福建省马坑矿区银矿床地质特征及成因初探
2015-07-16黄仕浩兰淋亮张磊
黄仕浩 兰淋亮 张磊
[摘要]本区位于闽东火山断拗带的东部, 断裂构造较发育、岩浆活动濒繁、强烈,矿区内银矿床主要产于陆相酸性火山岩(早白垩世小溪组(K1x)流纹质晶屑凝灰熔岩)中,呈脉状、大透镜体沿断裂构造及其派生裂隙整合产出。根据矿床地质特征推测其为火山热液充填-交代型银矿床。
[关键词]银矿床 地质特征 断裂构造 成因
[中图分类号] P5 [文献码] B [文章编号] 1000-405X(2015)-9-130-2
马坑矿区位于柘荣县南部直距约5km处,行政隶属柘荣县富溪镇管辖。自2005年以来中国冶金第二地质勘查院先后在该矿区开展地质普查、详查、勘探等地质工作,圈定银工业矿体4个。笔者通过资料收集及相关的综合分析,对矿区内矿床特征进行描述并初步判断其矿床成因。
1区域地质概况
该区位于闽东火山断拗带的东部,福安—南靖北东向深大断裂的北东部。中生代以来,区内外岩浆活动濒繁、强烈,尤以火山活动更为突出,大面积分布晚侏罗世、早白垩世火山岩及火山碎屑岩;主要岩体为燕山期酸性、中酸性侵入岩,呈岩株、岩瘤、岩墙分布;断裂构造较发育,福安—南靖北东向断裂带、松溪—宁德北西向断裂带及寿宁—连江南北向断裂构造在此交汇。
该区位于福安-德化银多金属成矿带东段,为区域重砂化探异常Ag—Pb—ZnⅡ级金属量异常区,且区域航磁异常呈半环形,在福安、柘荣一带表现异常高,与区域内燕山期侵入岩影响较大;布格重力异常呈梯级递增,与区域内构造活动相吻合。(见图1)
2矿床地质
2.1地层
区内地层出露较单一,主要为早白垩世小溪组第三段(K1x3),从区域地质图上看,与周边出露的南园组第二、三段火山岩呈不整合接触,矿区内的银矿体赋存其中。其岩性为灰绿、灰紫、灰白色、浅肉红色流纹质晶屑熔结凝灰岩,具晶屑凝灰熔岩结构,块状构造、假流纹状构造。晶屑含量约占60—70%,少量玻屑、岩屑。晶屑成分以碱性长石为主,少量石英塑性岩屑呈条带状、透镜状,遇到晶屑明显弯曲嵌入,脱玻化中心由长石、石英晶屑组成嵌晶脱玻结构、霏细脱玻结构,边部为梳妆脱玻结构;塑性玻屑蚯蚓状、细条纹状、已脱玻化呈隐晶质,遇到晶屑明显压缩、变薄,假流纹构造。基质为火山灰见绢云母化、绿帘石化等特征,有石英脉穿插。
2.2构造
受区域地质构造影响,区内主要发育有北东向和北西向断裂构造,规模大小不一,具有多期次活动的特征。其中控矿构造以北西向为主(F1、F2等),构造性质以压扭性为主。具体见图2。
F1断裂:分布于矿区东部。断裂走向北西345°左右,倾向西南,倾角∠77°左右,地表延伸850m左右,沿断裂岩石破碎。断裂带中岩石硅化较强烈,常见绿泥石化、绿帘石化、少量的绢英岩化、弱钾化,局部见极少量的团块状、浸染状黄铁矿化。构造面弯曲,见阶步、擦痕,节理发育为张扭性断裂。该断裂构造为矿段内主要的控矿构造,矿段内Ⅰ号银矿体、st1号矿化蚀变带赋存其中。
F2断裂:与F1断裂近于平行,分布于矿区西部。断裂走向北西338°左右,倾向西南,倾角∠67°左右,地表延伸300m,沿断裂岩石较破碎,。断裂带中岩石整体硅化较强烈,常见绿泥石化、绿帘石化,局部见极少量的团块状、浸染状黄铁矿化。构造面弯曲,见阶步、擦痕,节理发育为张扭性断裂。该断裂构造为矿段内主要的控矿构造,矿段内Ⅱ号银矿体、st2号矿化蚀变带赋存其中。
2.3侵入岩
