

含矿层大致呈东西向带状展布，但东部展布方向转为北东向。

带长约4公里，带宽1.5公里左右，含矿层总厚度大于150米。

本矿区内郑家祠堂、何家老屋两地矿体相对富集。

矿层呈层状产出，矿层产状与地层产状一致，为单斜构造。

岩（矿）层总体产状：

倾向180-220°，倾角20-50°。

含矿层按岩性特征及绢云母含量可大致划分为以下矿层；

1）灰白色含石英绢云母片岩厚度2-3米；

2）灰绿色绢云石英片岩厚度20米；

3）灰白色绢云石英片岩厚度50米；

4）灰白色长石绢云石英片岩厚度10米；

5）灰绿色绢云石英片岩厚度50米；

2、矿石类型及矿石质量

（1）矿石类型

根据矿石一般特征及矿物成分，初步将本矿区矿石自然类型划分为：

灰白色绢云母石英片岩、灰白色长石绢云母石英片岩、灰绿色含石英绢云母片岩。

矿石为片状构造，显微鳞片变晶结构，具有滑感，呈丝绢光泽。

各矿石类型主要矿物成分见下表:

主要矿石类型矿物成分表

矿石类型

主要矿物成份（%）

石英

绢云母

长石

方解石

长石绢云石英片岩

35-45

25-35

25-35

--

绢云母石英片岩

40-50

35-45

<2

10-20

含石英绢云母片岩

20-30

70-80

<3

--

（2）矿石质量

根据我总队在本矿区工作采取的少量样品化验分析结果，其化学分析结果列表如下:

主要化学成分表

取样

地点

样

号

化学成分结果（%）

SiO2

Al2O3

Te2O3

TiO2

K2O

Na2O

CaO

MgO

周家畈

杉-1

62.5

20.84

3.01

0.56

3.28

1.97

0.42

2.44

周家畈

-2

59.32

26.15

1.18

0.70

4.85

1.29

0.17

0.94

郑祠堂

-5

69.40

17.14

0.42

0.16

3.47

3.49

0.07

0.30

转棚桥

-8

67.41

18.05

2.13

0.45

4.90

2.19

0.09

1.04

何家屋

-12

64.22

14.96

0.30

0.15

3.78

0.20

8.24

0.35

郑祠堂

-15

63.16

21.90

1.07

0.36

7.24

0.29

0.05

1.66

由于绢云母矿作为新型陶瓷原料及其新型非金属矿原料利用，目前尚无统一的质量标准，本次工作参照湖北建筑材料工业总公司以鄂材计（1990）12号文《关于孝感石陡山乡黄家松林绢云母石英片岩矿区详查工业指标的通知》对矿石质量及品级划分原则如下表：

品级

Al2O3

Fe2O3

K2O

Na2O

Ⅰ

≥10%

≤1.7%

≥2.5

≤1.5%

Ⅱ

≥8.5%

≤3.0%

不限

不限

由上表可知,本矿区何家屋和郑祠堂两处矿石质量达到Ⅰ级品质量要求。

3、矿体围岩及夹石

矿区矿体顶、底板均为上太古界青白口系（Qn）的区域变质岩。

其岩性为灰白色含绢云长岩石英片岩及长石石英片岩，此外，在各矿层内夹有较多绢云母含量低的长石石英片岩，厚度5—10米不等，其与矿层界线分明，今后工作时应圈出并予以剔除。

（四）矿床开采条件简述

1、水文地质

矿区属丘陵与平原的过度地带的地貌，总体呈近东-北东走向，区内为构造剥蚀地貌，山谷低平，谷坡缓展，一般标高50-60米，低洼处仅20多米，地表水以堰塘和水渠为主，地下水多以裂隙、层间水赋存，埋藏较深，地下水的补给来源主要靠大气降水补给。

矿体高于当地侵蚀基准面，矿体内无地表水体；大气降水可沿谷沟形成地表径流向外排泄，纵观全区，无大的地表水体，地下水主要赋存于风化带内，但富水性相当微弱，所以水文地质条件较为简单。

　　２、工程地质

　　矿区水文地质条件简单，矿体位于当地侵蚀基准面之上，矿区地形有利于自然排泄，故地表水及地下水对矿床的露天开采影响甚微。

矿体由绢云母石英片岩、长石绢云母石英片岩、含石英绢云母片岩组成。

矿石具片状构造，显微鳞片变晶结构，矿体均处于基岩风化带内，其风化程度随深度加大而逐步增加。

矿层呈单斜层状产出，矿区那内宾断裂构造及构造节理均不甚发育，且闭合性较好。

但矿体属松软岩（矿）石类型，抗压强度为6.37—13.33Mpa，上述分析得知，岩（矿）石性质是影响矿床开采的主导因素，由于岩石松软，地下水影响小，给采掘工作带来极大方便，但矿石遇水容易泥化，对雨季开采影响很大，加之岩（矿）层隔水性好，强降水量时若排水不畅而形成暂时积水，采坑易被淹没，将对开采条件产生不良影响，为此今后开采设计时应加以重视。

