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湖南新田岭矿区地质特佂及找矿标志

2019-08-14韦宁

世界有色金属 2019年12期
关键词:矽卡岩灰岩花岗岩

韦宁

(湖南有色新田岭钨业有限公司,湖南 郴州 423000)

1 前言

矿区位于湖南省郴州市西南向18公里,行政区划属郴州市北湖区石盖塘镇管辖,矿区北起牛角湾,南至观音座莲,东起坦水岭,西至铁坑。矿区至郴州市公路全长仅约25公里左右,交通方便。

2 区域地质

2.1 地质概况

区域内出露地层主要为石炭系至三叠系,经受印支、燕山运动,形成东北向的褶皱和断裂构造,并伴生强烈的、大规模的岩浆侵入活动,形成骑田岭花岗岩体,有新田岭等多处的有色金属矿床。

2.2 区域地层

区内地层为石炭系石炭系下统,中上石炭统壶天群(C2+3)、石炭系下统梓门桥段(C1d3)、测水段(C1d2)和大塘阶石磴子段(C1d1)均为浅海相炭酸盐岩建造和砂页岩建造,总厚大约有1165~2938m。

2.3 区域构造

2.3.1 褶皱

新田岭矿区位于丹凤坪复式背斜轴部及两翼,骑田岭花岗岩体东北端挂板山复式背斜东部的次级褶皱为丹凤坪复式背斜,轴向北北东,丹凤坪复式背斜由牛角湾背斜、牛形向斜、马鞍岭背斜、西岭向斜、谭家坳向斜等一系列的背向斜组成。

2.3.2 断层

本区断层主要有两组:北东向和南北向,于印支运动形成。主要有:石山头逆断层、安和圩逆断层、上阳山正断层、瓜棚下逆断层、小溪逆断层、秀风圩正断层、江源桥正断层、柏树下正断层等。

2.3.3 节理

矿区岩层中发育东西向、南北向、北东向、北西向四组节理,其中以东西向、南北向、北东向节理为主

2.4 区域岩浆岩

本区岩浆岩主要有骑田岭岩体及其周围的千金桥岩体等酸性小岩体,位于矿区南部,形态复杂。骑田岭岩体沿南北向侵入石炭系至下三叠系,产出呈中深成相岩基,面积大概有530Km2。岩体与围岩接触界线呈弯曲状,其接触面产状较为平缓,并呈波状起伏,倾角一般在30°~50°之间。岩体可分为过渡相和边缘相两个相带。

过渡相:主要为浅灰白色-浅肉红色,细中粒或中粒斑状角闪石黑云母花岗岩。岩石呈似斑状结构,基质为中粒、细中粒花岗结构。

边缘相:以浅肉红-浅灰白色,细粒或中细粒斑状角闪石黑云母花岗岩为主。岩石大多呈似斑状细粒或中细粒结构。斑晶主要为钾长石和斜长石,含量为10%到25%。基质主要为钾长石、斜长石、石英、黑云母、角闪石等,粒径一般小于2mm。

3 矿区地质

3.1 矿区地层

(1)石炭系下统大塘阶

从下到上依次分为石磴子段(C1d1)、测水段(C1d2)和梓门桥段(C1d3),本规划开采区内出露有石磴子段(C1d1)和测水段(C1d2)。

(2)第四系

①冲积层:矿区有很多条小溪流,溪流汇聚成小河流,冲积层分布于小河流下游河床中。由泥、砂、砾石等物质组成。厚度为1到4m。

②残坡积物:碳酸盐岩石经雨水侵蚀和风化后形成红、黄色泥土,测水段砂页岩风化后大多形成黄色粘土和大小不等的岩石碎块的残坡积物。分布最为广泛,一般厚度在4m左右,最厚可达70多m。

3.2 矿区构造

新田岭矿区内发育一平缓开阔的复式背斜:丹凤坪复式背斜,构成矿区一级褶皱构造,其轴部在丹凤坪一带,轴向NNE,该背斜的地层为下石炭统石磴子段和测水段,产状平缓,倾角20°至40°。丹凤坪复式背斜南部被骑田岭花岗岩侵入分割切断,本来的褶皱形态被破坏了。矿区二级褶皱构造和更次级褶皱构造以F5为界,分为南北两个不同的褶皱系统。北部有一个背斜和三个向斜,南部有两个背斜和两个向斜(见图1)。

矿区断层发育为四组:EW或近于EW、SN或近于SN向、NE向及NW向。本规划开采区内出露5条(F4、F11、F12、F13、F15)。

3.3 岩浆岩

矿区位于骑田岭黑云母花岗岩东北端。岩体有两个相带边缘相和过渡相,呈渐变过渡关系,岩体由边部向内部方向,粒度由细变粗,一般为细粒斑状黑云母花岗岩→中粒斑状黑云母花岗岩→粗粒斑状黑云母花岗岩。

3.4 围岩蚀变

围岩的外接触带热液蚀变中,岩石的蚀变程度随着远离接触带而逐渐减弱。简述如下:

图1 新田岭矿区地质平面图

(1)角岩化:是本区常见的蚀变作用之一。主要有长石角岩、红柱石角岩、石英角岩和云母角岩等。它们主要由泥质成分含量较高的测水段砂质页岩、碳质页岩、粉砂质页岩、粉砂岩、细粒石英砂岩等碎屑岩在蚀变过程中使泥质成分转变成红柱石、石英重结晶。而石磴子段含泥质灰岩和含燧石结核灰岩亦有被蚀变成长石角岩和石英角岩者。

