福建柘荣马坑银矿地质特征及找矿方向
2012-10-19陈龙照黄仕浩苏树辉
陈龙照,黄仕浩,苏树辉
(中国冶金地质总局第二地质勘查院,福建 莆田351111)
1 成矿地质背景
福建省柘荣县马坑银矿位于闽东火山断拗带的东部,南靖—福安断陷带的东南部。区域构造活动强烈,松溪—宁德NW向断裂和寿宁—连江SN向断裂构造在矿区附近与福安—南靖NE向深断裂交汇;燕山期岩浆活动发育,分布有大面积的晚侏罗世-早白垩世火山岩-火山碎屑岩和中酸性侵入岩(图1)。
区域出露地层以上侏罗统、下白垩统和第四系为主。主要的地层单位有:上侏罗统-下白垩统南园组(J3-K1n),下白垩统小溪组 (K1x)、寨下组(K1z)、黄坑组(K1h),第四系(Q)。
区域侵入岩明显受构造的控制。主要的侵入单元可分为:晚侏罗世虹垂超单元(J3Hδο)、双峰超单元(J3Sγδ),早白垩世钟腾超单元(K1Zδηο,K1Zγδ)、邑板超单元(K1Yηγ)、玛坑超单元(K1Mζγ)、洪山超单元(K1Hκζγ),晚白垩世牌前超单元(K2Sγπ)。此外尚见有各种脉岩出露,主要有早白垩世次安山玢岩(αμK1)、石英正长斑岩(ξοπK1)、二长斑岩(ηπK1)及花岗岩脉(γ)侵入。
图1 区域地质略图Fig.1 Regional geological map
区域构造主要表现为燕山中晚期大面积的挠曲 构造和断褶变形,并伴有强烈的火山活动,形成一系列NE向、NW向断裂带,尤以NW向断裂带较为醒目,它控制着上侏罗统-下白垩统火山-沉积岩系及燕山期花岗岩的展布。
2 矿区地质特征
2.1 地层
矿区内地层主要为下白垩统小溪组第三段(K1x3),为一套中-酸性火山岩夹沉积岩,不整合于南园组第二、三段火山岩之上。其岩性为灰绿、灰紫、灰白色流纹质(含角砾)晶屑熔结凝灰岩,(含岩屑、角砾、玻屑)晶屑凝灰岩,肉红色、灰白色钾长流纹岩,夹角砾凝灰岩、(豆状)凝灰岩、安山质含角砾凝灰岩、(凝灰质)泥岩、沉凝灰岩等。
2.2 构造
区内构造以断裂为主,主要有F1,F2等断裂产出,均呈NNW向展布。
(1)F1断裂:分布于矿区东部,断裂产状255°∠77°,延伸大于5 000m,为张扭性断裂,沿断裂岩石破碎,断裂带中常见黄铁绢英岩化、银矿化等,是矿区Ⅰ号银矿体的主要控(含)矿断裂。
(2)F2断裂:分布于矿区西部,断裂产状248°∠67°,出露长度近1 000m,为张扭性断裂,沿断裂岩石破碎,发育较强烈的硅化、黄铁矿、方解石化、叶蜡石化等蚀变,并伴有银、铅、锌矿化,是矿区Ⅱ号、Ⅲ号银矿体的主要控(含)矿断裂。
2.3 岩浆岩
图2 柘荣县马坑银矿地质简图Fig.2 Geological sketch of Makeng Ag deposit
2.4 围岩蚀变
矿区中围岩蚀变普遍发育,多属中、低温热液蚀变,主要有绢云母化、硅化、黄铁绢英岩化、青磐岩化和黄铁矿化,均与银矿化关系密切。
(1)绢云母化:是分布最为广泛的蚀变类型,岩石中的斜长石被绢云母交代,常与黄铁矿化、硅化相伴。
(2)硅化:是区内分布普遍、与银矿化关系最为密切的蚀变类型。在岩石中表现为交代原岩成微细粒石英,弱硅化时与绢云母、黄铁矿相伴,构成黄铁绢英岩化;强硅化时形成硅化石英岩(脉)。硅化作用常随热液活动的强弱而变化,在伴有金属硫化物的情况下有利于矿质的富集。
(3)黄铁绢英岩化:发育于F1断裂中,岩石具鳞片状变晶结构,块状构造,主要由石英、绢云母、黄铁矿组成,伴随有银矿化。
