广东省信宜县托盘洞铁锡矿区地质特征及成矿规律

2018-02-17陈承欣

西部探矿工程 2018年7期

陈承欣

（广东省有色金属地质局九三三队，广东肇庆526060）

广东省信宜县托盘洞铁锡矿区所处于罗定弧形构造中，罗定弧形构造则处于廉江中、新华夏系复合断褶带之东，吴川—四会中、新华夏系断褶带之西，其北部紧挨连滩华夏系构造带。且近东西向褶皱及压扭性断裂最为发育，花岗斑岩侵入构成次一级的大冲坑-黄蜂坑构造岩浆带是本区的二级控矿构造。区内地层有泥盆系、寒武系，出露的花岗斑岩主要是黑云母花岗斑岩。

1 矿区地质

1.1 地层

区内出露地层有寒武系八村群第三亚群及寒武系八村群第二亚群。寒武系八村群第三亚群上亚段（∈Bcc-2）：石英云母片岩夹云母石英片岩，底部为条带状云母石英片岩。寒武系八村群第三亚群下亚段（∈Bcc-1）：石英云母片岩夹云母片岩，底部为条带状云母石英片岩。寒武系八村群第二亚群上亚段（∈Bcb-2）：石英云母片岩夹薄层云母石英片岩、千枚状斑点状云母片岩、长英角岩、结晶灰岩、大理岩、层间矽卡岩互层，有弱铁锰矿化，次要成矿层，复杂成分层间矽卡岩夹灰岩、大理岩、长英角岩石英云母片岩及铁矿层或铁矿化条带，是矿区重要成矿层，底部为条带状云母石英片岩。寒武系八村群第二亚群下亚段（∈Bcb-1）：石英云母片岩夹石英片岩、云母片岩、中部云母片岩增多底部以条带状云母石英片岩为主。矿区第二岩性段（∈Bcb-2b）是重要的控矿层位，对铁来说是含矿层或矿源层，对锡来说是控矿围岩。

1.2 构造

矿区中罗定弧形构造中，贵子-罗镜断裂北侧，云盖式背斜南翼，云盖山-大塘构造岩浆带上，该构造岩浆带属矿区一级控矿构造。矿区构造的总特点与区域构造一致，仍以次一级的近东西向褶皱及压扭性断裂为最发育，并有花岗斑岩侵入构成次一级的大冲坑—黄蜂坑构造岩浆带，这是矿区的二级控矿构造。矿区内的次一级的褶皱主要发育于中架岭矿和深洞矿段，褶皱轴向为近东西向，北翼从陡倾至倒转，南翼相对平缓，形成轴面向北倾斜的不对称褶皱，显示出由北向南的强大挤压，沿褶皱翼部发育一系列高角度压扭性纵断裂或层间滑动，常有一至数条花岗斑岩岩脉侵入，形成高角度向南倾斜的构造岩浆带纵贯全区，长达7km以上。矿区内锡铜铅锌锰钴综合晕及铁、锡矿等均分布于该带中。矿区层间矽卡岩的物化特征与上下片岩有显著差异，常常造成表层褶皱与控矿层褶皱的不一致性，使其界面上或层间有滑动构造发育，这种层间整合构造是铁进一步受热液改造富集的部位，更是锡矿成矿的主要容矿构造之一。它是矿区薄似层状、透镜状矿体的赋存部位。小型褶皱的轴部矿体变富厚。翼部和背斜轴部裂隙发育有利于锡的矿化，锡矿化达边界品位以上的假厚度达23.28m，平均品位仅达0.14%。其次是NNE、NNW扭性裂隙及近SN向的横向张裂隙有铜锡矿化或形成脉状锡矿。前述的小型构造已属三级控矿构造，也是矿区的各种容矿构造。

1.3 岩浆岩

矿区出露的花岗斑岩主要为黑云母花岗斑岩、少数为中细粒似斑状黑云母花岗岩及花斑岩，是本区锡的成矿母岩，主要出露于矿区中部，西起大冲坑，东至黄蜂坑，断断续续沿第二片岩段第二层的上下界面附近侵入，近东西向出露长达7km以上。往西可望与秋风街岩体勾通，向东可能与分界大塘的大脑顶岩体有联系，其分布纵贯整个矿区。花岗斑岩岩脉多呈高角度向南南西倾斜，倾角一般大于70°，比岩层稍陡。以脉状产出为主，水平厚度常小于15m，最大宽度约为40m以上，成单脉或平行排列的脉组产出在剖面上呈由北向南斜列，西部有往深部增厚之势，而东部往深部趋于尖灭或岩脉主体尚未揭露。

