多金属矿床成岩成矿地质特征分析

2022-09-16 02:48张天宇
世界有色金属 2022年12期
关键词:矽卡岩斑岩岩浆

随着与富碱岩浆有关矿床不断被人们发现,更多地质学研究人员对其成因机制等进行研究,开展矿产调查与资源潜力评价工作。某金属矿为高钾富碱火成岩构成,矿带上有铜、银、金和铜钼矿床,随着地质勘探工作的不断深入,发现矿段深部、边部存在厚大原生矿体,外围区域也存在不同规模的矿化,通过露采剥离和钻探可以更好地揭露岩体与矿体空间关系,深入认识矿体地质特征,理清矿区范围内不同类型矿体成矿原因与特点,对矿区外围矿物勘探提供技术支持与参考。

1 区域地质特征

1.1 构造背景及演化

该矿在地质构造演化过程中,特提斯构造对了该区域复杂的地质构造系统形成发挥着重要作用,在早古生代末期,始特提期海洋内的多个陆块群汇聚、拼合、碰撞进行造山运动,晚盆纪与早石炭世以洋盆、岛弧为主要特征。晚三叠世末至早侏罗世初,洋盆与古陆前缘碰撞形成碰撞造山系,为构造成矿作用阶段。进入中生代虽然板块相互作用依旧存在,可已经形成统一、不稳定的构造环境,随着板块推移、挤压、俯冲,基础断裂褶皱构造复杂化,断裂带存在拉张盆地和岩浆活动,通过复杂的构造变化形成现在的地质格局。

1.2 区域地层

矿区范围内的矿物层发育较为齐全,地层特征为:①元古界。变质岩多以断块形状存在于矿区西侧,为中压相系角闪岩相;变质程度为低绿片岩相至高绿片岩相,原岩是基性火山沉积岩系;变质程度为低绿生岩相,原岩是碎屑岩;②古生界。该时期地层露出于区域边缘,展布受制于断裂构造;③中生界。该时期地质以碎屑岩、碳酸盐为主,侏罗系、白垩系为红色碎屑岩;④新生界。古近系、新近系分布在区域构造山间盆地,地层发育并不完全,古近系为红色砂泥岩、粗碎屑岩,新近系为煤碎屑岩。

1.3 区域构造

该金属矿床位于Ⅰ级构造单元结合部以东,中生代坳陷南西端,被断裂夹持于三角区域内。断裂形成时期早,有着很长的演化时间,对地层发育、次级构造、岩浆活动和矿产分布有着很大的影响。

1.4 岩浆岩

金属矿床区域岩浆活动强烈,超基性、酸性和碱性岩都有着不同的分布,火山炭占比较大,侵入岩出露不多。基性岩浆活动强烈,可以生成辉长岩、二叠纪玄武岩,与零星铜矿有着直接联系,富碱岩浆广泛发育,断裂带两侧以中酸富碱斑岩带为主,存在玄武岩、粗面岩等喷溢活动,区域可以产出铜、钼、金、银等矿产。矿带内斑岩数量较多,出岩面积约为1km

,以岩株、岩脉等形式产出,呈准线性分布。

1.5 区域矿产

区域矿产以贵金属为主,还存在有色金属、煤矿,有金矿、银矿、铅铅锌矿、钨矿、煤矿等,矿床类型是与富碱岩浆有着矿床,有着较好的资源优势。

2 矿床地质特征

2.1 地质概况

(3)稀土元素特征。富碱斑岩稀土总量区间为40×10

~298×10

,由石英钠长斑岩向着黑云正长斑岩不断升高,轻、重稀土元素相互间存在着较强的分异作用,轻稀土元素比较富集,与重稀土元素同样具有显著的分馏作用,矿区和邻近区域富碱斑岩曲线呈现出右倾平滑趋势,铕元素异常并不显著,表明碱性岩浆分离时不存在斜长石晶体析出,外围无矿斑岩为铕负异常,这与成矿岩体演化并不相符。