(4)青盘岩化:见于F1,F2断裂中,呈条带状产出。岩石具片状、显微粒状变晶结构,块状构造,主要由方解石、绿帘石、绿泥石、叶蜡石组成,伴有铅锌矿化。
(5)黄铁矿化:是区内最为常见的硫化物,大致可分为3种产出形式:①粒状自形晶;②细粒浸染状;③细脉状。黄铁矿化与绢云母化、硅化组合构成黄铁绢英岩化。
3 矿体地质特征
通过勘查,矿区内共圈定银工业矿体5个,编号为Ⅰ号、Ⅱ号、Ⅲ号、Ⅳ号和Ⅴ号。矿体多呈脉状,主要赋存于F1,F2断裂带及派生裂隙中,矿体特征见表1。
(1)Ⅰ号矿体:呈脉状产出。地表控制长度425 m,平均厚7.58m,推测深度200m,分布标高670~810m,矿体产状255°∠77°,矿石平均品位w(Ag)=227.76×10-6。矿体主要赋存在F1断裂带的断层角砾岩中,角砾岩的角砾主要为黄铁绢云英岩、流纹质晶屑凝灰岩,少量为流纹质晶屑熔结凝灰岩。围岩为黄铁绢英岩、流纹质晶屑凝灰岩、流纹质晶屑熔结凝灰岩、钾长流纹岩等,平硐中矿体底板见到英安玢岩岩脉。
(2)Ⅱ号矿体:呈脉状产出。长度200m,平均厚3.00m,推测深度100m,分布标高670~730m,矿体产状 248°∠67°,矿石平均品位w(Ag)=332.33×10-6。赋矿岩石主要为流纹质晶屑凝灰熔岩,少量为流纹质晶屑熔结凝灰岩。围岩为流纹质晶屑凝灰熔岩、流纹质晶屑熔结凝灰岩、钾长流纹岩等。
(3)Ⅲ号矿体:见于200线—218线间的地表,受F2断裂的控制。呈脉状产出,长约450m,厚度2.00m,推测深度100m,分布标高750~850m,矿体产状250°∠72°,矿石平均品位w(Ag)=193.82×10-6。赋矿岩石主要为流纹质晶屑凝灰熔岩,少量为流纹质晶屑熔结凝灰岩。围岩为流纹质晶屑凝灰熔岩。
(4)Ⅳ号矿体:见于平硐PD1中,为隐伏矿体。受裂隙控制,呈脉状分布,推测长约100m,厚度2.00m,推测深度50m,分布标高720~920m,矿体产状270°∠78°,矿石平均品位w(Ag)=112.00×10-6。赋矿岩石主要为流纹质晶屑凝灰熔岩。围岩为流纹质晶屑凝灰熔岩、钾长流纹岩。
(5)Ⅴ号矿体:见于平硐PD1中,为隐伏矿体。受裂隙控制,呈脉状分布,推测长约100m,厚度5.50m,推测深度50m,分布标高720~920m,矿体产状270°∠78°,矿石平均品位w(Ag)=106.82×10-6。赋矿岩石主要为流纹质晶屑凝灰熔岩,围岩为流纹质晶屑凝灰熔岩、钾长流纹岩。
表1 矿体基本特征一览表Table 1 General features of ore bodies
3.1 矿石质量特征
(1)矿石结构构造:细粒状结构、交代及交代残余结构,少量角砾状结构;致密块状、细粒浸染状、细脉浸染状、条带状构造,少量为斑点-团块状构造。
(2)矿石矿物组成:矿石矿物以自然银为主,次为辉银矿,含少量方铅矿、闪锌矿、镜铁矿、铅矾、黄铁矿;脉石矿物为石英、长石、方解石、绢云母、叶腊石等。
(3)矿石主要矿物特征。
自然银:呈微粒状,与方铅矿、闪锌矿同一阶段形成,主要呈脉状,以他形粒状充填在脉石矿物的裂隙、空洞中,或与方铅矿、闪锌矿连生并呈短小的脉状充填在脉石矿物的裂隙中。
辉银矿:铅灰色,呈粒状、树枝状、致密块状、浸染状,与自然银、方铅矿及含银硫化物共生。
方铅矿:铅灰色,局部呈脉状,多呈粒状、浸染状散布在岩石中,与闪锌矿共生,一般为半自形,粒径0.02~0.10mm,呈脉状分布时聚晶可达1mm。
