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福建闽侯广坪地区钨钼铋矿地质特征及远景分析

2020-10-30吴联钱

能源与环境 2020年5期
关键词:硅化南园斑岩

吴联钱

(福建省121地质大队 福建龙岩 364021)

1 区域地质背景

研究区位于闽东火山断坳带内福鼎-平和断陷带的东北部,区域构造位于松溪-宁德NW断裂带以南,福安-南靖NNE断裂带于区内西北部贯穿,与罗源-明溪WE大断裂带交汇处附近,构造极为复杂。区域上是福建省燕山期为岩浆构造作用最强烈的构造单元,以强烈火山作用及岩浆侵入活动为特征[1],北北东向构造为区域钨钼成矿作用提供了良好的成矿物质基础与成矿条件,形成了福安市赤路、古田县三堡-永泰县、长泰县枋洋、仙游县砺山-泉州市大林山、永定县-云霄县等5个主要成矿远景区[2]。

2 研究区地质特征

区内以北北东向、北西向及南北向构造为主,东西向构造零星出现。位于福建省北北东向区域性断裂-福安-南靖断裂带中北段,区内曹地-大池断裂(F2)是为该断裂带的体现,与东西向的罗源-明溪大断裂带于区北侧交汇,中生代晚侏罗世火山岩广泛分布,火山构造及区域性断裂构造十分发育,岩浆活动较频繁,岩石矿化蚀变较为强烈[3-6],周边存在多个多钨钼矿的有利区块[2],如西朝钼矿区、赤路钼矿区。

2.1 地层

出露地层较为简单,为晚侏世南园组第二段及第三段,地层总体产状向西、西北,倾角 25°~40°(图 1)[7]。

其中南园组第二段区内大面积分布,占全区面积的80%,岩性以流纹质(含角砾、含玻屑)晶屑凝灰岩为主,局部夹中薄层凝灰质粉砂岩、少量沉凝灰岩和流纹岩。

南园组第三段呈条带状、花朵状分布,约占全区面积的20%,岩性以英安质晶屑(熔结)凝灰岩为主。

2.2 侵入岩

主要分布于中部及西部,为燕山早期花岗岩体[1-2],均侵入南园组第二段,呈岩瘤状出露,最大面积约为0.4 km2,斑晶含量约10%,粒径多在0.5~2 mm,多为斜长石、正长石、石英,其中斜长石、正长石具粘土矿物化等蚀变而显浑浊;基质呈显微晶质结构,主要由长石、石英及少许金属矿物等组成。岩体接触带矿化蚀变类型主要有硅化、云英岩化、绢英岩化、褐铁矿化、绿帘石化,局部见白钨矿化、辉钼矿化。其西北部见细粒花岗岩脉。据研究区岩体岩瘤出露大小且分布于区域性构造断裂周边及磁测结果推测,研究区深层具岩体。

2.3 断裂构造

研究区断裂构造主要由北北东-北东向、北北西-北西向等2组断裂组成,及少量的北东东向小断裂。

北北东向断裂:主要断裂有 F2、F4,总体走向 10°~30°,倾角约为40°~60°,属压性兼扭性,主要分布于研究区中部及西部。其中F2断裂是为福安-南靖断裂在区内的体现,北侧沿断裂带常发育热动力变质作用,由石英云母片岩和糜棱岩组成的透镜状构造块体宽100~300 m,区内延伸大于6 km。F4断裂宽约1~10 m,长 4 km,倾向北西,倾角 10°~50°。 其北东端发育挤压破碎带,带内岩石劈理化较为发育;南端发育片理化,走向大体为北北东,片理产状 280°~300°∠40°,宽度 50~100 m,延伸约1.30 km,断裂带内岩性为浅灰色流纹质晶屑熔结凝灰岩;断裂带中段被细粒花岗岩侵入。中南部岩石蚀变强烈,蚀变类型主要有硅化、云英岩化、绢英岩化、黄铁矿化、褐铁矿化、白钨矿化、黑钨矿化、辉钼矿化等,沿着断裂带走向发现有多条含钨石英脉、钨矿脉和钨钼矿脉,该断裂是研究区内的主要控矿构造。

