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江西黎川县坊坪矿地质特征及矿床成因分析

2020-11-28汪怀国

世界有色金属 2020年17期
关键词:硅化萤石石英

汪怀国

(江西省核工业地质局二六一大队能源地调院,江西 南昌 330100)

黎川县坊坪某矿矿区位于黎川县熊村镇坊坪乡境内,矿床属硅酸盐岩石中的热液充填型脉状某矿床。通过对矿床特征及成因的分析,总结某矿的找矿方向及标志[1]。坊坪某矿是非常典型的一类某矿床类型,具有独特的成矿环境和矿化特征。通过对黎川县坊坪某矿的总结,以便在本矿区周边寻找该类矿床能有所指导意义。

1 区域地质背景

矿区位于华南褶皱系赣中南褶隆武夷隆起武夷山隆断束的中段,光泽花岗岩体的南西部。区域震旦系构成褶皱基底,褶皱强烈,为北东向线型紧密褶皱,沉积盖层主要为侏罗系和白垩系,形成一些小型的向斜褶皱构造。区域北东、北北东向大断裂极为发育,规模大,岩浆活动强烈,以加里东和燕山期为主。燕山期形成了著名的光泽花岗正长岩岩体。区内燕山期构造、岩浆的强烈活动,为该区成矿作用的发生提供了极为有利的条件。区域内矿产以铌钽、稀土、钨、金、铅锌、萤石为主,其次有长石矿、石英矿、铁矿和高岭土矿等。

2 矿区地质特征

(1)地层。矿区内外大面积出露花岗正长岩,出露地层仅有第四系,由砂、砾、亚粘土组成,厚度0m~4m。分布于山坡、河床、阶地及低洼处。

(2)构造。矿区内构造以断裂构造为主,主要发育有F1、F2、F3、三条北东向断裂构造(见地质简图)。F2为矿区内的控矿含矿构造。F1断裂构造:主要为辉绿玢岩脉充填,后期发生破碎,上下盘为石英细脉充填,蚀变见萤石矿化、高岭土化、绿泥石化[2]。构造带宽约1m至3m,走向75°~85°,倾向北西,倾角65°~85°。F2断裂构造:表现为硅化破碎带,长大于700m,破碎带宽1m~6m,最宽处可达10m,上盘为辉绿玢岩脉,破碎带内主要由角砾岩组成,角砾成分复杂,除有围岩角砾外,还有构造角砾岩角砾和石英。破碎带与围岩界线清晰,断面上可见有较明显的滑动镜面、擦痕、绿泥石膜。破碎带宽窄变化较大,平面上具波曲状,显示出具多次活动的张性断裂构造。断裂带走向35°~40°,倾向北西,倾角53°~65°。破碎带普遍具硅化、萤石矿化和星点状黄铁矿化、粘土化和方解石化。F3断裂构造:表现硅化破碎带,宽约1m~4m,长大于400m,与F2断裂呈平行排列,走向40°~50°,倾向北西,倾角60°~80°。破碎带普遍具硅化、粘土化和方解石化、局部地方见萤石矿化。

图1 江西省黎川县熊村镇坊坪萤石矿地质简图

(3)岩浆岩。矿区出露大面积的燕山早期第二阶段侵入的花岗正长岩(γξ52),同时后期辉绿玢岩脉极为发育。花岗正长岩(γξ52):岩石呈灰白~肉红色,中粗粒、不等粒花岗结构,斑状结构,块状构造。辉绿玢岩(βμ)脉:区内辉绿玢岩脉特别发育,呈近东西向脉状产出,沿走向澎涨收缩明显,走向75°~100°,倾向不一,倾角70°~90°,辉绿玢岩脉受后期构造作用发生破碎构成角砾,同时发生硅化和糜棱岩化,上下盘常见硅化碎裂及石英脉,裂隙密集处见高岭土化和萤石矿化[3]。

3 矿床地质特征

3.1 矿体特征

矿体产于F2断层硅化破碎带中,矿体呈长透镜状及脉状产出,总体产状与断层产状相近,平均产状为313°∠58°。矿体向深部呈舒缓波状,局部变化随构造产状而异,构造两侧可见羽状分布的萤石石英细脉。矿体走向长约350m,倾向延深约200m,向深部、和走向上厚度变化不大。矿体厚度一般0.53m~3.16m,平均厚度约1.46m。

3.2 石质量

(1)矿石的化学成份:矿石组份大部份是CaF2,其次为SiO2,两者之和大于80%。经代表性取样,矿区矿石主要化学成份CaF225.33~86.60%,SiO218.74~73.40%;平均CaF257.31%,SiO236.53%。有害成份低。

(2)矿石的矿物成份:有用矿物成份为萤石;金属矿物占矿物总量的0.05%左右,为方铅矿、闪锌矿、黄铁矿;脉石矿物以石英为主约占矿物总量的35.0%,其次为高岭石、绿泥石、绢云母、方解石等。

