刘 涛
(湖南省地质矿产勘查开发局四一八队,湖南 娄底 417000)
渣滓溪锑钨矿位于雪峰弧形构造带中段,与郴州—邵阳基底构造岩浆岩带的交汇,该带是湖南省内重要的金锑钨成矿构造带。
该区域内出露地层主要有板溪群、震旦系、寒武系、泥盆系。其中板溪群五强溪组为区内赋矿层位,为浅海相复理石建造的浅变质碎屑岩,厚度大于1000m。
渣滓溪锑钨矿在多期次地质构造影响下逐步形成,地层褶皱形成的构造格局次之。研究区的地质构造走向整体是由北向东发展,其中具有代表性的构造特征为逆冲断层、短背式、向斜式,另外断块式构造特征也具有一定的代表性。NS向、NW向、近EW向的地质构造发育良好。
在寒武系地层中褶皱构造出露明显,在震旦系地层中也有部分褶皱发育良好。产出方式为短轴复式,轴向总长度为几公里,延伸方向为NEE。短轴复式倾斜角度陡,两翼地层倾角28°~64°。区内褶皱大部分被断裂构造切割。
区内出露地层主要为板溪群五强溪组,为浅变质岩、火山碎屑岩组成的复杂岩系,根据岩石组合特点,可分为两个岩性段。
五强溪组第一段(Ptbnw1):最底部为石英砂岩;下部、中部及上部为杂砂岩、凝灰质砂岩,其中中部和下部夹有凝灰质粉砂岩、板岩;顶部为凝灰质粉砂岩、板岩,厚242.0m~271.0m。
五强溪组第二段(Ptbnw2):下部为石英砂岩;中部及上部则为杂砂岩,夹有凝灰质板岩;顶部为石英砂岩,厚48.0m~136.0m。
矿区内断裂主要有北北东向、北东向、北东东向、北西向、近东西向五组断裂,其中以北东向断裂最为发育。其中区域性北东向岳溪断层(F1)、马家溪断层(F2)所夹持的上升地块内,为区域性导矿作用。其特征如下。
岳溪断层(F1):总体走向20°~55°,倾向南东,倾角40°~78°,断裂带2.2m~50.5m,断裂带带内岩石破碎,可见角砾岩、构造透镜体、断层泥、糜棱岩,片理发育,蚀变类型有硅化、绢云母化、褪色化,局部见辉锑矿体。垂直断距大于300m。其性质为阶梯状压扭性断层。
马家溪断层(F2):总体走向15°~70°,倾向南东,局部倾向北西,倾角25°~75°,断裂带宽1.2m~13.2m,其总体特征与F1相似。
除前述区域性断裂(F1、F2)外,规模较大的断裂有北西向控矿断裂F3,此断裂对锑钨矿的扩容断裂造成一定影响,F3出现断裂位置大体发展方向为NE向、NW向,是成矿带形成的明显特点,压扭性断层的地质构造活动情况最为凸出。
在多期次地质构造活动的长期影响之下,我们发现了具有研究意义的两个断裂构造发育即F1、F2次级断裂,如下图所示:两个次级断裂出现了复合特征,以密集赋存规律为主。NW方向断裂带周围有大量锑钨矿床分布,两个断裂区域是成矿热液流动不可或缺的条件,大部分矿产资源分布于断裂带的NE向、NEE向、NW向、NWW向次级断裂区域。
图1 渣滓溪锑钨矿地质简图
渣滓溪锑(钨)矿床是以辉锑矿为主,伴生钨矿的异体共生矿床。目前已发现的辉锑矿脉达80条、钨矿脉20条,辉锑矿受成矿构造控制,白钨矿受岩性和构造联合控制,均受到地层岩性的制约。虽然两者的成矿有一定联系,但成矿有先后,而且其矿化系统也不一致。
现阶段已有超过80条矿脉可供工业生产,已经可以为工业生产提供原料的矿体达到了53条;根据两个断裂带距离可以将矿体所在脉组进行具体划分,即划分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ脉组,这三个脉组中含矿量最高的为Ⅰ脉组,含矿量最低的为Ⅲ脉组。以上三个脉组含矿层位平均厚度为1.32m,经测发现含锑品位为5.96×10-2。