北西向断裂:主要有 F1、F5、F6断裂,走向约 300°~340°,断裂力学性质属压性,岩石劈理化、变形强烈。其中F4断裂带附近岩石蚀变强烈,断裂带附近发育有大量的石英脉,脉宽多在20~50 cm,局部可达 1.5 m。

断裂带交汇处多具岩石矿化蚀变,主要有硅化、云英岩化、绢英岩化、黄铁矿化、褐铁矿化、钨矿化、辉钼矿化等,沿着断裂带走向发现有多条含钨石英脉、钨矿脉和钨钼矿脉,该断裂是区内的主要控矿构造。

2.4 地球化学特征

1∶5万水系沉积物中异常显示,该区异常面积超过20 km2,元素异常以 W、Mo、Bi为主,伴有 Au、Ag、Pb、Zn 等,形态呈近南北向似椭圆形展布,其中W、Mo、Bi异常强度、规模均较大,且套合较好,具共同浓集中心,W、Mo、Bi最高值分别为138×10-6、33.1×10-6、146×10-6。

区内进行的 1∶1万土壤测量中 W、Mo、Sn、Bi异常主要分布于广坪村-坑尾村一带,各元素异常相互套合较好(图2),面积约1.5 km2。异常呈近南北向条带状展布,与水系沉积物异常基本一致,岩性以南园组第二段为主,异常中部具呈瘤状花岗斑岩岩瘤,耳子岗穹状火山构造位于异常区东北部,F1、F4、F5、F6断裂通过异常区,北东向、北西向裂隙带发育,岩石中石英脉、绢英岩脉、云英岩脉较发育,硅化、绢云岩化、黄铁矿化等蚀变现象较强。

土壤综合异常以W、Mo、Sn、Bi等元素异常组成,呈南北或近南北向条带状分布,异常套合较好,具有较明显的浓度分带和明显的浓集中心,其中W、Mo、Bi元素异常均达到中带-内带异常含量,W、Mo、Bi平均值分别为 56.20×10-6、18.01×10-6、13.52×10-6,最大值分别 411.26×10-6、56.18×10-6、128.10×10-6,异常衬度分别为2.78、1.80、2.70。异常区经拣块样及地表探槽等工程查证,均为矿致异常。

3 矿体地质特征

矿体位于福安-南靖断裂带附近,受耳子岗穹状火山构造及花岗斑岩侵入构造等影响,矿产赋存于断裂交汇带、凝灰质粉砂岩层及花岗斑岩体周边,呈浸染型、细网脉型、大脉型。

经地表探槽工作,样品中 WO3、Mo、Bi最大值分别为0.50%、0.39%、0.20%,区内发现的矿体20余处,较大矿脉3条(Ⅰ、Ⅱ、Ⅹ),均位于水系、土壤异常范围内,岩性为南园组第二段晶屑凝灰岩、凝灰质粉砂岩。

其中Ⅰ钨钼铋矿体产于化探异常北部,走向北东向,蚀变以硅化、绢云母化为主,矿体以钨钼铋组合,延伸长约800 m,宽度约 1.07~2.01 m,WO3品位 0.053%~0.29%,Mo品位 0.03%~0.07%,Bi品位 0.03%~0.15%;

Ⅱ钨矿体产于化探异常中部瘤状花岗斑岩与南园组第二段接触带、F4断裂中端,走向北东向,蚀变以硅化、绢英岩化、黄铁矿化为主,矿体以钨为主,长约600 m,宽度约0.98~1.55 m,WO3品位 0.039%~0.129%;

Ⅹ钨钼矿体产于化探异常南部F4断裂南端,与Ⅱ钨矿体同一断裂上,走向北东向,蚀变以硅化、黄铁矿化为主,矿体以钨钼为主,长约700 m,宽度约 1.11~7.56 m,WO3品位 0.132%~0.186%,Mo品位 0.039%~0.19%。

围岩蚀变特征:受北东向和北西向断裂构造控制,与花岗岩瘤接触带关系较为明显,矿化蚀变类型强烈且多样,硅化、黄铁矿化、褐铁矿化、云英岩化、白钨矿化、黑钨矿化、辉钼矿化等。

