甘肃省成县厂坝—茨坝后沟钨矿地质特征及成因浅析
2019-01-03钱林武
钱林武
(甘肃省有色金属地质勘查局兰州矿产勘查院,甘肃 兰州 730046)
1 区域地质
研究区大地构造为秦岭弧盆系中秦岭陆缘盆地,为中秦岭大型脆性逆冲剪切破碎带和吴家山逆冲剪切构造交汇的三角地带。为晚古生代后造山阶段的晚古生代海相、海陆交互相沉积地层。
(1)地层。区内地层以泥盆系分布最大,研究区南部出露有泥盆系下统吴家山组(D1w)层位。上部层(D1w2):云母石英片岩夹白云母长石石英岩、变石英粉砂岩、假砾岩等。东部变质深,为阳起二云斜长石英片岩,含矽线石、十字石二云石英片岩、透闪石大理岩.顶部为碳质石英片岩、千枚岩夹硅质岩。下部层(D1w1):上部为含碳石英大理岩、含透闪石大理岩;下部为黑云方解石英片岩夹黑云石英大理岩。
(2)构造。区域主要构造线方向为东西向。区内褶皱发育,以吴家山复式背斜一级褶皱横贯东西,对区内的地层和矿带的展布都有明显的控制作用,背斜的轴面西部向北倒转,东部直立,两翼为次级褶皱复杂化,研究区位于其东北部地段。其北翼有干渔廊向斜、王家山背斜;南翼有薜家沟向斜、毕家山背斜等。
受吴家山背斜的影响,区内出现一系列次一级褶皱,主要表现为龙洞湾背斜及清水沟向斜,茨坝后沟复式背斜,规模较大,其特征表现为轴部长,轴迹走向北10°~20°西,轴迹长1555m~1650m,向东西倾没,北翼陡,倾角50°~70°,南翼缓,倾角40°~50°;由于褶皱在同一层位与岩层产状基本一致,均为同期褶曲[1]。
断裂构造以东西向为主,北东-北北东向次之,再次之为北西向。西成矿田南部以人土山-江洛断裂带为横贯东西的区域性大断裂,长期活动,基本上控制了泥盆系和三叠系的分布,总体特征是由北向南逆冲。北部的黄渚关断裂呈北西西-东西向展布,东段向北陡倾。由于长期活动,黄渚关杂岩体既沿其侵入又被挤压破碎发生位移,为由北向南的斜冲断层。黄渚关断裂向东延伸与人土山-江洛断裂趋近归并之,其实质上是后者的一条分支断裂。
区内断裂构造较发育,断裂构造主要有两组,北东向断层如分割厂坝与李家沟矿床的F1断层,为黄渚关大断裂的一个分枝,走向北50°~60°东,倾向南西,倾角60°~80°,规模较大,长大于2000m。破碎带中主要为大理岩及花岗闪长岩角砾,上下盘岩石破碎,硅化强,胶结物为钙质、硅质,为逆断层。
近东西向断层:规模大,形成于两种不同岩性接触部位,常见于条带状大理岩与方解黑云母石英片岩接触部位。一般宽1m~5m。破碎带中产物硅化强,其性质为逆断层。
(2)岩浆岩。矿田侵入岩发育,主要岩体有糜署岭花岗闪长岩、黄渚关二长花岗岩、沙坡里二长花岗岩、厂坝二长花岗岩等。糜署岭花岗闪长岩体南侧有微弱铜矿化;黄渚关岩体西部辉石闪长岩中透辉石矽卡岩中含铜、钡、铁矿化,东部闪长岩边部有铜、镍矿化,南部花岗闪长岩的派生岩脉中有铅锌矿化;厂坝花岗岩外接触带有W、Mo、Be等矿化。
脉岩的种类多,一般成群分布。如鞍山上—高松沟一带基性—超基性岩脉群;茨坝—冉家河一带的闪长岩、花岗闪长岩、花岗细晶—岩脉;祁坝—三羊坝一带的花岗岩脉群等。
2 研究区地质
研究区位于厂坝-李家沟大型铅锌矿床西南部位,出露地层为下泥盆统吴家山组(D1w)。按照目前发现的矿种有铅锌、钨、钼。铅锌矿体受地层控制;钨、钼矿体主要受岩浆热液期后构造裂隙控制,同时受地层、蚀变联合控矿,主要类型有断裂破碎带型、矽卡岩型、云英岩化型、石英脉型等,蚀变岩型等。
(1)地层。茨坝后沟钨矿出露地层为下泥盆统吴家山组下部层下部(D1w1-1):为条带状结晶灰岩、条带状大理岩,黑云方解石英片岩、含透闪石大理岩、方解石英片岩、厚层大理岩、角岩。
(2)构造。王家山背斜:位于研究区的北部,轴部地层由吴家山组上部层(D2w1)组成;东端被黄渚关断裂错失,西端向西倾伏,被黄渚关岩体侵吞,地层为正常南倾。研究区内断裂构造发育,主要断裂构造有两组,即走向断层组和横向断层。茨坝后沟测区褶皱发育,总体为一复式背斜构造,背斜核部发育多期次岩体侵入,和背斜轴同方向的一组韧性剪切带发育。测区内断裂构造较发育:近东西向张性断裂,南北向张扭性断裂。且东西向断裂规模较大,两者均为主要的赋矿断裂构造[2]。
