湖南主要有色金属矿产特征与找矿方向研究

2012-04-29 23:33黄革非
国土资源导刊 2012年2期
关键词:找矿方向有色金属

黄革非

摘要:湖南是著名的“有色金属之乡”,钨、锡、钼、铋、铅、锌、锑储量位居全国前列,钨、铋保有储量分别占世界储量的34.81%、37.18%;有色金属矿业在社会发展和经济建设中起着十分重要的作用。湖南成矿地质条件优越,除已探明柿竹园、黄沙坪、水口山、锡矿山等一批享有盛誉的大型—超大型有色金属矿床外,还可圈出 18 个找矿远景区,具有广阔的找矿前景。

关键词:有色金属;矿产地质特征;找矿方向

湖南是资源大省,“有色金属之乡”, 常见的12种有色金属矿产均有探明储量,其中钨、锡、钼、铋、铅、锌、锑储量位居全国前列,特别是钨、铋保有储量分别占世界储量的34.81%、37.18%,具有全球优势。矿业已发展成为湖南省重要的基础产业和支柱产业。湖南成矿地质条件优越,除已探明柿竹园、黄沙坪、水口山、锡矿山等一批享有盛誉的大型—超大型有色金属矿床外,还有一大批找矿靶区,具有广阔的找矿前景。

1成矿地质背景

湖南横跨扬子、华夏两个板块,区域成矿地质条件优越,是中国有色、稀有、稀土、放射性矿产的重要成矿远景区带。

在漫长的地史时期中,湖南经历了武陵、雪峰、加里东、安源、宁镇和喜马拉雅等几次大的构造运动;在多次构造运动作用下,区内形成了由隆、陷地块及断褶带组成的极其复杂的地质构造景观,地表以北东向和东西向构造带规模最大。其中北东—北北东向构造是重要的控岩控矿构造,对钨锡铅锌矿的形成具有重要意义;特别是扬子、华夏两个古陆板块的拼接带—“郴州-萍乡-江绍结合带”呈北北东向展布于湘南地区,对该区的岩浆活动和成矿作用具有明显的控制作用,是湘南地区乃至南岭地区最重要的钨锡铅锌多金属成矿带。

区内岩浆活动频繁,除地表有大小数百个岩体外,还有多处隐伏岩体(带),岩石类型以酸性、中酸性花岗岩类为主,另有少量中性、碱性、基性岩,形成时代从武陵期至燕山期均有分布,其中燕山期岩浆活动最为强烈,演化最为完全,与钨锡铅锌等有色金属成矿关系最为密切。

目前,区内已发现各类矿产地5000多处,特大型矿床8处,大型矿床105处,中型矿床277处,小型矿床1250处。这些矿产地主要分布于湘南、湘中和湘西北成矿带。

2有色金属矿产特征

2.1典型矿床介绍

2.1.1 郴州柿竹园钨锡钼铋多金属矿

(1)地质背景

位于千里山花岗岩体南东内弯外接触带,中泥盆统棋梓桥组云质灰岩和上统佘田桥组泥质条带灰岩夹泥灰岩为主要赋矿围岩。褶皱有泥盆系组成的北北东向柿竹园向斜、野鸡尾背斜等;断裂以北北东、北东向为主,次为北西向及近东西向。北东向断层多被花岗斑岩充填,近东西向断裂是铅锌、黄铁矿容矿断裂,北向断裂为成矿后的石英斑岩、辉绿岩脉。千里山岩体出露面积不足10平方千米,时代为燕山期,从早至晚形成细粒斑状黑云母二长花岗岩(γ52-1)和石英斑岩(λπ52-1)、中粒黑云母二长花岗岩(γ52-2)、中细粒黑云母二长花岗岩(γ52-3)、花岗斑岩(γπ53-1)、辉绿玢岩(βμ53-2)。以中细粒黑云母二长花岗岩(γ52-3)与矿化关系最为密切。矿化蚀变有矽卡岩化、云英岩化、硅化、萤石化、电气石化、绿泥石化等。

