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湖南唐家湾钨矿地质特征及找矿标志

2020-08-05伍学恒刘海红陆锡宏

世界有色金属 2020年10期
关键词:钨矿板岩硅化

伍学恒,刘海红,陆锡宏

(湖南省地质矿产勘查开发局四一七队,湖南 衡阳 421001)

唐家湾钨矿位于湖南省衡南县川口地区,为湘中重要钨矿集中区[1],具有良好的钨矿床成矿地质条件。川口地区探明有杨林坳、窑木岭等石英细脉带侵染型钨矿床。前人对杨林坳进行了大量研究[2-4],杨林坳钨矿为岩浆期后高—中温热液充填交代型矿床[5-6],唐家湾钨矿与杨林坳钨矿同属岩浆期后高—中温热液充填交代型矿床。川口地区钨矿随着年复一年的采掘,矿山可采储量逐年在萎缩,加强该区矿床地质特征及找矿标志进行研究对川口地区钨矿资源的勘查与开发具有较大实际意义。

1 成矿地质背景

唐家湾钨矿位于东南地洼区赣桂地洼系衡阳地洼与茶陵地洼之间的川口隆起的南缘,是耒临南北向构造与浏衡北西构造叠加复合部位。区域上地层出露较齐全,构造发育,褶皱发育,断裂纵横交错,岩浆活动强烈,出露岩体有川口花岗岩体群,将军庙花岗岩体和吴集花岗闪长岩体,是钨矿成矿的有利地段。

2 矿区地质

2.1 地层

矿区出露地层简单,从老至新有冷家溪群、泥盆系及第四系。现由老至新简述如下:

(1)冷家溪群雷神庙组(Ptl1):分布于矿区东部的枫树湾—麦子座一带,岩性为青灰色、灰绿色、紫红色板岩、绢云母板岩、砂质板岩、千枚状绢云母板岩、浅变质砂岩。厚度>547.57m。

(2)泥盆系中统跳马涧组(D2t):分布于大宜冲水库—唐家湾一带。

底部为砾岩:灰白色,砾状结构,巨厚层状构造。砾石成分为石英,砾径0.3cm~15cm,一般3cm~5cm,其它碎屑物有石英和岩屑等,碎屑物分选性差,呈次棱角状。胶结物以泥质为主,次为硅质。

中部为灰白色石英砂岩、含砾砂岩、砂砾岩、长石石英杂砂岩,偶夹砂质页岩。

上部为砂岩:灰白色,浅棕色,粉砂—细砂状结构,厚层状构造。矿物成分主要为石英,次为绢云母及少量长石、电气石等,产鱼化石Hunano+ePisPanet Tzeng。

与下伏地层呈不整合接触,厚度126m左右。

(3)泥盆系中统棋子桥组(D2q):分布于花桥—马家湾一带,岩性为深灰色、浅灰色厚层状灰岩、白云质灰岩、白云岩夹砂质灰岩。厚度383m,与下伏地层为整合接触。

(4)第四系(Q):分布于矿区西部及山间谷地,为黑色、黄褐色、黄色粘土、砂质粘土及岩石碎块。厚度0m~15m。与下伏地层为不整合接触。

2.2 构造

(1)褶皱

区内褶皱不发育,泥盆系地层总体为一单斜构造,地层走向近南北向,倾向西,倾角25°~42°,冷家溪群雷神庙组地层中见一些次级小的褶曲,总体倾向北北西,倾角37-75°之间。

图1 成矿地质背景图[1]

(2)断裂

①断裂。矿区断裂不发育,北东向断裂有F1、F2、F3、F4断裂。北西向断裂有F5断裂。断裂规模小,为单工程控制或单独地质点控制,地表出露宽度2m~5m之间,由硅化碎裂岩、碎裂板岩、石英脉组成。现将F4断裂简述如下:F4断裂:已有BT2001单工程探制。为硅化碎裂岩,碎裂岩原岩为浅变质砂岩。石英团块沿裂隙充填,团块大小一般3~15cm之间。岩石硅化强烈。为含钨矿断裂。断裂产状:341°<71°。②裂隙。区内裂隙较发育,主要有近南北向的裂隙较发育,次为北东,北西、及东西向裂隙不甚发育。后期石英沿近南北向裂隙充填,形成石英脉及密集平行的石英脉带(即石英微细脉带)。脉带走向长200~1000余米不等,脉带宽3m~10m不等,石英单脉厚1mm~200mm之间,脉间距10mm~100mm之间。脉带产状:走向近南北,倾向东,倾角30°~70°之间。黑钨矿、白钨矿沿微细石英脉呈星点状、浸染状,部分为细脉状充填,局部形成钨矿体。

