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云南省麻栗坡县南温河钨矿成矿条件与成矿阶段分析

2021-11-02李孝光

中国金属通报 2021年10期
关键词:岩组层状矽卡岩

李孝光

(文山麻栗坡紫金钨业集团有限公司,云南 文山州 663609)

1 研究区地质特征

研究区内出露的地层相对较为简单,仅见猛硐岩群的南秧田岩组以及零星分布的第四系。研究区主要赋矿层为南秧田岩组,其岩性为二云母片岩,透辉透闪石矽卡岩,含石榴子石透辉透闪石矽卡岩,夹少量电气石石英岩。

研究区内岩浆活动较为频繁,主要以侵入岩为主,喷出岩次之。岩石类型呈基性岩及酸性岩两大类,酸性侵入岩为主。研究区内基性喷出岩产出在早元古界猛硐岩群中,以似层状夹于变粒岩中,受区域变质作用的影响,岩石已变质成斜长角闪岩,岩石化学分析其SiO2含量50.77%~51.08%,在西蒙南图解中投影点集中落入火山岩区,由于斜长角闪岩夹层厚度仅有数十厘米至数米,所以此一时期的火山活动不甚强烈。

图1 矿区大地构造位置示意图

南温河序列花岗岩中获得390.5Ma~411Ma的年龄,故将南温河序列花岗岩的就位时期确定为晚志留世,即现在根据岩石谱系法表示的S3T和S3L。然而,经过多年南温河研究区的勘查工程揭露,老城坡单元并非为以往资料描述的以岩株状、岩枝状产出,除在部分钻孔中可见到老城坡花岗岩与南温河岩组呈侵入关系外,大量的钻孔资料反映的老城坡花岗岩主要是呈岩床状或是层状以构造关系夹持在猛硐岩群的南秧田岩组和洒西岩组间,具有与猛硐岩群相似的面理产状和构造变形特征,说明猛硐岩群在变形变质的过程中南温河序列花岗岩也同时被卷入其中,二者经历过同一时期的变质作用。花岗岩的谐和年龄反映的应该是南温河序列花岗岩的变质年龄,即这一变质作用时期为晚志留世,而南温河序列花岗岩的就位时期应该在这之前。

2 矿床地质特征

2.1 矿化蚀变带特征

研究区北起坪子-南温河-城子上一带,南至大丫口一线,西自下南楼-上南楼-白沙坡,东到岩脚-轿顶山,长约7600m,宽5800km。矿体控制最高标高1400m,控制最低标高903m,控制最大斜深1788m。主要赋矿南秧田岩组二段中共圈定了Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ等三个矿化矽卡岩带。

Ⅰ号矿化蚀变带:位于南秧田岩组二段顶部,即二段与三段接合部位。东部工程控制长5.23km,平均厚度6.41m,花岗斑岩脉沿矿体中部切错,西部工程控制长1.77km,平均厚度8.53m。Ⅰ矿化蚀变带以层状-似层状产出,局部呈近似透镜状产出。蚀变带与地层产状基本一致,北东-南西走向,倾向南东。倾角一般为2°~10°不等,平均倾角为7°30′。蚀变带内岩石见不同程度蚀变现象,表现为矽卡岩化、电气石化、绿帘石化、绿泥石化等。矽卡岩带具膨大、缩小,尖灭、再现之特征。矿体主要赋存于蚀变带之顶部及底部,其容矿岩石主要为矽卡岩,局部地段为片岩或变粒岩。

Ⅱ号矿化蚀变带:位于南秧田岩组二段近中部。东部控制长6180m,厚0.31m~59.69m,平均5.91m,中部被花岗斑岩脉切错,西部控制长2720m,厚0.61m~27.0m,平均5.52m。呈似层状、透镜状,具膨大、缩小,尖灭、再现之特征。产状与地层一致,北东-南西走向,倾向南东,倾角一般2°~12°,平均7°18′。由片岩类、变粒岩类等组成,以矽卡岩为主,次为片岩类及变粒岩类,局部有电气石石英脉顺层分布。矿体主要赋于蚀变带之顶部或上部及底部或下部,其容矿岩石与Ⅰ号矿化蚀变带相同。

Ⅲ号矿化蚀变带:位于南秧田岩组二段下部。东部控制长6180m,厚0.54m~48.29m,平均12.14m,中部被花岗斑岩脉切错,西部控制长1770m,厚0.74m~36.96m,平均5.22m。呈层状、似层状及透镜状,具膨大、缩小,尖灭、再现之特征。产状与地层一致,北东-南西走向,倾向南东,倾角6o。蚀变带蚀变情况与Ⅰ、Ⅱ号矿化蚀变带一致。以矽卡岩为主,次为变粒岩类及片岩类,局部有电气石石英脉顺层分布。矿休主要赋于蚀变带之顶部或上部及底部或下部,其容矿岩石与Ⅰ、Ⅱ号矿化蚀变带。

