弋阳罗家矿区基本地质特征及勘查方法选择

廖 林

（中国建筑材料工业地质勘查中心江西总队，江西 上饶 334000）

1 基本情况与区域地质特征

1.1 位置、交通

该砂岩矿区位于弋阳县城343°方位，直距25公里处，属弋阳县中坂镇管辖。矿区经S205省道可连沪昆高铁，沪昆高速、上万高速至全国各地，交通便利。

1.2 区域地质特征

矿区位于华夏板块（Ⅱ）钦杭结合带中段（Ⅱ1）宜（丰）德（兴）混杂叠覆造山带（Ⅱ11）万年推覆地体（Ⅱ11-2）之南东部，赣东北深断裂带北侧，属于沙坂-杉山街断陷盆地内复式向斜的哑铃状构造南西端膨胀部位。

区域出露地层主要有：中元古界双桥山群下亚群（Pt2sha）、上亚群（Pt2shb）、古生界石炭系上统黄龙组（C2h）、船山组（C2c）、二叠系下统栖霞组（P1q）、安洲组（P1a）、中生界侏罗系下统多江组（J1d）、林山组（J1l）、第四系（Q）。

区域内构造形变特征方面，基底构造以强烈的塑性变形为主，形成一系列紧闭型线状褶皱，局部发生倒转，断裂变形占次要地位。盖层的构造形变相对较弱，主要发育有宽展型褶皱和一些规模较大的走向及横向断裂；中生代后出现一系列长条形陆相构造盆地，断裂构造甚为发育，局部地段有小型线状褶皱相伴产出。与矿区有关的构造主要有。

（1）丁源山—戴家村倒转向斜：发育于复式向斜哑铃状构造南西端膨胀部位的北西翼，轴线走向近乎北东—南西，北西翼正常，南东翼向南东倒转，轴面产状120°∠75°左右，北西翼产状120°∠40°左右，南东翼产状110°∠55°左右。向斜核部为林山组上亚组上段，西南部被抬起，出露下亚组上段。两翼从新至老为林山组上亚组下段、下亚组及多江组等地层组成。

（2）沙坂—杉山街断裂群：形成于燕山期，主要发育于沙坂—杉山街断陷盆地边缘及盆地中，大部分为走向断层。其中以北东向的断层规模较大且最发育，北北东向断层占次要且规模较小，并往往错断北东向断层。断层以压扭性为主，尤其是发育于断陷盆地的南东侧及边部断裂，断面倾向变质岩一侧，使变质岩仰冲或推覆于早侏罗系地层之上。断层多与褶皱轴近乎平行，断层带特征明显，岩石挤压破碎，挤压片理及透镜体十分发育，断层面一般呈舒缓波状，且倾角较平缓。张性断层也有发育，张裂带岩石常出现破碎和角砾化，破碎带常有石英脉和方解石脉充填，地貌上出现一些笔直冲沟及陡峭断层崖。

区域内主要矿产有较小的烟煤层，建筑原料、配料，砖瓦原料等。

2 矿区地质特征矿

（1）矿区内出露地层如下：第四系残坡积粘土、侏罗系下统多江组（J1d）、林山组下亚组下段（J1l11），现由老至新分述如下。

侏罗系下统多江组（J1d）：分布于勘查区北部，为勘查区赋矿层位，按岩性组合可分为五段，从上往下分述如下。

五段为黄褐色、灰黄色细粒石英砂岩夹少量透镜状杂色粉砂质泥页岩，与上伏林山组地层整合接触。石英砂岩细粒结构，中厚层状构造，主要矿物是石英，偶见黄铁矿团块，本段厚约50m；

四段为灰黄、灰褐、灰黑等色薄层状杂色页岩，局部夹炭质页岩，该段页岩颜色较杂，间杂兰紫、青灰、灰白等色，页理发育，岩石较松散，厚约45m；

三段为青灰色、浅灰黄色中厚层状石英砂岩夹少量粉砂质页岩，其中砂岩为中细粒结构，硬度相对较高。页岩颜色较杂，有灰黄色、黄褐色、灰黑色等，呈透镜状或似层状产出，本段在矿区南西部厚约30m，北东部厚约50m；

二段为灰黄、灰白、灰褐、灰黑等色薄层状杂色粉砂质泥页岩，页理发育，呈似层状—层状产出，局部地表缺失，平均厚约40m。

一段为灰黄色、棕黄色、黄褐色中厚层状石英砂岩夹少量透镜状杂色粉砂质泥页岩，砂岩为中细粒结构，中厚层状构造。泥页岩颜色较杂，呈透镜状—似层状产出，该段位于矿区北西面，厚约200m，在矿区范围内未见底。

侏罗系下统林山组下亚组下段（J1l11）：分布于勘查区南部，岩性主要为杂色粉砂质页岩、灰黑色含炭粉砂质页岩、泥质粉砂岩、石英砂岩，含炭粉砂质页岩层可见黄铁矿，水平层理发育，0线最厚214m（未见顶）。与下伏多江组（J1d）地层呈整合接触。

（2）矿区构造。勘查区属于丁源山—戴家村倒转向斜的北西翼，呈单斜构造，但产状变化较大，产状126°～175°∠20°～72°。在勘查区4线以南西，产状较陡，轴线走向北东55°，倾角39°～72°；在勘查区4线以北东产状较为平缓，轴线走向转向北东75°，倾角20°～58°。

