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江西省崇义县铅厂罗形坳钨矿床地质特征及找矿方向

2020-02-25

世界有色金属 2020年23期
关键词:矿脉区段花岗岩

赵 键

(江西有色地质勘查二队,江西 赣州 341000)

1 区域成矿地质背景

铅厂罗形坳钨矿位于华南褶皱系赣中南地背斜的西南段,南岭东西向复杂构造带东段,次级大余~信丰与崇义~万安和大余~南城北东向深大断裂复合部位。

区域内广泛分布震旦系、寒武系中、下统浅变质岩,呈北东向展布,为区内基底构造及主要赋矿层位。岩性为浅变质砂岩、板岩等浅变质岩,为一套类复理石建造[1]。盖层由泥盆系、石炭系、二叠系组成,局部出露面积较小。白垩系至第三系主要分布在池江盆地一带,沿大余~南康深大断裂南侧分布,形成北东向断陷盆地。第四系沿现代谷地和河流两侧分布。

区域构造活动频繁,加里东期以地槽沉积和褶皱运动为主,形成紧闭线型褶皱,成为褶皱基底。海西期浸没为陆内海盆,堆积成巨厚的磨拉石建造,形成广阔型褶皱,成为盖层。燕山期以断块运动为主,断陷盆地和隆起区相伴而生,导致花岗岩浆高位侵入,在构造复合部位形成花岗岩岩钟,同时形成大量的钨锡矿床。

区域内岩浆活动频繁,主要有海西期花岗岩、海西—印支期闪长岩、燕山期花岗岩及岩脉等。其中燕山期花岗岩是区域内钨锡矿床的成矿母岩,与钨锡矿矿床的形成密切相关。区域内发育的长英岩脉呈北东、北西或东西向展布,被含矿石英脉穿插,发生热液蚀变,属成矿前产物。闪长岩脉被石英脉穿插,具弱碳酸盐化,属成矿期产物。

2 矿区地质概况

2.1 地层

矿区内除有小面积燕山期花岗岩、震旦系地层及第四系出露外,其余地层全部为寒武系下统八村群牛角河组(∈0-1n)。岩性主要为变余石英砂岩、板岩和少量千枚岩。岩层倾向140°、倾角55°~65°,或倾向300°,倾角60°,该地层钨丰度为4.2x10-6,远高于地壳钨丰度1.5x10-6[2],为矿体形成提供了物质来源,也是本矿区矿体的重要赋矿层位。

2.2 构造

铅厂罗形坳钨矿区位于洞脑向斜的东翼,轴向为30°,呈紧密的复式褶皱产出。矿区分为罗形坳区段和西峰区段。

2.2.1 罗形坳区段构造

罗形坳区段位于矿区南部,区域性断裂F1 穿过区段,断裂长200m,宽5m~7m,最宽12m,产状30°~30°,倾角77°~79°。F1 断裂性质为压扭性构造,与之伴生的北西西向张扭裂隙平行排布,具有分组发育的特征,为矿脉形成提供了成矿空间。花岗岩内成矿裂隙产状,倾向以南西为主,倾角较陡,充填以含钨为主石英脉矿体。变质岩中裂隙倾向以北北东为主,倾角大于80°,充填以含钼为主的石英脉矿体。

2.2.2 西峰区段构造

西峰区段断裂构造主要有五组:

(1)北东向断裂:该组断裂最发育(F1、F2、F5、F6、F7),规模较大。F1 和F2 分别于区段的东部、西部贯穿全区段,为区段东西两端的边界。其间尚发育有规模较小的次一级北东向断裂(共5条),走向40°~50°,倾向南东或北西,倾角75°~85°。F1 和F2 破碎带宽5m~8m,由几组平行断裂组成。断裂性质以压性为主,扭性次之。

(2)东西向断裂:该组断裂的规模仅次于北东向断裂,常被北东向断裂错动。其结构面显示张扭性或压扭性,含矿石英脉发育于断裂带中,并有挤压碎裂现象,说明该组断裂活动是多期次的。断裂走向近东西,倾向南或北,倾角55°~82°。

(3)北西向断裂:本组断裂规模较小,形成时间较早,分布于矿区东部,走向310°~330°,倾向南西或北东,倾角67°~85°。该组断裂在剖面上呈“X”,倾向南西者错动倾向北东的断裂,为压性断裂。

