江西省浮梁县朱溪外围钨铜矿矿体特征及深部找矿潜力分析
2018-08-05曾祥辉
曾祥辉,刘 蔚
(江西省地矿局九一二大队,江西 鹰潭 335001)
1 区域地质背景
矿区大地构造位置处于下扬子陆块江南古岛弧带(江南隆起成矿带)东南部,扬子与华夏板块碰撞拼接的钦杭结合带北段萍(乡)万(年)叠覆带萍乡-乐平拗陷之东端,赣东北深大断裂北西侧(图1)。经历了自晋宁期以来多期不同层次伸展、挤压、剪切机制下构造变形、岩浆再造、沉积和变质作用,成矿条件极为有利,在区内形成了一系列W、Cu、Au多金属矿床[1-3]。受九岭南缘由北西向南东多层逆冲推覆构造作用影响,本区新元古界万年群逆冲于石炭系-三叠系地层之上(图2),基底构造以褶皱、韧性剪切和片理化为主,而石炭系-三叠系盖层则呈走向北东50°~55°、倾向北西的单斜构造展布,并且形成一系列北东向为主的断裂构造,其次为北北东、北西和近东西向断裂[4]。
2 矿区地质特征
2.1 矿区地层
朱溪矿区出露地层主要有新元古界、石炭系、二叠系、三叠系及第四系(图2)。新元古界万年群(Pt31aW)为一套深海盆地相的泥砂质复理石建造,岩性主要有绿泥黑云绢云板岩、绿泥绢云千枚岩、千枚状砂质板岩、变质粉砂岩等。石炭系主要有下统黄龙组上部灰岩段(C2hh)和下部白云岩段(C2hl)。黄龙组灰岩段,黄龙组上部灰岩段岩性为灰岩夹炭质页岩,下部白云岩段岩性为灰岩、白云质灰岩和白云岩。二叠系主要有下统栖霞组(P2q)、茅口组(P2m)和上统乐平组(P3lp)、长兴组(P3c),以浅海相碳酸盐岩建造为主,夹海陆交互相碎屑岩及含煤建造[5]。三叠系主要出露上统安源组(T3a),为一套海陆交互相含煤碎屑岩建造。第四系(Q)主要为现代河流沉积的粘土、砂土、砂砾石层[6,7]。
2.2 矿区构造
矿区整体系一走向北东、倾向北西、倾角22°~86°的单斜构造;断裂构造发育,且规模大小不一,性质各异,按断裂走向可分为北东向断裂(或逆冲推覆断裂)(主要),另有近东西向、北西向和北北东断裂(次要)(图2)。北东向断裂:此组断裂构造极其发育,规模较大,长达数十千米至百余千米,宽数米至百余米。该组断裂以压性为主,由挤压透镜体、片理化碎裂岩组成,常表现为推(滑)覆构造,其结果是将新元古界万年群推至石炭系-三叠系之上[8]。由于推覆构造破坏,导致了朱溪、大游山、涌山等向斜的北西翼被叠覆,仅出露向斜的南东翼,形成单斜构造。其中的F1和F2系区域性控岩、控矿构造,贯穿整个矿区,该组断裂所显示的力学性质是压性或压扭性。东西向断裂:切割新元古代、石炭纪-晚三叠纪地层,该组所显示的力学性质主要是压扭或扭性。一般深部东西向隐伏断裂较发育,往往与北东向压扭性断裂复合,断裂复合处往往也是岩体侵入和蚀变矿化的重要场所,容易形成较厚的矿体[9]。北西向断裂:矿区范围内该组断裂规模相对较小,且多被第四系覆盖。见其切割新元古代、石炭纪-二叠纪地层,显示张(扭)性特征,断裂面呈缓波状,岩石挤压破碎,具平移断层性质。北北东向断裂:矿区范围内该组断裂规模较小,以扭性为主,由于被北东组追踪,因此往往又显示压扭的性质,并且方向偏转至北东走向。
图1 江西省浮梁县朱溪钨铜矿大地构造位置图及区域地质图
图2 江西省浮梁县朱溪钨铜矿区地质图
2.3 矿区岩浆岩
矿区地表岩浆岩零星出露,且受区域性北东向断裂控制呈脉状沿北东向展布,少数也呈近南北或近东西产出(图2);钻孔中深部揭露到较多花岗岩枝(脉),岩石类型以花岗岩、花岗斑岩为主,次为花岗闪长岩、闪长玢岩、煌斑岩及二长岩,其中42线揭露到的蚀变(云英岩化)花岗岩出现全岩钨铜矿化,为区内最主要矿化花岗岩;花岗斑岩两侧矽卡岩化均较强,表明其与成矿关系密切;在30、42、54线多个钻孔深部-1600m以下揭露到黑云母花岗岩,显示其深部存在较大隐伏岩体,应为矿区内成矿母岩[10]。
图3 江西省浮梁县朱溪钨铜矿区30-54线矿体特征图
图4 江西省浮梁县朱溪钨铜矿区矿石典型结构
3 矿床地质特征
3.1 矿体特征
矿区内已发现主矿种有W、Cu,伴生矿有Zn、Ag、Cd、Co、Ga、Ge等,均为隐伏矿体,鲜有出露地表。矿体总体走向为北东-南西,沿走向已控制大于1200 m,沿倾向控制近2000 m,且主要矿体沿走向和倾向均未封闭,仍有一定的延伸。按矿体空间分布特征、产出形态及赋矿围岩特征,可将矿区内矿体划分为矽卡岩型、蚀变花岗岩型、云英岩细脉-网脉型和石英细脉-网脉型矿体四类。其中:
