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广东省陆河县仙水沥锡多金属矿区地质特征与找矿标志

2021-12-02陈彦煜朱沛云

中国金属通报 2021年7期
关键词:锡矿绿泥石黑云母

陈彦煜,朱沛云

(广东省有色金属地质局九三一队,广东 汕头 515041)

仙水沥锡多金属矿区位于陆河县城310°方向、直距约16.5km处,处于广东莲花山整装勘查区中部,莲花山断裂带南西段锡铜多金属成脉组的核心区域[1];矿床赋存于早白垩世中粒斑状黑云母二长花岗岩(ηγK13b)与下侏罗统地层接触带附近,矿体主要受北东向金坑断裂组控制。

1 区域地质背景

矿区位于武夷成矿带粤东段,北东向莲花山深断裂带西束中段,早白垩世中粗粒黑云母二长花岗岩与下侏罗统吉水门组粉砂岩、泥质粉砂岩和上侏罗统南山村组火山碎屑岩的内外接触带上。

区域内地层由老到新出露有上三叠统银屏山组,下侏罗统上龙水组、吉水门组,上侏罗-下白垩统南山村组,第四系大岭湾组。

上三叠统银屏山组(TJy):岩性为灰黄、灰白、紫灰色中厚层、厚层状细粒长石石英砂岩、岩屑石英砂岩、粉砂岩夹泥岩为主。

下侏罗统上龙水组(J1sl):岩性为灰、紫灰色薄屋、中厚层状粉砂岩夹少量泥质粉砂岩,局部含硅质结核或条带。

上侏罗统-下白垩统南山村组(JKn):浅灰、灰白色、流纹质英安、凝灰岩、玻屑凝灰岩。

第四系大岭湾组(Qhdw):以洪积相和冲积相为主。

区域内大面积分布晚侏罗世-早白垩世侵入岩,主要为早白垩世中粒、粗粒黑云母二长花岗岩、早白垩世花岗斑岩、晚侏罗世中粒黑云母二长花岗岩等。

区域内脉岩较发育,主要有辉绿岩、石英斑岩、石英脉等。分布上多与侵入岩伴生或沿早期裂隙贯入,脉体规模大小不等,伴随各期岩浆活动均有侵入。

区域构造主要有北东向动力变质带、北东向断裂和北西向断裂。

动力变质带:分布于区域西部仙水沥-分水凹一带,初步划分为3组,产状主要为倾向NNW,倾角50°~70°;该组断裂以压性断裂为主,一般规模不大。从野外露头可见表现形式为片理化、初糜棱岩化,卷入该期韧性剪切变形的岩石主要有下朱罗统吉水门组粉砂岩和上侏罗统-下白垩统南山村组流纹质凝灰岩。该组动力变质带与成矿关系密切,已知的仙水沥钨锡矿床、丹竹坑钨锡矿床、分水凹锡矿点均位于该组动力变质带中。受动力变质作用影响,变质带附近岩性多变质呈片理化流纹质凝灰岩、糜棱质花岗岩、糜棱岩等,由中心向两侧具明显的分带性。

北西向断裂主要发育在区域西南部南万镇-螺溪镇一带,走向北东,倾向北西,南部切穿吉水门组和银屏山组,中部穿吉水门组地层,东部入早白垩世中粗粒黑云母二长花岗岩。

区域北西向断裂主要为张性,一般规模不大,野外可见北西向断裂切割北东向断裂。判断北西向断裂晚于北东向。

区域内变质岩较为发育,类型多样。主要有动力变质岩和热接触交代变质岩,受动力变质作用影响,变质带附近岩性多变质呈片理化流纹质凝灰岩、糜棱质花岗岩、糜棱岩等,由中心向两侧具明显的分带性[2]。