(4)南北向断裂:本组断裂在区内不发育,以压性为主,后期具扭性特征。该组断裂走向近南北,倾向西为主,个别倾向东,倾角70°~80°。

(5)成矿裂隙:裂隙面呈陡而平直光滑或舒缓波状,中间大,两头小;成组成带密集产出,有明显的疏密韵律;裂隙具有侧幕现象,多为右行侧幕排列,脉体与脉壁易剥离,裂隙无明显的错动。

区内成矿裂隙按走向划分为下列五组:A、走向260 ° ~280 °,倾 向 北 或 南,以 倾 北 为 主,倾 角40° ~80°;B、走向280° ~315°,倾向南或北,倾角60°~88°;C、走向320°~350°,倾向北或南,以北倾为主,倾角50°~80°;D、走向60°,倾向北,倾角50° ~70°;E、走向360° ~20°,倾向西,倾角10°~20°。区内矿脉走向90%以上为近东西向,西峰区段以B 组裂隙最发育,是矿区的主要成矿裂隙。

2.3 岩浆岩

矿区东南部罗形坳区段小面积出露燕山早期第二阶段第2 次侵入花岗岩(γ52-2b),为西华山复式岩株北西延伸的一部分,同位素年龄160m.y(K-Aγ 法)。据南京大学测定花岗岩中WO3为26.3ppm,大于克拉克值16~17 倍,高于南岭燕山早期花岗岩平均值5 倍,为成矿母岩。

矿区北部西峰区段地表未见花岗岩。根据钻孔ZK601、ZK206、ZK406 在标高-268.58m、-316m、-307m 揭露到的隐伏岩体,其岩性主要为中粒似斑状黑云母花岗岩。岩体呈火陷状沿构造裂隙向上灌入形成小岩脉,侵入浅变质石英砂岩中,呈不同程度云英岩化、钾长石化、钠长石化、绿泥石化,伴有钼(钨)矿化蚀变,部分含矿而成矿体[3]。

3 矿床地质特征

罗形坳钨矿以石英脉型黑钨矿体为主,围岩主要为寒武系浅变质砂岩、板岩,矿体受北东向裂隙构造带控制,呈脉状产出,属外接触带石英脉型黑钨矿床。

3.1 矿体特征

3.1.1 矿区罗形坳区段矿体特征

脉带沿走向延长5m~135m,最长175m,沿倾向延伸一般100m,最大深度150m。矿脉间近似平行排列,间距10m~30m 不等,充填于北西西~南东东张扭裂隙中。矿体产状主要有三种,一为走向285°~290°,倾向北,倾角83°~85°;二为走向300°~312°,倾向北,倾角70°~80°;三为走向285°,倾向南,倾角86°。

3.1.2 矿区西峰区段矿体特征

矿脉间近似平行排列,充填于北西西~南东东张扭裂隙中。呈北西方向展布,右行侧幕排列。

地表标志带宽度约650m,长度约1150m,单带长一般200m~300m,最长570m。总体走向300°,倾向各带不一[4],Ⅰ带南倾,Ⅱ带倾南为主(南边以倾北为主),Ⅲ带倾南。倾南者倾角较缓,倾角为50°~60°,倾北者较陡,倾角为60°~80°。深部矿体以脉状产出,脉幅一般在0.06m~0.11m,走向290° ~310°,以南倾为主,倾角75°~87°。矿脉走向延长约220m~300m,倾向延伸110m~260m。

矿区两个区段矿体形态受构造裂隙的影响,均有尖灭侧现,尖灭再现,分枝复合,局部形态有膨大缩小,弯曲、交叉、折曲等现象。

表1 罗形坳矿区工业矿脉特征一览表

矿体厚度单脉平面上中部稳定,两端变小,矿脉在垂直方向上部厚度大,往深部厚度变小,总之矿脉在走向上或倾向上由若干个扁豆体构成,呈侧幕再现,水平方向上以右行排列,垂直方向上以前侧排列,矿脉壁较平整。

矿区圈定具有工业价值矿脉共计21 条,其中罗形坳区段8 条,西峰区段13 条,各矿体特征见表1。

3.2 矿石特征

3.2.1 矿石矿物成分

金属矿物主要有黑钨矿、辉钼矿、锡石,其次是黄铜矿、闪锌矿、方铅矿、绿柱石等。非金属矿物主要有石英、云母、萤石等。本区黑钨矿呈不规则状集合体不定向嵌布在致密块状石英脉中,如在砂板岩交界处常见黑钨矿的砂包体[5]。

