云南省麻栗坡县冬瓜冲—坝子矿段成矿特征浅析
2021-11-30李伟
李 伟
(文山麻栗坡紫金钨业集团有限公司,云南 文山州 663609)
1 区域成矿地质背景
大地构造上处于华南褶皱系、滇东南褶皱带、文山-富宁褶断束,属越北古陆北缘。由于燕山期花岗岩体的上侵,区域上总体构造显示为环形旋卷-莲花状构造面貌或穹窿状特征。
区内地壳运动在下元古界以沉降为主,沉积了一套滨海—浅海相碎屑岩及碳酸盐岩组成的猛硐岩群。在前加里东期形成了一套以片麻岩为主的南捞片麻岩群,为本区结晶基底。中奥陶世末宜昌运动使本区上升,形成了文山—马关隆起;泥盆纪早期本区再次接受部分上古生界沉积,上古生界沉积层与下元古界褶皱系呈角度不整合接触,并发生了区域变质作用及基性岩的侵入。印支运动期本区发生了强烈的褶皱及断裂活动,并在各种地质应力作用下,使前加里东区域变质构造进一步发生了混合岩化作用。加里东运动晚期使区内基底隐伏断裂构造发生了断块升降运动,混合岩化作用进一步加强、扩大,导致了交代花岗岩的生成及重熔岩浆侵位,燕山期形成了老君山花岗岩穹窿。喜山期主要为断块运动,形成山间盆地、并伴随基性、酸性岩侵入及酸性、碱性岩喷出活动。猛硐变质岩群是区内发育的主要地层。其中的洒西岩组是钨矿的主要赋存地层。
都龙老君山旋卷—莲花状构造是区内的主体构造,其影响东西40km,南北36km。老君山花岗岩是旋卷构造的中心砥柱,形状呈椭圆型穹形隆起,岩体周围均为变质程度不等的猛硐岩群变质岩和混合岩系。在其西北向文山—麻栗坡断裂水平运动的作用下,莲花状构造发生了顺时针的扭转运动,为猛硐岩群洒西岩组母岩中等变质提供了动力,使其形成了一套区域性多组份含水硅酸盐矽卡岩、变粒岩带,也使钨、锡、铅、锌等金属元素伴随着硅酸盐矿物逐步富集,形成聚晶或条带。都龙老君山岩体是区内主要岩浆岩,属南岭燕山期花岗岩系列。
2 研究区地质
2.1 地层
矿区出露地层较为单一,主要为已变质的下元古界洒西岩组及花岗岩变质的片麻状花岗岩、眼球状花岗岩及二长花岗岩。另外,在山坡上、谷地中发育着第四系的坡积、洪积物。由新至老分述如下:
(1)第四系:主要发育于缓坡、冲沟和谷地中。上坡上以残坡积为主,其成分由基岩风化破碎的砂土及岩石碎块组成,厚度不等,一般厚在1m~10m之间。沟谷则以冲积和洪积层为主,其成分为变质岩带内的各种大小不等的石头块和砂土组成,分选性差,几乎都为棱角状和次棱角状,在矿区及其附近的秧鸡棚一带局部有钨锡矿石的堆积。
(2)洒西岩组:该地层在工作区中部沿北西、南东向广泛分布,根据岩性分为三个岩段。洒西岩组上段:主要由二云母片岩、二云母石英片岩、黑云母片岩组成。因剥蚀强烈,厚度出露不全,厚10m~100m不等。洒西岩组中段:主要为黑云母石英变粒岩夹硅质矽卡岩、石英变粒岩、矽卡岩化石英变粒岩、二云母片岩;该地层是矿区的主要赋矿层位。白钨矿呈星点状或斑点状在黑云母石英变粒岩、硅质矽卡岩中不均匀分布,局部构成工业矿体。洒西岩组下段:主要岩性为黑云母斜长片麻岩、二云石英片岩、黑云母片岩、二云母片岩。因剥蚀强烈、厚度出露不全,厚10m~80m等。
2.2 构造
矿区处于华南加里东褶皱系的西端,滇东南拗陷褶皱带,构造以断裂为主、褶皱次之。48~80线之间为中细粒片麻状花岗岩岩体出露,该岩体东西两侧与洒西岩组呈不整合接触,两侧经有黑云母石英变粒岩、二云片岩、二云石英片岩等变质岩出露,64线以西的洒西岩组呈向斜,与轿子山向斜内出露区域变质岩系为同一个构造体系。80线以东的洒西岩组呈弧状单斜构造,倾向由向东在50°~80°之间偏转,构造较为简单。
2.2.1 断裂
F3断裂位于矿区南侧,呈北西向延伸,断裂两侧二长片麻状花岗岩在地貌上呈70°~80°的陡坎延伸500m~800m,在大丫口一带出露有2m~3m宽的石英脉两条以上,向北东方向延伸,因地表矿化不明显,未进行进一步的追索。该断裂南西盘主要出露二长花岗岩地层,北东盘出露有二长花岗岩、片麻状花岗岩、洒西岩组黑云斜长片麻岩、二云片岩、黑云母石英变粒岩、硅质矽卡岩;南西盘为上升盘,北西盘为下降盘。
2.2.2 褶皱
冬瓜冲—坝子矿段64线以西与轿子山矿段相接触,和轿子山矿段的向斜构造为同一个。轴向120°~300°,长约1200m,宽100m~370m。轴部地层由下元古界洒西岩组上段二云母片岩、二云石英片岩、黑云母片岩组成;两翼地层由洒西岩组中段黑云母石英变粒岩夹二云母片岩、黑云母片岩、下段黑云母斜长片麻岩、二云母石英片岩、二云母片岩组成。北东翼岩层产状170°~230°∠25°~45°,南西翼岩层产状15°~60°∠15°~38°。向斜向南东方向倾没,越往南东方向,向斜的核部越开扩,倾伏角10°~20°,北西方向跷起。
