瑶岗仙矿田矿床类型及成因分析

2016-08-16 03:42陈尚峰吴澜
大科技 2016年23期
关键词:黑钨矿矿田白钨矿

陈尚峰吴澜

(1.湖南省湘南地质勘察院 湖南郴州 423000 2.湖南柿竹园有色金属有限责任公司 湖南郴州 423037)

瑶岗仙矿田矿床类型及成因分析

陈尚峰1吴澜2

(1.湖南省湘南地质勘察院 湖南郴州 423000 2.湖南柿竹园有色金属有限责任公司 湖南郴州 423037)

瑶岗仙酸性-超酸性铝过饱和钙碱系列复式岩株富含W、Sn、Cu、Pb、Zn等成矿元素,为矿床的形成提供了丰富的物质来源,为区内成矿母岩。区内矿床系同一岩浆成矿作用下在不同部位形成不同类型金属矿化的产物。本文根据矿田现有地质资料,在对矿床类型进行划分的基础上,对矿床成因作了初步探讨。

地质特征;矿床类型;控矿因素;成矿母岩;瑶岗仙

1 区域地质背景

本区位于湘东南加里东褶皱隆起带的南部,南岭有色金属成矿带及邵阳-郴州深大断裂带与炎陵-长城岭大断裂带的交汇部位,是湖南岩浆钨锡成矿(Ⅰ)带中香花岭-骑田岭-瑶岗仙钨锡多金属成矿带的重要组成部分区内地层从震旦系至第四系除奥陶系、志留系、第三系外均有出露,其中震旦系-寒武系为一套厚度巨大的复理石、类复理石建造,为区内基底地层,是裂隙充填型钨锡铅锌银矿的有利围岩;泥盆系由滨海相碎屑岩和浅海相碳酸盐岩组成,碳酸盐岩是接触交代型、充填-交代型钨锡钼铋矿的有利围岩。区内岩浆活动频繁,具有多期次多阶段活动的特点,从加里东期至燕山期形成如诸广山、彭公庙、千里山、瑶岗仙等不同时期不同类型不同规模的花岗岩,其中尤以燕山期岩浆活动最为强烈、岩体中W、Sn、Pb、Zn等微量元素丰富,为形成区内丰富的矿产资源奠定了物质基础。本区构造运动活跃,具明显的阶段性和继承性,主要经历了加里东运动、印支运动及燕山运动。

图1 瑶岗仙地区区域地质矿产略图

2 矿田地质特征

矿田出露地层有寒武系、泥盆系、石炭系、三叠系及侏罗系。其中寒武系主要见于瑶岗仙背斜的核部,为一套浅变质碎屑岩、泥质岩石组成的类复理石建造;泥盆系-石炭系主要分布于瑶岗仙背斜两翼及倾伏端,由滨海相碎屑及浅海相碳酸盐岩组成,与下伏地层呈角度不整合接触;三叠系-侏罗系分布在瑶岗仙背斜北西翼,主要为一套滨海沼泽相陆源含煤碎屑沉积;与下伏地层呈不整合接触或断层接触。泥盆系可分为中统跳马涧组、棋梓桥组与上统佘田桥组,跳马涧组是黑钨矿矿床赋矿围岩之一,也是砂岩细脉带型白钨矿矿床的赋存层位;而棋梓桥组是矽卡岩型白钨矿矿床的主要赋矿地层。矿田内燕山期岩浆活动强烈,主要有燕山早期的瑶岗仙复式岩体,该岩体侵入在瑶岗仙背斜轴部,大部分呈隐伏状态,地表仅出露蛤蟆石、向阳林等五个呈岩株状产出的面积约1.2km2的侵入体,根据岩体间接触关系和岩石学特征将瑶岗仙岩体划分为三个期次,即第一期的粗粒黑云母钾长花岗岩、第二期的细粒斑状二长花岗岩和第三期的石英斑岩,锆石同位素年龄值分别为155.4、157.6、158.4(Ma/SHRIM)。岩石属酸性-超酸性铝过饱和钙碱系列花岗岩,为同源岩浆分异演化的产物。岩体中W、Sn、Cu、Pb、Zn等成矿元素含量高于维氏值数倍到数十倍,与成矿关系密切,为区内成矿母岩。花岗岩主要矿物成分有长石、石英、黑云母、白云母,次要矿物有石榴石、锆石、磷灰石、萤石及毒砂、辉钼矿、闪锌矿、黑钨矿、白钨矿等。矿田内构造发育,褶皱构造主要为瑶岗仙短轴背斜(向SW倾伏);断裂构造主要有三组:NE向、NW向、NWW-近EW向断层,其中NWW-近EW向断层为矿田内最重要的控矿与容矿构造。区内 W、Sn、Pb、Zn、Cu、Ag、F、Be、As等化探异常形态规则,分带清晰,强度高、异常面积大(30~64km2)、浓集中心明显,异常围绕瑶岗仙岩体及沿NW-NWW向断裂构造分布,其中Ag、W的NAP值>1000,Sn、Pb、Zn、Cu 的 NAP 值 80~260;且黑钨矿、白钨矿及锡石等重砂异常与化探异常吻合好。

