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浙江八面山矿床地质特征及成因探讨

2019-02-09

世界有色金属 2019年11期
关键词:泥质热液灰岩

(桂林理工大学,广西 桂林 541006)

八面山矿床位于浙江衢州市常山县芙蓉乡。1997年,中化地质矿山总局浙江化工地质勘查院进行了常山东鲁-芙蓉一带矿点进行检查,发现了该地区矿化点较多。2003年~2006年,该院对高钨山矿床进行了详查,发现了一个大型矿床,平均品位39.20%。浙江省八面山地区矿床大多分布于岩前短轴背斜的周围地区,自南翼北东端绕至北翼,可分为安坑、高坞山、焦坑坞、苦麻岭和下徐5个矿段,围绕侵入岩体呈环状分布。

1 地质背景

此次研究的矿床位于扬子准地台华埠—新登陷褶带上方—罗村拗褶束西南段内[1]。矿区地层为下震旦统、寒武系、奥陶系和中下志留统。震旦系主要是一套以细砂岩、粉砂岩、粉砂质泥岩、凝灰质粉砂质泥岩、泥页岩为主。寒武系自下而上为荷塘组、杨柳岗组、华严寺组及西阳山组。寒武系荷塘组以静水环境下产出的炭质硅质页岩、炭质页岩、硅质页岩为主,底部含有矿层,内部见星点状黄铁矿;杨柳岗组以炭泥质灰岩和钙质泥页岩为主,常夹有灰岩透镜体;华严寺组以浅海相灰岩、泥质灰岩为主;西阳山组岩性为钙质泥岩、泥灰岩、瘤状灰岩及泥质灰岩互层。

矿区内燕山期黑云母二长花岗岩分布在岩前背斜的核部,侵位于寒武纪地层中,出露面积约2.94km2,呈不规则状。

岩体的大小和形态反映是与现今地表的剥蚀关系。岩体与围岩呈整合侵入接触关系,接触面平直或缓波状,呈层状或岩床产出。岩体从外向内,岩性表现出细粒花岗岩→中细粒花岗岩→中粒、中粗粒花岗岩,结晶程度具有由小变大的趋势。

2 矿体特征

八面山地区矿体规模以中型为主,最大的矿体长约500m,宽200余米,最厚14m。矿体呈似层状、透镜状、脉状产出。矿体围岩为上寒武统西阳山组条带泥质灰岩、华严寺组大理岩化灰岩及杨岗组泥质灰岩。根据矿体与围岩的产状关系,矿体可分为3种类型:①产于花岗岩体与灰岩接触带内的透镜状矿体;②产于灰岩层间破碎带中的缓倾斜型矿体;③构造带中的陡倾斜脉状型矿体。

(1)产于花岗岩体与灰岩接触带内的透镜状矿体

此类矿体数量少,一般为隐伏矿体,规模一般较大。矿体产于花岗岩体与灰岩的接触面上或外接触带内。矿体形态为透镜状、似层状,受接触面控制,产状一般较缓,局部较陡,可达45°。矿体长一般400m~500m,宽一般80m~280m,厚度一般2m~4m,最厚可达14m左右。矿体顶板为华严寺大理岩、大理岩化灰岩或杨柳岗组泥质灰岩,底板一般为花岗岩,局部为灰岩。

(2)产于灰岩层间破碎带中的层状矿体

矿体形态复杂,大致呈似层状、长板状等。产状与围岩总体上一致,有的矿体有穿层现象,角度平缓,一般为50~300。围岩主要为上寒武统华严寺碳酸盐岩,少数为西阳山组碳酸盐岩和杨柳岗组碳酸盐岩。顶、底板岩性一般为灰岩、大理岩化灰岩、大理岩、泥质灰岩、矽卡岩化灰岩。矿体长300m~500m,厚度2m~26m。

(3)产于构造带中的陡倾斜脉状矿体

本类型矿体呈脉状,产状较陡,倾角一般为800左右或近于直立;受北北东向或北北西向断裂控制。围岩为花岗斑岩或中上寒武统碳酸盐岩。矿体长一般100m~190m,最长500m,厚度一般为1m~14m,沿倾向延伸一般25m~50m。

3 成矿物质来源及成矿温度

(1)钙的来源

矿石中的灰岩和泥质灰岩在成矿过程中可为稀有矿物的形成提供充足的钙。矿物中87Sr/86Sr在0.7145830~0.7217120之间,与华严寺组灰岩接近,钙主要来源于寒武系华严寺组灰岩和泥质灰岩。

(2)氟的来源

本区花岗岩F含量0.12%~0.31%,平均0.23%。沉积岩F含量0.16%~1.16%,平均0.42%,尤其是泥质灰岩F含量高达1.16%,高出正常沉积岩16倍,沉积岩中的F含量明显高于花岗岩[1]。

泥质灰岩如此高的F,反映地层作为矿源层,为该地区提供了重要矿物质来源。

(3)成矿溶液水的来源

此次研究的矿床中包裹体氢氧同位素测定结果表明,成矿流体主要为大气降水与变质水,成矿流体在运移过程中受到岩浆作用的影响,变质水和大气降水混合受花岗岩侵入热源加热作用形成了该区成矿流体。

(4)成矿温度

根据资料[2],对八面山的灰黑色细粒条带状矿石包裹体均一温度115℃~250℃,属于中低温热液。

4 控矿因素

(1)地层、岩性对成矿的控制

矿体受寒武系杨柳岗组和华严寺组大理岩化灰岩控制,以相对较纯灰岩为佳,次为泥质灰岩,泥页岩内萤石矿化不发育。

条带状和纹层状矿石,具有沉积作用的特征,可能反映了其早期形成矿源层的特点。

(2)构造对成矿的控制

矿体赋存于岩体接触面和层间破碎或虚脱带、断裂,构造不仅为成矿热液提供了运移通道,同时也为成矿热液卸载提供了储集空间。

近东西向和北西向断裂是矿体的产出的部位,同样反映了断裂为成矿热液提供了运移通道和储集空间。

(3)侵入岩体对成矿的控制

部分矿体产于花岗岩体与灰岩的接触面上或外接触带内,矿区内岩前岩体平均含氟量达0.46%,与萤石成矿关系密切。燕山期早期侵入岩为矿石提供了热源和部分F物质。

5 矿床成因

八面山矿床由于燕山期岩浆侵入,带来热源,使成矿物质重新活化,热液萃取矿源层中的F-、Ca2+,形成含矿热液,含矿热液在接触带、层间破碎带和断裂等低压处沉淀成矿。在以上的知识基础之上认为该区域矿床为中低温热液充填型矿床。

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