区内侵入岩地表较不发育,多隐伏于深部。主要侵入岩为钾长流纹岩脉及少量的辉绿岩脉,且多充填于北东向—近东西向断裂构造,与北西向控矿构造多有切错。
在侵入岩脉两侧及附近,多见绿帘石化、绿泥石化、叶腊石化、绢云母化等。
3矿床特征
3.1矿体特征
区内共圈定矿体4个,编号为Ⅰ、Ⅰ-1、Ⅰ-2、Ⅱ。总体走向为345-355°,呈脉状、透镜状产出。其中Ⅰ号矿体为主矿体。具体如下:
Ⅰ号矿体:
矿体主要赋存F1断裂带中,呈脉状(大透镜状)产出,控制走向长500m左右,(695m中段)往南至129线已封闭,往北尚未封闭,但厚度,品位均变小。倾向上坑道钻控制至600m标高附近均见矿,最深的ZK10001孔在380m左右标高也见低品位薄层矿体。控制最大延伸为455m,最小延伸为215m;矿体产状250~260°∠75~80°,总体倾向为255°。单工程矿体厚度0.81~11.65m,平均厚度4.84m,在104-107线的659-715中段之间厚度较大,单工程厚度大部分大于5m,厚度变化系数为54%,厚度变化稳定。
单工程平均品位Ag:53.12~285.57×10-6,矿体平均品位Ag:160.37×10-6。在104-111线的659-775中段之间品位较高,单工程平均品位大部分高于160.0×10-6,变化系数为31%,品位变化稳定。
赋矿母岩主要为构造蚀变岩,主要蚀变为绢云母化、硅化、黄铁绢云英岩化、青盘岩化等;围岩主要为构造蚀变岩、次为黄铁绢英岩、流纹质晶屑凝灰岩、流纹质晶屑熔结凝灰岩、钾长流纹岩等。
Ⅱ号矿体:
矿体主要赋存F2断裂带中,呈脉状产出,工程控制实长100m左右,控制最大延伸为210m,最小延伸为150m,产状240~250°∠60~70°,总体倾向为245°;单工程厚度0.49~3.08m,矿体平均厚度1.81m,变化系数为53%,厚度变化稳定; 单工程平均品位Ag:90.09~459.50×10-6,矿体平均品位Ag183.04×10-6。变化系数为74%,品位变化稳定。赋矿母岩主要为构造蚀变岩,主要蚀变为绢云母化、硅化、黄铁绢云英岩化、青盘岩化等;围岩主要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。
Ⅰ-1号矿体:
矿体主要赋存F1断裂带中,呈脉状产出,走向上推断长约50m左右,倾向上控制延伸近144m,产状255°∠76°,单工程见矿厚度0.84~2.56m,平均厚度1.70m。单工程平均品位Ag:109.27~234.20×10-6,矿体平均品位Ag203.96×10-6。赋矿母岩主要为构造蚀变岩,主要蚀变为硅化、青盘岩化等;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。
Ⅰ-2号矿体:
矿体主要赋存F1断裂带中,呈脉状产出,走向上推测长约50m,倾向上控制延伸156m,产状255°∠73°,厚度1.04~5.73m,平均厚度3.39m。单工程平均品位Ag:104.85~319.50×10-6,矿体平均品位Ag:286.85×10-6。赋矿母岩主要为构造蚀变岩,主要蚀变为硅化、青盘岩化等;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。
3.2矿石质量特征
3.2.1矿石结构构造