图2 瑶岗仙矿田地质略图

3 矿床类型划分

3.1 矽卡岩型白钨矿床

白钨矿体主要赋存于棋梓桥组灰岩与岩体接触带之矽卡岩中(图3),由和尚滩矿段及燕子窝矿段组成。矿体呈层状、似层状,与地层产状基本一致。其中和尚滩矿段矿体走向 NE30~35°,倾向SE、倾角 30~35°,走向长约1450m,延深180~1433m,平均厚度9m,WO3平均品位0.290%。燕子窝矿段矿体走向 NE60°,倾向 SE、倾角 30~40°,走向长约 650m,延深210~485m,平均厚 12m,WO3平均品位 0.145%。

图3 和尚滩白钨矿区2勘探线(中段)剖面图

3.2 石英脉型黑钨矿床

矿体呈脉状产于花岗岩体内外接触带,成组成带分布,全区共探出黑钨矿脉249条,根据矿脉空间展布特征分为NNW、NW、NWW三组,各矿脉具大致等间距出现的特征,矿脉总体倾向南西、倾角60~85°,走向长数 10~1400m,厚 0.10~1.80m,延深数 10~1300m,以 1、115、510 为代表。脉体形态复杂,呈脉状、网脉状、束状、折线状等,矿脉常分支复合、尖灭再现或尖灭侧现。矿脉在垂直方向上地表及浅部矿脉分布较多,矿脉厚度小;深部矿脉分布较少,矿脉厚度相对较大,矿脉群从上向下具有较典型的脉钨矿床“五层楼”特征:即线脉-薄脉-中脉-大脉-根脉变化特点。主要金属矿物为黑钨矿,次为毒砂及少量锡石、黄铜矿、黄铁矿、方铅矿、闪锌矿、辉铋矿、辉钼矿等;非金属矿物主要为石英,次为少量黑云母、白云母、锂云母、萤石、长石、电气石等。矿石结构为粗-细粒自形-他形晶结构;矿石构造为团块状、细脉状、浸染状及梳状等。矿石类型以石英-黑钨矿-硫化物型、石英-黑钨矿-锡石(辉钼矿)-硫化物型为主。

3.3 砂页岩细脉型白钨矿床

矿体呈层状-似层状赋存于泥盆系中统跳马涧组石英砂岩及粉砂质页岩中,走向长约1000m,平均厚38m,WO3平均品位0.137%。矿体常由长石-石英、石英-硫化物等多种细网脉组成,脉幅一般10~20mm。金属矿物主要有白钨矿、次有锡石、辉钼矿、磁黄铁矿、闪锌矿、黄铜矿、毒砂、黄铁矿、方铅矿、辉铋矿等;非金属矿物主要有石英、次为长石、方解石、萤石、电气石、绿柱石、榍石、白云母、尖晶石等。

