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横山钽铌矿区成矿浅谈

2019-03-19张亚倩

城市建设理论研究(电子版) 2019年12期
关键词:白云母钾长石伟晶岩

张亚倩

化工部广州地质工程勘察院 广东 广州 510800

一、地层

矿区内出露的沉积变质岩为震旦系C组第三~第五段,原岩主要是泥质岩和碎屑岩,夹有少量呈胶体状态沉积的硅质岩。

1.震 旦系C组第三段(ZC3)

广泛分布于F1断层以西,塘窿复背斜枢纽两侧。上部以变质泥岩为主,下部以变质碎屑岩为主,可将其分为两个亚段。第一亚段(ZC31):浅灰-灰色层状角岩化中细粒长石石英杂砂岩为主,风化后,岩石表面呈现白色麻点,该亚段与上覆地层呈整合接触,厚117m。第二亚段(ZC32):上部浅灰~深灰色,层状含堇青石石英二云母微片岩、二云母石英微片岩;中部为层状二云母微片岩与层状角岩化长石石英杂砂岩互层;下部为深灰~黑灰色层状角岩化镁硬绿泥石堇青石绢云母微片岩等,该亚段与上覆地层整合接触,厚度66~119m。

2.震 旦系C组第四段(ZC4)

主要分布在矿区西部的F25断层附近及东部的毕陇公路沿线。上部为第四段第二层(ZC42),硅质岩经变质而成的微石英岩,层位稳定,为矿区的主要标志层,即“白色层”,厚20~21m;下部为第四段第一层(ZC41),以碎屑沉积物经变质形成的角岩化石英杂砂岩为主,浅灰~深灰色,与上覆地层整合,厚108m。

3.震 旦系C组第五段(ZC5)

分布于矿床内F1断层以东的横挡顶至毕陇水库一带,为矿床内最上部地层,常构成向斜的轴部地层。上部为第五段第二层(ZC52),以泥质岩为主,普遍含炭质半石墨,总体显示黑色色调,故称“上黑色层”,可作间接标志层;下部为第五段第一层(ZC51),粉砂质碎屑岩沉积为主,以变质后出现数量较多的铁铝榴石为特征,总体颜色比较浅。厚度平均218m。

二、构造

横山钽铌矿毕陇矿床位于矿区北西部的杉木坑~毕陇东西向构造带与北北东向构造带的复合部位,总体构造为一轴向北北东的构造带的复式背斜,属毕陇复斜的北东段。由于区域应力场方位不断改变加上两次岩浆活动影响,矿床内各种构造形迹,往往都是多期多阶段作用的产物。前期的构造,由于后期构造的迭加和改造,构造形迹一般比较模糊,不易识别;后期构造则常常迁就、利用前期构造而加以扩大和发展,因此,其力学性质具有明显的复合性。

三、矿体特征

矿体南北长1620米,北西向延深380-620米,矿脉均厚1.77米,最厚3.72米,最薄0.11米至尖灭,厚度变化系数56%,总体上中部矿脉较厚,大体向四周变薄至尖灭。矿脉大致沿等高线出露在矿床南部的F1断裂的西盘,出露高程160-190米,20线往北至52线矿体均隐伏地下,52线-60线之间被F4截断,因F4北西盘抬升使矿体出露地表,另外在矿体南部F13东盘还残留有单独的小矿段,在F1东盘地表有零星出露。

形态相对较简单,多为稳定的板状脉体,厚度较大,达2米左右,而在矿床边沿矿脉形态相对较复杂,多为薄脉状、不规凸镜状,膨胀收缩、尖灭再现、分枝复合的现象较普遍,厚度也较小,西部边缘钻孔见到的矿脉明显变薄。靠近断裂带附近的矿脉常出现挠折或褶皱。不同岩性的围岩对矿脉的形态也有明显的影响,刚性岩石中容脉裂隙一般整齐平直,脉体厚度较大而且稳定,柔性片岩类岩石中容脉裂隙的发育受片理的影响,脉体往往变薄至尖灭,有迁就片理发育的现象。