矿床和新生富碱斑岩存在联系,可产出金、铁、铜等矿产,空间位置差异会使成矿形式存在着较大的不同,矿区岩体裂隙、节理是形成矿山的主要原因,岩体和碳酸盐围岩带存在着密切接触,热液充填及交代成矿两者相互作用,内生矿体在地表进行改造。按照矿床形成作用、控矿构造等因素可分为:①矽卡岩型矿。矿体为多金属矿床,还伴随着红泥塘矿段发育,矿体产于灰岩与石英正长斑岩接触带,产状与接触体构造具有直接联系,呈现出波状弯曲特点,东侧矿体由于接触面以平盖方式进行接触,形成的矿石以金、铁、铜资源为主,金、原生磁性铁、氧化矿全铁品位较高,铜矿品位较低。富碱斑岩和碳酸盐围岩接触带强烈交代作用,金矿以自然金方式存在,还发现浸染状辉钼矿。②斑岩型矿。存在富碱斑岩体裂隙分布,为剪切状节理分布于矿石内,成矿规模不大且具有不均匀分布,部位矿区为富集矿体,主要以黄铜矿、磁铁矿等形式存在,是一种交代残余结构方式。矿岩体具有较为强烈的钾化现象,长石斑晶等矿物为细脉,存在矽卡岩化、钾化等蚀变类;③热液脉型矿。是一种较为典型的热液交代矿体分布,是重要的矿床类型,外围矿区存在碳酸盐破碎带,还存在较多的层间滑动带。产状受到构造带控制,矿石粒状结构、包含结构,总体呈现出块状和条带状构造方式,临近地表位置为土状构造方式。具有显著的分带性,代表性脉状为多金属矿体,铅、银、金、磁性铁品位较高,铜品位较低;④残坡积型矿。表生矿体为原生矽卡岩型和脉状矿体,再受到地面自然环境变化带来的影响,受到风化、剥蚀等作用形成地质产物,为红土型金矿。代表性矿体位于不整合接触面附近,为向近南北方向进行倾斜,一些区域还受到喀斯特地貌影响,产状会产生较大的改变。矿体会受到不整合面控制,局部是透镜状分布,由褐铁矿、泥质构成,金、氧化矿品位较高。

(4)成矿期次与蚀变作用。按照矿物围岩蚀变特征、共生组合特征等,矿床原生矿为斑岩-矽卡岩-热液成矿特征,矿脉以矽卡岩为主,将多金属矿床划分为以下阶段:①矽卡岩阶段。受到接触交代作用产生的强烈影响,受到接触面或重结晶两种作用带来的影响,围岩地层会形成大理岩、角岩,在接触交代影响下会出现透辉石等多种矿物,还存在着少量磁铁矿析出。角岩和大理岩为细粒状变晶结构,偶见纹层状黑云母,矽卡岩为细粒结色及块状构造;②退化蚀变阶段。生成含水及富挥发交代矿物,还存在着磁铁矿、黄铜矿等沉淀,为成矿的主要阶段,形成的脉石矿物有石英、角闪石等,金属矿为赤铁矿、磁铁矿等,存在着少量的透闪石、阳起石等,形成脉状、风脉状构造。进入到蚀变阶段后,生成含有铜、金的磁铁矿的同时,还存在铜-金矿化;③石英硫化物阶段。穿插交代及退化蚀变会形成多种矿物,临近岩体围岩会形成网脉矿体,距离较远区域分布着铅、银等矿物,多以石英、白云石等矿物形式存在,还存在黄铁矿、辉钼矿等金属矿物;④碳酸盐阶段。无矿方解石及石英脉填充于早期矽卡岩矿物或围岩内,该阶段不会成矿;⑤表生氧化期。地层表面及矿床上层部位与空气接触,会与矿石物质形成氧化反应,主要存在着赤铁矿、孔雀石等矿物,呈现为蜂窝状。

2.2 矿体类型及特征

环体接近轴向部位纵向断层是矿区边界,环形构造南为透镜环形构造,分布着数量较多的斑岩群,是矿化区域集中区域,主要特征有:①褶皱构造。褶皱为北向斜,位于复式向斜南部翘起端,两翼为宽缓短袖向斜。两翼不对称,东翼产状平缓,倾角范围10°~40°,存在玄武岩分布,矿区西翼倾斜角度为30°~60°,核心部位存在着四系残破积石,形成走向为南北的山间盆地。而且,两翼部分区段受到地质断层和火灿岩浆活动的影呼,呈现出断裂及节理发育特点,由于存在多次岩浆活动产生挤压,早期磁铁矿顶部有强烈微型揉皱,接触带及岩体外围褶皱两者间的滑脱带为重要赋矿部位;②断裂构造。区域存在隐人基底断裂,多组断裂露出于地表,按照断裂同矿关系可划分为控岩控矿断裂、破矿断裂,控矿断裂是南北向次级断裂,从北向南控制斑岩体分布,次级张性断裂在矿区为北向斜东翼近南北向断层,存在着透镜状、脉状含金矿体。破矿断裂为右旋横向地质断层,呈现出北东倾向,角度约为70°,地质断裂产生于成矿后期,导致矿区断裂发生位移,存在黑云母正长斑岩侵入。