(2)大理岩化:本区大理岩化发育,在近接触带的碳酸盐岩地段分布普遍。

(3)硅化:广泛发育于外接触带的灰岩中,岩石因硅化而变硬,硅质含量增高,钙质减少。灰岩与硅化灰岩的化学成分对比。

(4)矽卡岩化:多发育于石磴子段与测水段的接触界面上和测水段的灰岩透镜体中,蚀变强烈部位则形成矽卡岩,在成矿有利部位形成工业矿体。

正接触带蚀变在花岗岩与碳酸盐岩接触带,广泛发育着矽卡岩化。

①矽卡岩化灰岩(或大理岩):主要成分有方解石85%~90%、硅灰石3%~10%、透辉石1%~10%、透闪石5%~6%和符山石2%~3%。岩石呈灰白色、白色。②矽卡岩:可划分为透辉石矽卡岩、石榴石矽卡岩、硅灰石矽卡岩、符山石矽卡岩、透闪石矽卡岩、阳起石矽卡岩六大类。推测其矿物生成顺序大致为:符山石-石榴石-透辉石-硅灰石-透闪石-阳起石-斜长石-绿帘石-石英-萤石-方解石-绿泥石。

内接触带蚀变花岗岩发生变质作用,产生云英岩化、绢云母化、钾长石化等。

①云英岩化:多在岩体的边缘与正接触带附近较为广泛地发育。其岩石有云英岩化花岗岩、云英岩化矽卡岩和云英岩。前者为长石绢云母化,并析出多余的SiO2使岩石中的石英数量显著增加。②绢云母化:主要发育于边缘相细粒黑云母花岗岩中。岩石中长石被绢云母交代后,仍保留长石的假象,绢云母化强烈者则见不到长石假象而只见绢云母集合体。③钾长石化:主要分布于矿区南部A13-19线花岗岩中,成团块状断续分布于内接触带上。花岗岩在钾长石化作用下,钾长石交代斜长石,而部分石英、黑云母亦被转化为钾长石,形成钾长石花岗岩。

4 找矿标志

4.1 成矿条件

矿区成矿母岩为燕山早期花岗岩,是SiO2过饱和富碱性岩石,具有成矿岩体的特征。形成矽卡岩的围岩主要是石炭系下统大塘阶石磴子段灰岩,它富含SiO2和Al2O,有利于形成厚度较大的矽卡岩体,石炭系下统大塘阶石磴子段碳酸盐岩与骑田岭岩体侵入接触,部分捕虏体形成于花岗岩之中或残留于花岗岩体之上,与花岗岩体呈侵入接触关系,在触交代作用下易形成含矿矽卡岩,在花岗岩体的顶部凹陷处,空间大,围岩接触面增大,矿液易于此富集与围岩产生交代作用,矿区比较厚大的矽卡岩主矿体多赋存于此。

找矿标志可归纳如下:

(1)原生露头

矿区部分地表出现物理化学比较稳定的矽卡岩型白钨矿,可以作为直接找矿标志。

(2)采矿遗迹

矿区西岭沟一带分布较多老窿,为古代开采银矿(铅锌矿)或砷矿的遗迹,并有炉渣散布于附近山坡。可据此寻找外接触带有色金属矿床和追索寻找接触带矽卡岩型矿床。

(3)近围岩蚀变

矿区围岩蚀变主要为角岩化、大理岩化、硅化和矽卡岩化等。真正与矿体有关的蚀变为矽卡岩化,因矿体赋存于矽卡岩中,矽卡岩矿化强烈时就形成矿体。因此矽卡岩是本区钨矿床的直接找矿标志。

(4)花岗岩体与灰岩接触带的内湾地段,剖面上的花岗岩体顶面的凹陷带,为蚀变强烈部位,一般成矿良好。

(5)有利于成矿的围岩:本矿区对成矿极为有利的围岩是下石炭统石磴子段灰岩,如果在其上部有测水段砂页岩作为遮挡层,则对成矿更为有利。

(6)有利的构造:如岩体的凹陷带、围岩的楔状体和捕虏体等。而岩体的凹陷带与地层的褶皱构造有较密切的成生联系,一般情况下,上部次级褶皱的小向斜或小向斜与小背斜的过渡地带则可能预示着下部有岩体凹陷带的存在。

(7)区域的或局部的原生晕、次生晕异常或元素组异常,都是地下含矿岩体和矿体的反映,新田岭矿区的W、Sn、Bi、Mo组合异常就为矿体或含矿岩体的反映,可作为找矿标志。

5 结论

通过对矿区地层层序、岩性、地质构造特征的研究,查明了岩浆岩、地质构造、围岩对成矿作用的影响,花岗岩体在平面上的内湾部分和剖面上的凹陷部分,是主要的矿化富集地段等规律,得出以下结论:

(1)本区矿床成因类型应属气化—高温热液矿床.

(2)工业类型为矽卡岩型白钨矿。

(3)骑田岭花岗岩体东北侧的外接触带、内接触带和花岗岩体内灰岩捕虏体,矿体多形成于此。

(4)因绝大部分矿体赋存于矽卡岩中,矽卡岩化越强烈矿石品位就越高,矽卡岩可作为直接找矿标志。

(5)新田岭矿区的W、Sn、Bi、Mo组合异常就矿体或含矿岩体的反映,可作为W、Sn、Bi、Mo的找矿标志。

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