四、矿石质量

毕陇矿床的伟晶岩脉的副矿物组合特征,主要副矿物有铌钽铁矿、钽铌铁矿、重钽铁矿、钽锰矿、铌锰矿、锰钽矿、锰铌矿、铌钽金红石、锡锰钽矿、细晶石、锡石、变种锆石;次要付矿物有普统锆石、石榴石、磷灰石、磷锂铁锰矿、电气石、钛铁矿;微量副矿物有独居石、磷灰石等。

毕陇矿床铌钽伟晶岩主要造岩矿物为钠长石、钾长石、白云母、磷酸盐矿物、绿柱石。钠长石:一般无色,在钠长细晶岩中有时带灰蓝色,在各结构带中钠长石都占主要地位,其含量占40%~98%,一般50%~70%,形态以宽板状、板状、柱板状、柱状为主。与石英、白云母、钾长石一起组成中粒相条带或透镜体;钾长石:一般含量较少,分布不均匀,脉体内平均含量<10%,呈似斑状,半自形板状晶体或它形,中细粒晶体;白云母:属单斜晶系。一般无色,部分呈极淡的黄白色。短柱片状、叠瓦条带状、羽状、纤片状。白云母在伟晶岩中作不均匀分布,含量一般5%~12%;磷酸盐矿物:磷酸盐矿物在伟晶岩中总量为0.2%~6.6%,一般1~2%。种类繁杂,常呈囊状集合体出现,囊体内或附近常聚集有较多铌钽矿物;绿柱石:一般粒度为0.8~1.2mm,为六方柱状,分布于伟晶岩上部内外侧带的少斑状带中。

五、矿体围岩蚀变特征

毕陇矿床矿体呈脉状产于灰褐色或灰黑色变质岩中的伟晶岩脉,产状稳定,倾角较缓(10~25°),矿体边界十分明显,顶、底板围岩以角岩化石英杂砂岩为主,围岩稳定,矿岩硬度系数f=6~8。

围岩蚀变较弱,但自东向西有增强趋势,与伟晶岩中流体成分逐增趋势有关。各类围岩蚀变(一般较弱)特征如下:

(1)浅色白云母化:可能为含铁白云母或白叶云母,有极淡的黄色及极弱的多色性,呈宽片变斑晶或聚片体出现。含量1%~5%,个别达10%。

(2)钾长石化:钾长石化形成的钾长石表面洁净,干涉色低,含量0.5%~3%。矿床南段较北段明显。

(3)氟磷灰石化:发育于伟晶岩脉外侧边部,磷灰石呈条带状,平行矿脉边界分布。

(4)绿泥石化:绿泥石小鳞片状呈毛脉状、斑块状集合体,分布于伟晶岩紧靠脉壁处或近矿围岩中。

(5)电气石化:黑电气石与白云母一起构成电云岩薄层,紧靠伟晶岩脉壁外侧平行分布,只见于130号脉。

(6)热液细脉带:在伟晶岩顶板围岩中,1~3m范围内见长石石英细脉、石英细脉、碳酸盐矿物细脉,无规律地切割围岩。

六、成矿原理浅析

毕陇矿床钽铌伟晶岩生成于海西-印支期,燕山期以断裂为主,对矿体产生破坏,由于矿脉产状平缓,平面上看矿体相互重叠,自东向南西侧列,铅直脉踞60米。受同一断续发育的容矿裂隙控制。

毕陇矿床由富钽伟晶岩组成,属钠质火成岩,它们是由富含水液体和Nb、Zr、Ta、Hf、Rb等稀有元素的富钠熔体,受断裂上升,自东向西,沿震旦系C组沉积变质岩中的NE-NNE向缓倾斜裂隙系统贯入,由此形成向西倾斜,倾角平缓,脉幅变薄的板状脉体成矿。

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