东西向张性断裂:断裂一般宽5m~50m,延长200m~1500m,产于条带状结晶灰岩内,靠近二长花岗岩,部分与厂坝二长花岗岩体接触,断裂从边部→中心及南带为:网脉状裂隙结晶灰岩→破碎角砾状结晶灰岩→糜棱状粉末状结晶灰岩碎屑加灰岩团块花岗岩碎屑、白色粉末状土状泥质等,初步推断为地下岩浆热液活动形成的地下隐爆角砾岩带加后期汽水热液活动的产物。
茨坝后沟复式背斜核部的花岗闪长岩中发育一组N85°E方向韧性切带,南倾,倾角45-75°,该韧性剪切带宽120m~140m,控制长700m,使花岗闪长岩发生云英岩化、褪色角砾状蚀变、方解石英细脉发育等,成为有利的赋矿部位。
(3)岩浆岩。区内岩浆活动频繁,岩浆岩发育,主要有:
黄渚关岩体(γδ15):出露于研究区北部,面积约17km2。岩体与石英片岩接触带硅化强烈,与碳酸盐岩石接触带大理岩化发育闪长岩中。沿接触带铅、锌、铜、镓、银含量较高,黄渚关岩体西部闪长岩中透辉石矽卡岩中含铜、钡、铁矿化,东部闪长岩边部有铜、镍矿化,铅锌矿床与花岗闪长岩无成因上的联系,呈岩株产出,时代为印支早期。
厂坝二长花岗岩体(ηγ15):出露于研究区西南部,面积约2.4km2。时代为印支早期。该岩体与围岩接触带矽卡岩化、角岩化发育,且有钨、钼、铍矿化。
3 矿床特征
(1)矿体特征。茨坝后沟钨钼矿点钨钼矿化受地层以及断裂裂隙联合控制。受控于花岗闪长岩、总体形态为85°方向的一组裂隙性矿化,主要产出部位为花岗闪长岩于方解石英片岩、条带状大理岩接触带靠近花岗闪长岩一侧,产状95—110°∠50—70°,其次为云英岩化中的方解石英细脉,近南北向后期裂隙及方解石英脉。花岗闪长岩接触带具较强的矽卡岩化,主要矿物为透闪石化、阳起石化及透辉石化。
钨钼矿化分布于茨坝后沟复式背斜核部的花岗闪长岩中及边部蚀变带,矿体赋存于蚀变花岗闪长岩中的云英岩化带、裂隙带及边部围岩蚀变带中,容矿岩石为花岗闪长岩,矿体以复脉式条带、细脉形式产出,矿体厚度较小,主要为裂隙石英脉型。
钨钼矿化带长约660m,宽约140m,由一条条透镜状的近于平行的细脉组成,形态多为条带状、透镜状,其中坑道控制钨钼矿化带长约440m,宽约95m,同样有透镜状近于平行的小矿体组成,矿体不连续,产状为190°∠65°,50°∠25—40°。
茨坝后沟测区白钨矿中伴生矿物较少,个别样品中辉钼矿含量较高,主要以白钨矿单矿物出现。当围岩中矽卡岩化较强时白钨矿含量较高,石英脉发育且宽大时,白钨矿含量较高,矿体多为透镜状、条带状,水平方向延长较小,有尖灭再现特点。
(2)矿石质量。矿石结构:白钨矿主要以它形粒状结构为主;辉钼矿为它形粒状结构。黄铁矿为自形—半自形粒状结构;矿石构造:白钨矿以条带状、浸染状构造为主;其次为沿条带呈杂乱状、小团块状构造。黄铁矿以块状、条带状、浸染状构造。矿物成分:组成矿石的金属矿物有,白钨矿、辉钼矿、黄铁矿、磁黄铁矿等;白钨矿:含量0.001%~1.83%,以团块状集合体出现,颜色为浅黄白色,它形粒状,粒径2mm~0.25mm,个别标本见辉钼矿颗粒。
4 矿床成因
茨坝后沟测区,构造为复式背斜,受N80°W方向一组裂隙的影响,矿化体NW向,但连续性差,有尖灭再现特征,在纵向上表现为深部较地表矿化富集。区内白钨矿、黄铁矿化受裂隙控制明显,但铅锌矿化主要受层理控制,铅锌矿化较好地段为断裂构造叠加控制区段。茨坝后沟钨钼矿化受温度、层位、断裂、裂隙联合控制,岩体可能为主要矿化母岩。研究区主要有与中泥盆统喷流沉积有关的铅锌和与印支-燕山期中酸性岩浆侵入有关的钨、钼成矿条件和矿产。
茨坝后沟目前发现的钨钼矿体看,矿体主要受断裂裂隙、地层及交代建造控制,矿化类型有断裂破碎带型、矽卡岩型、云英岩化型、石英脉型等,蚀变岩型等。按矿体产出部位分有产于花岗闪长岩中的钨钼矿体;产于断裂带、矽卡岩中的钨矿体;产于条带状结晶灰岩中的铅锌矿体。矿体以复脉式条带、细脉形式产出。钨钼矿在岩体接触带矿化类型复杂,众多因素联合控矿,从硅化、云英岩化等蚀变类型分析,深部极有可能出现斑岩型的钨钼矿体,具有较好的找矿前景。