花岗斑岩矿物成分为：钾长石、斜长石、石英、黑云母，少量绢云母、白云母、萤石、锆石、榍石等，具斑状-似斑状结构，斑晶主要是钾长石、石英、斜长石。基质具细粒花岗结构、显微细粒结构，主要是钾长石、斜长石、石英、黑云母。岩石中的长石常有泥化、绢云母化、黑云母常发生绿泥石化，石英常含气孔及杂质包体，具浅成相的特点，相带不发育，产状平缓时可见几十公分的细粒暗色边。沿裂隙可见云英岩化及绿泥石化，当蚀变强时可伴有铜锡矿化或有含锡云英岩脉出现。

2 矿床地质特征

2.1 矿体特征

矿区根据矿床特征及物化探异常特点，由西到东可分3个矿段分别为锡矿段、铁矿段、锰矿段。区内已发现矿体14个，其中铁锰矿体3个，铁矿或锡铁矿体6个，锡矿体5个。矿体延长200～425m，延深50～480m，产状倾向105°～170°，倾角20°～80°，平均水平厚度1.41～15.46m。铁、锰及矽卡岩型锡矿体多呈似层状—透镜状，其产状常与围岩产状一致，走向稳定，近东西向延伸，但沿倾向常常成波状起伏与刺激褶曲同步，而西部锡矿脉，走向亦较稳定，延长多大于100m以上，沿倾向倾角及脉幅变化较大，分支复合膨缩现象明显。

2.2 矿石物质组成及品位变化

2.2.1 矿石物质组成

铁矿脉石矿物有阳起石、绿泥石、绿帘石、透辉石、石榴石、石英长石、方解石、黑云母透闪石等少量黝帘石、绢云母、高岭土、硅镁石；金属矿物有磁铁矿、穆磁铁矿、镜铁矿、假象赤铁矿、赤铁矿及少量的黄铁矿、磁黄铁矿、黄铜矿、锡石、氧化锰及褐铁矿等。

锡矿脉石矿物有透辉石、阳起石、绿泥石、石榴石、绿帘石、粒矽镁石、长石、石英、绢云母、方解石、白云母、黑云母、萤石、电气石及少量榍石、滑石；金属矿物有磁铁矿、磁黄铁矿、黄铁矿、黄铜矿、镜铁矿、赤铁矿、褐铁矿、闪锌矿、锡石。

锰矿脉石矿物有石榴石、透辉石、钙铁辉石、金云母、白云母、方解石、帘石、石英长石、角闪石、绢云母、高岭土；金属矿物有锰土、硬锰矿、软锰矿、钾硬锰矿、偏酸锰矿、褐铁矿、磁铁矿、假象赤铁矿。

2.2.2 矿石品位变化

磁铁矿石化学分析平均含SiO213.75%、磷0.022%、S未查定，CaO+MgO/SiO2+Ae2O3=0.2属酸性矿石。铁矿石光谱半定量分析Pb 0.006%～0.063%，Zn平均为0.23%，Cu 0.01%，Sn 0.08%，Ge 0.0015%。矿石含SiO2、Zn、Sn略高。部分铁矿石含Sn＞0.1%，Ge＞0.0015%，CaO0.001%可以综合利用。全铁—可溶铁一般小于3.86%，个别样品达5.3%。铁锰矿石化分析平均含锰5.14%，每1%锰含磷0.0023%，全区品均Mn/Fe=0.62，比值底，多数为含锰铁矿石。光谱分析铁锰矿中品均含银0.0035%，钻0.0135%，Pb 0.0172%，Zn 0.2327%，Sn 0.013%,Cu 0.0025%,Ba 0.27%～0.444%，含银、锌、钡较高。锡矿石光谱分析平均含Ge达0.0015%，可综合利用，其余元素含量较低，Cu 0.092%，Zn 0.106%，Pb 0.01，Ag 0.004。此外，部分锡矿体含铁一般达10%～15%，含Cu0.1%～0.2%，亦可综合回收利用，但分布零星。铁、锰沿走向品位变化不大，品位曲线呈舒缓波状起伏，沿倾斜方向由富变贫，在钻孔柱状图上呈跳跃式变化。而锡品位曲线沿近东西向（走向）则呈明显波状起伏，而沿倾斜方向则有往深部逐渐变富。

