（十七）江苏省新沂市小焦金红石矿详查实物地质资料

江苏省新沂市小焦金红石矿详查项目，为2005年中央财政补助地质勘查项目计划（苏财建字00373号）之一。项目主要工作任务是：在以往的工作基础上，通过系统的采样工程。进一步控制矿体的总体分布范围，基本查明矿区矿体特征、空间分布；基本查明矿石的物质组成、矿石质量；对伴生的石榴子石、绿辉石等矿产进行综合评价；基本查明矿床开发技术条件。

该项目的野外工作主要利用高精度磁测、手摇麻花钻、机械岩心钻相结合的勘查手段来开展。累计完成的主要实物工作量有1∶2000 地形测量1.71km²、高精度磁测剖面10.40km、手摇麻花钻181.03m，机械岩心钻孔钻1041.26m（共9 个孔含抽水试验孔1个）、基本分析样565件，硅酸盐分析样20件。野外工作先期利用高精度磁测技术运用于隐伏含矿榴辉岩体的寻找和追索，并创新地运用手摇麻花钻对地表控槽、浅井等工程施工困难的浅覆盖区固体矿产进行揭露，为浅覆盖区寻找和圈定含矿榴辉岩体提供了科学有效的技术方法。

通过调查，查明了矿区地层、构造、中生代脉岩的特征以及矿区变质岩的岩石类型及岩性特征，掌握了金红石矿成矿母岩的榴辉岩体的形态、规模、产状及岩石学特征。通过系统分析样品，圈出8个金红石矿体。

1.区域地质背景

矿区位于秦岭-大别造山变质带的东延部分——苏鲁造山变质带的西南缘。苏鲁造山变质带挟持于两大板块之间，其北为华北板块，其南为扬子板块。该带在江苏省境内长约140km，宽约90km，主要由新太古界—元古宇东海岩群、锦屏岩群、云台岩群和中酸性变质深成侵入岩所组成，其中分布有大量超高压榴辉岩体，原生金红石矿就赋存在榴辉岩体中。

（1）区域地层

苏北造山变质带发育的地层主要有新太古界—古元古界东海岩群变质表壳岩、中元古界锦屏岩群和新元古界云台岩群，以及震旦系石桥岩组，由于变质变形强烈，原岩面貌大多已被改造，难以辨认。

东海岩群：分布于新浦、海州至滥洪一线。下部西山岩组由暗绿色泥片岩夹大理岩、磷灰岩、石英岩、石墨片岩和锰磷矿组成；上部东山岩组由白云钠长变粒岩，含磷大理岩、磷灰岩、绿色绿泥钙质云母片岩组成。

云台岩群：分布于云台山区及南部沭阳至灌云一带残丘。岩性以变粒岩和浅粒岩为主，夹有白云石英片岩、蓝晶石石英片岩、石英岩等。原岩为一套中酸性火山-碎屑沉积岩、硅质岩、细碧岩，形成于活动性大陆边缘，遭受低绿片岩相变质作用及后期韧性变形改造而成。