1.2 金丝小枣浆烂果致病菌及主要症状 金丝小枣浆烂病致病菌主要为囊孢壳菌。果实感病后的症状表现是:果实白熟期病斑初为黄色小点,迅速扩大形成圆形红色病斑,病斑扩展快,病组织呈土黄色至浅褐色软腐,脓状,5~7天可导致整个果实腐烂。

红河特大桥元阳侧主塔桩基采用人工挖孔施工,含护壁挖孔直径3.1m,桩长40m,属于大直径人工挖孔长桩,怎样确保安全、保证质量是施工的重难点。

2.3 矿石特征

近年来,儿童性早熟发病率呈快速上升之势。常见的不规范诊治情况有:不做GnRH激发试验,只要有性早熟的表现就用GnRHa,而GnRHa对下丘脑-垂体-性腺轴没有启动的外周性早熟是没有治疗意义的;有的性早熟进展缓慢,骨龄大致正常,不需要GnRHa治疗,有的医生也盲目用了GnRHa;治疗过程不检测,剂量过小没有有效抑制性发育进程;治疗过程随意终止,性发育情况反弹后又开始治疗,造成性发育进程波动。

矿区发育为浅成富碱斑岩,深部和外围产出玄武岩,为正长斑岩、煌斑岩脉等,一些矿段还存在隐爆角砾岩等次火山角砾岩。与富碱岩体进行比较来看,本矿区岩脉不发育,顺层或切层形成于山坡一带,和少数矿脉存在一定联系。岩体分异、分带并不显著,和二、三叠系围岩,存在着较为显著的侵入及断层接触,少数的不整合接触。

3 岩体特征

3.1 岩体地球化学特征

(2)微量元素特征。不同类型岩体曲线呈现出右倾趋势,富集亲石元素为铷、钡、钾、锶、和铅元素,高场强元素有钽、铌、磷、钛等,铷元素强烈富集,表明岩浆分异有着较为强烈影响,钛元素亏损表明有着钛铁矿分离现象,不容易进入到熔体而存在于源区,磷亏损证明磷灰石从岩浆中分离,铌、钽、钛负异常,岩浆具有较为显著的岛弧岩特点,对微量图进行分析可以发现,配分曲线为总体重合状态,表明富碱班岩为同源岩浆生成,可由于不同样品具有差异性,正长斑岩微量元素有着更为广泛地分布,整体上大于石英正长斑岩。从含矿性角度来看,铷、钡、钾等元素的含量均不超过邻近矿区,长正长斑岩配分贡线中镥含量呈现出正异常,多是由于样品受污而引起。

(1)主量元素特征。采集钻孔及新鲜露头部位的矿石样品,通过无污染破碎处理手段成为200目样品,在实验室环境下对矿物主量元素等进行占比测试,二氧化硅含量区间为65%~71%,为中酸性-酸性岩类;里特慢指数介于2.33~5.36,可判定为钙碱性岩;氧化铝含量比较高,占比为13%~19%,为弱过铝质;全碱含量中氧化钠+氧化钾为10.2%,氧化钾/氧化钠为4.4,判定为钾质碱性岩;分异指数为90.6,固结指数为3.3,岩浆分异程度比较高,同时,氧化钙为2.16%、氧化锰1.33%、氧化钛0.037%,上述物质含量不高。所采集检测样品为碱性岩区域内,石英正长斑岩样品位于碱性花岗岩区域内,正长班岩临近碱性花岗岩边佛罗里达,其它样吕为钾玄岩。富碱斑岩氧化铝、氧化钛、氧化锰、五氧化二磷含量会随着二氧化硅含量增长而变少,为负相关性,氧化钙、氧化钠、氧化钾和二氧化硅比较分散,由于采集到样品来自于矿石开采区域,上述氧化物含量与样吕长时期受到蚀变和风化有着直接关系。岩石中的多数主量元素氧化物含量和二氧化硅含量相关为线性关系,可证明为一组同源岩浆演化产物。

三叠系地层分布较为广泛,也可以发现数量不多的二叠系地层,从下向上分别为灰绿色玄武岩、砂泥岩、杂砂岩、粉砂岩和玄武火山碎屑砂砾岩、白云岩、砂屑灰岩。该组具有一个不同的岩性区段,作为重要的赋矿地层,断层斑岩体接触带含有褐铁矿层时,会存在金矿体,第四系为褐红色、黄褐残坡积砂砾、粘土。环形构造地质所在三叠系地层是主体复杂褶皱三叠系玄开岩地层为主体穹隆构造。