3.2.2 矿石结构构造

矿石主要为自形粒状结构,他形~半自形结构,其次是溶蚀交代残余结构,碎裂结构。

矿石构造主要有块状构造、浸染状构造。其次是条带状构造和角砾状构造。

3.2.3 矿物伴生关系

伴生矿物主要有辉钼矿、锡石、黄铜矿。

3.2.4 矿石化学成分

矿区主要有益组份为WO3、Mo、Sn、Cu,主产元素WO3含量较高,有害元素S 和As 含量较低。根据矿区在地质勘查工作期间对所采集的基本分析样和组合样品进行统计分析可知,WO3平均含量为1.144%,主要伴生有益组份含量分别为:Mo0.185%、Sn0.100%、Gu0.253%。

3.3 围岩蚀变特征

矿体赋存于浅变质砂、板岩中,顶底板岩石均为变质岩。围岩蚀变主要有硅化、云英岩化、绢云母化、黑云母化、绿泥石化、电气石化、黄铁矿化、萤石化、碳酸盐化和白云母化。与钨矿化关系密切的蚀变是硅化、云英岩化[6]。

4 矿床成因及控矿因素

(1)石英脉矿体赋存在寒武系下统浅变质岩中,与围岩的界线明显,围岩蚀变以硅化、云英岩化、绢云母化为主。主产矿物黑钨矿及伴生矿物辉钼矿、锡石、黄铜矿,均属高温矿物,成分及结构构造与赣南外带型钨矿极为相似,可见本矿床属于高温热液充填矿床[3]。

(2)区域构造活动频繁,断裂构造发育,具有多期次、继承性和叠加性等特点。北西西向、北北东向、北东向及近东西向断裂为岩浆热液高位侵入提供了上升通道及成矿元素富集空间。构造复合部位所形成的各种裂隙相互改造和叠加,是本区控岩控矿的有利构造和容矿场所。

(3)罗形坳钨矿床的形成与深部隐伏的燕山早期花岗岩体关系密切,属于西华山复式岩株北西延伸的一部分。燕山早期花岗岩以岩瘤或岩株产出,其成矿元素(W、Bi、Mo、Be 等)的含量都超过了一般酸性岩石的平均含量,该阶段花岗岩中W 的含量是燕山期花岗岩中最高的[7],为矿床形成提供了物质来源,为成矿母岩。

5 找矿方向

(1)在采矿证范围内,矿山仅在南部罗形坳区段进行开采,且开采面积较小(0.033Km2)。通过对北部西峰区段进行地质勘查工作可知,矿脉密集且成组产出,矿化深度较大,可对其深部采取进一步地质勘查手段进行深部找矿,扩大矿区远景资源量。

(2)查明隐伏岩体的出露标高,掌握矿区垂直深度工业矿化下限。查明地表标志带规模与分布范围,加强西峰区段Ⅰ标志带以北地表勘查工作,同时注意Ⅳ标志带周边的矿化信息。

(3)矿区仅在南部罗形坳区段和北部西峰区段开展了地质勘查工作,其他矿区大部分地段未进行地质工作。根据赣南钨矿床的成矿特点,一般都具有两到三组脉带,呈侧幕排列。依据本区石英脉型黑钨矿体的产出形态及分布规律,与相邻矿区脉组相对比可知,在矿区中部地段,有可能存在一组侧幕排列石英脉型黑钨矿体,需进行地质勘查工作进行验证。

6 结论

在综合前人研究成果的基础上,通过野外实地观测、资料综合整理分析,得出如下结论:

(1)罗形坳钨矿床属外接触带石英脉型黑钨矿床。石英脉矿体赋存在寒武系下统浅变质岩中,与围岩界线明显。受到高温热液的影响,围岩蚀变以硅化、云英岩化、绢云母化为主。

(2)矿区内发育的北西西向、北北东向、北东向及近东西向断裂具有多期次、继承性和叠加性等特点。为岩浆热液高位侵入提供了上升通道及成矿元素富集空间,是本区控岩控矿的有利构造和容矿场所。

(3)罗形坳钨矿床的形成与深部隐伏的燕山早期花岗岩体关系密切。其隐伏岩体的产状、规模及分布范围直接影响本区钨矿床的矿化强度及成矿标高。燕山早期花岗岩中W的含量是燕山期花岗岩中最高的,为矿床形成提供了物质来源。

(4)矿区仅在南部罗形坳区段和北部西峰区段开展了地质勘查工作,仍有大面积空白区未进行地质勘查工作,根据赣南钨矿床的成矿特点,结合矿区地质条件及矿脉产出形态及分布规律,在矿区中部具有较好的找矿前景。

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