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贵州雷山开屯锑矿地质特征及成矿规律初探

2022-12-17席瑶伟

世界有色金属 2022年18期
关键词:板岩北东硅化

席瑶伟,尹 祺*

(贵州省有色金属和核工业地质勘查局六总队,贵州 凯里 556000)

贵州是全国锑资源丰富的省区之一,探明与保有储量仅低于湘、桂,居全国第三。全省锑矿主要分布于黔西南、黔南、黔东南等地区。本文通过对黔东南雷山县开屯锑矿的地层、岩性、构造、围岩蚀变等矿体地质特征进行研究与分析,结合以往该区的工作成果,探讨其成矿规律。

1 地质背景

研究区位于江南造山带南西段与杨子陆块的过渡区,属雷公山锑矿带,开屯-大槽成矿亚带:出露地层以青白口系下江群为主。区内NNE-NE向断裂发育,矿体受此组断裂控制,呈脉状产于其中。此亚带中分布着以开屯、洛乔为代表的十余个矿床(点)。

2 矿床地质特征

2.1 地层

区内出露地层为新元古界下江群甲路组、鸟叶组、番召组、清水江组等,是一套浅变质岩系,岩性以板岩、变余砂岩、凝灰岩等为主。本区锑矿赋存于下江群番召组一、二段。

第一段:灰-深灰色中厚层砂质、粉砂质、硅质板岩,绢云母板岩夹变余砂岩,顶部为深灰色含砾凝灰岩。

第二段:浅灰-深灰色薄层至中厚层砂质绢云母板岩、凝灰质板岩夹变余砂岩。开屯锑矿点含矿地层为下江群番召组一段上部绢云母板岩夹凝灰质板岩与底部,接触处含砾凝灰岩中。

2.2 构造

研究区位于北东向西江断裂与昂因断裂挟持地段,雷公山复式背斜近轴部,次级提庆背斜南西倾没端,矿体产出形态规模严格受断层的控制,含矿断层走向变化,倾向上由陡变缓,节理裂隙发育,次级断层发育地段矿化富集,矿体规模较大,如F1-1控制的④号矿体。

提庆背斜轴向北东20°~30°,核部出露下江群甲路组,两翼依次为鸟叶组、番召组,两翼基本对称,地层产状20°~30°,轴长20km,宽10km,向南西端倾没,它控制开屯锑矿(床)点的分布。

区内断裂北东组断裂极为发育,大致呈雁形排列,为区内主要含矿构造。F1为开屯、苦李冲主要含矿断裂,F13为乔洛、大槽主要含矿断裂。

F1含矿断层:压性断层,控制开屯、苦李冲两矿床(点)分布,走向北东10°~40°,倾向280°~310°,倾角27°~62°,破碎带宽0.4m~1.4m,分角砾岩带、硅化带、挤压带。在舒缓波状起伏和分枝复合部位,锑矿化较富集。与F1大致平行的有F1-1、F25、F28等12条含矿断层,规模、矿化等见下表1。

表1 含矿断层统计表

F13含矿断层:长480m,断层倾向240°~260°,倾角15°~30°,破碎带宽0.75m~6m,一般2m~3m,由角砾岩带、片理化带、硅化带组成。

角砾岩带:角砾为压碎岩屑,呈次棱角状,由泥质硅质胶结,脆性岩石遭受挤压作用发生剪切作用,形成长10cm,直径3cm圆柱状的“石香肠”。

硅化带:由矿石英脉,硅化透镜体、石英脉、压碎岩组成,辉锑矿呈细脉、角砾岩、浸染状产于断层破碎带中。

在F13断层下盘产生一系列大致平行次级北东向含矿断层,其规模及含矿性见表2。

表2 F13次级含矿断层统计表

2.3 围岩蚀变特征

区内围岩蚀变以硅化为主,次为黄铁矿化,硅化体(带)充填于断层破碎带。常为浅灰、灰白色,偶见乳白色致密硬脆硅化体,直接与辉锑矿伴生,可作为找矿标志,按硅化程度不同,可分为强、中、弱三种:

(1)强硅化:呈灰白色,致密,硬度大,与辉锑矿关系密切,常为锑矿富集的有利部位。

(2)中硅化:浅灰白色,致密,硬度大,常与辉锑矿共生,同样也是锑矿富集的有利部位。

(3)弱硅化:灰白色,致密,较硬,局部地方可见到微弱矿化现象。

3 矿体特征

开屯锑矿带受北东向雷公山复式背斜次级提庆背斜南西倾没端的控制,矿床(点)又受北东向断层的控制,含矿石英脉充填于断层破碎带,断层破碎带宽0.3m~1m,可分为角砾带、硅化带、挤压带,辉锑矿多呈脉状、浸染状产于硅化带中。矿体长一般为45m~105m,最长为264m,厚0.36m~2.98m,矿体产于形态规模严格受断层的控制,含矿断层走向变化,倾向上由陡变缓,节理裂隙发育,次级断层发育地段矿化富集,矿体规模较大,如F1-1控制④号矿体、①号矿体产出形态及规模,是含矿石英脉沿北东向断层充填,含矿断裂走向长1km~3km,沿含矿断层断续有数个含矿体或矿产出:

