云南麻栗坡县南温河钨矿特征及找矿标志

2020-07-07 03:23朱勋帅李华明朱颖青
云南地质 2020年2期
关键词:元古界白钨矿岩组

朱勋帅,李华明,朱颖青

(云南源浩矿业有限公司,云南 昆明 650200)

云南麻栗坡县南温河钨矿位于都龙变质核杂岩东翼近核部位置,矿区总体地质构造复杂,岩浆活动频繁,变质作用强烈,成矿作用显著,是云南省内钨锡多金属矿极其重要的成矿区带。

南温河钨矿从北至南分为大渔塘、岩脚、南秧田、茅坪四个矿段。在前人研究的基础上,结合本人在该矿区工作成果综合分析,认为南温河钨矿的成矿与变质地层、构造、岩浆岩、变质作用及其变质岩和围岩蚀变密不可分,并具有独特的成矿地质条件和找矿标志。

1 矿区地质

1.1 矿区地层

矿区内地层出露较单一,主要为早元古界猛硐岩群南秧田岩组(Pt1n)。南秧田岩组是矿区的主要赋矿层位,根据岩石组合特征南秧田岩组可划分为三个岩性段。

(1)南秧田岩组一段(Pt1n1):以二云片岩、二云斜长片麻岩为主,夹含黑云母石英变粒岩、矽卡岩扁豆体,局部见少量脉状白钨矿。

(2)南秧田岩组二段(Pt1n2):为矿区主要赋矿层位,以底部和顶部矽卡岩带与一段和三段为划分标志。上部岩性薄层黑云斜长片麻岩、电气石长石石英岩及矽卡岩,是Ⅰ号钨矿体群(矿化带)的赋矿部位;中部岩性为含电气石黑云斜长片麻岩、云母石英片岩夹多层条带状、透镜状矽卡岩,是Ⅱ号钨矿体群的赋矿部位(矿化带);下部岩性为云母石英片岩夹绿帘石透闪石矽卡岩、阳起石透辉

石矽卡岩,是Ⅲ号钨矿体群的赋矿部位(矿化带),

(3)南秧田岩组三段(Pt1n3):主要岩性为二云斜长片麻岩、二云片岩和电气石石英片岩夹矽卡岩扁豆体。岩层产状平缓,部分呈近水平状产出或反倾。

1.2 构造

矿区内发育北东向、北西向、近南北向、近东西四组断层。其主要构造线呈北东向展布(图1)。发育于南秧田岩组(Pt1n)顶和底部位的F1、F2两条近南北向韧性滑脱断层(矽卡岩沿其夹持的构造带内产出),以及呈北西向展布的F12断层和近东西向展布的F13断层(K2K花岗岩脉沿断层带侵入)是本区主要的控岩、控矿构造。南秧田岩组(Pt1n2)中的层间构造破碎带是主要的钨矿赋矿构造。由层间破碎带所派生的小型和密集的节理裂隙、片理、片麻理构造及脆韧性构造破碎带为含矿热液运移提供了通道,尤其在蚀变带中的碳酸盐类岩石,除片理、裂隙发育外,所形成的矽卡岩、矽卡化岩石,其孔隙度高、渗透性大,为矿液提供了良好的储矿空间,为矿体的形成提供了重要构造条件。矿区主要断层特征见表1。

图1 南温河钨矿地质简图

1.早元古界猛洞岩群南秧田岩组三段;2.早元古界猛洞岩群南秧田岩组二段;3.早元古界猛洞岩群南秧田岩组一段;4.燕山期和哈单元;5.晚加里东期老城坡单元;6.早元古代南捞片麻岩;7.实测地质界线;8.正断层及编号;9.逆断层及编号;10.滑覆构造接触带及编号;11.矽卡岩;12.钨矿体及编号;13.片理/片麻理产状;14.勘探线位置及编号