石桥岩组：为一套浅变质岩，仅在赣榆石桥见及，主要岩性为变质白云长石砂岩、变质含二云长石石英砂岩、变质含砾长石砂岩、白云片岩、二云千枚岩等。

白垩系：主要分布于北北东向、北东向、北西向断陷盆地内，岩性组合为凝灰质粒岩、安山质凝灰岩、砂岩、页岩、含砾砂岩。

古近-新近系：主要分布在安峰山及其南部的沭阳盆地中，岩性为一套陆相红色碎屑岩类，有含砾砂岩、粗砂岩、粉细砂岩、粉砂质泥岩等。

第四系：分布广泛，一般山区、岭地及其附近以黏砂土、砂黏土、碎石粗砂为主；平原区以砂黏土、黏土为主。

（2）区域构造

苏北造山变质带内主要构造类型为韧性流变构造和脆性断裂构造。

韧性流变构造是变质岩区的主要构造形式，具体表现为面线构造、褶皱构造和韧性剪切带。

脆性断裂构造改变了变质岩的构造格局，控制了中生代岩浆岩的分布和构造盆地的形成。断裂构造以北北东向和北东向为主，次为北西向、近南北向和近东西向。

（3）区域岩浆活动

苏北造山变质带内岩浆活动强烈，岩浆分布广泛。以新太古代—元古宙基性—超基性岩和花岗变质深成侵入岩为主；次为中生代中酸性侵入岩和少量新生代火山岩。

1）新太古代—元古宙侵入岩。变质深成侵入岩为中新元古代花岗质侵入岩经区域变质作用形成的各类片麻岩，是区内变质岩体主体，亦是含矿榴辉岩体的主要围岩。

2）中生代侵入岩。根据侵位时代，本区中生代侵入岩可分为桃林超单元和朱苍超单元，主要岩性为二长花岗岩、花岗闪长岩、煌斑岩等。岩体及脉岩总体呈北东—南西向分布。

3）新生代火山岩。主要岩性为玄武岩、火山角砾岩，分布于安峰山、平明山等地，呈椭圆状南北向、北东向展布。

（4）区域变质作用

苏北造山变质带中广泛分布有变质岩，其岩性主要为片麻岩类、变粒岩类、斜长角闪岩类、大理岩类、片岩类、蛇纹岩类、榴辉岩类等。

区内变质岩经历了多期次的变质作用，以绿片岩相、角闪岩相和榴辉岩相保存较完整，但局部仍保留有麻粒岩相的痕迹，基本保存了榴辉岩相—角闪岩相—绿片岩相的退变过程。

苏北造山变质带的变质岩不仅遭受了多期次的区域变质作用，更重要的是还遭受了华北、扬子两大板块的碰撞、俯冲、折返运动中的高压、超高压变质作用。

（5）区域矿产

区域上已知矿产资源类型有金属、非金属、地热等。金属矿产比较贫乏。非金属矿产丰富，主要有磷、水晶、金红石、蓝晶石、金刚石、蛇纹石、大理石、瓷石、萤石、云母、石墨、石英岩、花岗岩、玄武岩及黄砂、砖瓦黏土等，其中磷、水晶、金红石、蓝晶石、蛇纹石为区内优势矿产。

（6）区域榴辉岩特征及含矿性

苏北造山变质带内分布有2000余个形成于超高压变质作用的榴辉岩体，榴辉中普遍含有一定数量的金红石，随着岩体、岩相、岩性等的不同，金红石含量也不等，据推算约50%可富集成矿体。目前该带内已发现原生榴辉岩型金红石矿床（点）多处，仅大型—特大型矿床就有3处，该区具有广阔的找矿前景。

区内榴辉岩具有成群、成带分布，岩体规模大者长达数千米、宽数百米；小者仅几米至几十厘米。岩体形态复杂多样，多呈透镜状、似层状、长条状、扁豆状等拉长形态，反映了后期韧性变质作用的改造，少数变形强烈者发生扭曲，甚至形成褶皱或构造钩状体，平面上呈月形、马蹄形等形态。

榴辉岩主要产于元古宙变质深成侵入岩中，其围岩多为斜长角闪岩、黑云变粒岩、黑云斜长片麻岩及其他变质岩类；榴辉岩带总体走向现区域北北东向主构造线方向盘一致；榴辉岩分布区域往往有韧性剪切带展布。

榴辉岩按其结构构造可分为块状榴辉岩、片麻状榴辉岩、条带状榴辉岩等，以块状榴辉岩为主；矿物成分可分为（含）金红石榴辉岩、白云母榴辉岩、石英榴辉岩、含蓝晶石云母榴辉岩、黝帘石榴辉岩、黑云母榴辉岩、次闪石化榴辉岩、石榴子石岩、绿灰石岩等，以（含）金红石榴辉岩为主，其他种类的榴辉岩较少。

榴辉岩的变质作用经历了5 阶段演化：前榴辉岩阶段、榴辉周到阶段、后榴辉岩阶段、早期退变阶段和晚期退变阶段。

榴辉岩韧性变形作用常改变岩体形态，使岩石中的矿物产生定向排列，结构构造发生变化，随着变形强度的增加，块状榴辉岩过渡为片麻状甚至条带状榴辉岩。

2.矿区地质

区域上矿区位于郯庐断裂带东侧、苏北造山变质带之超高压变质带西南端，在苏北超高压变质带的构造岩片划分中，矿区位于踢球山-白塔埠-赣渝构造岩片西南端。

（1）矿区地层

第四系覆盖全区。其他层属于晚更新世戚嘴组，成因类型为残-坡积。岩性自上而下分为5层：耕植土、褐黄色亚砂土、褐色—灰褐色含砂铁矿结核亚黏土层、褐黄色—棕黄色钙质结核亚黏土层、砾石层。

