曾煜轩,余学磊,魏争
(成都理工大学 地球科学院, 四川成都 610059)
此次研究区的黑钨矿石英脉是脉带型,从平面上来看矿脉中段均匀单一,脉幅相对大,且从中部往两边变细及分枝最终尖灭。研究区内除从北部到南部分为六个脉组外,还有矿区中部的南北脉组和黄沙隐伏的花岗岩的盲脉组。矿脉从下向上是单脉、大脉、细脉、线脉的规律。当剥蚀深度较小的时候,常常能发现线脉出露;当深度相对变深时,会发现有细脉;当其更深的时候就会有大脉产出。脉带会随着深度的增加越来越细,各矿脉也会随着深度的增加渐渐汇聚在一起。于此同时,矿脉的脉幅增大,逐渐构成单一大脉,直到进入花岗岩之后慢慢尖灭,见图1。
该矿床的成矿特点为多阶段、多脉组、多类型,根据矿脉的形成的先后顺序以及矿物共生情况,可将其分为以下几个阶段。
这种相互穿切的现象可以在矿脉的不同地段看到。无矿-石英脉(Ⅰ)首先形成,被其他矿脉切割并分散在矿区上部和中段。然后形成中、南组矿脉(Ⅱ),再后才形成北组矿脉(Ⅲ-1)和芭蕉坑组矿脉(Ⅲ-2)。前者北侧有木林组矿脉,芭蕉坑组矿脉北侧有青山窝组矿脉,是相同阶段的产物。通过同一矿物组合和元素的垂直相关性这一理论,这两个组被认为是同一阶段的产物。北组略早于芭蕉坑组。最后阶段形成的是石英脉(Ⅳ)和萤石碳酸盐脉(V)。
图1 黄沙钨矿脉地质剖面示意图Fig.1 The geological profile of the Huangsha tungsten ore vein
矿床的矿物成分和类型多样。但是因为成矿阶段的不统一,同时其内在的矿物组合也有所不同,所以现在只拿出三组举例∶
芭蕉坑组与北组矿物组合相同,以富含Cu、Zn、锡石、含银硫盐矿物等较多为特征。其与中组相区别的特征主要在于云母主要以白云母为主。锡石、黑钨矿等形成较早,而金属硫化物形成较晚,自然铋与含银硫盐矿物形成较晚,或以细脉的形式将早先形成的穿切。
中组矿脉形成早,与其他两组相区别的主要特征在于云母主要为锂白云母,且含铅辉铋矿,所含的毒砂广泛分布,金属硫化物、银硫盐矿物少,不含锡石。
各阶段矿脉中矿物的生成规律都是从硅酸盐开始,然后生成氧、硫化物,到硫盐,最后生成碳酸盐的规律。无矿石英脉中长石较多,北组矿脉的下部中段长石较多,形成含长石石英脉。这种含长石石英脉多形成于围岩裂隙发育处和破碎区,正长石形成较早,被石英包裹交代成筛网或似角砾状。最后阶段的萤石碳酸盐脉下部的中段多为隐晶质的石髓,而少有晶质石英。
黑钨矿石英脉是一种产于浅变质石英砂岩和板岩中的石英脉,蚀变类型和强度不仅受围岩岩性控制,而且与矿液的成分和温度有关,主要蚀变类型有白云母化、硅化、电气石化、绢云母化、黄铁矿化、萤石化、黄玉化及绿泥石化等。
由于矿液中存在着氟渗透进泥质围岩,所以在矿脉顶部的线脉和细脉带中白云母化大量出现。而且在白云母化的围岩中总会有萤石和电气石的存在。
矿液向上移动,Si向矿脉附近的围岩进行交代作用导致围岩中的Si含量增加,变质砂、板岩中的石英颗粒会分散在原生石英晶粒面,让岩石的颜色变浅而且硬度更高,所产生的作用为硅化作用。
电气石化常发生在脉附近的泥质岩内,是B向泥质围岩的交代作用所产生。电气石在肉眼下很难确定,其强烈时含量能到70%。电气石形成晚于绢云母,与萤石共生。
图2 北组钨矿脉平面形态特征Fig.2 The planar morphological characteristics of tungsten veins in the North formation
绢云母化及水白云母化的蚀变也比较普遍。与电气石化类似,主要分布在邻近的泥岩中。岩石中的绢云母以细小鳞片状的形态杂乱的存在于其中,有时含量能到70%。
矿带与围岩关系可见上述主要蚀变绿泥石、黑云母化、化萤石化等。蚀变带横向上受围岩岩性控制;垂向上受热液成分与温压控制,具有分带性。如白云母化主要出现在较浅部的线脉-细脉带中,硅化带次之;蚀变带较深部则主要出现硅化和黄铁矿化。
由表1可见,围岩硅化的现象在矿脉附近十分广泛,靠近矿脉的硅化作用更强,同时水白云母化、黄玉化等也会变强;反之,远离脉壁硅化作用减弱,与此同时黑云母化或绢云母化会有增强的倾向。当钨、锡、铜、铅、锌等元素远离围岩时会出现含量升高的倾向,氟元素和硼元素的含量较为稳定,所以能在围岩中有着更大的扩散范围见图3,由图可知,氟在浅变质砂页岩中较灰岩内扩散更远。
图3 黄沙钨矿床矿脉和围岩的氟量曲线图Fig.3 Fluorine curve of the vein and surrounding rock of the Huangsha tungsten ore deposit
表1 黄沙钨矿床各脉组蚀变围岩类型及化学成份 /%Tab.1 Alteration surrounding rock types and chemical composition of various vein formations in Huangsha tungsten deposit /%
(1)矿脉从下向上是单脉、大脉、细脉、线脉的规律,矿脉中段均匀单一,脉幅相对大,且从中部往两边变细及分枝最终尖灭。
(2)共分为五个矿化阶段,根据其生成顺序依次是无矿-石英脉、黑钨矿-石英脉、硫化物-黑钨矿-石英脉、条带状硫化物-石英脉、萤石-碳酸盐脉。
(3)矿脉中矿物的生成规律都是从硅酸盐开始,然后生成氧、硫化物,到硫盐,最后生成碳酸盐的规律。
(4)当钨、锡、铜、铅、锌等元素远离围岩时会出现含量升高的倾向,氟元素和硼元素的含量较为稳定,所以能在围岩中有着更大的扩散范围。