经实际勘查矿区外围区域,发现矿体形态呈现出了串珠状、薄板状、囊状、脉状、透镜状,最为凸出特征为复合特征,对矿体进行深部探究发现,随着开采深度增加锑品位也随之降低。
矿脉控制着矿体,矿脉于矿体产状无明显差异,波状现象大多出现在矿脉的走向位置。总结矿脉产状的变化规律,在可开采区域的表层,矿脉倾斜角度与勘探深度呈正比。大致变化情况为:从断裂带F3到Ⅲ脉组,北西向是矿脉散开的大致区域,倾斜角度变化也是由浅倾角变为深倾角。Ⅱ脉组位于-25~-205中段倾角,-205中段往下倾向北东,且均与F1靠近甚至相交之趋势。由于矿脉产状往深部变陡,甚至反向,导致往深部3个脉组的宽度及单脉间距均逐渐变小。
通过工程揭露,矿体主要分布在F3上盘发育的北西向含矿断裂中,大多数为相互错脉,局部见层间脉。此外,在矿脉的相交或复合部位的围岩中亦可出现脉状、细粒浸染状辉锑矿。区内三个脉组中的主要矿脉基本上近于平行展布,但各组主要矿脉与次要矿脉的空间分布尚有所差异。Ⅰ脉组中有4条矿脉与9号脉相交,绝大多数支脉,尤其是上盘支脉在走向上由北西方向往南东方向、倾向上由上往下呈树枝状相交。Ⅱ、Ⅲ脉组主要含矿断裂大致平行,亦有次要矿脉与主矿脉相交。此外,各主次脉之间亦存在支脉出现,部分地段构成网状形态。
图2 渣滓溪锑(钨)矿区锑矿Ⅰ、Ⅱ脉组各矿脉及钨矿层空间分布立体图
(1)渣滓溪锑钨的矿化富集程度与F3密切关联。一是矿脉的空间位置愈靠近F3矿化愈强,从Ⅰ—Ⅱ—Ⅲ脉组矿化由强—中等—弱;主要矿脉往深部向F3靠拢呈收敛趋势,矿化亦有增强趋势。二是当F3破碎带宽度增大,矿化增强时,其上盘含矿断裂矿化亦增强。三是F3产状变化时,在F3倾角变陡地段,其上盘矿脉厚度增大,但锑品位相对变低;在F3倾角变缓地段,其上盘矿脉厚度减小,锑品位相对变高。
(2)支矿脉与主矿脉交汇处、矿脉两侧羽裂发育部位,存在矿体膨胀、矿化相对富集的特点。矿脉分支部位矿体较富集,分支矿脉矿体薄而富,但分支矿脉延伸长度不大,一般5m~25m,最长50m。
(3)矿化与矿脉产状相关,在矿脉倾角相对平缓的部位矿体厚度增大,矿化增强;矿脉倾角相对较陡的部位矿体厚度变薄。次要支脉矿体倾角往往小于主脉倾角,其矿化强。
(4)主要矿脉中含矿破碎带宽度较大时矿化相对富集,且块状辉锑矿往往处在矿脉顶、底界面附近富集,尤其是在底界面附近富集的居多。
(5)锑矿脉Ⅰ脉组往深部向F3靠拢,受F3断裂影响,当矿脉穿过石英砂岩、凝灰质砂岩等脆硬性岩时,矿脉内发育多个次级构造面,沿构造面充填块状、浸染状辉锑矿或沿节理、裂隙充填锑细脉而形成厚大矿体,沿走向收缩较快。
(6)当矿脉沿走向及倾向均有较大变化,但只要含矿构造迹象明显,且硅化、黄铁矿化等蚀变存在,即使矿化较弱,矿体也有向两侧继续延伸的可能。
(7)矿体赋存于板溪群五强溪组第二段第一、二、三层岩石中,但富集程度往往与岩石组合形式密切相关。当赋矿围岩为不同岩性或者为互层时,矿化程度则增强,单一岩性则矿化减弱。
表1 矿床断裂构造部位的同位素特征
通过对区域地质、矿区地质构造、矿脉的空间分布分布特点及变化特征,对矿化富集特征进行初步探讨,为矿产资源深部开采提供一定参考价值。