2.3 岩浆岩
主要分布于矿区的南、北两侧,岩性主要为中细粒片麻状花岗岩、眼球状花岗岩。
中细粒片麻状花岗岩:分布于测区南、北两侧,呈北东向束状展布。岩石显灰色,花岗变晶结构,片麻状构造。主要由微斜长石、斜长石、石英、白云母、黑云母。副矿物有磷灰石、锆石、磷灰石、独居石等;偶含电气石和极少的金属矿物。眼球状花岗岩:出露于测区北侧。岩石呈灰色,花岗变晶结构、定向构造、片麻状构造。主要矿物成分有微斜长石、斜长石、石英、白云母、黑云母。
2.4 变质作用
矿区内变质作用以区域动力—热变质作用和花岗岩侵位之接触变质作用为主。区域动力-热变质作用:属浅至中等变质程度的绿片岩和角闪岩相岩类。在变质作用过程中,绿片岩相带的泥质岩石形成云母片岩类岩石,泥砂岩、砂质岩石形成石英岩、变粒岩、云母石英片岩、片麻岩类岩石,不纯碳酸盐岩形成各种不同成分的似层状矽卡岩。
接触变质作用:变质程度以岩体为中心,向外呈递减变弱趋势。不同相带的环带状分布并迭加在早期区域变质作用上,进一步加深了原有岩石的变质程度,即靠近岩体部位,花岗岩的活性成份和具渗透能力的矿浆通过扩散、渗透、注入等方式作用于早期变质岩基体,形成各种混合岩和花岗片麻岩类岩石,使岩石的变质程度进一步加深;在远离岩体的部位则接触变质作用影响减弱,使原有受区域变质的岩石结构、构造及组成矿物保存较好。
变质作用即成矿关系:矿区钨矿床赋存于钙质砂岩、不纯的碳酸盐岩经区域变质作用及后期热液迭加改造作用下形成的似层状黑云母石英变粒岩、矽卡岩中。即在沉积过程中形成的矿源层建造所富含的成矿金属元素,在后期热液的持续作用下,使其金属元素发生迁移、集中、再分配,形成了赋存于黑云母石英变粒岩、矽卡岩中的白钨矿床;后期的岩浆热液迭加改造作用,使金属矿物组合发生新的变化,促使原始矿源层在构造有利部位进一步富化。
石英脉与成矿关系:在海外调查当中,见石英脉穿插负变质岩中成共轭交叉。负变质岩层没有改变,说明石英脉穿插为裂隙穿插,脉厚3cm~10cm,一般WO3品位较高,与其上下接触的黑云母石英变粒岩、矽卡岩中的WO3品位也较高。
3 矿床地质特征
3.1 矿体特征
研究区矿体赋存于轿顶山向斜北翼的下元古界洒西岩组中段黑云母石英变粒岩中呈北西西向延伸,长大于1200m,地表出露宽5m~10m左右。倾向210°,倾角一般25°左右,沿倾斜延深200m左右。共圈出5个小矿体,1、2号矿体为主要矿体。
1号小矿体:该矿体为变粒岩白钨矿,目前是区内规模最大的矿体,经老硐、钻孔工程控制,1号小矿体赋存于轿顶山向斜南翼的下元古界洒西岩组中段黑云母石英变粒岩、石英变粒岩中呈西北—南东向延伸,两端延伸20m,共长约40m,矿体两端浮土较厚,无法揭露,推测为透镜的矿体,矿体倾向70°,倾向延伸40m,倾角40°,呈贝壳状产出。推测矿体最大铅直厚度10m,平均厚度5m,WO3平均品位0.54%。2号小矿体:该矿体为硅质矽卡岩白钨矿,经工程控制,2号小矿体赋存于冬瓜冲单斜构造的南端的下元古界洒西岩组中段硅质矽卡岩中呈西北—南东向,两端延伸20m,共长约40m,矿体两端浮土较厚,无法揭露,推测为透镜的矿体,呈透镜状,矿体的大体倾向75°,倾向延伸40m,倾角50°。推测矿体最大铅直厚度10m,平均厚度5m,WO3矿体平均品位%。
3.2 矿石质量
矿区内矿石矿物类型比较单一,主要为变粒岩白钨矿石。矿区钨矿床产于区域变质作用形成的副变质岩中,主要矿石为变粒岩、硅质矽卡岩白钨矿石。变晶结构,束状变晶结构,交代残余结构、包含结构。矿石构造为条带状、条纹状、浸染状、块状等。矿石中金属矿物主要有:白钨矿、黄铁矿、锡石、黄铜矿等;脉石矿物主要有:石英、长石、电气石、透辉石、透闪石等。
工作区内的白钨矿石中的钨主要以独立矿物的形式存在于白钨矿中,白钨矿是矿石中的主要矿物,呈它形粒状分布于石英、长石等矿物间,部分呈棱角状穿插于相邻矿物中。黑钨矿以及其他的钨矿物含量甚微。轿子山矿段已做了矿石的物相分析,白钨占92.87%,黑钨矿和钨华占7.13.由此,坝子钨矿属白钨矿原生矿石。
4 矿床成因
根据矿区白钨矿体分布特征,矿体赋存于下元古界洒西岩组中段的黑云母石英变粒岩,硅质矽卡岩中。因此在对该矿段普查的过程中下元古界洒西岩组中段为找矿标志岩层。