■马奎羽
(河北省地质调查院河北石家庄050081)
河北省红石砬子铂族成矿地质特征分析
■马奎羽
(河北省地质调查院河北石家庄050081)
河北省承德县矿产资源丰富,本次研究选定红石砬子矿区铂族为研究对象,铂族元素矿产在河北省的分布不多,而且研究程度不高,希望通过本次研究总结,能为该地区今后找矿工作提供建议。
红石砬子 铂矿 矿床特征
1.1 地层
矿区均为古老变质岩地层,属太古界单塔子群风凰咀组。分片麻岩及片岩两类;片岩类分布于五道沟至六道沟口附近,走向东西、倾向北、倾角72-78度,厚度大于50米,呈狭窄长条被片麻岩所包围,以绿泥石石英片岩为主,尚有少量绢云母石英片岩,可能为构造挤压作用形成。镜下观察;绿泥石石英片岩由石英、长石、黑云母、绿帘石及少量金属矿物组成,矿物相间排列,层理分明,呈不规则条带状构造及显微鳞片花岗变晶结构。
1.2 岩浆岩
自前震旦纪至燕山期,岩浆活动频繁,以浅成及中深成侵入为特色,包括酸性-中性-基性-超基性备类,而以酸性及超基性岩为主体,中性岩次之,基性岩多属脉岩。
1.2.1 酸性岩
出露于大庙深断裂以北,有两类性质不同花岗岩:为中细粒碎裂片麻状花岗岩、中粗粒花岗岩。岩体边缘为细粒变质花岗岩。
酸性岩脉有伟品花岗岩脉、花岗岩脉,石英岩脉及正长岩脉。特别是花岗岩脉,不仅贯入片麻岩及片麻状花岗岩,也贯入超基性岩体,形成时间较晚,最大的花岗岩脉有两条,出露于八道沟,属压碎硅化花岗岩脉。
石英脉沿深断裂边缘,断续分布,长150-250米,最宽达20米,有时呈团块状,硫化物很少,不合金及铂族元素。
1.2.2 中性岩
以闪长岩为代表,呈长条状,侵入于深断裂两侧片麻岩殛片麻状花岗岩中含黑云母校多,属黑云闪长岩,岩石桂粒状,压碎结构。
1.3 基性岩
多以脉岩形式产出,分布于深断裂南部片麻岩及超基性岩体中,一般零星很不规则。
1.4 超基性岩
呈巨大岩墙状岩体横贯矿区,由透辉岩、角闪石岩及二者过渡性岩石所组成,由于含铂族元素,通称舍铂超基性岩体,其基本特征如下:含铂超基性岩体形态及产状:岩体位于大庙深断裂之南,侵入于太古界单塔子群凤凰咀组角闪斜长片麻岩、二长片麻岩中,岩体产状与围岩产状基本一致,呈岩墙状贯入,西起三家北山,东至王骡子沟南山,全长7000米,中间大两端小,五道沟最宽420米,大石门沟宽仅20米。岩体具有挠曲多变特点,总的走向北65度西,倾向北东,倾角60-85度。
矿区处于三家背斜北翼,岩层呈单斜产出,大庙深断裂具有决定性控制作用,由于形成很早,再加上继承性活动强烈,产生了一系列从属于深断裂之破裂群,岩石节理异常发育,碎裂构造非常明显,主要破裂群有:主体压性深断裂带、由深断裂派生的羽状压扭性破裂带、与深断裂伴生次一级压性破裂带、南北向挤压产生的扭性破裂带。
矿体形态、规模:矿区共圈出四个矿体,其中1-1号矿体规模最大,总长达1100米,宽60-80米,由分枝复合、盘根错节、极其复杂的透镜体群所组成,剖面上作斜列式展布,最大垂深270米,最小垂深160米,赋存标高在550米以上。矿体产状与围岩接触产状基本一致,向北东倾斜,倾角一般65-75度,平均倾角70度左右。五道沟矿段矿体形态最完整,大部份出露于地表,梁底下矿段矿体零星些,地表出露很少,矿体隐伏地下深达70米,长约170米,向西矿体趋予尖灭。矿体以透镜状最普遍,以不规则瘤状形态品位最高。
矿体厚度与品位之问。并无明显依存关系。1-1号矿体最大厚度可达55.16米,最小仅1.46米,平均为13.00米。单矿层铂钯含量最高品位达23.74克/吨,居金矿区之冠,平均品位为1.00克/吨。铂钯比值为5.3:1.
