江西安远光明萤石矿地质特征与成矿分析

2019-11-08 09:18钟昌华
资源信息与工程 2019年5期
关键词:寒武萤石硅化

钟昌华, 胡 立

(江西省地质矿产勘查开发局物化探大队,江西 南昌 330002)

勘查区地处南岭成矿带之雩山钨锡铀金稀土多金属萤石非金属成矿亚带与武夷锡铌钽铜铅锌钨萤石石盐成矿带交界处,为江西省重要的锡、钼、铜多金属、萤石等非金属矿集区。勘查区内目前发现4条断层,均产于寒武系下统牛角河组中。其中F1断层位于矿区中北部,晓龙岩体南西端,为矿区主要控矿构造。该断层呈舒缓波状分布,走向北东东,倾向南南东,倾角一般40°~50°,局部较陡,为70°~75°。该断层两侧围岩有明显的硅化和褶曲变形,常见硅质细脉、萤石细脉充填于裂隙中。萤石矿体主要赋存在该断裂近地表和中间部位。

1 区域成矿地质背景

勘查区位于东南向南岭构造带与北北东向武夷山构造带的复合部位,隶属南武夷山锡、铜多金属、萤石成矿带。大地构造位于欧亚大陆板块与滨西太平洋板块消减带的内侧华夏板块中(图1),是处于钦—杭古板块结合带和丽水—莲花山、五华—佛冈断裂带之间的一个菱块状变质体。

图1 光明矿区所在大地构造位置简图

1.1 区域地层

区内主要出露地层有震旦系、寒武系、泥盆系、石炭系、二叠系、侏罗系、白垩系和第四系。

震旦系~寒武系经加里东运动,褶皱隆起成为本区基底。中—新生代的侏罗系、白垩系为紫红色陆相碎屑沉积,地层连续性差,呈北东向展布,在勘查区内未见出露。第四系零星分布于河流两岸、山间凹陷等低洼处,具二元结构特征,下部为砂砾,上部为亚黏土、亚砂土。

1.2 区域构造

区内构造形迹复杂,在长期的地质发展历史中经历了多次的构造变动。NNE向鹰潭—安远、石城—寻乌,EW向龙南—寻乌,NW向会昌—上杭,NE向龙南—安远等深大断裂交汇复合,沿着这些大断裂发育次级断裂,组成一系列斜冲断裂呈侧幕状排列,断裂之中萤石矿脉充填,形成江西南部重要的瑞会萤石成矿带。

1.3 区域岩浆岩

区内岩浆活动频繁,分布广泛。形成时代以寒武纪、晚三叠世和早白垩世为主,酸性岩占绝大部分,主要有珠兰复式岩体、晓龙岩体、右水变质岩体等。

(1)珠兰复式岩体。分布于勘查区北东部珠兰镇附近,形成于晚三叠世—早白垩世。岩性为细粒少斑黑云钾(二)长花岗岩和粗粒多斑(斑状)黑云钾(二)长花岗岩,肉红、灰白色,斑晶含量一般5%~30%,矿物成分为长石、石英和黑云母等。岩体侵入于震旦—寒武系浅变质岩地层中,接触界线不规则,并见岩枝贯入围岩。接触面外倾,倾角55°~82°,内接触带见有变质岩捕虏体,外接触带浅变质砂板岩中发育有宽几百米至千余米的角岩化蚀变带。

(2)晓龙岩体。分布于晓龙圩附近,面积约5 km2。呈北东向展布,受断裂构造控制,平面上呈近菱形的长条状出露,岩性为中粒斑状黑云母花岗岩,形成时代为晚侏罗系。与寒武系—震旦系地层呈侵入接触,发育宽窄不一的外接触变质带,接触变质岩以斑点状角岩和板岩为主。

(3)右水混合岩。分布于右水圩附近,面积约28 km2。与中深变质岩共生,有4个大小不等的侵入体,岩性为条带状混合岩,灰白-浅肉红色,透镜状、条带状构造。形成时代为寒武纪,与寒武系(片岩)呈侵入接触。