闪锌矿:黑色,局部呈脉状,多为粒状、浸染状散布,与方铅矿共生,多为半自形,粒径0.02~0.05 mm,呈脉状分布时聚晶可达1mm。
(4)矿石化学组分:矿石有用组分为Ag,伴生有益组分为Pb,Zn。单样矿体品位w(Ag)=89×10-6~475×10-6,单工程矿体品位w(Ag)=140×10-6~459.5×10-6。
3.2 矿石类型
矿床的氧化带不发育,除地表以混合矿石为主外,均为原生硫化矿石。
(1)矿石自然类型:根据矿石矿物组合、有用组分及结构构造特征,矿石自然类型有细脉浸染状银矿石、条带状银矿石、斑点-团块状银矿石、角砾状银矿石,其中以细脉浸染状银矿石为主。
(2)矿石工业类型:根据氧化程度,矿石的工业类型主要为硫化矿石,占95%以上,混合矿石<5%。
3.3 矿床成因探讨
(1)成矿物质来源。矿床的成矿元素银与火山岩浆具有同源特点。来自下地壳基底中的银等金属物质在基底物质重熔-侵位的过程中,导致火山岩建造中的成矿元素具有高背景值,火山岩浆的期后热液又使火山岩中的成矿元素再次富集并沉淀形成矿体。
(2)成矿热液来源。矿区成矿热液主要来自火山热液及大气降水。火山热液不仅是重要的成矿物质运载介质,而且在迁移的过程中不断从沿途火山地层中萃取Ag,Pb,Zn等成矿元素,随着温度和压力的逐渐下降及pH值的变化,成矿物质在容矿构造沉淀并不断富集成矿。
(3)成矿温度。矿石矿物组合为自然银-辉银矿-方铅矿-闪锌矿-黄铁矿等,主要形成于中低温条件下;围岩蚀变主要有绢云母化、硅化、黄铁矿化、黄铁绢英岩化、青磐岩化等,多属中低温热液蚀变。据此,成矿温度应为75~250℃,属于中低温热液矿床[3]。
综上所述,本矿床成因应属受断裂构造控制的中低温浅成火山热液充填交代型银矿床。
4 找矿标志及找矿方向
4.1 找矿标志
(1)构造标志:矿区内的F1,F2断裂是区内重要的找矿构造标志。
(2)矿化标志:矿化的黄铁绢英岩是最直接的找矿标志。
(3)围岩蚀变标志:硅化、黄铁矿化、绢云母化、方解石化、叶蜡石化等是区内寻找银矿体的重要围岩蚀变标志。
(4)地球化学标志:矿区 Ag,Cu,Pb,Zn元素组合土壤地化异常,伴生元素为 Mo,Au,Bi等元素异常。异常内各元素具较好的浓度分带,浓集中心突出,异常强度高,元素组合关系好,是重要的地化找矿标志。
4.2 找矿方向
Ⅰ号矿体两端的构造延伸部位、Ⅱ号矿体的南部、Ⅰ号矿体与Ⅱ号矿体之间、Ⅲ号矿体深部、Ⅱ号与Ⅲ号矿体之间是找矿的有利地段。
(1)Ⅰ号矿体两端的构造延伸部位、Ⅱ号矿体南部及Ⅰ号矿体与Ⅱ号矿体之间。矿区银矿体与化探异常的关系密切,上述几个部位均存在较大范围的Ag,Cu,Pb,Zn元素组合土壤地化异常,且异常内各元素具较好的浓度分带,浓集中心突出,异常强度高,元素组合关系好,因此这几个地段找矿前景较佳。
(2)Ⅲ号矿体的深部。Ⅲ号矿体目前只采用地表剥土工程控制,长度达450m,根据矿体延深与矿体走向长度成正相关的规律,预测在Ⅲ号矿体的深部应存在较大的找矿空间。
(3)Ⅱ号与Ⅲ号矿体之间。本矿区的银矿体受断裂构造控制的特点明显,由此推断产于F2断裂中的Ⅱ号与Ⅲ号矿体应该属于同一矿化带,而目前Ⅱ号与Ⅲ号矿体之间还是探矿的空白区,在该区段布置探矿是可行的。
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