湖南省江华县河路口钨锡矿区矿床地质特征及控矿因素分析
2021-10-30江昌禄伍德娣
江昌禄,伍德娣,熊 明
(湖南省地质矿产勘查开发局四O九队,湖南 永州 425000)
南岭是我国有色、黑色(锰)、稀有、稀土、放射性矿产的重要产地,是世界钨矿床和原生锡矿床分布最密集的地区之一,拥有世界上主要钨、锡矿类型[1]。河路口矿区位于南岭中段北缘,花山—姑婆山—鹰阳关东西向断隆带和道县—河路口南北向拗褶带复合交汇部位,姑婆山岩体的北西端[2]。自开展工作以来,累计查明钨矿资源储量1422万t,伴生锡矿资源储量1127万t,矿石资源储量达到中型以上规模,显示良好的找矿远景。笔者有幸参与了河路口矿区钨锡矿详查工作,本次工作对区内存在两种矿床类型的地质特征进行系统对比,总结控矿因素,以期对后人找矿有所启示。
1 矿区地质概况
1.1 地层
区内出露地层主要为泥盆系地层和第四系地层。泥盆系地层自下而上分为跳马涧组(D2t)、易家湾组(D2yj)、黄公塘组(D2h)、棋梓桥组(D2q),为一套滨—浅海相碎屑岩、碳酸盐沉积,其中棋梓桥组与岩体的接触部位是钨锡矿产的主要赋存场所。第四系(Q)为冲积砂砾层、粘土、亚粘土、残坡积物。
1.2 构造
矿区断裂构造较褶皱构造更为发育。断裂主要有29条,可分为EW向、SN向、NE向三组。受姑婆山岩体在侵位过程中侧向挤压作用,接触带部位流变褶皱发育,自岩体往围岩具垂向分带,褶皱轴线大体平行接触带,褶曲间呈现出强烈的流变褶皱形态,局部甚至出现二次叠加褶皱的复合变形现象。
1.3 岩浆岩
区内岩浆岩主要为燕山晚期姑婆山复式花岗岩体。红花源单元构成了岩体的主体,岩性为中细粒斑状黑云母二长花岗岩,是接触带矽卡岩型钨锡矿的主要容矿围岩。岩体往北西隐伏侵位于泥盆系棋梓桥组地层之下或被第四系地层覆盖。
2 矿床地质特征
矿区内主要有斜长岩型钨矿和矽卡岩型钨锡矿两种矿床类型,以矽卡岩型钨锡矿为主。两者紧密共生,断续产在麻子湾—石浪冲—北沟岩体接触带上,在横向上往往连成整体,严格受接触面制约,因此在成因上有着密切的亲缘关系。不过斜长岩型蚀变范围不如矽卡岩型广,依据矿区地质构造、矿体展布特征,可分为麻子湾矿段、石浪冲矿段、北沟矿段。
2.1 斜长岩型白钨矿
与矽卡岩型钨锡矿紧密共生,产于接触带内侧或花岗岩中。工业矿体严格受接触界面控制,主要沿接触界面分布。矿体呈似层状、透镜状、脉状、不规则状产出。矿体规模较小,形态复杂,矿石组分复杂,有用元素只有钨锡。矿石类型属于后生矽卡岩型白钨矿矿石。矿床地质特征详见表1。
2.2 矽卡岩型钨锡矿
产于姑婆山主体花岗岩西北边缘与中泥盆统棋梓桥组碳酸盐岩接触带外侧附近。矿体规模相对大,形态较简单,有用组分除了钨锡外,还伴有磁铁矿等。矿体部分受控于接触面,少数受构造裂隙、层间裂隙所制约。为多形态的不整合矿体,属于接触交代类型。矿床地质特征详见表1。
表1 斜长岩型钨矿和矽卡岩型钨锡矿矿床地质特征对比表
3 控矿因素分析
3.1 岩浆岩控制因素
燕山早期花岗岩侵入矿区泥盆纪地层,是形成矿区矽卡岩型钨、锡矿床的先决条件。细粒黑云母花岗岩是形成自生矽卡岩型白钨矿(即斜长岩型白钨矿)的内在因素。岩浆的侵入作用及岩浆期后的热液活动,从物质来源、迁移、富集诸方面控制了区内蚀变体和赋存其中的钨锡矿体的形成。由于本区岩浆岩具有富含W、Sn等成矿元素和F等挥发组份,岩浆分异充分、多期次脉动的特点,为W、Sn成矿多次提供了丰富的矿质来源和多次迁移富集的动力与有利的介质[3]。在空间上,矿体主要产于姑婆山花岗岩体内外接触带附近,具有明显的空间关系。
3.2 地层岩性控制因素
本区出露地层主要是泥盆系中统跳马涧组和棋梓桥组,其中与成矿关系比较密切的为棋梓桥组灰岩,而跳马涧组顶部钙质页岩中,虽局部有较强的矿化,但难于构成矿体。
岩性对本矿床的控制作用,主要表现在岩石化学性质对矿体生成的影响。由化学沉积形成的碳酸盐层相比较化学与机械混合沉积的钙质砂岩层而言,更有利于含钨的热液进行渗滤交代[4]。它制约着本区矿体生成、发展、空间分布等。矿区钨锡矿体绝大部分产在岩体与碳酸盐岩接触面附近,仅极少数产于岩体与含钙砂岩接触面上。这表明,矿区棋梓桥组碳酸盐岩的化学成分、物理性质,地层产状等,对矽卡岩及其矿体生成和矿化富集、蚀变交代等都起着一定的控制作用。
3.3 构造控制因素
矿化富集与断裂构造密切相关。钨、锡、铅、锌、硫铁矿化主要受到EW向断裂控制,如茶冲F38、F42断层中具强烈的钨、铅、锌、锡、硫铁矿化,含WO3多数在0.1%以上。EW向和SN向构造的相交或复合部位往往形成矿化富集地段,如北沟矿段处于F45(EW向)、F48(SN向)断层的相交部位,应力集中、岩石破碎、蚀变强烈,矿化局部富集,个别捡块样WO3达33.35%以上,只因花岗岩侵位高、成矿空间小、范围窄,没有形成规模很大的矿体。
褶皱构造对于矿体的控制作用亦有显示:如石浪冲矿段Ⅰ矿带矿化富集于石浪冲向斜的东南翼,茶冲水库东侧背斜的轴部和北西翼富集有工业矿体。
除此之外,岩体接触面、围岩层理和层间破碎带、花岗岩中的捕虏体、舌状超覆体均是成矿有利构造部位。
3.4 蚀变控制因素
区内围岩蚀变种类繁多,主要有矽卡岩化、斜长石化、磁铁矿化、大理岩化、萤石化等,尤以矽卡岩化与钨锡矿化密切。其蚀变规模、强度是影响矿体形态、规模及钨锡富集程度的重要因素。因此,矽卡岩发育地段是寻找钨锡矿的有利部位。