区内未见大的断裂构造。节理发育造成岩石破碎是本勘查区的特征。在深部，岩石节理面被白色石英细脉充填，在浅部受风化作用影响，节理面被铁质薄膜浸染为褐黄色～褐黑色，节理的发育给矿床的风化淋滤作用造成了良好的条件，故大气降水后地表水向下渗滤，岩石受水潮湿后发生风化，致使近地表矿石较为松软，铁含量升高，碱含量流失，颜色发生改变。

3 矿石自然类型及质量特征

根据矿石结构构造、矿物组成与化学成分特征，主要有石英砂岩、石英砾岩、含砾石英砂岩三种矿石自然类型。

（1）石英砂岩型：是矿区主要矿石类型，分布于全区。岩石新鲜面主要呈青灰色、灰黑色，风化后呈浅黄褐色、灰黄色、棕黄色等，砂状结构，层状构造。矿石矿物成份主要为碎屑颗粒和胶结物组成，碎屑颗粒主要成份石英、岩屑、白云母，少量的长石及褐铁矿，分选性较差，磨圆度为次棱角状～次滚圆状；胶结物成分为泥质和铁质，胶结类型为孔隙式胶结。

（2）石英砾岩型：是矿区次要矿石自然类型之一，主要为层间砾岩，ZK002-39可见，矿石主要呈浅青灰色～浅灰白色，砾状结构，层状构造。矿石矿物成份主要为碎屑颗粒和胶结物组成。碎屑颗粒主要成份石英和岩屑，分选性较差，磨圆度为次棱角-次滚圆状，砾径2mm～26mm不等；胶结物主要为泥质和铁质胶结，可见极少量硅质胶结；胶结类型为孔隙式胶结。

（3）含砾石英砂岩型：是矿区次要矿石自然类型之一，在ZK002-44、ZK102-14～15、ZK202-24～1、ZK401-42与ZK402-52位置可见。矿石主要呈青灰色～灰白色，含砾砂状结构，层状构造。矿石矿物成份主要为碎屑颗粒和胶结物组成，碎屑颗粒主要成份石英、岩屑及少量的黄铁矿，胶结类型为孔隙式胶结。

（4）风化型石英砂岩：是矿区次要矿石自然类型之一，在各钻孔顶部可见，上部为浅黄褐色、浅黄色疏松状亚砂土，由于近地表岩石裂隙发育风化作用更为强烈，泥质成分较高。

粉砂质泥页岩型：是矿区伴生矿主要矿石类型，与主矿体砂岩共生，岩石新鲜面主要呈为灰黄、灰褐、灰黑等色薄层状杂色页岩，局部夹炭质页岩，页岩颜色较杂，间杂兰紫、青灰、灰白等色，页理发育，岩石较松散。

4 勘查类型、勘查手段及方法的选择

4.1 勘查类型的选择

（1）砂岩矿矿石主要化学组分沿走向变化系数小18.45%，平均倾向变化系数：SiO24.36%，Al2O324.68%，Fe2O335.18%，R2O 27.50%，由此可见矿石质量变化稳定。矿体中粘土质共生矿发育，与矿体呈互层状，多呈透镜状和似层状产出，厚度变化相对较大。矿体内部结构复杂程度属中等。

（2）粘土质原料矿矿石主要化学组分沿走向变化系数小14.72%，平均倾向变化系数：硅酸率SM 21.22%，R2O18.27%，由此可见矿石质量变化稳定。矿体与砂岩矿共生矿发育，与矿体呈互层状，多呈透镜状和似层状产出，厚度变化相对较大。矿体内部结构复杂程度属中等。

（3）矿体厚度较稳定，矿体连续，厚度变化较小，厚度变化系数34.15%。矿体厚度稳定程度属稳定。

（4）矿体呈单斜构造，产状变化较大，在矿区南西侧，产状较陡，轴线走向北东55°，倾角39°～72°；北东侧产状较为平缓，轴线走向转向北东75°，倾角20°～58°。区内未见大的断裂构造，仅矿区南侧见F1逆断层，对矿体无影响。构造复杂程度属简单。

4.2 勘查方法的选择

本次勘探地质工作方法主要有地质测量、槽探、钻探、采样测试等。在原详查工作的基础上，按照规范加密布置勘探线及钻孔，各勘探线施工探槽，在原详查工作的基础上，在0线和2线之间以75m间距施放2′号勘探线，在2线和4线之间施放4′线，槽探工程在2′和4′线施工，钻探工程在0、2′、2、4′四条勘探线上施工对各地质工程按照规范进行系统采样及测试分析，达到系统地控制矿体的目的。野外测量则采用GPS全球定位系统进行控制测量，以提高本次勘查工作的精度。室内资料整理运用GIS地理信息系统进行综合分析研究和数字化成图，以提高勘探地质报告的编制效率和质量。

5 结论

综上所述，矿区内粘土质原料小矿体呈透镜体状、似层状展布，大小及分布规律性较差，经本次勘探工作，在各线上均已圈出，但在矿区北东及南西两侧，深部控制相对较差，如果对材料质量有较大影响，建议矿山在以后的生产勘探中增加钻探工程，以达到更好地控制目的。