江西毛家园钼钨多金属矿地质特征及找矿方向
2018-11-21廖绍平赖志坚刘献满
廖绍平,赖志坚,刘献满,祁 特
(江西省地质矿产勘查开发局物化探大队,江西南昌330002)
近年来,随着江西省紧缺和优势矿产找矿工作的展开,中央和江西省地勘基金在赣东北划定了塔前—朱溪—赋春找矿重点突破区,布置了毛家园、朱溪和月形等一批勘查项目。毛家园钼钨多金属矿位于乐平市北部,塔前—朱溪—赋春找矿重点突破区西端,2010~2013年分别列入江西省和中央地勘基金项目,通过近年的工作,目前圈定钼资源量已达中型规模,同时对区内矿床成因、找矿远景和找矿方向有了进一步的认识。
1 矿区地质
毛家园钼钨多金属矿区地处下扬子成矿省钦杭结合带中段之萍—乐坳陷带东部,其北为九岭—嶂公山隆起,南部为万年推覆体[1],处于钦杭东段成矿带之萍乡—德兴铜金银多金属成矿亚带,朱溪钨、铜矿集区西部[2],夹于莲花山—鹅湖钨、锡、金多属矿集区和众埠街—德兴铜、金、锰多金属矿集区之间,成矿地质条件优越。
本区属江南地层区之障公山—万年地层分区[3],基底地层为新元古界万年群,岩性为青灰色千枚状板岩、千枚岩,夹薄层变沉凝灰岩。盖层为石炭系—三叠系,石炭系黄龙组为白云岩和白云质灰岩,二叠系马平组为较纯灰岩夹少量白云质灰岩透镜体、栖霞组为沥青质灰岩夹炭质页岩、茅口组为厚层状含燧石结核微晶灰岩夹硅质岩和硅质页岩、三叠系安源组为砂岩、粉砂质泥岩夹炭质页岩和煤线。茅口组是区内主要赋矿层位,主要矿体(M1、M2)均赋存于此。
矿区地处萍乐坳陷东端,北东向洪(门)—赋(春)断裂带从区内通过,控制区内构造基本形态。区内主要褶皱为C-T构成的一平卧倒转背斜,轴面接近水平,呈北东向延伸,为成矿后期形成,控制了区内矿体的形态。区内断裂以北东向为主,其次为北北东和北北西向,北东向断裂F1、F2是区内主要的控岩、控矿构造,控制了区内C-T的范围、形态和产状。
区内岩浆活动强烈,发育一套中性至中酸性的浅成侵入岩,主要有斑状花岗闪长岩岩株(πγδ)和花岗闪长斑岩岩墙(γδπ)。岩株纵贯矿区中部,面积4km2左右,椭圆形,长轴方向北东50°(图1)。岩墙有2条,走向基本相同,一条出露,一条隐伏,均侵入于F2与F5之间(图2),长约500~2000m,宽数米至数十米,倾向南东,倾角50°~70°,呈舒缓波状向南西侧伏。根据同位数测年结果,岩株年龄为159.7Ma±1.8Ma[4],隐伏岩墙年龄为160.9Ma±2.5Ma[5],根据侵入关系,出露岩墙侵入时间在两者之间(图1、图2),均在赣东北花岗闪长斑岩主成矿期内[6]。
2 矿床地质特征
2.1 矿体特征
矿区目前圈出钼钨矿体11个,东南部8个矿体为矽卡岩型矿体,西部3个矿体为裂隙充填型矿体。矿体形态呈似层状、透镜状和脉状。
矽卡岩型矿体位于矿区东南部,呈似层状和透镜状沿北东向展布于7~32线间,总长约1750m,宽约150m,总体走向59°,倾向下部以南东为主、上部以北西为主,倾角49°~81°。目前圈定3组矿体组,8个矿体。矿体呈似层状、透镜状,控制长50~1000m,斜深50~385m,厚2.94~8.97m;Mo品位0.04%~0.13%,WO3品位0.13%~0.26%,统称南矿带。
细脉型矿体目前仅圈定一组矿体组(M4),由3个矿体组成,分布于矿区西部35~51线间,岩株与万年群接触的外接触带角岩中,沿F3及两侧裂隙形成长约800m、宽数十米的矿化带,矿带走向55°,倾向北西,倾角50°~80°,矿体呈脉状,规模较小,统称西矿带。
2.2 矿石质量
矿石中的矿物有22种,其中金属矿物组份有:黄铁矿、黄铜矿、辉铜矿、铜蓝、毒砂、方铅矿、闪锌矿、辉钼矿、白钨矿、褐铁矿、磁铁矿等11种;非金属矿物组份有:辉石、透辉石、角闪石、透闪石、阳起石、黝帘石、石榴石、石英、绿泥石、云母及方解石等11种。
根据矿石组合样测试结果,矿石的化学成分为Mo、WO3、Cu、Pb、Zn、Bi、S、Sb、C、Fe、As、CaO、Al2O3、SiO2、MgO等元素和氧化物。
矿石结构主要有半自形—他形晶粒状结构、包含结构和弯曲结构。矿石构造主要有稀疏浸染状构造、浸染状构造和脉状、细脉状构造。