1.4 区域矿产

勘查区位于南岭成矿带与武夷锡铌钽铜铅锌钨萤石石盐成矿带交界处,区内已探明谢坊、筠门岭、河椽坝,石家排、店木前、慧敏、狗云山、安背山好场、花石、绵江、瑞源、青山口、宝安、盐砂湖、上半岭等萤石矿产地或矿点,以及安远县天宝山、锡迳坑等铅锌矿床(点)和猪牯塘、高嶂背等钨矿床(点)等。

2 矿区地质特征

矿区主要出露震旦系上统老虎塘组和寒武系下统牛角河组地层(图2)。

震旦系上统老虎塘组(Z2l):为一套海相复理石式泥质、粉砂质、硅质岩建造,分布于勘查区南部。主要岩性为硅质岩、硅质板岩、变余长石石英砂岩。其中硅质岩为老虎塘组的重要标志层,主要出现在顶底板,以灰-灰白色为主,局部玫瑰红-紫灰色,厚度十几厘米到几十厘米。

寒武系下统牛角河组一段(∈1n1):占据矿区大部分区域。岩性为灰白-灰黑色薄-中厚层状变余长石石英砂岩、粉砂质板岩、泥质板岩。该段与下覆老虎塘组硅质岩整合接触,在区内总体上为倾向北西、倾角20°~45°的单斜构造。

寒武系下统牛角河组二段(∈1n2):分布于矿区西北角。岩性以变余长石石英砂岩、粉砂质板岩、含炭泥质板岩组成旋回性基本层序,局部砂岩与含炭板岩互层。总体上该段含炭质较多。

第四系(Qhl):主要分布在沟谷洼地,为砂、砂质黏土组成。

勘查区位于薯坑背斜北翼,背斜轴向北东东、向东被晓龙岩体侵吞,向西延至勘查区外。核部由震旦系上统老虎塘组组成,两翼为寒武系下统牛角河组,两翼地层产状大致相同,倾向北西,倾角9°~34°,北翼层序正常,南翼倒转,为一同斜背斜。

勘查区内目前发现4条断层(F1、F2、F3、F4),均产于寒武系下统牛角河组一段岩层中。该断裂带由石英脉、构造角砾岩和变余砂岩角砾等组成。带两侧围岩有明显的构造角砾,硅化较强,地表可见萤石风化淋滤后形成的空洞。Ⅱ矿体含萤石硅化破碎带赋存于该断层中。此外,在矿区断续发现一些次级小断裂,断裂带由石英脉、构造角砾岩和变余砂岩角砾等组成,呈角砾状、碎裂状,具强烈硅化。

矿区内岩浆岩出露较少,仅在北东角见一处花岗岩岩体。侵入体平面上呈近菱形的长条状,呈北东向展布,受断裂构造控制明显,岩性为中细粒黑云母花岗岩,形成时代为晚侏罗世,出露面积约5 km2。

图2 光明萤石矿区地质简图

岩体与区内震旦系、寒武系地层呈侵入接触,沿接触面发育变质带,在宽窄不一的接触变质带中以斑点角岩化为主,说明岩体与萤石成矿有着密切的关系。

勘查区地处江西南部重要的瑞会萤石成矿带,区内地球化学为高氟异常区带瑞金—会昌萤石远景区,氟异常呈北东向展布,呈近菱形的长条状分布,对应本区晓龙岩体出现,面积大约4 km2,氟含量为684 μg/g,是寻找萤石矿的有利地区。

3 矿(化)体特征

在平面上矿体形态比较规则,整体呈“Y”型近东西向产出,矿体宽窄不等,呈脉状和透镜状分布;沿走向和倾向具有膨大缩小、分枝复合及变薄尖灭现象(图3)。

I-1矿体呈透镜状,倾向约164°,倾角约21°。矿体控制长约100 m,倾向延深约40 m,矿体厚2.04~2.98 m,平均厚2.51 m,平均品位(CaF2)为39.79%。

I-2矿体呈透镜状,倾向约164°,倾角约55°,矿体控制长约100 m,倾向延深约25 m,矿体厚2.17~2.79 m,平均厚2.48 m,平均品位(CaF2)为41.76%。

I-3矿体呈脉状,倾向164°,倾角约50°。目前控制矿体长约400 m,倾向延深大于250 m,矿体厚1.70~4.25 m,平均厚2.93 m,平均品位(CaF2)为37.88%。