2 矿区地质背景

矿区出露地层以侏罗系下统吉水门组(J1js)与第四系(Q),岩浆岩主要为早白垩世花岗岩(ηγK13b)及少量脉岩。

下侏罗统吉水门组(J1js):分布于矿区中部,地层走向呈北西向展布,厚度为1039.9m,产状倾215~255°,倾角35~55°,上覆地层为南山村组,为平行不整合接触,下覆被岩体覆盖,为侵入接触。出露的岩性主要是砂岩及变质岩系的片岩类的岩层,砂岩与片岩类岩石界线不清,一般接近火成岩的岩层为片岩的范围。矿区内岩浆岩大面积分布早白垩世粗粒黑云母花岗岩(ηγK13b),呈灰白色,浅肉红色,粗粒花岗结构,矿物成分主要为钾长石(25~35%)、斜长石(20~30%)、石英(20%)、黑云母(10%)、绿泥石(2%)、绿帘石(<1%)、碳酸盐(<1%)、金红石(<1%)、白钛石(<1%)。钾长石呈半自形柱、板状,颗粒大小一般为5~8mm,少量达10mm,表面常被鳞片状的绢云母和泥质交代。斜长石呈半自形柱、板状,颗粒大小一般为6~9mm,肉眼可见双晶纹。石英呈它形粒状,颗粒大小一般为5~8mm。黑云母呈鳞片状、片状,大小一般为3~7mm。绿泥石为显微鳞片状,多由黑云母蚀变而成。其余矿物零星可见。

矿区内地层受北东向莲花山断裂构造影响,形成的北东东向仙水沥-矿窿坝断裂进区内主要控矿构造,断裂构造形成的裂隙主要有两组:一组是倾向310°-320°,倾角65°-85°,主要受张力的影响形成张力的节理,它是本检查区的组要成矿裂隙;另一组是倾向230°-250°,倾角70°-85°,是本检查区内比较发育的一组面理,但对成矿不利。另外,在本检查区内有小的断裂现象,主要是成矿后的平移断层,它的断距很小,一般不超过5m,向NW方向错动。

3 矿体地质特征

区内矿脉主要分布在南侧仙水沥与北侧三天嶂两处,另外在农场东南方向有一组矿脉分布。目前揭露的矿脉有15条,投入较多工作的有V1、V2、V3、V31与V26,现将这几条矿脉分布的规模、产状等分述如下[3]。

(1)V1锡钨矿脉:位于矿区南部仙水沥沟谷中,主要产于下侏罗统吉水门组(J1js)砂页岩与早白垩世粗斑状粒黑云母二长花岗(ηγK13b)接触面或其附近,赋矿砂页岩中石榴子石化很强烈,它的含矿范围是随着石榴子石化强烈程度而改变的,石榴子石化强处品位比较高,石榴子石化弱处则品位较低。矿体控制长度100m,两端还可追索;脉幅最大为3m,最小为0.6m,平均为1.38m。矿脉走向60°,倾向330°,倾角69°。形态较简单,呈脉状产出,局部有弯曲、膨大、缩小与分枝现象。矿石矿物主要为锡石、黑钨矿、方铅矿、黄铁矿、黄铜矿、辉钼矿等,脉石矿物为石英、石榴子石、铁锂云母、白云母等矿物,锡石肉眼不易看到,局部地方锡石颗粒达到2mm,一般为0.1-1mm,Sn品位0.2-0.5%。该矿脉主要为石英脉型钨锡矿,过去曾有开采。

(2)V2锡钨矿脉:位于V1北20m左右,主要下侏罗统吉水门组(J1js)砂页岩与早白垩世粗斑状粒黑云母二长花岗(ηγK13b)接触面中。矿体控制长度70m,两端还可追索;脉幅最大为1m,最小0.2m,平均为0.69m。矿脉走向40°,倾向310°,倾角70°以上,Sn品位0.1-3.2%。形态较简单,呈脉状产出,局部有膨大、缩小等现象。矿石矿物主要为锡石、黑钨矿、方铅矿、闪锌矿、黄铁矿等,脉石矿物为石英、绿泥石、黑云母、白云母等。该矿脉主要为绿泥石型锡矿和石英脉型钨锡矿,过去曾有开采 。

(3)V3锡矿脉:位于矿区中部偏南,V1北20m左右,主要产于下侏罗统吉水门组(J1js)砂页岩与早白垩世粗斑状粒黑云母二长花岗(ηγK13b)接触面附近。矿体已揭露长度2400m,往两端还可追索;脉幅最大为5m,最小为0.35m,一般为0.8~1.2m;垂直剖面的控制深度为60m,在地表最高点与最低点出露高差为300余米。矿脉走向73°,倾向北北西343°,倾角70°以上,Sn品位0.1-1.4%。矿脉形态较简单,呈单独大脉产出,局部有弯曲、折曲、膨大与分枝等现象。矿石矿物主要为锡石、方铅矿、闪锌矿、黄铁矿等,脉石矿物为石英、绿泥石、黑云母、白云母等。该脉是本矿区规模最大的一条矿脉,主要为绿泥石型锡矿脉,过去曾有人开采。

