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贵州八蒙锑矿地质特征及成因浅析

2020-02-25

世界有色金属 2020年22期
关键词:白云石北东热液

谭 华

(贵州省地质矿产勘查开发局,贵州 贵阳 550004)

八蒙锑矿位于榕江县城以西平距约41km,地理坐标为东经108°08′40″,北纬25°49′40″,为一中型锑矿床。

1 区域地质概述

大地构造位于江南加里东造山带南西缘。主要出露青白口系下江群的清水江组、平略组、隆里组地层,岩性为一套浅变质的变余砂岩、板岩等。

皱褶主体位于雷公山复式背斜南段,北东向古腊背斜中;区内构造以剪切变形为特征,形成过渡性(脆—韧性)剪切带,由剪切带发展起来形成的断裂主要有北东、北北东向两组,各组断层性质多为高角度的正断层。其形成时代:北东向断层形成于加里东期,燕山期再次复活。北北东向断裂主要形成于燕山期。北东、北北东向断裂为区内锑矿主要富集带。

2 矿床地质特征

2.1 地层及构造

矿区出露地层为青白口系下江群平略组中上部(图1),为薄至厚层层纹状含变余石英粉砂绢云母绿泥石板岩。岩性单一,属深海相碎屑重力流沉积。

矿床位于雷公山复式背斜南段次级古腊背斜之南东翼,矿区范围内基本为一单斜构造,岩层倾向100°~140°,倾角15° ~40°。矿床内断裂构造发育,以走向北东30°~60°一组为主,次为南北向组。北东向组断裂规模较大,破碎带宽,硅化蚀变强,是矿床内主要控矿容矿断裂;而南北向组规模小,未见矿化显示。北东向组有F1、F2、F3、F7、F8、F9、F10、F14等,其中F1断层规模最大。

图1 榕江县八蒙锑矿床地质略图

F1断层位于矿床中部,全长2000 余米,斜贯整个矿区,断裂倾向316°~355°,倾角46°~70°,局部稍缓或更陡,为正断层。铅垂断距400m 左右,断层破碎带宽0.40m~5.00m,北东、南西稍窄,中间宽,断层面在平面和剖面上均呈波状起伏。底板界线清楚,沿底板有一层厚5cm~10cm 的灰黑色断层泥。

破碎带主要由破碎板岩、断层角砾岩、石英脉、辉锑矿、断层泥等组成。硅化强烈,其旁侧次级羽状裂隙发育,并往往形成锑矿富集,是矿床内主要的导矿和容矿断裂,Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ矿体赋存于其中。

2.2 矿体特征

锑矿均充填在断裂破碎带中。矿区内有一组近似平行、雁列或“入”字型的F1、F7、F8、F9、F10、F14、F2等含矿断裂(图2),组成以F1为主体的含矿断裂带,共圈定14 个矿体,其中Ⅰ号矿体规模最大。

图2 八蒙锑矿床10 号勘探线剖面图

Ⅰ号矿体:为八蒙锑矿床主矿体,它产于F1含矿断裂的中段,倾向328° ~340°,倾角46° ~70°。矿体赋存于断裂破碎带及其上、下盘次级羽状节理裂隙中。矿体顶板为灰色薄层层纹状含变余石英粉砂绢云母绿泥石板岩(Qbxpd);底板为灰色厚层状含变余石英粉砂绢云母绿泥石板岩(Qbxpc)。矿体沿走向长720m,沿倾斜延深245m。矿体形态在平面上为较规则透镜状;纵剖面为两头大,中间小的似哑铃状透镜体。由南西向北东侧伏,侧伏角25°~30°。矿体真厚度0.3m~13.67m,平均厚4.06m。矿体含Sb1.42~19.34%,平均3.81%;局部含Au0.13~1.63g/t,平均0.33 g/t,该锑矿体占整个矿床总资源量的58%。

2.3 矿石特征

矿石的化学成分单一,有益组分主要为锑(Sb),其它有益有害元素甚微。单工程Sb 含量1.56%~33.48%,单件样品最高达47.15%,矿床平均4.23%。有害组分砷0.11%、铅0.01%,均小于允许含量。

矿物组分简单,以辉锑矿为主,近地表偶见少量的锑华、锑赭石、红锑矿,脉石矿物以石英为主,次为黄铁矿、毒砂、铁白云石、方解石、绢云母、绿泥石等。

矿物具有半自形-它形粒状结构、半自形柱状晶体结构、针发状结构;构造以浸染状和细脉状为主,角砾状、团块状、致密块状次之。

按矿石构造划分,以浸染状矿石为主,其次有细脉或网脉状、角砾状、团块状和致密块状矿石;按矿物组合划分,以石英-辉锑矿石为主,次为石英-铁白云石-辉锑矿石。

矿体围岩为含变余石英粉砂绢云母绿泥石板岩。围岩蚀变主要有硅化、铁白云石化、黄铁矿化、毒砂化。其中硅化与锑矿化关系密切,铁白云石化次之;黄铁矿化与锑矿化互为消长关系,而毒砂化与金矿化关系密切。