本区分为大渔塘、岩脚、南秧田、茅坪四个矿段,各矿段均见相对独立的矿体,矿体主要赋存于南秧田岩组第二段的矽卡岩中。

图2 南温河钨矿大渔塘矿段31勘探线剖面

2.2 矿石特征

矿石中钨矿物主要为白钨矿,金属占有率94.56%,其次是黑钨矿,金属占有率为4.19%,钨华的含量很低,金属占有率仅为1.25%。非金属矿物主要为石英、长石、云母、石榴子石、透辉石、透闪石、阳起石、帘石类、符山石、榍石、电气石、萤石、方解石、绿泥石、高岭石、多水高岭石、三水铝土矿等。

矿石主要有微-细粒他形-半自形晶粒状结构,他形-半自形晶不等粒粒状结构,包含结构,金属矿物的连生结构,交代结构及交代残余结构,碎裂结构等。

矿石构造主要有角砾状构造,星散浸染状构造,斑点及斑块状构造,断续脉状构造,平行脉状构造,定向构造,条纹条带状构造,网脉状构造等。

矿石中有益组分主要是WO3,伴生Cu、Sn、Gd、Ag、S。含矿层WO3:0.01-1.00%,均值0.36%;Cu、Sn、Gd、Ag、S等有益元素含量更低,均未达综合利用要求。有害元素为As,在矿体中其含量为0.02-0.05%,钨精矿As含量0.02%,As含量极低,对钨精矿质量无大的影响。

区内大部分矿体均未出露地表,仅近地表零星分布氧化矿,大部分已开采。矿体埋深一般在0-1000m左右,区内钨矿物主要为白钨矿(大于94%),矿石自然类型为硫化型白钨矿石。

3 成矿条件与成矿阶段

3.1 成矿条件

研究区位于上扬子古陆块,南温河变质核杂岩体的北东部,其受后期的构造作用改造,呈现出不规则的穹隆状,构造演化前后经历了加里东期-印支期-燕山期-喜马拉雅期。区内构造极为复杂,岩浆活动相对较为频繁,围岩蚀变受多期次构造及岩浆的前后叠加改造,对该地区成矿十分有利。

(1)地层条件:早元古界猛硐岩群南秧田岩组是研究区内钨矿化主要富集地段。该岩组岩性为一套副变质岩系,其原岩主要由碎屑岩及碳酸盐岩组成。其中碳酸盐岩覆盖全区,是钨矿体的主要赋存层位。其特点表现为规模大且连续性好。延伸稳定部位可分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三层。在一、三段地层中碳酸盐岩规模相对小且不连续,矿化亦较差。地层中的碳酸盐岩经多期酸性岩浆热力和区域变质作用共同作用形成矽卡岩;而碎屑岩则发生矽卡岩化。呈层状-似层状产出,产状与地层一致,具层控作用。显然地层中碳酸盐岩为后期白钨矿床的形成提供了空间条件。

(2)沉积岩相条件:猛洞岩群原岩主要为泥质岩石、长英质碎屑岩夹碳酸盐岩和磷质岩石。加里东运动使其发生强烈的变质作用,形成研究区的基底变质岩系。区内白钨矿床严格收到基底变质岩系的层控作用影响,其中矽卡岩岩层为该区重要含矿层位。

(3)构造条件:研究区地处华南褶皱系中的滇东南褶皱带。区内构造频繁且复杂,为成矿元素的活化-淬取-迁移-富集提供了良好的条件。拆离断层为导矿和容矿提供了有利条件。

(4)岩浆岩条件:该区岩浆岩发育,老城坡片麻状花岗岩位于南秧田岩组的上部,其时代为晚志留世。岩浆岩活动引起的物源和热源是成矿的主要矿源物质,是该区钨矿成矿及热力的主要来源。

3.2 成矿阶段

根据研究区围岩蚀变特征及矿物相互间的关系,成矿过程可划分为2期(图3)。

图3 研究区钨矿成矿阶段划分及矿物生成顺序

(1)矽卡岩期。由上表可见,矽卡岩期分为三个阶段,分别为早矽卡岩阶段、晚矽卡岩阶段和氧化物阶段;早矽卡岩阶段:主要以生成透辉石→石榴石→硅灰石为主要特征。晚矽卡岩阶段:形成阳起石→透闪石→绿帘石→符山石等含水硅酸盐矿物。氧化物阶段:开始出现石英→萤石矿物,是由高温热液作用形成。这一时期是白钨矿的主成矿阶段。

(2)石英-硫化物成矿期。此阶段在高-中温热液交代作用下,矽卡岩发生热液蚀变,矽卡岩矿物被交代形成绿泥石和绢云母,含米黄色块状白钨矿的石英脉、电气石石英脉常沿白钨矿化矽卡岩顶、底分布。交代早期矽卡岩白钨矿矿石,形成硫化物型白钨矿矿石,使原形成的层状、似层状白钨矿体更加富集。

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