除上述三条矿脉外,在三天嶂一带还有V21、V22、V23、V24、V25、V27、V28与V29等,其中以V21、V22、V23三条较大,过去曾有人开采;在仙水沥一带还有V4等也曾有开采。本矿床类型较复杂,前人认为主要为石英脉型钨锡矿与绿泥石型锡矿两种类型,已勘查提交锡矿金属量2470t。

矿石中共生矿物有十余种,其中金属矿物有锡石、黑钨矿、辉钼矿、方铅矿、闪锌矿、黄铁矿、毒砂、绿柱石、辉铜矿等;脉石矿物有绿泥石、石榴子石、黑云母、绢云母、石英、白云母、萤石等;次生矿物有褐铁矿、孔雀石等。

矿区围岩蚀变类型较多,最主要的有绿泥石化、石榴子石化、绢云母化与硅化等。现将主要蚀变特征简述如下。

(1)绿泥石化:为本检查区最发育的围岩蚀变之一,它是含矿热液与围岩发生交代作用而成,并与石榴子石化一起出现,其颜色为绿至暗绿色,锡石-绿泥石脉本身就是交代蚀变产物。蚀变带呈脉状,局部膨胀成囊状或透镜状,蚀变界线一般不明显。蚀变带的长度和宽度往往与围岩岩性和裂隙发育程度有关,一般长度较大,如V3锡石-绿泥石脉两侧有绿泥石化,长度有两千余米,宽度数十厘米至十余米,自脉体中间向两侧蚀变减弱。

(2)石榴子石化:在矿脉两旁的围岩中石榴子石常呈星点状分布,它经常与绿泥石化一起出现,其形态特征与绿泥石化相同。

上述几种围岩蚀变与矿脉有一定有成因关系,特别是绿泥石化和石榴子石化,常在这两种蚀变围岩中含锡。

4 锡的分布富集规律

通过总结前人资料及近年来野外调查取得工作成果,初步总结区内锡矿分布和富集规律(以V3为例)。

(1)矿体呈脉状产出,在沿走向上,其形态有忽大忽小的变化,像一个个扁豆体,扁豆膨大部分,含锡品位较富;相反,扁豆体缩小处,含锡品位较贫。即脉幅与含锡品位成正比关系。

(2)矿体在垂直方向的变化,往下可能是石英和铝、锌硫化物增多,而含锡品位变化不大。

5 矿床成因及类型

从矿床的工业利用来看,矿区的有益组分主要是锡石,其次是黑钨矿、辉钼矿、方铅矿、闪锌矿等;矿石类型主要是锡石-石榴子石-绿泥石矿石,其次是锡石-黑钨-石英脉矿石和强片理化含锡矿石,矿脉呈急倾斜脉状产出。本次在收集分析前期资料的基础上,结合近年来对本矿床开展地质调查工作,初步发现矿床类型复杂,其工业类型不是单一的典型石英脉型钨锡矿与绿泥石型锡矿,而是至少具有四种主要矿床类型:石英脉热液蚀变型、锡石-硫化物型、绿泥石-石榴石化锡石型和动力变质热液型。

(1)石英脉热液蚀变型:主要金属矿物为黑钨矿、锡石、黄铜矿、方铅矿、闪锌矿、黄铁矿,蚀变主要有硅化、绿泥石化、黄铁矿化,脉壁与围岩不清晰,具有明显的热液蚀变特征。

(2)锡石-硫化物型:主要金属矿物为锡石、黄铜矿、方铅矿、闪锌矿、黄铁矿,蚀变主要有硅化、绿泥石化、黄铁矿化。

(3)绿泥石-石榴石化锡石型:主要金属矿物为锡石、黄铜矿、方铅矿、闪锌矿、黄铁矿,蚀变主要有石榴石化、绿泥石化。

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