江西省崇仁县三山乡红柱石资源前景及成矿分析

李昌龙，邹勇军，姜智东

（江西省煤田地质勘察研究院，江西 南昌 330001）

红柱石Al2［SiO4］O是已知天然最好的耐火材料之一。红柱石常压下加热至1350℃以后转化为针状莫来石化，这种不可逆的晶体转化使得其具有耐1800度以上高温，且耐骤冷骤热，机械强度高、抗热冲积力强、抗渣性强、并且具有极高的化学稳定性（不溶于氢氟酸）和极高的抗化学腐蚀性。适用于高级耐火材料制造，轻质硬合金材料及陶瓷材料，在冶金、建材及其它军工等领域有广泛应用。

1 区域地质特征

本区地质构造复杂，岩浆岩广泛发育，万源岩组底部被白垩系上统河口组覆盖，两者间呈断层接触；与上覆三叠系上统安源组呈断层接触。岩石已受高绿片岩相-低角闪岩相变质作用，原岩组构基本被破坏，仅零星残留有粒序层理，岩石中含变粒岩透镜体。区域上主要出露地层：南华系下统万源岩组（Nh1w），南华系下统上施组（Nh1s），三叠系上统安源组（T3a），第四系进贤组（Qpjx），详见图 1。（1）南华系下统万源岩组（Nh1w）：岩性为灰白、黄绿色中厚层状石榴二云片岩，灰白色中一厚层状石榴黑云斜长变粒岩，灰白、黄褐色中-厚层状（蓝晶或十字）石榴二云片岩互层。（2）南华系下统上施组（Nh1s）：为薄-厚层状变余细粒岩屑杂砂岩，厚层状绢云千枚岩；上施组内各段、亚段间均呈整合接触，与下伏地层呈整合接触；与上覆三叠系上统安源组呈断层接触。（3）三叠系上统安源组（T3a）：据其岩性组合，生物化石特征，可分为下段紫家冲段、上段三家冲段两段。紫家冲段（T3az）：可分两个亚段，下亚段岩性为石英砾岩、含砾复成分粗砂岩、粉砂岩、炭质泥岩，厚度100～200m，常见硅化、局部伴生铅锌、钨等金属矿；上亚段岩性为细粒砂岩、粉砂岩、粉砂质泥岩、炭质泥岩、夹煤层，厚 351～725m。三家冲段（T3as）：可分两个亚段，下亚段为复成分石英砾岩、岩屑砂岩、粉砂岩、含结核泥岩，上亚段为石英细砾岩、石英砂岩、杂砂粉砂质页岩，厚896.49m。

安源组地层与下伏地层呈角度不整合接触，组内紫家冲段、三家冲段及各段上、下亚段均呈整合接触。（4）第四系：出露不全，仅见中更新统的进贤组（Qpjx）和全新统的联圩组（Qhl），在区内本系与下伏地层均呈角度不整合接触。

2 区域构造

自元古代以来，区内经历了频繁的构造活动与演化，褶皱作用，断裂作用强烈，形成了多期叠加褶皱、韧性断层、脆性断层和推-滑覆构造（F0）等多种构造形式，构成了区内的整体构造格局。

图1 区域地质图

区内褶皱构造较发育，其变形地层为南华系万源岩组、上施组的一套浅变质岩系。断裂构造主要有北东向、北北东向和东西向三组，其中以北东向断裂为主，与整个区内的主流断裂方向一致。北东向断裂的规模普遍较大，一般以正断层为主，大都与其它方向的断裂相互切错，主要有下东源-麻坑断裂（F2）、上东源-罗山垦殖场断裂（F6）、嵊背山-新河源断裂（F7）、张家山-其公山断裂（F8）。