1.3 侵入岩

区内岩浆活动频繁,主要以多期次酸性侵入岩为主,分别有早元古代的南捞片麻岩(Ngn)、加里东期的南温河序列(S3NW)和燕山期的都龙超单元(KDL)。

(1)南捞片麻岩(Ngn):南捞片麻岩岩性较简单,主要的岩石类型有黑云母二长片麻岩和黑云斜长片麻岩。南捞片麻岩与猛硐岩群南秧田岩组间为构造接触。

(2) 南温河序列(S3NW):南温河序列(S3NW)大面积出露在矿区东部和东南部。南温河序列经受了印支期构造改造和燕山期热流作用。矿区内主要出露晚期次单元老城坡单元(S3L)。为南温河序列之晚期单元,岩性为灰、浅灰色片麻状细粒花岗岩、片麻状黑云二长花岗岩。岩石中的成矿元素W(16.5×10~6)、Sn(22.4×10~6)、Ag(0.099×10~6)、Pb(101.6×10~6)等含量较高(表2),属含矿花岗岩。

(3) 都龙超单元(KDL):呈岩枝和脉状侵入。勘查区内只出露了扣哈单元(K2K)。为都龙超单元补充期的晚次单元。与猛硐岩群呈侵入接触,与南捞片麻岩呈超动侵入接触。岩性为灰、灰白色花岗斑岩。

都龙超单元的扣哈单元(K2K)具良好的成矿物质基础,岩石化学反映为高硅、碱富钾质花岗岩,具突出的低CaO、MgO特点。微量元素反映含较高的W、Sn、Be、Pb、Zn等成矿元素(表3),具有W、Sn、Be、Nb、Ta等矿产的成矿条件。

表1 南温河钨矿主要断裂构造特征一览表

1.4 变质作用

南温河矿区变质经历过多期变质作用,岩石普遍发生了变质变形,主要的变质作用类型有区域低温动力变质、动力变质和接触变质。

(1)区域变质岩:南温河矿区地处都龙变质核杂岩核部,岩石大多经历过多期变质作用,卷入变形变质的有早元古界猛硐岩群南秧田岩组、南捞片麻岩和南温河序列花岗岩。

(2)动力变质岩:南温河矿区遭受多期构造运动的影响,形成了区内与南温河滑覆体发生过程中产生的沿韧性滑覆断裂构造发育的糜棱岩和与脆性断裂有关碎裂岩、断层角砾岩等。

(3)接触变质岩:区内接触变质岩的主要类型为矽卡岩,其次在都龙超单元的扣哈单元脉状侵入体外接触带见有角岩化。

矽卡岩集中产出在猛硐岩群的南秧田岩组二段(Pt1n2),是矿区主要的赋矿岩层。可划分为三个矽卡岩矿化蚀变带。矽卡岩呈层状、似层状、透镜状产出,岩石类型有:透辉石透闪石矽卡岩、绿帘石化含石榴石透辉石矽卡岩、含透辉石石榴石矽卡岩、绿帘石化石榴石矽卡岩、透闪石绿帘石化透辉石矽卡岩、白钨矿化矽卡岩、绿帘石化符山石矽卡岩等。组成矽卡岩的主要矿物为透辉石、透闪石、石榴石、符山石、斜黝帘石、斜长石等,由于这些矽卡岩矿物中都含有一定量的钙,因此,区内矽卡岩属于钙矽卡岩。区内矽卡岩中普遍出现的透闪石、绿帘石矿物是在矽卡岩化早期高温汽水阶段产物的石榴石、透辉石之后经历了后期热液交代形成的,反映了南温河矿区的矽卡岩经历过多期蚀变。

通过区内多次变质作用及变质热水溶液作用,使矿区内岩石中钨元素进行活化转移,对钨的赋存的调整和富集起到重要作用,并在热动力影响下,含矿热液主要沿蚀变带岩层的层纹、层理、片理沉淀,并由于继承结晶作用和定向压力的影响,白钨矿斑点的长轴方向与地层产状基本一致,而形成大致沿层分布的浸染状矿石。随着含矿变质岩的变质程度的加深、赋矿岩石晶粒加大,呈浸染状产出的白钨矿粒度也随之逐渐加大,形成大致沿层分布的斑点状白钨矿。当白钨矿斑点富集分布时,则构成粗粒条带状、斑点状白钨矿富矿石。

2 矿体特征

2.1 主要钨矿体特征

矿体赋存于近南北向滑脱韧性剪切带(F1)中,近矿围岩为下元古界南秧田岩组第二段(Pt1n2)矽卡岩。按钨矿体在矽卡岩带中的产出部位、含矿岩石类型等的差异,划分了上(Ⅰ)、中(Ⅱ)、下(Ⅲ)三个矿(化)体带,矿体呈层状、似层状、透镜状顺层产出,规模大小不等。共圈定44个具有一定规模的钨矿体,圈定的44个矿体中,单个矿体长25m~2083m,平均厚度1.00m~5.47m,平均品位WO30.14ω%~1.99ω%、平均品位0.43ω%。矿体MⅢ-1、NI-3代表性矿体。