2.3 锡的赋存状态及粒度

锡主要以独立锡石矿物出现，局部可见粒度较粗的锡石外，一般锡石粒度很细，肉眼不易识别。锡石呈半自形晶粒状散染，主要沿自形磁铁矿或脉石矿物粒间间隙分布，一般粒度为0.02～0.04mm，另外见较多的锡石呈半圆形胶状附生于磁铁矿晶面上，具同心环带构造，其半径约0.08～0.18mm。在片岩中锡石亦见呈微细粒（0.02～0.045，个别达0.1mm）不均匀分布于石英细脉中。

2.4 矿石结构和构造

锡矿石结构为半自形粒状或柱状细粒结构、半圆形胶状分散结构；矿石构造为浸染状、细脉状。铁矿矿石结构为自形—半自形晶不等粒结构、自形—半自形细粒结构、片状结构、交代结构等；矿石构造为条带状、块状、浸染状、皱纹状、脉状、土状、蜂窝状疏松块状、角砾状、少量斑状、似鲕状等。锰矿矿石结构为他形—半自形晶粒状结构、隐晶质胶状结构、交代结构；矿石构造为角砾状、脉状、结核状、团块条带状、不规则带状、土状、蜂窝状、管状。

2.5 围岩蚀变

矿区围岩蚀变主要有绿泥石—阳起石化、矽化、萤石化、云英岩化、粗粒透辉石—石榴子石化、绿帘石化、碳酸盐化。

2.6 矿化特征及富集规律

（1）铁矿：铁矿化具有一定层位，主要见于第二层中，而富铁则往往出现第三层底部第三与第四岩组界面上。褶皱轴部、沿走向的弯曲部位及沿倾斜由陡变缓部位有利于铁的矿化。而围岩蚀变强烈时，含铁较富，可见致密块状或稠密条带状矿石。矿体厚度大含铁较富。当铁矿体与锡矿体毗邻时，常有锡铁矿出现，由上而下，有铁—锡铁—锡的矿物垂直分带规律。

（2）锡矿：锡化探异常，锡矿化，锡矿脉、体等均匀分布于大冲坑-黄蜂坑构造岩浆带上或近旁，其锡矿化在空间上和成因上与之有密切联系。锡矿脉、体分别赋存于NNE、NNW、近SN向扭性裂隙及层间滑动面上，尤以第二岩层的上下界面及锡矿体的上下界面常是有利于锡矿富集的层间构造发育部位。矿区各类围岩岩性对锡的矿化与富集有着明显的控制作用，片岩、花岗岩及灰岩、层间矽卡岩等围岩分别形成脉状锡矿、云英岩型及矽卡岩型锡矿。当铁的氧化物相对富集时，锡趋于分散，锡品位降低，当铁的硫化物及其他金属硫化物增多时，锡趋于富集，品位升高。在因子分析中Cu、Pb、Zn、Bi、Mo、Ag、Co、W、Sn表现为热液活动的共生组合，而在斜交因子里W、Sn单独构成第二因子，说明含Sn热液属晚期一次单独成矿活动的结果。锡矿化常与围岩蚀变的强度成正比，当围岩发生强烈及各种金属硫化物增多时，锡易于富集成矿。花岗斑岩主体隐伏在矿区南面，含锡热液自南向北仰冲运动，主要的容矿构造常发育于物理化学性质差异极大的控矿层下界面，加上该下界面是氧化—还原地球物理华夏交替面，有利于锡的富集，所以该区矽卡岩型锡矿体赋存的重要部位常具“偏南靠底”的规律。

（3）锰矿：锰矿一般为次生富集之锰帽沿第二、三层分布，于构造破碎带中含量相对较富，显示其风化淋滤与次生富集作用。锰含量较低，品位一般8%～12%，地表含量相对较高，往深部则逐渐变贫。