（2）矿区构造

矿区构造较简单，总体为一单斜体。构造体系总体可分为塑性流变构造和脆性断裂构造，两类构造在区域地质发展过程中的作用不同，对榴辉岩型金红石的矿床改造亦不同。

（3）矿区岩浆活动

矿区位于新沂-日照-青岛岩浆活动带南部，岩浆活动强烈，具有多旋回特征。吕梁运动晚期或后期，由于地幔相互作用，致使地壳部分融熔，从而形成奥长花岗岩-花岗岩岩浆，它们原地就位或沿早期构造薄弱带侵入，导致区域内大面积中酸性岩浆岩的深成侵位。之后经过复杂的地质改造，形成矿区现今岩石主体——前寒武纪花岗质变质侵入岩。此外，本区尚有零星分布有中生代脉岩。

（4）矿区变质岩及变质作用

矿区内变质作用经历了多期次的变质作用，依据矿物组合特征及区域上有关资料，区内变质作用主要划分为3 期：榴辉岩相变质作用、低角闪岩相变质作用、绿片岩相变质作用。

（5）矿区榴辉岩特征及其含矿性

榴辉岩是区内原生金红石矿的成矿母岩。岩体呈长条状、似层状、透镜状，总体走向北西西，局部扭曲，总体倾向北北东。岩体围岩主要为各类片麻岩，边部常有薄层斜长角闪岩相伴产出。矿区的岩石类型见有3类：

1）块状榴辉岩：为矿区主要榴辉岩类型。呈浅绿色—暗绿色带暗红色斑点或条带，粒柱状变晶结构，块状构造为主，少量条带状构造。

2）片麻状榴辉岩：为矿区次要榴辉岩类型。灰绿色—绿色带红色条带或斑点，（鳞片）柱粒状变晶结构，片麻状或条纹状构造。

3）条带状榴辉岩：矿区所见极少，主要是由于榴辉岩遭受变形-退变质作用后，石榴子石和绿灰石相对集中呈条带状、团块状分布所致。

3.钻孔岩矿心采集

小焦金红石矿是全国罕见的含量最高、厚度最大的金红石富钛矿，是我国首次发现二氧化钛含量大于3% 的大型变质岩型金红石矿床。收集保管该矿3个钻孔。

ZK1101钻孔，孔深146.07 m。穿过多层矿体，孔内可见黑云斜长片麻岩、次闪石化片麻状榴辉岩、斜长角闪岩、片麻状榴辉岩、片麻状金红石矿、块状金红石矿等。矿石矿物为金红石，灰绿色略带暗红色或紫红色，粒柱状变晶结构，块状、片麻状构造。

ZK1702钻孔，孔深109.24 m。穿过多层矿体，孔内可见片麻状榴辉岩、含矿片麻状榴辉岩、块状金红石矿、片麻状金红石矿、黑云角闪斜长片麻岩、含矿块状榴辉岩、白云斜长片麻岩、黑云斜长片麻岩等。矿石矿物为金红石，灰-灰绿色、灰绿色带暗红色，粒柱状变晶结构，块状、片麻状构造。

ZK2102钻孔，孔深186.26 m。穿过多层矿体，孔内可见二长片麻岩、绿帘黑云斜长片麻岩、黑云斜长角闪岩、黑云斜长片麻岩、黑云角闪斜长片麻岩、绿帘黑云二长片麻岩、块状金红石矿、含矿块状榴辉岩、块状榴辉岩等。矿石矿物为金红石，灰绿色夹暗红色斑点，中细粒，粒柱状变晶结构，块状状构造。

4.相关资料

1）新沂市小焦金红石矿区11线资源量估算剖面图；

2）新沂市小焦金红石矿区17线资源量估算剖面图；

3）新沂市小焦金红石矿区基岩地质图；

4）新沂市小焦金红石矿区21线资源量估算剖面图；

5）小焦金红石矿区ZK1101钻孔柱状图；

6）小焦金红石矿区ZK1702钻孔柱状图；

7）小焦金红石矿区ZK2102钻孔柱状图；

8）ZK2102钻孔地质记录簿；

9）ZK1702钻孔地质记录簿；

10）ZK1102钻孔地质记录簿；

11）江苏省新沂市小焦金红石矿详地质报告（地质部分）。