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湖南白沙岩矿区钨锡矿地质特征及控矿因素分析

2020-08-04张传忠

世界有色金属 2020年8期
关键词:癞子矽卡岩矿床

张传忠

(湖南省有色地质勘查局一总队,湖南 郴州 423000)

白沙岩矿区位于湖南省香花岭锡多金属矿田的北东部,瘌子岭岩体南东外接触带,区内矿产资源丰富,主要矿种有钨锡铅锌银铍等。经过近多年开采,区内矿产资源已近枯竭,通过对矿区矿床地质特征及矿床成因研究,对矿区成矿远景分析,为下一步找矿提供依据。

1 矿区地质概况

1.1 地层

矿区出露的地层主要有泥盆系中上统地层,为滨海—浅海相碎屑岩、碳酸盐岩沉积建造,是矿区内最重要的钨锡铅锌银铍等多金属元素的赋矿层位。

泥盆系中统跳马涧组:矿区出露中上段。中段分下部为紫红色砂岩夹少量厚层灰白色石英砂岩,底部为厚0.1m~3m的底砾岩;上部为岩性为杂色含泥质石英砂岩与泥钙质页岩互层,上部为巨厚层状灰白色石英砂岩。上段为砂岩、粉砂岩与含钙质粉砂岩互层。泥盆系中统棋子桥组:下段为青灰色、浅灰色薄层状泥灰岩,夹少量中厚层状致密灰岩,层间夹极薄的钙质页岩;中段为深灰色~灰黑色厚层状结晶白云岩、致密状灰岩、白云质灰岩,为本区白钨矿的主要赋矿围岩;上段为深灰~灰黑色薄层状白云岩。泥盆系上统佘田桥组为浅灰色中薄层状致密灰岩,下部为灰~灰黑色中厚层含炭质泥灰岩和白云岩,中部为薄层硅质岩夹薄层泥灰岩,上部为灰~灰黑中厚层灰岩、泥灰岩和白云岩互层,夹薄层硅质岩。

1.2 构造

矿区位于香花岭短轴背斜的东翼,区内构造以断裂为主,褶皱不发育。矿区内断层以铁砂坪断层F2为主导构造,其它还有北东组断裂。

铁砂坪断层F2:其走向NW-SE,倾向NE,倾角25°~70°,走向延长约8000m,倾斜最大延深1000m,其特性主要表现为上盘下降、下盘上升的正断层性质,断距约100m,断层上盘为棋梓桥组(D2q)灰岩、白云岩,下盘为跳马涧组(D2t)砂页岩。NE组断裂组:矿区范围内有F40、F53、F54、F55等,走向NE-SW,倾向SEE-SE,倾角一般在40°~85°,断层性质均为正断层。

1.3 岩浆岩

癞子岭岩体:属燕山早期酸性侵入体,岩性为中细粒黑云母花岗岩、中粒黑云母花岗岩及中粒黑云母二长花岗岩,由多次侵入形成。第一次形成黑云母花岗岩主体,第二次形成钠长石细粒斑状花岗岩补体,第三次形成细晶岩、花岗斑岩、石英斑岩脉体,第四次形成云英岩脉的穿插。由于自变质作用强烈,形成了自上而下的云英岩或黄玉云英岩带、云英岩化带、钠长石化带、钾长石化带、黑云母花岗岩原岩的蚀变分带。癞子岭岩体成矿元素丰度普遍较高,癞子岭岩体成矿元素含量普遍较高,其中W:50ppm、Sn:500ppm、Pb:500ppm、Zn:500ppm、Cu:50ppm、Bi:50ppm,分别是维氏酸性岩的25倍、166倍、25倍、8倍、2.5倍、5000倍[3],是本区成矿母岩。

2 矿床地质特征

2.1 矿体特征

区内矿体主要有产于跳马涧组矽卡岩中的矽卡岩型锡矿体以及产于岩体外接触带的矽卡岩型白钨矿体。

2.1.1 矽卡岩型锡矿体

赋存于跳马涧组矽卡岩中,产于跳马涧组上段(D2t3)矽卡岩型矿体(I矿化层)有I-1、I-2,其中以I-2为主;产于中段第二层(D2t2-2)(II矿化层)有Ⅱ-1。矿体呈似层状、透镜体状,其产状与岩层产状、矽卡岩产状基本一致(见图1)。

I-2矿体:分布在18线~39线,矿体走向延长2100m,倾向延深60m~300m,倾向40°,倾角35°~55°。矿体厚度1.0m~23.41m,平均为6.78m,厚度变化系数为104%。伴生组份WO3含量为0.034%,具备综合回收价值,其它伴生组份含量较低。Ⅱ—1矿体:分布在31线~37线,矿体走向长400m,仅由一个地表工程控制,矿体厚度4.85m,锡平均品位0.60%。

图1 白沙岩矿区地质图

2.1.2 矽卡岩型白钨矿体

主要有产于深部隐伏花岗岩体与棋梓桥组白云岩外接触带矽卡岩中的①、②、③号白钨矿体,呈脉状、透镜体状,其中①号为矿区主要钨矿体,其分布于39线附近,走向长25m~60m,矿体标高600m~430m,沿倾向延伸大于200m,矿体走向NW~NE,倾向41°~45°,倾角28°~55°,矿体厚度1.0m~8.0m,平均厚度4.16m,矿体厚度变化系数55%,钨品位0.12%~3.96%,平均品位1.32%,矿体品位变化系数79%。