(1)MⅢ-1矿体:为规模最大的主矿体(图2),矿体呈北东向展布,长2083m,最大倾斜延伸2033m,走向北东,倾向南东、倾角0°~16°。呈层状~似层状产于滑脱韧性剪切带(F1)下部矽卡岩矿化带(Ⅲ)中,含矿岩石为矽卡岩、局部为变粒岩、石英岩、片岩,顶底板为矽卡岩、变粒岩及片岩。矿体单工程厚度0.54m~11.34m、平均厚2.07m厚度变化系数92.75%,单工程WO3品位0.10ω%~2.57ω%、平均0.30ω%、变化系数123.53%。

(2)NI-3主矿体:矿体呈北东向展布,矿体长1233m,最大倾斜延伸1450m,走向北东,倾向南东、倾角0°~19°。矿体呈似层状产出于滑脱韧性剪切带(F1)上部矽卡岩矿化带(Ⅰ)中(图3),含矿岩石为矽卡岩、局部为电气石石英岩及片岩,顶板为矽卡岩、变粒岩、片岩,底板为矽卡岩及片岩。单工程厚度0.48m~11.40mm平均2.56m,厚度变化系数73.05%,单工程WO3品位0.10ω%~4.82ω%,平均0.47ω%、品位变化系数115.91%。

图2 南温河钨矿茅坪矿段29号勘探线剖面图

1.第四系:残坡积层;2.晚加里东期老城坡单元片麻状花岗岩;3.早元古界南秧田岩组三段;4.早元古界南秧田岩组二段;5.早元古界南秧田岩组一段;6.早元古界南捞片麻岩;7.矽卡岩带及编号;8.钨矿体及编号;9.实测、推测地层界线;10.滑覆断层;11.钻孔位置及编号

图3 南温河钨矿南秧田矿段4号勘探线剖面图

1.残破积层;2.晚志留世老城坡片麻状花岗岩;3.早元古界南秧田岩组三段;4.早元古界秧田岩组二段;5.早元古界南秧田岩组一段;6.片麻状花岗岩;7.矽卡岩带;8.钨矿体及编号;9.实测地层界线;10.滑覆断层及编号;11.钻孔位置及编号

2.2 矿石质量

矿石矿物较复杂多样,金属矿物主要有白钨矿、黄铁矿、磁黄铁矿、毒砂、黑钨矿、黄铜矿、闪锌矿等;脉石矿物主要有石英、长石、云母、透辉石、透闪石、阳起石、绿帘石、符山石、榍石、电气石、萤石、方解石、绿泥石、高岭石、多水高岭石等。

矿物共生组合有透辉石-绿帘石-透闪石-白钨矿组合、透辉石-白钨矿组合、云母-长石-石英-白钨矿组合、金属硫化物-电气石-石英-白钨厂组合。矿石结构有他形-半自形粒状结构、包含结构、交代结构、交代残余结构、鳞片变晶结构、碎裂结构等。矿石构造有浸染状、细脉浸染状、斑点-斑块状、条纹-条带状、脉状、网脉状、角砾状等构造。伴随着含矿岩石类型、产出的构造部位、分布标高等的不同,矿石的矿物组合和结构构造有明显差异。

矿石自然类型为原生矿(硫化矿),地表局部见氧化矿但已基本采完。矿石工业类型以矽卡岩-白钨矿型为主,次为变粒岩-白钨矿型、片岩-白钨矿型,少量石英岩-白钨矿型和石英脉-白钨矿型。矿石中主要有益组份为钨,伴生有益组份有铅、锌、铜、锡、银等,伴生组份含量在局部有偏高,但总体的平均含量尚未达综合评价要求。有害组分主要为硫、砷。钨的矿物相以白钨矿为主、占有率94.56%),其次是黑钨矿、占有率4.19%,钨华、占有率1.25%。