4.1 矿石结构、构造
由于铂族矿物粒度细小,矿石与非矿石无明显识别标志,只能根据化学分析资料,利用人工重砂、电子探针及光簿片鉴定,从微观入手,确定铂族矿物赋存状态。矿石成因不同,反映在结构构造上也是不同的。主要为熔离成因结构和交代成因结构,蚀变作用明显。
矿石构造以浸染状构造为主,其次为细脉充填状构造。
4.2 矿石自然类型
根据铂族矿物种类、伴生金属、铂钯比值及其赋存位置,可分为两大自然类型;-类为不舍硫化物与透辉岩有关铂矿石,另一类为含硫化物与角闪透辉岩有关铂矿石。
(1)不含硫化物与透辉岩有关铂矿石。产于核心透辉岩相中,矿石品位较富,是本区具有工业价值的主要矿石类型。铂族矿物以硫铂矿、砷铂矿占绝对优势,钯类矿物不多,铂钯比值约5.3:1。富矿石中钯量显著增高。铂族矿物多呈不规则的他形结构,包裹于透辉石中。肉眼难见硫化物,但在镜下偶见黄铜矿浸染体,伴生金属仅见磁铁矿。蚀变作用具强烈的绿帘石化、黑云母化及阳起石化。赋存于550米标高以上的破裂带之间。(2)舍硫化物与角闪透辉岩有关铂矿石:多产于中段破裂带下盘附近,东段见于角闪透辉岩中下部。铂族矿物以砷铂矿、锑钯矿为代表,铂钯比值近于1:1。矿石结构多为自形粒状,锒嵌在透辉石或角闪石解理裂隙中。矿石中含明显的硫化物,常见黄铜矿、斑铜矿、黄铁矿,偶见方铅矿、方钴矿、硫铜钴矿、毒砂及镍黄铁矿。蚀变作用除绿帘石化外,还可见石榴子石化。
通过研究矿床的基本特征,红石砬铂矿床特征可归纳于下几点:(1)含矿母岩为由透辉岩及角闪透辉岩所组成的铁质超基性岩,岩体具多相分异,中间偏基性,两侧偏酸性,在岩体膨大部份,形成具有工业价值的铂族矿体。(2)含矿透辉岩,系由含铁次透辉石构成。一般颜色黑绿,CaO偏高,FeO偏低,与普通透辉石不同。(3)铂族矿物以微粒级占绝大多数,矿石品位较低,构成矿石矿物中的硫铂矿及砷铂矿,占总重量98%以上。(4)矿体形态不规则,由-系列互相关联的透镜体群所组成,延长大于延深,既不赋存于底部,也不赋存于顶部,而出现于核心,严格受岩性所制约。(5)矿石富铂钯而贫铜镍,伴生可供综合利用的磷及铁,与铜镍型铂矿及铬铁矿型铂矿相比,有根本差别。(6)矿石中铂钯比值5:1-7:1。通过简单浮选,铂精矿品位可富集到1660克/吨,回收率仍保持在88%,这种情况,中外罕见。(7)成矿具有多期性,黑云母化,阳起石化、绿帘石化与铂矿有一定关系。
鉴于以上诸因素,目前国内外尚未发现与本矿区相类似性质的铂矿床,应属于一新类型,初步定名为“岩浆熔离一气成高温含磷铂矿床”。
F407.1[文献码]B
1000-405X(2016)-5-89-2