2.2 矿石特征

矿石结构有自形一半自形结构、他形结构、交代残余结构、放射状结构。锡石、黄铁矿多为自形一半自形结构;磁黄铁矿、磁铁矿为他形结构;交代残余结构在黄铁矿被锡石或被闪锌矿交代形成残余碎块可见。矿石构造有浸染状构造、细脉状构造、网脉状构造、条带状构造等,以浸染状构造为主。金属矿物组合主要有锡石、磁黄铁矿、黄铁矿、毒砂、磁铁矿、白钨矿,少量方铅矿、铁闪锌矿、黑钨矿等;脉石矿物有阳起石、透闪石、透辉石、石榴子石、符山石、硅灰石、萤石、石英等。

矿石类型为锡石硫化物—矽卡岩型锡矿石及矽卡岩型白钨矿石。

2.3 围岩蚀变

矿体赋矿围岩以灰岩、白云岩、砂岩以及矽卡岩为主,围岩蚀有矽卡岩化、角岩化、云英岩化、绿泥石化、黄铁矿化、磁黄铁矿化、萤石化、大理岩化等。区内砂岩中矽卡岩-黄铁矿化与锡矿化关系密切,碳酸岩中矽卡岩-萤石化与钨矿化关系密切。

3 矿床控矿因素分析

3.1 地层、岩性因素

香花岭矿田地层中W、Sn、Pb、Zn、Cu、Mo、Bi、As、Ag、Sb等元素的丰度是涂和沸氏值数倍至数十倍,跳马涧组碎屑岩中W、Sn、Pb、Zn元素的富集系数在2~12之间,棋梓桥组碳酸岩中Sn、Pb、Zn元素的富集系数大于10以上,为矿区钨锡多金属矿的形成提供了部分矿源。区内跳马涧组碎屑岩岩性较脆,在应力作用下产生大量节理、裂隙,为含矿热液的运移和沉淀提供了有利的场所,有利于含矿热液交代充填,在矿区跳马涧组砂岩中形成锡石硫化物—矽卡岩型锡矿床;棋梓桥组碳酸岩岩性活泼,有利于含矿热液的交代,形成矽卡岩型白钨矿床。

3.2 构造因素

区内主要构造为北西向的区域大断层F2及其派生的北东向断裂组,它们控制着矿区内矿体的形态、规模及空间产出位置。跳马涧组中锡石硫化物—矽卡岩型锡矿床呈似层状产于F2断层下盘,矽卡岩型钨矿床产于F2上盘的北西向断层中,区内断层既是矿液的运移通道和活动场所,又是矿体赋存的储矿空间。因此,断层构造是矿区矿床的主要控制因素。

3.3 岩浆岩因素

癞子岭花岗岩中W、Sn、Pb、Zn、Nb、Ta、Li、Rb、F等成矿元素含量高,是本区成矿母岩,岩体上部有云英岩型钨锡矿床,外接触带与碳酸岩接触有利部位形成矽卡岩型白钨矿床、锡石硫化物矿床,在碎屑岩中形成锡石硫化物—矽卡岩型锡矿床、裂隙充填型脉状锡铅锌矿床。

癞子岭花岗岩体与区内成矿关系密切,控制着区内矿床的空间分布,随着岩浆有多次活动,一方面带来大量的成矿物质,另一方面岩浆活动带来的热能和热液,对地层中的成矿元素进一步富集,在地层和构造有利部位形成区内钨锡多金属矿床。

4 矿床成因及找矿潜力

4.1 成因类型

区内钨锡矿成因主要与癞子岭燕山早期花岗岩体有关,癞子岭岩体成矿元素含量普遍较高,其中W:50ppm、Sn:500ppm、Pb:500ppm、Zn:500ppm、Cu:50ppm、Bi:50ppm,分别是维氏酸性岩的25倍、166倍、25倍、8倍、2.5倍、5000倍[3]。岩浆侵入晚期,随着温度、压力的下降,形成大量富含挥发性组份及成矿元素的岩浆热液,在区内碳酸岩形成矽卡岩型白钨矿床,含矿热液沿导矿构造向外围运移,在碎屑岩,形成锡石硫化物—矽卡岩型锡矿床。

4.2 找矿潜力分析

区内产于跳马涧组矽卡岩中锡矿体(化)规模大,往深部有变厚变富趋势,其深部有癞子岭隐伏岩体,有寻找锡石硫化物—矽卡岩型锡矿的潜力;矿区岩体与碳酸岩接触带上,大理岩化、矽卡岩化强,是寻找矽卡岩型白钨矿有望区域;矿区棋梓桥组碳酸岩中含铍条纹岩,其黑色硫化物条纹密集处含锡较高,亦可富集成铍钨锡矿床,在含铍条纹岩构造发育的区域,是寻找含铍钨锡矿的有利地段。

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