推-滑覆构造系统（F0）是区内中新生代以来形成的一种重要的构造形式，由洛市推覆构造和罗山滑覆构造组成，总体呈北推南滑、下推上滑、前推后滑。

3 岩浆岩

区域岩浆岩以侏罗纪晚世侵入岩为主，岩性为紫云山超单元S型花岗岩，分布集中。紫云山超单元形成于153～158Ma，属于燕山早期岩浆活动产物。在研究区西南大片出露，是红柱石成矿主要热源。

4 矿体特征

（1）矿体分布特征。本区红柱石赋存于安源组紫家冲上段变质粉砂岩、泥岩中。大致成平行展布、连续性较好，分布较集中，形态稳定，成层状、带状产出。含矿地层走向北东，区域上走向长6公里，直至向南西与岩体接触为止。

安源组含矿层倾向南东，倾角40°～65°。从地层倾向来看，红柱石粒度从南东向北西逐渐变大，南部（D15点）红柱石粒度（0.5～1mm×3～8mm），北边水榨-庙前村一带发现的厚层状红柱石角岩，红柱石已达粗粒结构、红柱石粒度（3～6 mm×20～50 mm）。经采样分析，红柱石矿物含量达到20%，已经达到工业品位。野外观察发现在走向上，庙前至麻坑一带（约2 km）均有红柱石产出（图2），走向上红柱石粒度变化不大。

图2 矿石及矿物晶体照片

（2）矿石类型。红柱石的矿石类型可根据矿物粒径分为细粒（粒径小于3 mm）红柱石和粗粒（粒径大于3 mm）红柱石矿石。本区红柱石细粒、粗粒均有分布，矿石有角岩型、板岩型两类。可能是距离接触变质带远近造成变质程度的差异造成。

（3）矿石结构构造及组分。红柱石矿体均产自安源组紫家冲段泥质板岩、粉砂质板岩中，红柱石为灰白色，长柱状变晶结构，块状、板状构造。偶见放射状集合体，穿插双晶结构。少部分见有黑十字炭质包裹体，表面有不同程度绢云母化。矿石中其它组分还有石英、铁质及少量金红石等。

5 矿床成因及资源量预测

5.1 矿床成因

本区红柱石为接触热液变质成因矿床，富铝原岩为红柱石生长富集提供充足的物源条件（图3），使得本区成为江西省最具潜力的红柱石矿区。主要证据如下：

图3 成矿模式图

①矿床产于富铝泥岩与富铝质花岗岩体接触带及附近，影响的范围达数百米，研究区距离其南西部岩浆岩露头4公里，但红柱石粒度更大，变质程度更深。推测研究区周边应存在隐伏岩体。

②矿石中红柱石分布受沉积岩层理控制，生长端多止于层理面，在层理中却杂乱分布，且大多平行层理面排列。

③矿体分布明显有分带性，沿地层倾向红柱石粒度变化明显。

④多期、多次的岩浆活动使得该区长时间在中低温热液影响的条件下，非常有利于富铝泥质岩在相对稳定的温压条件下改造、结晶或重结晶，形成红柱石矿床，同时也促使本区红柱石矿更大范围的发育。

5.2 资源量预测

研究区仅为红柱石广泛发育之安源组地层的东北一隅，但红柱石是其变质程度最高、粒度最大、品位最高的地区。按现阶段野外踏勘及实测剖面掌握的数据，该安源组层状含红柱石矿地层走向延伸4km、厚度大于50m、倾向延伸100m、平均品位按15%估算，估算红柱石资源量可达600万t（可靠系数0.5），由于本区地质工作开展程度不高，预计全区远景资源量可达2000万t，预期可达到大中型规模。

6 找矿标志

（1）本区红柱石形成时代均为侏罗-白垩纪，矿石均赋存于安源组紫家冲段、三家冲段。

（2）野外露头部分风化较严重，有明显的褐红色氧化层、未风化者为灰白色长柱状晶体，本区红柱石粒度较大，野外辨识度高。

（3）岩浆岩的外接触带为富铝质粘土岩时，在合适条件下均可产生红柱石矿化。