钼的矿物相为辉钼矿,嵌布在脉石裂隙中占48.09%,脉石粒间占22.54%,辉钼矿粒度主要以0.1~0.01mm区间为主;钨的矿物相为白钨矿,嵌布在脉石裂隙中占35.42%,嵌布脉石粒间占21.37%,白钨矿粒度以小于0.01mm为主。
2.3 围岩蚀变
围岩蚀变主要为热接触变质和热液蚀变,热接触变质主要为角岩化和大理岩化;热液蚀变主要有矽卡岩化,其次为绢云母化、碳酸盐化和钾化。与成矿关系密切的主要是矽卡岩化和角岩化。
矽卡岩化可分为2期。早期矽卡岩化:岩浆热液以渗滤形式沿断裂带和一定层位(如茅口组下段)选择性交代杂相灰岩,形成相当规模的似层状矽卡岩带,矽卡岩矿物主要为透辉石、石榴石,钼矿体赋存于其中。晚期矽卡岩化:为透闪石—阳起石矽卡岩(少数蚀变为绿帘石),并伴随有辉钼矿及白钨矿沉淀,晚期矽卡岩化可以持续到碳酸盐期,矽卡岩带外围是热变质的大理岩。
角岩化发育在岩株与万年群浅变质岩接触部位,规模宏大,宽度100~300m,主要为堇青石角岩和红柱石角岩。角岩中裂隙发育,常充填辉钼矿和黄铜矿。
3 成矿地质条件
根据现有工作程度,区内钼钨(铜)矿赋存部位主要有2处。一是南部F1与F2之间,矽卡岩型钨钼矿体沿北东方向呈带状展布,与构造和地层产状基本一致。二是矿区西部,F1以北,F3两侧与岩株接触处,矿脉沿F3及两侧同期次裂隙充填。成矿与构造关系密切,区内构造发育,规模宏大,既为岩浆和含矿热液运移提供了通道,又为矿体的贮存提供了良好空间。
区内黄龙组、茅口组等地层,主要岩性为碳酸盐岩,易与含矿岩浆热液反应形成矽卡岩型矿体,成矿岩性条件有利。
区内岩体中Cu、Mo、W含量均较高[7](表1),且岩墙高于岩株,岩墙分别高出酸性岩维氏值4倍、130倍和53倍,为区内成矿物质的主要来源。
4 找矿方向分析
4.1 矿床成因初探
南矿带矽卡岩型矿体,形成始于早矽卡岩期,结束于碳酸盐阶段,但金属硫化物大量析出则集中于早矽卡岩期至石英硫化物阶段。同时,根据辉钼矿测年结果,辉钼矿形成于162Ma±2Ma[8],区内隐伏花岗闪长斑岩岩墙同位素测年结果为160.9Ma±2.5Ma[5],其成矿时间与成岩时间接近,空间位置相邻,同时本区岩墙W、Mo含量高。因此,可以推断本区矽卡岩型矿床成矿母岩为隐伏花岗闪长斑岩岩墙,属岩浆期后高中温热液—矽卡岩型钼钨矿床。
西矿带细脉型矿体,矿体呈细脉状充填于浅变质岩与斑状花岗闪长岩接触带的角岩中,矿物质来源于斑状花岗闪长岩,其成因为岩浆期后高中温热液充填型钼钨(铜)矿床。
表1 岩体微量元素含量表
4.2 找矿远景预测
毛家园位于塔前—朱溪—赋春成矿带西段,该带成矿地质条件优越,矿产众多,既有我省优势矿产资源铜、钨,也有其它金属矿如钼、铅、锌、金、银等。近年来,该成矿带上朱溪矿区地质找矿工作取得了重大突破,本区位于该带西部,成矿地质条件相似,浅部已取得了较好的找矿成果,因此本区有较好找矿远景。
南矿带有多层碳酸盐岩地层,深部含矿岩浆热液活动较强,接触部位产多层矽卡岩型矿体,地层与岩体在走向和倾向上延伸空间较大,目前仅东段不到1000m长度,500m以浅就达到中型钼矿规模,目前已查明该带在区内延伸大于5000m,具较大找矿潜力。
区内出露的燕山期斑状花岗闪长岩,为铝过饱和、弱酸性,成矿专属性利于寻找斑岩型钼铜多金属矿床。岩石中Cu、W、Mo、Cr、Co、Pb、Ni等微量元素含量高于酸性岩体维氏值十几至数十倍(表1)。岩体周围有较好的物化探异常显示,围绕岩体各元素分布具有明显的分带现象,以岩体为中心往外,由W、Mo组合过渡到Cu、Mo组合,寻找斑岩型Cu、W、Mo矿潜力较大。
4.3 找矿方向分析
区域断裂不仅控制着区内地层和岩浆岩的分布,亦控制着矿床的分布。目前,已发现的11个矿体均产于一定的构造范围内,总体轮廓、产出范围均受构造严格控制。
综前所述,区内找矿有利部位有以下3处,一是南矿带二叠系茅口组与隐伏花岗闪长斑岩岩墙接触的外接触带是寻找矽卡岩型钼钨矿的有利位置,也是本区主要找矿方向;二是西矿带F1以北,F3两侧,岩株外接触带角岩中,是寻找裂隙充填型钼钨矿的有利部位。另外,岩株凹凸部位及顶部是寻找斑岩型铜钨钼多金属矿床的又一有利位置(图3)。