F1:含矿断层(开屯苦李冲)长3.5km,有①、②、③、④四个矿体产出。矿体严格受F1断层的控制,矿体产状与F1产状一致,倾向280°~312°,倾角35°~65°。矿体长105m~264m,厚0.36m~0.68m,其中④号矿体产于F1与F1-1交切部位,矿体长264m,平均品位Sb11.48%,由LD2、LD3、LD5、LD6等工程的四个扁豆体组成,单个矿体长17m~74m,品位较富。

F13:控制着5个矿体。⑨号矿体,含矿体长480,断层倾向240°~260°,倾角15°~30°,层间破碎带厚0.75m~6m,一般厚2m~3m,矿体产于破碎强化带,辉锑矿呈细脉状、角砾状、浸染状产出,单个矿体长20m~120m。⑤、⑥、⑦、⑧四个矿体由F13次级断层F23、F24、F26、F30控制,含矿石英脉充填于断层破碎带中,矿体产状与断层产状一致,矿体长46m~62m,厚0.7m~1.12m。矿床(点)受北东向断层的控制,含矿石英脉充填于断层破碎断层破碎带宽0.3m~1m。矿体长一般为45m~105m,最长为264m,厚0.36m~2.98m。主要矿体产于断层破碎带附近的硅化体部位,矿脉走向与断层走向大致一致,主要受F1断层控制,次为围岩蚀变硅化体也起到矿化富集的一定作用。

4 控矿因素及矿床成分浅析

4.1 控矿因素

开屯锑矿亚带受北东向雷公山复式背斜次级提庆背斜南西倾没端的控制,开屯、苦李冲、大槽又受F1、F13含矿断层的严格控制。与F1大致相平行含矿断层均匀分布于番召组,粉砂质板岩、硅质板岩、绢云母板岩,对Sb、As元素起到了富集作用,岩石富含Al、Si元素化学活性差,岩石性脆,裂隙节理发育,当矿液充填时不易发生交代作用,不易扩散,形成脉状矿体。含矿断层交切、产状由陡变缓地段是矿化富集区。

图1 研究区地质简图

4.2 矿床成因

本矿区与榕江八蒙锑矿同属于雷公山锑成矿带,处于相同的构造位置(本区西缘为江南造山带(早古生代)与扬子陆块的镶拼带,松桃-独山深断裂地该带北段与其重合。雷公山地区系多期次构造运动形成的古隆起地区-复背斜,受东西两侧南牛-平永、昂因,地祥、西江等沿不同时期逆冲推覆滑脱面发的规模较大的断层带挟持,其间发育的过渡性剪切带和脆性断裂构造系统,控制了雷公山锑矿区一带的分布),矿体特征十分相似:①含矿地层同为下江群的一套浅变质岩系;②二者各矿床(点)定位在北东向和北北东向深断裂上,容矿断裂系统的规模和边界决定着相应矿床(点)的规模和边界。每一矿床(点)的锑矿脉,不论是群体,还是单体,产状都非常稳定,且与相应的断层保持一致,各矿床(点)的分布格局决定于区域性深断裂及其次级羽毛状子断层的格局;③锑矿石的结构构造和矿物组成差异不大,矿石结构都主要为半自形、它形粒状结构。矿石构造开屯锑矿主要是脉状、浸染状、角砾状;八蒙锑矿矿石构造主要是块状和脉状,浸染状和角砾状少见④围岩蚀变都以硅化为主。

开屯锑矿点,辉锑矿样品的δ34S值变化幅度很小,在(-0.5-2.1‰)间,平均为0.5‰,与陨石硫非常接近,据此认为其成因与陨石硫相似,并且成矿时期溶液中的Na+/K+值在8.11~2.76之间,表明溶液中的成矿物质可能来自上地幔或下地壳。进入辉锑矿晶格的微量铅测定的铅同位素年龄为580Ma~800Ma,铅同位素组成数值铅构造模式图上的位置,均处于造山带演化线和上地壳演化线之上,据此可知辉锑矿中的微量铅是来自上地壳。测定的流体包裹体由碳、氢、氧同位素组成,δ13C‰的值域在Hoefs(1965)的δ13C图上落在岩浆热液范围,具幔源特征;而δD‰和δ180‰的值域参照T aylor(1974)的研究资料,可知成矿溶液中有大量大气降水。所以,热液中的成物质主要是来源于上地幔或下地壳,仅有少量铅等系混入的陆壳物质,成矿的地域应该是上地壳的中上部。八蒙锑矿的成矿物质主要来源亦是上地幔或下地壳。

综合开屯锑矿与八蒙锑矿的地质特征的相似性,并对开屯锑矿本身矿体成因的分析,可以判定二者的成因基本一致,同为大气降水成因的中低温热液脉状矿床。

5 成矿规律

雷山开屯锑矿的矿体空间分布特点为,主构造控矿规律,即工业矿体或矿床直接产于主构造带中,该主构造带既是巨大的导矿构造,又是重要的容矿构造。本区的F1断层就是如此,F1断层控制了①号矿体、②号矿体、③号矿体、④号矿体。主构造发育,并且次一级构造也发育的地段也是矿体产出的良好位置,本区的F13断层为矿区内的又一主要构造,其次一级构造十分发育,有F20、F21、F23、F24、F26、F30等次一级断层,控制着⑤号矿体、⑥号矿体、⑦号矿体、⑧号矿体、⑨号矿体的产出。所以本区构造是重要的找矿标志,对找矿具有指导性意义。特别是断层发育,主断层旁的次一级断层也发育,硅化强烈的地段是对成矿最有利的地点。

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