矽卡岩型矿体:为矿区最主要矿体类型。主要分布于30-66线,赋矿标高-212.65m~-1916.88m,已基本控制走向延长1200m,倾向延深140m~1918m,成矿元素以W、Cu为主,伴生有Zn、Ag。矿体主要赋存于石炭系上统黄龙组与新元古界万年群滑动构造带上侧的船山组和黄龙组地层中,多呈似层状-层状、透镜状产出,产状与含矿地层的产状基本一致,总体走向北东,倾向北西;矿体的形态、产状受一定层位、岩浆岩和新元古界万年群和晚古生代石炭系滑动构造面控制明显;矿体厚度大,品位较高,连续性好;矿体内部有少量围岩夹石。
图5 江西省浮梁县朱溪钨铜矿区矿石典型构造
A、B-细脉浸染状白钨矿、黄铜矿化;C-稠密浸染状白钨矿化;D-细小团块状白钨矿化;E-细脉状白钨矿化;F-星点状白钨矿化;G-浸染状黄铜矿化;H-团块状黄铜矿化;I-细脉状黄铜矿化
3.2 矿石特征
矿石类型:据成矿作用可将矿石类型分为内生型和表生型两种;按主要金属矿物组成可将矿石划分白钨矿石、黄铜矿-白钨矿石、黄铜矿石、黄铜矿-闪锌矿-黄铁矿石等;据工业要求和经济意义大小、赋矿围岩及主要成矿元素,可将矿区主要矿石划分为矽卡岩型钨矿石、矽卡岩型富钨(钨铜)矿石、蚀变花岗岩型钨铜矿石、云英岩细脉-网脉型钨矿石和石英细脉-网脉型钨铜矿石。
矿石矿物:矿区内矿石矿物成分较为复杂,目前已基本查明的矿物达49种,其中主要金属矿物有白钨矿、黄铜矿、闪锌矿、黄铁矿,次要金属矿物有方铅矿、黑钨矿、磁黄铁矿、辉锑矿、辉钼矿、辉铋矿、砷黝铜矿、毒砂等;主要非金属矿物有方解石、白云石、石榴石、透辉石、透闪石、石英、绢云母,次要有蛇纹石、绿泥石、绿帘石和硅灰石等。
矿石结构构造:矿石结构主要有结晶结构(自形粒状结构、半自形粒状结构和他形粒状结构)、交代结构(溶蚀结构、交代残余结构和骸晶结构)和固溶体分离结构(乳滴状结构、格状结构)(图4)。矿石构造主要有(细脉)浸染状构造、块状构造、脉状构造、条带状构造、星点状构造和角砾状构造等(图5)。
图6 江西省浮梁县朱溪外围钨铜矿蚀变模式图
3.3 矿床分带
矿体类型分带:深部为蚀变花岗岩型矿体→中深部为矽卡岩型矿体→中浅部为云英岩细脉-网脉(蚀变花岗岩)型矿体→浅部为石英细脉-网脉型矿体
矿化分带:朱溪矿区成矿元素在水平方向上和垂直方向上均呈现出较为明显的分带规律,即自南西向北东水平方向以及沿倾斜方向由下向上依次出现W矿体、W-Cu矿体、Cu-W矿体、Cu-Zn矿体、Ag-Pb-Zn矿体;垂向上由下至上大体出现白钨矿带→白钨矿(黄铜矿)→黄铜矿(白钨矿带)→黄铜矿、闪锌矿带→方铅矿、闪锌矿,对应的成矿元素组合分带表现为由深部岩体向晚古生代碳酸盐岩依次出现W→W-Cu-(Fe)→Cu-W→Cu-Zn→Zn-(Pb-Ag)(由高温到低温)变化趋势。
3.4 围岩蚀变
矿区围岩蚀变强烈,围岩蚀变种类较多,主要有矽卡岩化、大理岩化、钾长石化、云英岩化、蛇纹石化、硅化、碳酸盐化、角岩化等,次要有萤石化、绿泥石化、绿帘石化、滑石化、绢云母化等。围岩蚀变大多与成矿关系较为密切,尤其是矽卡岩化、云英岩化、硅化、萤石化和绿泥石化等蚀变。
围岩蚀变分带明显,以岩体为中心,自内向外产生不同的蚀变分带,岩体的围岩岩性不同又产生不同的分带。当岩体侵入在碳酸盐岩中,自岩体到碳酸盐岩为:黑云母花岗岩→钾长石化带→云英岩化花岗岩带→矽卡岩(化)带→大理岩(化)带→大理岩化(云英岩化)灰岩→正常灰岩(白云岩)。当岩体与新元古界浅变质岩接触时,其蚀变较为简单,自岩体由内向外主要为黑云母花岗岩→角岩(化)带→正常千枚岩或变质粉砂岩(图6)。
4 深部找矿潜力分析
就目前控制程度而言,朱溪矿区范围内由南东往北西方向钨铜矿体倾角逐渐变缓,矽卡岩化及钨铜矿化总体增强,矿体厚度增大,矿体个数增多,矿种由少变多;蚀变花岗岩向深部穿插更频繁且钨铜矿化有加强趋势;水平方向自南西向北东、垂向上由下向上成矿元素依次呈现出W→WCu-(Fe)→Cu-W→Cu-Zn→Zn-(Pb-Ag)(由高温到低温)变化趋势,此类成矿元素的分带特征对找矿具有很好地指示意义。因此,矿区北西侧及深部应具有找寻矽卡岩型、蚀变花岗岩型钨铜多金属矿的潜力,特别是逆冲推覆构造作用使得在向斜核部或产状变缓处形成多台阶厚大似层状矽卡岩型矿体,“第三台阶”的寻找将成为矿区下一步实施深地探测的重要攻克对象。