(2)矿床特征

矿体产于千里山主体花岗岩体内弯部位的波状起伏舌形的平缓接触带上,总体为似层状矿体,近南北向展布,略向东倾,倾角5°-20°。矿体长约1000米,宽600-850米,厚150-300米,最厚可达500米。矿体上部裸露出地表,底板呈舒缓波状与燕山早期花岗岩侵入体的顶面吻合。自上而下可划分为四个矿带(图1),其间,呈渐变并时有穿插和包含Ⅰ矿带为网脉大理岩、矽卡岩化大理岩锡铍矿带,主要有用矿物为锡石;Ⅱ矿带为矽卡岩型钨铋矿带,规模大,组分复杂,连续性好,以白钨矿和辉铋矿为主;Ⅲ矿带为紧贴花岗岩的矽卡岩—云英岩复合型钨锡钼铋矿带,矿体厚度大,品位高,矿化连续稳定,矿物组合复杂。主要有用矿物为白钨矿、黑钨矿、辉铋矿、辉钼矿、锡石等;Ⅳ矿带产于花岗岩顶部云英岩或云英岩化花岗岩中,为云英岩型钨锡钼铋矿带,矿体呈透镜状、扁豆状,矿化有西强东弱、西钨东锡、下钨上锡的变化规律。

矿物种类繁多,组合十分复杂,主要矿石类型有大理岩锡矿石,矽卡岩钨铋矿石、云英岩-矽卡岩钨、锡、钼、铋混合矿石和云英岩网脉矿石等四种。钨矿物主要赋存在矽卡岩钨矿石和云英岩-矽卡岩钨、锡、钼、铋混合矿石中。

矿石呈自形、半自形、亦有它形、交代残余溶蚀等结构,块状、浸染状、条带状、脉状构造等。

全矿区矿石的平均品位是:WO30.344%、Sn0.112%、Mo0.064%、Bi0.126%、CaF221.76%。钨矿化和铋矿化的分布与矽卡岩相一致,钼矿化主要集中在矽卡岩的中心部位,锡矿化则分布于外带的矽卡岩化大理岩和大理岩中,萤石产于各类矿石中。

2.1.2湖南黄砂坪铅锌矿

(1)地质背景

位于炎陵-郴县-蓝山构造岩浆岩带中段北侧。出露的地层主要为石炭系下统,在F5以东见有泥盆系上统佘田桥组和锡矿山组,地层大体上作南北向或北北东向展布,石炭系下统石磴子组含生物碎屑灰岩为矿区主要容矿地层,而测水组砂页岩则为主要成矿遮挡层。区内构造较为复杂,褶皱为一组轴面倾向东的倒转背、向斜;区内有北北东向和北西西向两组断裂分布,且相交构成“井”字形构造格局,北北东向推覆断裂倾向东,为矿区主要赋岩、赋矿构造,北西西向断裂与之组合形成侧向圈闭空间。矿区岩浆岩为浅成酸性岩,主要有石英斑岩、花岗斑岩,分布于矿区中部的(51)、(52)号岩体是主要岩体,它们呈岩盖状产出,多具隐爆结构,为燕山早期第二、三阶段的产物,与铅锌钨锡等多金属矿关系密切。

(2)矿床特征

矿区内以隐爆小岩体为中心由内向外依次分布着矽卡岩型铁锡钨钼铋矿、矽卡岩型铅锌矿、热液充填交代型铅锌(银)矿和铅锌锑矿化带;在岩体内及测水段砂岩中尚有斑岩型和沿层交代的铜矿。区内铅锌矿体主要赋于隐伏的花岗斑岩体接触带及其附近(一般不超过120米)的石磴子段灰岩中(图2),通常成群出现,受二种因素控制:碳酸盐岩中断裂破碎带、岩体与碳酸盐岩接触带;共有大小矿体300个,其中有工业意义的144个,规模较大者7个,最大为Ⅰ、Ⅱ两个矿体,其铅锌储量占勘探储量的50%。

Ⅰ号矿体:受F1断层控制,呈似层状、透镜状及宽脉状,产于测水组砂岩或石磴子组灰岩与石英斑岩接触带附近;矿体走向北北东,倾向南东东,倾角450—600。矿体沿走向长500米,倾向长400米,最厚15.66米,平均8.1米,平均品位:Pb5.05%,Zn7.4%。

Ⅱ号矿体:位于Ⅰ号矿体之上,受北北东向断层所控制,成矿与层间裂隙有关,呈似层状或扁豆体产于石磴子段灰岩中。走向北北东,倾向南东东,倾角500左右。矿体走向长700米,倾向长200米,平均厚6.23米,平均品:Pb4.84%,Zn6.26%。

矿石中矿物种类达100余种,矿物组合有两类,一是铅锌硫化物组合,与石英斑岩有关;二是矽卡岩型铅锌多金属矿物组合,与花岗斑岩接触矽卡岩有关。矿石化学组分达30余种,可供工业利用的有铅、锌、铜、钨、锡、钼、铁、硫等。矿石结构常见的有自形—半自形粒状结构、次生交代溶蚀结构、交代残余结构、揉皱结构和压碎结构等,常见的矿石构造有致密块状构造、角砾状构造、浸染状构造、条带状构造、细脉状构造和同心环带状构造等。根据矿物共生组合及其相互交代和穿插关系可分为四个成矿期,即矽卡岩期、石英期、硫化物期和表生期。