3.2 成岩年代学研究

将获取到岩石样品破储为试验要求目数,通过重液及磁选方式提取出锆石,优化出具有透明特性且无裂痕颗粒,附着于环氧树脂表面,进行打磨处理后得到光洁的表面。对处理后的样品进行透、反射和阴极照相,确定出待测点位,采用激光剥蚀系统进行单点剥蚀,重复测定2个锆石样品并进行校正,锆石标准重现性约为1%,对数据进行处理并绘制谐和图。

女人俯身柜台,一款款地打量着。花奴站在柜台内,热情地招呼女人。女人看哪款,花奴就讲解哪款,一口一个姐,叫得亲热。女人只是看,不说话。玉敏从女人进店起,便一直尾在女人身后,热情招呼着。玉敏是店长助理,带班的。带班的不用站柜台,就站在店堂内。女人到了钻石柜,玉敏给花奴递了个眼色,自己仍站在女人右侧,帮衬着花奴。罗兰金店有这么个规矩,顾客挑选商品时,必须有两个店员同时接待,一内一外,相帮相衬。两张巧舌,更易激发顾客的消费欲,说服顾客的可能性更大一些。

在石英正长斑岩和正长斑岩中选取大小不等、无色透明颗粒,长度在100μm~400μm,宽度为50μm~150μm。阴极发光图中发现大量锆石颗粒存在较为清晰的振荡环,具有岩浆结晶特征。铀/钍比在0.48~1.34,如果铀/钍比大于0.5,变质锆石铀/钍比低于0.1,表明样品具有岩浆锆石成因。石英正长斑岩样品锆石中铀含量区间为243×10

~1713×10

,钍含量为68×10

~4343×10

,钍/铀值介于0.3~3.5;测点中铅/铀年龄加权均值为35.0±0.17Ma,置信度为95%。另一矿区石英正长斑岩锆石铀含量区间为272×10

~608×10

,钍元素含量为82.7×10

~639.×10

,钍/铀比区间为0.3~1.4,18个测点铅/铀年龄加权均值为35.1,置信度为95%。

岩体测的数据表明,两个矿区为同期产物且距离比较近,在深部已经连成一体,勘探时需要控制岩体和围岩接触带。通过矿区岩体年龄数据的完善,发现富碱斑岩来自同一时期,外围正长斑岩成岩年龄与矿区相同,存在着碳酸盐围岩发育,还存在着铁、铜矿化现象,通过对不同斑岩测年成果进行统计,选择可信度较高的分析方法,结合岩体产出及本次测试数据,岩浆活动成矿和石英正长斑岩等,形成时代多位于34Ma~37Ma,为主要的成矿期,外围探矿应该重点关注31Ma~37Ma。

矿区矿床受到斑岩等系统带来的影响比较大,由于一些矿床在后期受到地质表生作用影响下出现富集改造,受到不同氧化程度的影响,存在有氧化矿石、原生矿石两种不同的类型,氧化矿存在于地表以下130m左右的地层,氧化带界面标高的改变与石英正长斑岩有着直接的关系,受其影响则界面标高会持续变小。氧化带呈现出红褐色,这是由于存在褐铁矿等矿物质,矿间分布呈现出多孔状、网格状等构造,主要以褐铁矿为主,还含有赤铁矿、软锰矿、铜蓝等。原生矿分布在氧化界面下方,该类矿物间可构成自形晶结构、交代残余等,磁铁矿集合体为块状构造,黄铜矿、方铅矿等以浸染状分布在矽卡岩内,主要以磁铁矿、黄铜矿、硅灰石乖矽卡岩矿物构成,还存在微量的金、银等矿。

4 矿床成因探讨

(1)碱性斑岩与成矿关系。矿区以富碱斑岩体为主,不同类型矿体会形成矿体系,矽卡岩作为主体构成部分,分布于矿区外接触带,元素分布及存储规模与岩体类型相关,通过对同位素、流体进行研究,发现成矿与岩浆活动有着直接联系。

除了吃草,婆婆家的山羊还时常吃点好东西——山芋啊、花生啊、黄豆啊……婆婆的精心照料,让小山羊长得膘肥体壮,一身白毛油光水滑。

矿区内金矿床和富碱斑岩体在空上相近,多种金属元素矿化都与石英正长斑岩分布相关,石英正长斑岩金、铁、铜、铅、锌和银等元素都超出正长岩、花岗岩数十倍,是成矿的主要原素,金矿、辉钼矿等时线年龄为38Ma,表明成矿与石英正长斑岩有着直接的联系。以斑岩体为中心,不同类型矿物在平面上为环状分布,由内向外存在网脉斑岩矿体等热液脉型矿体。不同元素的分布呈现出环状,从内至外或从深至涨到均体现出多高温向低温元素的变化规律。