I-4矿体呈脉状,倾向164°,倾角46°~50°。控制矿体延长约100 m,倾向延深大于250 m,矿体厚0.21~4.33 m,平均厚1.56 m,平均品位(CaF2)为36.05%。

图3 光明萤石矿区4号勘探线剖面图

矿石中的有用矿物成分主要为萤石,有用元素为CaF2,矿石中脉石矿物为石英、玉髓、绿泥石及黏土等,其他主要化学成分SiO2。矿石中S等有害组分含量低于工业要求最大允许值。

矿石结构为粗晶粒状结构、碎裂结构。矿石构造以块状构造、角砾状构造为主。

矿床属硅化破碎带中的热液充填型萤石矿床类型。萤石以浅灰绿色、淡墨绿色为主,少量紫红色、灰白色。矿石类型主要以萤石—石英型为主,其次为石英—萤石型、萤石型。萤石型矿石主要分布于勘查区Ⅰ号矿体内,萤石占3/4以上,CaF2品位大于75%的块状矿石及部分角砾状、条带状矿石。

区内为浅变质岩区,工作区震旦系及寒武系地层岩石均有不同程度的热液蚀变现象,其蚀变类型主要有硅化、绿泥石化、绢云母化、高岭土化等。其中硅化最为普遍,其次为绢云母化、绿泥石化,而且绢云母化、绿泥石化通常伴随硅化一起发育。矿化中夹石较为少见,且规模一般较小,其岩石类型主要为硅化石英脉、强硅化石英岩。

4 矿床成因与找矿标志

综合矿床成矿地质条件,类比邻区已知的瑞金市谢坊、会昌县筠门岭等萤石矿床,认为本矿床产于石城—寻乌大断裂旁侧的次级断裂带中,位于会昌—瑞金萤石矿集区,矿床成因类型属于热液充填型萤石矿床。

北东部出露的岩体(富含氟挥发份的燕山期花岗岩)为矿体的形成提供热源和物质来源,北东东向发育的断裂为含矿热液提供了通道,在有利地段富集成矿。

找矿标志:①区内北东东向含矿硅化破碎带,即为萤石矿化带,含氟较高的气液在破碎带内长期渗流,对破碎带内的构造角砾岩和碎裂岩进行交代和胶结,结晶形成萤石矿体。其中的硅化石英脉、萤石矿化与其充填、交代胶结的构造围岩(构造角砾、碎裂岩)即为本类矿床的地质标志;②采矿遗迹标志是寻找萤石矿体的直接标志;③硅化破碎带中可见萤石风化淋滤残留的孔洞,也是寻找萤石矿体的直接标志;④在矿化带地表附近,围岩往往硅化很强,萤石风化后形成蜂窝状硅化带,可以作为找矿的间接标志。

5 结论

本文从地层、构造、岩浆岩活动等方面对区域成矿地质背景和矿区地质特征进行分析的基础上,认为勘查区的矿化、蚀变作用主要受控于地层、构造和岩浆岩。

(1)矿区处于南岭成矿带之雩山钨锡铀金稀土多金属萤石非金属成矿亚带与武夷锡铌钽铜铅锌钨萤石石盐成矿带交界处,为江西省重要锡、钼、铜多金属、萤石等非金属矿集区。区内已探明的有瑞金市谢坊、石城县河椽坝,石家排、店木前等萤石矿床。

(2)区内岩浆活动强烈,北东部出露的岩体为矿体的形成提供热源和动力。矿区构造也发育,断裂为含矿热液提供了通道,在有利地段富集成矿。

(3)工作区萤石成矿条件良好,地表、钻孔见矿效果良好,Ⅰ矿体含萤石硅化破碎带中圈出了4条萤石矿体,长100~400 m,延深大于250 m,矿体延长延伸有一定长度。含萤石矿破碎带规模大,仍有很长地段没有控制,找矿潜力大。

(4)根据区域成矿条件和已有矿区资料,区内其他断裂带中还有发现萤石矿体的可能,目前Ⅱ矿体含萤石硅化破碎带还没有深部工程进行验证控制,有待下一步开展工作进行探索。

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