2.3 围岩蚀变

矿区内不同时期的构造-岩浆-热液事件相互交织、建造与改造相互叠加,致使本区变质作用强烈,变质类型复杂,变质岩石类型多样。区域变质、混合岩化、接触交代、动力变质等极其发育,形成了南捞片麻岩、南秧田岩组中-深变质岩叠加接触交代矽卡岩、老城坡片麻状花岗岩等。区内矿化围岩蚀变强烈,主要有硅化、电气石化、矽卡岩化、萤石化、碳酸盐化,以及绿帘石化、黄铁矿化、黄铜矿化、钠长石化、云英岩化等。其中,以矽卡岩化、萤石化、黄铁矿化、黄铜矿化等与白钨矿化关系最为密切。

学校要构建长效预警机制,严格考核制度,落实心理排查制度、心理辅导制度、心理转介制度和督导制度,保障学校各项心理健康教育工作的有效落实,保障家校合作的连续性、规范性和长久性。

3 找矿标志

(1)地层标志:区内南秧田组二段(Pt1n2)是钨的主要赋矿层位,其中的矽卡岩带是最主要的找矿标志。

(2)构造标志:南秧田岩组顶底部位的韧性滑脱断层对区内成矿起到控矿和导矿作用,次级同生、派生断裂(成矿前)、裂隙带及更低级别的微构造(节理、裂隙),背斜轴部虚脱部位,褶曲翼部层间滑动裂隙,则是容矿和储矿的有利场所。

(3)岩浆岩标志:矿区岩浆岩活动频繁且为含矿岩浆岩,从而使得花岗斑岩岩脉附近的岩层成矿元素富集,是矿区找矿的次要标志

(4)岩性及蚀变标志:南秧田岩组二段顶部、中部及底部的蚀变带(矽卡岩和矽卡岩化变粒岩、矽卡岩化片岩等),尤其几种蚀变类型迭加地段是找矿直接标志。

(5)其它标志:矿区地形陡、切割强烈而部分地段剥蚀程度高,加之多年开采,形成了大量的矿体剥蚀点(即露头)和老硐,为直接的找矿标志。

4 结论

综上所述,根据对矿区地层岩性、构造、岩浆活动、变质作用及围岩蚀变等特征的分析,结合矿床特征,矿区具备了形成钨矿的有利地质条件,初步得出矿如下结论

(1)区内猛硐岩群南秧田岩组经原岩恢复,主要为泥质岩石、长英质碎屑岩夹碳酸盐岩和磷质岩石,伴随基性和酸性岩浆活动。前加里东运动使本区发生了强烈的变质作用,使南秧田岩组发生区域动力热流变质作用,形成了该区的基底变质岩系。该套基地变质岩系对区内似层状白钨矿床控制作用明显,为重要的含矿层位。

(3)矿区内岩浆活动频繁,南温河系列岩体主要岩性灰、浅灰色斑状、片麻状细中粒花岗岩,为上地壳物质重熔形成的“S”型花岗岩,该套花岗岩成矿作用总体较弱,但岩体成矿元素W、Sn、Ag、Pb等质量分数较高,属含矿花岗岩,为后期成矿提供了有利物源。

(4)矿区变质作用主要为加里东期区域热流变质作用,围绕老君山穹窿构造区,呈环状分布,并以穹窿构造中心部位变质作用最强烈。

(5)矿体围岩为下元古界南秧田岩组,其原岩主要为泥质岩石、长英质碎屑岩夹碳酸盐岩和磷质岩石,由于岩性多样、物理化学性质不同(碳酸盐化学性质活泼,有利矿液交代;碎屑岩孔隙性好,易于矿液渗透;泥岩具良好可规性能,对热液常常起到封闭遮挡作用) 伴随基性和酸性岩浆活动,故形成矽卡岩型钨矿床。

猜你喜欢
元古界白钨矿岩组
工程地质岩组分层水工编录法在南山坪矿区中的应用
四川小草坝白钨矿床地质特征及成因探析
Fe-BHA用于白钨矿的浮选分离
云南桥街水电站新近系软岩地层建坝条件分析
高精度磁法在大栗子—吊打地区的应用
高钙白钨矿分解工业试验研究
四川南江地区水系沉积物地球化学特征及找矿意义
鄂尔多斯地区中元古界“拗拉槽”的重新厘定
硫磷混酸分解白钨矿过程中伴生稀土的行为
张家口市崇礼区地质灾害与岩土体类型的关系