为了增加工作的进度,左小龙做了一个研究,他得知腋下和肛门的温度也是三十七度,所以他经常口含五支,每个腋下各夹五支,肛门里再插上五支,他称这是把自己用到了极限。每次把温度计从身体的各个位置拔出以后,他都仔细查看温度和做工,确定无误后用纸巾一抹,包装起来,往全国各地发货。

富碱斑岩为成矿物质和流体来源,矿区内地层含金性改变较大,蚀变砂页岩及蚀变灰岩含金性为3.3ppb、92.5ppb,远矿围岩含金和外围背景相符,近矿围岩中的矽卡岩含金量区间14.1ppb~195.0ppb,斑岩体金量区间在17ppb~32ppb,地层金丰度值明显提升,这是由于矿热液矿化引起的,表明地层中金不存在大规模迁出,还存在着外金的补充。通过对同位素特征进行研究,矿区中矿石和富碱斑岩中的硫、铅同位素相同,蚀变岩化斑岩及黄铁矿化灰岩的铅同位素和新鲜斑岩相同,矿化灰岩与新鲜灰岩有着较大的不同,灰岩成分中的铅源自蚀变流体,成矿所需的物质和火山岩浆活动有着直接的联系。从流体包裹体进行研究,成矿流体温度超过460℃,流体包裹气液相中钠/钾离子比值反映在成矿早期以岩浆流体为主。

(2)矿床形成机制。由斑岩型矿、矽卡岩型矿和热液脉型矿共同建立起的斑岩-矽卡岩成矿系统,与富碱侵入岩体有着密切的关系。矿区由高温高盐度、中高温高盐度、中低温低盐度三种流体包裹体,富碱进入到高温热液,再加上空气混合后会生成早期的矿流体,再与矿物分布的碳酸盐围岩接触会存在矽卡岩化等成岩作用,这样就形成了较为广泛的金磁铁矿。来自于富碱火山岩浆中持续不断的流体,受到空气中水分及降水影响而导致络合分触受到一定程度的影响,裂隙中存在沉淀并不断演化为矿体。随着原生矿床的影响,地质构造隆起及风化会使其进一步演化,再受到硫化物氧化形成的酸性物质,会使氧化进程不断加剧,矿体遇酸产生剥蚀现象而不断积集于地层表面,不断生成了规模较大的铁矿体。

5 结语

综上所述,通过对多金属矿床地质背景、地质特征、化学特征、成矿年代和同位素等方面的深入分析,对矿化类型特征、成矿来源、成矿时代进行了揭示,表明该矿床为斑岩-矽卡岩成矿体系、表生成矿体系,富碱斑岩为中酸性-酸性岩类,微量元素富集,轻稀土元素富集,表明演化过程和矿区岩体存在差异。

[1]潘振宁,付斌,翟利俊,李伟,薛建平.内蒙古哈达门沟金矿田矿床地质特征及成岩成矿模式[J].西北地质,2021,54(04):113-128.

[2]刘泉,李艳军,蔡恒安,李红梅,曾小华,孙孝峰,刘冬勤,谭俊.鄂东南付家山矽卡岩型(Cu-)W矿床成岩成矿时代及地质意义[J].地质科技通报,2021,40(05):210-222.

[3]汤贺军.新疆东准噶尔扎河坝及邻区古生代构造演化与成岩成矿研究[D].中国地质科学院,2021.

[4]尹政,赵正,陶建利,吴胜华,李宏伟,甘加伟,陈伟,李小伟.赣南合龙钨矿矿床地质、成岩成矿时代与成矿模式[J].岩石学报,2021,37(05):1531-1552.

[5]杨俊声.内蒙古二道河铅锌银多金属矿床成岩成矿作用[D].中国地质大学,2021.

[6]刘鹏,毛景文,汪礼明,曾载淋,卜安,高凤颖,许典葵.东南沿海早白垩世锡(钨)矿床地质特征、成岩成矿背景及找矿勘查启示[J].岩石学报,2021,37(03):683-697.

猜你喜欢
矽卡岩斑岩岩浆
试论岩体侵位机制对矽卡岩型矿床的制约
火山喷的不是火
岩浆里可以开采出矿物质吗?
对涞源县南赵庄铅锌矿床矿床特征及矿床成因研究
鄂东南铜山口铜—钼矿床地质特征及成矿机制分析
斑岩型铜矿的成矿地质特征及成因综述
狰狞的地球
东天山雅满苏铁矿床矽卡岩成因和矿床成因类型剖析
新疆西准噶尔斑岩成矿远景分析
浅谈粤东斑岩体与锡矿化的关系——以塌山锡矿区为例