矿石结构:凝灰结构、熔结结构、细粒状结构、交代及交代残余结构、少量角砾状结构。
矿石构造:矿石呈致密块状、细粒浸染状、细脉浸染状、少量条带状构造、少量斑点—团块状构造、少量的斑杂构造。
3.2.2矿石矿物组成
矿石矿物以自然银为主,次为辉银矿、少量的方铅矿、闪锌矿、镜铁矿、黄铁矿等,脉石矿物成分有石英、长石、方解石、绢云母、叶腊石等。
3.3围岩蚀变
(1)绢云母化:区内最普遍分布的蚀变类型,表现为岩石中斜长石被绢云母替代,常与黄铁矿化、硅化相伴,与银矿化关系密切。
(2)硅化:是区内分布普遍、与银矿化关系最为密切的蚀变。在岩石中表现为交代原岩成微细粒石英状分布,弱者与绢云母、黄铁矿相伴,构成黄铁绢英岩化,强烈者形成硅化石英岩(脉),硅化作用常伴随热液活动的加强而加强,在伴有金属硫化物的情况下有利于矿物的富集,与银矿化关系密切。
(3)黄铁矿化:是区内最为常见的硫化物蚀变现象, 黄铁矿大致可分为三种: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。与矿化关系密切。
(4)黄铁绢英岩化:见于马坑矿段F1断裂中,顺F1断裂分布。岩石鳞片状变晶结构,块状构造。主要由石英、绢云母、黄铁矿组成,与银矿化关系密切。
(5)青盘岩化:区内分布普遍,主要见于断裂带中,呈条带状顺断裂分布。岩石呈片状、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,少量铅锌矿。与银矿化关系密切。
3.4矿床类型及特征
(1)矿体产于陆相酸性火山岩中,成矿深度距地表较浅,属火山岩型浅成矿床。
(2)银矿体严格受断裂(F1、F2)及其派生裂隙控制,矿体顺断裂及裂隙带产出,F1、F2断裂工作空间上提供了良好的导矿、容矿空间,该矿床属构造控制成矿。
(3)矿床广泛发育绢云母化、硅化、黄铁矿化、黄铁绢云英岩化、青盘岩化等,其中绿泥石化为一种重要的中、低温蚀变作用代表。该矿床属中低温热液矿床。
(4)矿体地表呈密集细脉状,深部为简单板状、透镜状。矿石矿物中自然银、辉银矿、黄铁矿、方解石、石英均为中、低温热液在不同压力下的产物。该矿床属中低温热液矿床。
(5)矿体地表呈密集细脉状,深部为简单板状、透镜状。矿石主要为充填交代显微粒状变晶结构,脉状、网脉状、交错脉状、浸染状和角砾状构造,成矿与断裂构造活动有关。成矿作用以充填为主,交代为辅。
4成因初探
该区位于福安—南靖北东向断裂带、松溪—宁德北西向断裂带及寿宁—连江南北向断裂构造在此交汇。区内断裂构造发育,燕山中晚期岩浆活动强烈,沿区内北西向断裂构造侵入,为区内银矿床的形成提供了(含矿)热液来源,形成的矿物组合有自然银为主,次为辉银矿、少量的方铅矿、闪锌矿、镜铁矿、黄铁矿等,脉石矿物成分有石英、长石、方解石、绢云母、叶腊石等中低温度热液产物。
由此可见,燕山中晚期强烈的岩浆活动促使含矿热液沿区内北西向断裂构造进行运移,含矿热液的运移过程也是成矿溶液不断集中富集的过程,随着温度、压力的降低,热液中的Ag元素大部分以自然银的形态在断裂构造及其派生裂隙中富集成矿;少部分Ag元素通过接触、交代蚀变的作用,发生一定的物理、化学变化以辉银矿(Ag2S)形态富集,并赋存与中低温热液构造蚀变岩中。
综上所述,本矿床成因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。