围岩蚀变普遍而强烈,灰岩中有矽卡岩化、大理岩化、硅化、白云石化、绿泥石化、萤石化等;岩体中的蚀变有钾化、绢云母化、黄铁矿化、萤石化及碳酸盐化;其中以绿泥石化、硅化及钾化与铅锌矿关系密切。

2.2成矿规律分析

2.2.1 扬子、华夏板块各具不同的成矿特点

扬子板块富锑、铜、铅锌,成矿元素组合为锑、铜、铅锌、钨、钼,矿床类型以沉积—改造型、裂隙充填型为主;华夏板块富钨、锡、铋、钼、铅锌,成矿元素组合为钨、锡、铋、钼、铅、锌、铜,矿床类型以接触交代型、充填—交代型为主。

2.2.2 板块结合带控制了大-特大型矿化集中区的分布

古板块结合带由于其特殊的构造背景,为成矿创造了良好的环境。区内沿扬子、华夏古板块结合带炎陵-郴州-蓝山一带分布有柿竹园、宝山、黄沙坪、香花岭、芙蓉等大-特大型矿田,控制的钨、锡、铋、铜、铅锌储量为全省总量的70%以上。

2.2.3 成矿作用极不均一

根据铜、铅、锌、锡、钨储量统计,72%的铜产在4%的矿床中,41%的铅和43%的锌分别产在3%和5%的矿床中,56%的锡矿集中在6%的矿床中,而36%的钨产在6%的矿床内。郴州东坡矿田集中了全省99%的铋、67%的锡、50%的钼和34%的钨;矿产地密集出现组成矿集区,如湖南千里山-骑田岭地区汇聚了40多个钨、锡、铜、铅锌矿床。

2.2.4 多数矿床与花岗岩类时、空关系密切

湖南有色金属矿床绝大部分与中酸性花岗岩有成因上的联系,伴随着岩浆活动的不断演化,在岩体内外接触带形成了不同规模的有色金属矿床,其中以燕山期岩浆活动与矿化最为密切。据统计,区内96%的钨、锡矿与燕山期岩浆活动有关,其中燕山晚期占资源总量的58%。根据成因与花岗岩类有关铅锌矿床(水口山、康家湾、黄沙坪、东坡等)资料统计,83%的铅锌形成于燕山晚期。燕山期不同成因类型的花岗岩成矿专属性有所不同,壳源重熔型花岗岩形成轻稀土-重稀土-Nb、Ta-Be、W、Sn、Mo、Bi-Cu、Pb、Zn-U矿床系列,混源同熔型花岗岩形成Cu、Mo、Pb、Zn、Au、Ag、Fe矿床系列。

2.2.5 不同构造部位矿化特征不同

不同构造部位矿化强度和类型存在明显差异。首先大部分大中型矿床产于隆坳过渡带或坳陷区,坳陷区的矿化强于隆起区,坳陷区一般形成接触交代型或充填交代型及沉积—改造型矿床,而隆起区往往形成裂隙充填型矿床。其次,成矿岩体内外接触带是成矿的有利部位,据统计,大部分矿体都产在离岩体正接触带200米的范围内,在空间上由岩体向外具有大脉或细脉带型—岩体型—矽卡岩型—大脉或细脉带型的递变分带。

3找矿方向探讨

3.1 主攻矿种

根据湖南有色金属矿产特征,主攻矿种应以钨、锡、铋、铅、锌、锑矿等优势矿种为主,兼顾钼、铜等矿种。

3.2 主攻类型

不同矿种主攻类型有所侧重,钨、锡、钼、铋矿以接触交代型、云英岩型为主,

兼顾裂隙充填型;铅锌矿以充填—交代型为主攻类型,兼顾沉积—改造型铅锌矿、接触交代型、裂隙充填型铅锌矿;铜矿以接触交代型为主,兼顾裂隙充填型;锑矿以产于碳酸盐岩中的层状锑矿为主,以碎屑岩中的脉状锑矿为辅。

3.3 主攻区位

从大的方向来看,主攻区位应重点放在湘南钨锡钼铋铅锌成矿带,兼顾湘中锑金铅锌成矿带、湘西北铅锌汞成矿带、雪峰弧形锑金铜成矿带、湘东北铜金成矿带。在成矿区带内进一步缩小靶区,把着眼点放在已知的矿集区、老矿山的深边部、岩体内外接触带、几组区域性构造的交汇部位、综合物化探异常发育地区。

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