综上所述，本矿床开采条件较简单，适于露采。

三、地质勘查工作部署

（一）总体部署

1、勘探类型

本矿床为区域变质层状矿床，矿体呈层状单斜产出，形态较简单，矿体虽受区域变质作用的影响，但仍然保留清晰的原始层理构造。

矿层厚度及矿石质量沿走向变化均不大，矿石内部构造复杂程度中等，矿层界线连续、标志清楚。

矿体规模较大矿体沿走向延伸大于5000米（矿区面积大于6平方公里），矿区内断裂构造不甚发育，矿体沿走向的连续性较好。

矿体基本裸露地表，少部分被盖层覆盖。

鉴于绢云母矿是新矿种目前尚无现成地质勘探规范可循，因此，类比高岭土和硅灰石的有关工作方法，并类比同类型矿床，结合本矿区地质特征将矿床划为Ⅱ类勘探类型。

2、工程网度

本次工作采用勘探线法进行地质勘查工作，参照有关规范对Ⅱ勘探类型绢云母矿床的工程网度要求，结合矿区实际，初步确定各勘探工程网度如下：

前期普查工作勘探线中部间距400米，东、西两端间距800米。

布置少量深部工程予以验证。

（二）具体布置方案

1、地质填图：

地表进行1/10000地质填图，以收集的1/10000地形图为底图，工作重点为填绘出各矿层及顶、底板界线、对矿体有影响的断裂及褶皱构造等。

预计填图面积1.2Km2。

2、勘探线布置：

勘探线垂直矿体总体走向即沿NE20°方向布设，共布置6条，由西到东分别编号为9、3、0、4、10、16线，其中3、0、4线间距为400米，9、3、线和4、10、16线间距为800米。

采用全仪器法测量地形剖面，比例尺1/1000，沿勘探线进行同比例尺系统地质编录。

预计勘探线平距总长1500米。

3、钻探：

钻孔分别设在3、0、4线上，每条线布置三个钻孔。

首尾衔接，连续揭露并控制矿层，夹石、构造以及风化深度等。

共施工9个钻孔均为直孔。

4、槽探：

沿勘探线对矿层进行系统揭露至新鲜面，其它地段对重要地质界线亦布置短槽控制。

预计槽探土石方1000米3。

5、取样及化验：

沿勘探线对矿体系统刻槽取样，样槽规格为7×3厘米。

预计100件。

基本分析项目为：

SiO2、Al2O3、Fe2O3、K2O、Na2O五项，组合分析项目为：

TiO2、CaO、MgO、LOSS四项，预计25件。

6、岩矿鉴定：

采取有代表性岩矿石样品进行岩矿鉴定，以了解其结构构造及矿物成分。

各类型采取1-2件，预计合计采取4-6件。

通过对普查工作所取得的资料进行综合整理，以确定是否进一步开展勘查工作。

（三）总工作量及经费预算

根据《中国地质调查局地质调查项目设计预算暂行标准》（2002年2月）对本次普查工作所需经费进行预算，具体见下表：

设计主要工作量及经费一览表

项目

单位

工作量

单价

（元）

经费

（万元）

备注

1.工程测量

点

40

30

0.12

2.地形剖面测量

Km

11

724

0.80

1/1000

3.地质填图

Km2

6

1372

0.82

1/1万

4.剖面地质编录

Km

9

353

0.32

1/1000

5.槽探土石方

m3

300

35

1.05

6.钻探

m

270

200

5.40

7.刻槽取样

件

100

207

2.07

7×3cm

8.其它取样

件

10

50

0.05

9.基本分析

件

190

102

1.94

五项

10.组合分析

件

25

80

0.20

四项

11.岩矿鉴定

件

6

150

0.09

12.报告编写

2.00

含制印

合计

14.86

（四）项目施工组织及工期安排

本项目由总队地质勘查院负责组织实施，技术部负责技术管理。

工期为野外3个月，室内2个月，普查工作完成后确定是否开展进一步详查地质工作。

四、资源量预算

根据现有资料，对矿体资源量进行估算如下。

总观本矿区，矿床长约4公里，平均宽约400米，平均高（深）约15米，则体积（V）=长×宽×高=4000×400×15=24000000（m3）

矿石体重（d）参照同类型矿床设定为2.45吨/立方米，除去含矿层中夹石等因素，有效矿层系数（K）暂定为0.7,则Q=V×d×K=24000000×2.45×0.7=4116万吨。

五、结束语

1、通过对本矿区地质构造及矿产特征的初步分析表明，新型节能型陶瓷原料用绢云母矿资源量约为4116万吨。

矿体分布在当地浸蚀基准面以上，水文地质条件简单，适于露天开采。

2、本次地质勘查设计纲要编制时间较紧，所依据基础资料较少，故在今后工作时需进行修改、完善及补充。

以使地质勘查工作顺利进行。

附图

1、交通位置图

2、湖北省黄梅县胡家寨矿区绢云母矿矿地质及工程布置平面图1∶10000

3、胡家寨矿区绢云母矿0勘探线地质剖面草图1∶1000