4 矿石特征

矿石有用矿物主要是辉钼矿、白钨矿。金属矿物主要有辉钼矿、白钨矿、黄铁矿、褐铁矿等,脉石矿物主要有石英、钾长石、斜长石、绢云母、白云母等。其中辉钼矿呈半自形-它形行片状,细小鳞片状、粒状,粒径最大约0.20 mm,其集合体呈云朵状,与石英密切共生;白钨矿主要呈它形粒状结构分布于石英脉中,钨矿呈半自形粒状结构不规则粒状,粒径最大约0.15 mm,分布于岩石微隙中分布于石英脉;矿石主要结构有半自形-它形片状结构、它形粒状结构,构造主要有星点状、稀疏浸染状构造。

矿石主要为单钼型矿石、单钨型矿石、钼钨型矿石,主要类型为绢英岩型、云英岩型、石英脉型、薄膜状赋存于裂隙、节理中。

5 主要成矿元素变化规律

结合区内化探异常及矿体揭露的情况,区内成矿元素具以下规律:

(1)化探中成矿元素变化系数 Cv均大于 1,W、Mo、Bi分别为2.06、1.00、2.11,说明区内成矿元素分布极不均匀,属强分异型。

(2)空间上成矿元素值随高程而呈上升趋势(图3),平面上近以F4断裂为界,西以W、Bi异常为主,东以Mo异常为主,说明成矿部位集中于断裂周边(图2)。

(3)矿体随高程增大而品位呈下降。若以中部花岗斑岩为中心,向外其类型增多及品位上升趋势,说明矿体具较大深部外围空间。

6 矿床成因

区内地层、侵入岩岩石中钨钼锡铋平均含量(见表1),均高于克拉克值,其中南园组第二段W-Mo-Sn-Bi整体较高于其它地层。结合矿体多赋存于中部岩体及断裂带周边,初步认为研究区矿体成因如下:

研究区内南园组第二段本身具较多W、Mo矿质,尤其凝灰质粉砂岩形成过程中;其后在构造反复作用下,断裂反复发生,为矿体赋存提供了通道;花岗斑岩侵入,岩浆热液在构造反复驱动下,自身以高W、Mo矿质脉动贯入前期构造裂隙中,并与围岩交代,成矿物质最终沉积。

综上所述,区内钨钼铋矿的形成,从区域成矿位置、成矿热液及成矿物质来源、控矿构造性质等地质条件分析,均表明与区内早白垩世斑岩形成相关,据福建省内资料[7],研究区矿初步定为侵入岩型-斑岩型矿床。

表1 研究区各地层钨钼锡铋元素平均含量(×10-6)

7 成矿模式及找矿标志

结合前述,提出研究区内钨钼铋成矿模式(图4)与找矿标志:

(1)地球化学标志:1∶5万水系沉积物和土壤地球化学异常分布区,特征是W-Mo-Sn-Bi等元素相互套合较好区块,其中W、Mo元素异常面积大、强度高、浓集中心明显,与已发现矿体分布相重叠,可作为寻找矿体的指示标志。

(2)构造标志:福安-南靖NNE断裂带是我省主要的钨钼成矿带,区内矿体与北东向、北西向构造相关,是重要的找矿指示标志。

(3)围岩蚀变标志:区内钨钼矿主要成因与中部花岗斑岩相关,成矿期伴有硅化、绢云英化和黄铁矿化、硅化等蚀变,是为找矿的直接标志。

8 找矿远景分析

(1)据研究区揭露的矿体情况,具随高程越低其矿体品位越高且类型较多的变化规律,化探资料显示异常面积较大,推测区内深部有较大钨钼矿体存在。

(2)研究区位于福建-南靖区域断裂附近,该断裂是为本省主要的钨钼成矿带,如西朝中型岩浆热液型钼矿、赤路大型斑岩型钼矿[7]。研究区内断裂、裂隙发育,中部发育有斑岩岩体,硅化、绢英岩化、云英岩化、黄铁矿化及黑钨矿化、白钨矿化、辉钼矿化等矿化蚀变强烈,均指示该区是寻找侵入岩型-斑岩型钨钼矿的有利区块。

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