(3)矿石结构、构造:矿区多期次强烈的构造活动导致成矿过程破碎—胶结—再破碎—再胶结,从而出现多种多样的矿石结构和构造类型。

3.2.1 矿石结构

自形半自形结晶粒状结构:为矿区主要矿石结构类型之一。萤石呈立方体或八面体,中粗粒—巨粒,晶体大小一般1cm~3cm,少数>3cm,组成块状矿石。

梳状结构:为矿区主要矿石结构类型之一。萤石晶体呈放射状、粗纤维状垂直矿体走向定向参差排列,组成条带状矿石。

他形砂糖粒状结构:为矿区次要矿石结构类型之一。萤石呈细晶晶体,多与隐晶质的石英、玉髓组成条带状、环带状构造,常作为粗粒块状萤石角砾胶结物,围绕角砾充填生长。

破碎或压碎结构:为矿区次要矿石结构类型之一。早期形成的萤石,由于构造应力的作用,破碎或压碎成大小不等形态各异的角砾,被后阶段的萤石、石英、玉髓等胶结而成各种角砾状萤石。

3.2.2 矿石构造

块状构造:由粗—巨粒的萤石晶体聚合而成致密块状,主要以白色、绿色为主,少量为灰紫色,局部含围岩角砾,主要分布于矿体上、下部,少量分布于矿体中部,为矿体第一期成矿产物,是矿区常见的一种构造类型。

条带状构造:是矿区主要的一种矿石构造类型,分正条带构造和纯条带构造两种。正条带构造为石英、玉髓与萤石伴生相间组成的构造,分布于矿体中部。纯条带构造为不同色彩的萤石相间而成,分布于矿体两侧及上、下部。矿区矿石条带状构造以纯条带状构造为主。

环带状构造:以萤石及围岩角砾为中心,不同色彩的萤石及石英、玉髓等围绕角砾形成的同心环状构造,主要分布于矿体中部,为成矿第二期的产物。

角砾状构造:a、纯角砾状构造:由早期形成的萤石破碎被后阶段萤石或萤石与玉髓胶结而成,产于矿体中部。b、负角砾状构造:围岩角砾被萤石所胶结而成的角砾状构造,分布于矿体与围岩接触带内侧。

除上述构造类型外,还有昌簇状、晶洞状、细脉状等构造类型。

3.3 矿石类型

矿区矿石类型按矿物组合划分,主要有两种:即石英—萤石型和纯萤石型,矿石中的萤石与石英呈互为消长关系。

(1)石英—萤石型:为矿区主要矿石类型,主要分布于矿脉中部。矿石有结晶粒状结构、破碎压碎结构,条带状、环带状、角砾状构造。矿石主要矿物成份为萤石、石英。萤石呈自形、半自形粒状或他形,以绿色、乳白色为主,少量呈蓝色,含量35%~50%;石英主要为隐晶质玉髓,呈条带状或细脉状穿插于萤石晶体间,少量为自形柱状晶体,生长于晶洞中,形成晶簇,含量40%~55%,另有数量不等的围岩角砾。

(2)纯萤石型:为区内次要矿石类型。主要赋存于矿脉下盘,矿石以自形半自形结晶粒状结构为主,他形粒状结构次之,块状、角砾状构造均存在。矿石主要矿物成份为萤石、次要矿物成份为玉髓及围岩角砾。萤石主要呈绿色、乳白色,自形、半自形晶体,少量为他形晶体,含量85%以上;玉髓呈乳白色隐晶质细脉状,含量8%左右。

4 矿床成因

矿床属硅酸盐岩石中的热液充填型脉状萤石矿床。成矿构造为北东向断裂构造。火山岩浆,在岩浆冷却过程中,被岩浆分离出来的气水溶液内含氟,在溶液沿残隙上升过程中,温度降低,压力减小,气水溶液中的氟离子与周围岩石中的钙离子结合,形成氟化钙,冷却结晶后即形成萤石。成矿热液来自于深部辉绿玢岩脉侵入时形成的热液;但不排除大气降水的混入,沿深断裂下渗形成的循环水热液。

5 结论

(1)本地区萤石矿成因为硅酸盐岩石中的热液充填型脉状萤石矿床。矿石类型简单主要为石英—萤石型,其次为纯萤石型,矿石品位较高,易分选。

(2)矿体产状与断裂破碎带相近,受断裂构造控制明显,矿体呈长透镜状及脉状,产于破碎带中,与围岩界线明显,矿体规模以中小型为主。

(3)矿体围岩为花岗正长岩,花岗正长岩致密性好,强度高,围岩稳固性好,易开采。

(4)本地区的萤石矿找矿方向及标志:找矿方向应将正长花岩岩体中有后期岩浆侵入的区块作为本地区的找矿靶区;硅化破碎带,有后期辉绿玢岩脉侵入的萤石化破碎带的露头,及民采点是本地区的找矿标志。

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