2.3 岩浆岩

目前矿区地表见有1处花岗岩出露,经钻探工程揭露,在ZK001孔333.43~416.44m见到多层细粒二长花岗岩和中细粒斑状二长花岗岩,在ZK803孔514.22m~601.75m、631.02m~640.60m、655.01m~698.81m见到细粒二长花岗岩,该花岗岩未打穿。细粒二长花岗岩:浅灰白色,细粒花岗岩结构,脉状构造,块状构造。主要矿物成分为石英,次为钾长石、斜长石及少量黑云母、白云母。

斑状二长花岗岩:浅灰白色—肉红色,中细粒似斑状结构,脉状构造。斑晶成分主要为钾长石、斜长石及石英,钾长石、斜长石斑晶呈自形板柱状,大小一般为2×4~5×8mm;石英斑晶呈它形粒状,大小一般2×3~3×6mm;斑晶含量10%左右。基质主要为石英、长石及少量白云母、黑云母等。

2.4 变质作用及围岩蚀变

2.4.1 变质作用

矿区变质作用有两种,一种为区域变质作用,另一种为热液变质作用。

(1)区域变质作用

受区域变质作用的影响,冷家溪群雷神庙组原泥岩、砂质泥岩发生变质作用,形成板岩、砂质板岩、绢云母板岩等。

(2)热变质作用

区内花岗岩岩体(脉)侵位于冷家溪群雷神庙组板岩、泥盆系跳马涧组砂岩中,板岩、砂岩在距岩体(脉)一定范围内,受热变质作用,自岩体(脉)向围岩方向构成角岩一斑点状板岩一板岩、砂岩的热变质晕圈。围岩蚀变有角岩化。

2.4.2 围岩蚀变

围岩蚀变主要有云英岩化、硅化、绿泥石化、绢云母化等。

硅化:原岩多为板岩、砂岩、砂砾岩及构造角砾岩,岩石硅化后致密坚硬,抗风化能力强,见于区内破碎带内或岩体(脉)、石英脉旁。

绿泥石化、绢云母化:见于区内冷家溪群雷神庙组板岩中,岩体(脉)、石英脉旁侧,为区域变质、热力变质所致,与矿化关系不明显。

角岩化:见于板岩、砂岩、砂砾岩中,岩石受热变质作用所致。

云英岩化:由白云母相或石英白云母相组成,厚一般为几厘米~30厘米,常见的为白云母相,表现为白云母呈聚合体,沿石英脉壁分布,一般厚0.5~几厘米 。即“云母边”云英岩化与钨矿化关系十分密切,云英岩化的强度与钨矿化的富集呈正消长关系,是钨矿床的良好找矿标志。

3 矿体地质特征

3.1 矿体特征

共发现9个钨矿(化)体,赋存在石英细脉带中,为隐伏钨矿体,矿(化)体呈脉状、透镜状产出,沿走向不连续,具尖灭再现的特点,厚度1.61m~4.42m,WO3品位0.079%~4.568%,矿体走向近南北,倾向东,倾角41°~71°左右。

3.2 矿石物质组分及结构构造

(1)矿物组成

矿区钨矿矿石矿物组分较简单,矿石矿物主要为黑钨矿、白钨矿,其次为黄铁矿、黄铜矿、辉铋矿、辉钼矿、锡石等。脉石矿物为石英、长石、白云母、黑云母、绿泥石、电气石。

(2)矿石结构构造

矿石结构有:自形-半自形晶粒状结构、他形粒状结构、压碎结构。

自形-半自形晶粒状结构:黑钨矿、白钨矿、黄铁矿呈自形-半自形晶粒状分布在石英脉中。

他形粒状结构:白钨矿、黄铜矿呈它形晶粒状分散浸染状嵌布于石英脉中。

压碎结构、黑钨矿、白钨矿、黄铁矿受应力作用挤压破碎形成压碎结构。

矿石构造有:浸染状构造、条带状构造、脉状构造。

浸染状构造:白钨矿在矿石中呈浸染状,其颗粒大小不一,分布不均匀。

条带状构造:白钨矿、黄铁矿呈不规则条带状分布于石英脉两侧边缘。

脉状构造:白钨矿、黄铁矿呈细脉状、不规则条带状分布于石英脉两侧边缘。

4 找矿标志

裂隙带中硅化、石英脉两侧的云英岩化,石英微细脉带、断层破碎带、石英脉是寻找钨矿的直接找矿标志。

W、As综合化探异常,尤其是W异常在300PPM以上时,一般有工业矿体产出。因此,W、As化探异常部位是寻找钨矿的间接找矿标志。

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