2.4 成矿期次

矿床的形成分为热液成矿期及表生期。热液成矿期又分为石英-铁白云石阶段和硫化物阶段。辉锑矿主要在硫化物阶形成。

2.4.1 热液成矿期

石英-铁白云石阶段:早期应力作用,产生压扭性构造,使岩石破碎,形成节理、劈理、断层和各种微细构造裂隙。应力继续作用,压扭性构造派生张应力,使各种断裂构造张开,富含Si、Fe 质溶液和Mg 质碳酸盐溶液充填其中,形成石英、铁白云石、菱铁矿及少量的硫化物(黄铁矿、毒砂和辉锑矿)。

硫化物阶段:晚期的构造作用,使断层活化为张性,早期形成的石英,铁白云石也被压裂,使富含Sb、As、S 的热液沿断裂、节理、裂隙,充填形成脉状辉锑矿石。硫化物沉淀后期,溶液中富含的二氧化硅捕获早期形成的辉锑矿,形成完好的石英晶体,矿床中纯净石英脉即此时形成。此阶段热液以渗透运移为主,形成原生晕的范围和强度大,元素的含量沿断裂呈跳跃变化。

此阶段生成的矿物明显具两个世代。早期热液中矿质补给充足,浓度高,形成结晶较差的粒状辉锑矿;后期矿质补给少,浓度低,结晶缓慢,在有利构造的部位形成结晶较好的板柱状辉锑矿,且与结晶好,粒度粗的石英共生。

2.4.2 表生期

原生硫化物在地表或接近地表部位,在富含地下水、有机质、游离氧的作用下发生分解,形成锑化、黄锑华和红锑矿。

3 成矿物理化学条件

据张绮玲(1994)[2],测式6 个辉锑矿样品的δ34S 均在-0.5‰~2.1‰之间,平均为0.5‰,与陨石硫非常接近,硫来自于地幔;同时对与辉锑矿共生矿物石英内包裹体水的氢同位素组成δD 为-56‰~-75‰,氧同位素组成δ18O为-0.67‰~2.1‰,碳同位素组成δ13C 为-7.1~-9.7‰,这些数据显示八蒙锑矿床的成矿热液主要来自大气降水。包裹体的均一温度为270℃~90℃,主要位于132℃~150℃之间;利用冰点求出的盐度为6.2~0.8wt(NaCl)/10-2;成矿硫体的密度为0.82~0.97g/cm3。PH 值为5.38~5.82,表明辉锑矿是在弱酸性溶液中析出。包裹体液相成分以H2O和CO2为 主,H2S、CH4、SO2、K+、Na+、Ca2+、Mg2+、Cl-、F-、和SO42-含量少;气相成分中CO2含量高,H2S 和CH4较少。

朱霭林等(1999)[3]对下江群浅变质岩选作了三件样品稀土元素分析,另随机选作了五件辉锑矿样品稀土元素分析,二者的稀土元素模式在曲线斜率、Eu 和Ho 亏损程度等特征上都有较大的差异,计算的稀土元素参数也有明显的区别,显然是属于不同的模式类型。辉锑矿的稀土元素模式与玄武岩的稀土元素模式近似,说明成矿物质是深源的,可能来自于上地幔。

4 控矿因素

八蒙式锑矿为一典型的“断裂型”矿床,构造控矿是主因,控制雷山-榕江锑矿带的为雷公山复式背斜及北东向昂因和西江断裂;控制矿田的为雷公复式背斜中的茅坪背斜和古腊背斜及北北东向的区域断层;控制矿床的为背斜旁侧的北东向或北北东向的断裂,矿体往往分布在右形平移正断层破碎带中,含矿破碎带的厚薄、组成、断层面的起伏及梯度变化等诸多因素的综合作用,决定了锑矿体的空间分布及形态特征。

其次是矿体围岩为石英粉砂绢云母绿泥石板岩,化学性质不活泼,对成矿不利,但脆性大,受力易产生断裂,间接对成矿有利。

5 成因浅析

根据成矿物质来源和成矿流体特征,八蒙锑矿的硫、锑可能是深源的,来自于地幔;成矿介质水主要来源于大气降水;成矿温度132℃~150℃等因素条件,区内矿床成因属浅成低温热液型矿床,更进一步划分为浅变质岩层中热液充填交代石英脉型锑矿床。

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