3.4 中温热液充填型银铅锌矿床

矿体主要呈脉状产于寒武系浅变质岩中,受断裂破碎带控制,具一定规模的矿脉达16条,其走向NW-NWW,倾向SW、倾角55~80°,走向长1300~1500m,厚1.0~1.7m。各矿脉大致平行排列,并具膨大缩小现象。矿体中有益组分主要为 Ag、Pb、Zn,伴生有益组分为 Au、Sb、As、Cd 等,矿床平均品位Ag 142×10-6、Pb 1.99%、Zn 0.83%。金属矿物主要有方铅矿、闪锌矿、黄铁矿,次有毒砂、磁黄铁矿、黄铜矿等。

4 控矿因素

4.1 地层及岩性因素

矿体主要赋存于寒武系、泥盆系跳马涧组硅铝质岩石破碎带及泥盆系棋梓桥组含泥质灰岩中,地层中 Ag、Pb、W、Sn、Bi、As含量是维氏值的数倍至数百倍,元素的原始富集为矿床形成提供了部分矿质来源。

4.2 构造因素

区内NW-NWW向断裂构造与矿体的形成关系极为密切,它控制了脉状矿体的规模、形态、产状与展布特征。该组断裂多期、多次活动为矿液提供了良好的运移通道及矿质沉淀的有利赋存空间。同时岩体接触带的产状及形态控制了部分矽卡岩型矿体的规模、形态和产状。

表1 地层主要微量元素含量表(10-6)

4.3 岩浆岩因素

瑶岗仙黑云母花岗岩在演化进程中本身携带有较丰富的W、Sn、Pb、Zn、Cu等成矿元素及B、F、H2s、As等矿化剂与挥发组分,在同熔地层时也不断有W、Sn、Pb、Zn元素的聚集,形成成矿物质的初始富集富,岩浆的深入演化促使区内成矿物质不断分异富集,使W、Sn、Pb、Zn含量分别达到维氏值的57倍、33倍、7倍与4倍(表2),多次的岩浆活动不但在岩体内、近岩体处形成了瑶岗仙与和尚滩两个大型钨矿床,也为其相对外带的银水垄银铅锌矿等矿床的形成提供了丰富的物质来源。瑶岗仙黑钨矿床与和尚滩白钨矿床的辉钼矿Re-Os等时线年龄分别为(158±1.2)Ma和(160±3.3)Ma,表明两种钨矿化是同一地质时期产物。

表2 岩体中微量元素含量表(10-6)

本区矿床的矿石矿物(黄铁矿、闪锌矿、辉钼矿)δ34S值介于-2.02~+1.04‰之间,均值-0.41,弥散度3.06,均一化程度高,具典型的塔式分布;矿石铅同位素206Pb/204Pb的比值 18.574、207Pb/204Pb 15.734、208Pb/204Pb 38.964、Th/U 3.89,表明样品属于克拉通化地壳区内;包裹体氢、氧同位素δD水(‰)-53.8~-70.0‰,δ18O水(‰)5.81~6.8‰,属岩浆水范围,矿石铅的模式年龄与本区燕山期花岗岩侵入时间基本一致,说明本矿区铅主要来源于花岗岩、岩体在侵入过程中也有围岩铅的加入。因此,本矿田矿床的形成是在同一岩浆成矿作用下,在不同部位不同距离不同岩性中形成不同类型金属矿化的产物。

P618.67

A

1004-7344(2016)23-0181-02

2016-7-13

陈尚峰(1985-),男,助理工程师,本科,主要从事地质矿产勘查及区域地质调查工作。

吴澜(1987-),女,助理工程师,本科,主要从事地质矿产勘察工作。

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