广东省韶关市瑶岭钨矿周边矿区矽卡岩型钨矿床地质特征及成矿预测

2022-12-16 07:52
世界有色金属 2022年17期
关键词:钨矿矽卡岩区段

徐 浩

(广东省有色金属地质局九三二队,广东 韶关 512026)

1 区域地质背景

区域上位于大东山—贵东—九连山东西向构造岩浆带中部,华南加里东褶皱带、后加里东隆起湘南—粤北海西—印支凹陷区内,九连山穹褶断束之西端瑶岭复背斜。矿区位于区域东西走向的大东山贵东岩浆岩构造带及北东走向的北江断裂带与的交汇部位,位于曲仁盆地与瑶石梅断褶带的汇合部位。出露的地层有寒武系水石组上亚群、奥陶系、泥盆系(扬溪组、春湾组、天子岭组、帽子峰组)、第四系。区内出露的褶皱构造为枫湾向斜的北东扬起端和瑶石梅段褶带的西段[1]。区内断裂发育,断裂构造主要有北东向、北西向、近南北向及近东西向四组。矿区地表出露白基寨花岗岩体及石英斑岩。

2 矽卡岩型钨矿床地质特征

2.1 地层

瑶岭钨矿白基寨区段地表出露第四系(Q)、泥盆系春湾组(Dc),由老到新描述如下:

泥盆系春湾组(Dc):褐黄色薄层状泥质粉砂岩、灰白青灰色中厚层状石英砂岩互层,间夹浅灰色薄层状泥质粉砂质灰岩,厚度大于120m(未见顶,未见底)。

第四系(Q):坡积的砂、砾和砂质粘土,松散,未胶结成岩。与下伏地层角度不整合接触。厚度0~10m,平均厚约3m。

2.2 构造

瑶岭钨矿白基寨区段位于区域性枫湾向斜—大塘的北东扬起端。区内主要断裂构造是以北西西组为主的竹园断裂,该断裂间距约2km,成组平行产出分布,属逆冲断裂,使老地层逆冲于新地层之上。走向北西西,倾向北北东,中等倾斜,倾角50°,其上盘可见出露地层奥陶系,寒武系,下盘则出露泥盆系地层,可见垂直断距超过400m。枫湾向斜与瑶石梅断褶带两者的结合面则为竹园断裂。沿该断裂可见有巨大的石英斑岩岩墙(λπ)侵入[2]。区内见一组北东东向组裂隙并有热液充填形成绢云母石英脉;见多条小断裂构造,为成矿后断裂。基岩地层产状平缓,倾向北西、西、南西,倾角5°~20°。

2.3 岩浆岩

瑶岭钨矿白基寨区段出露白基寨花岗岩体(γ52(3)),浅灰白色至浅肉红色,矿物成份主要为长石、石英、黑云母,等粒结构,长石呈半自形晶,晶粒大小1mm~5mm,石英白色到无色,它形晶,黑云母成磷片状。

2.4 围岩蚀变

瑶岭钨矿白基寨区段常见普遍的角岩化和矽卡岩化,主要是区内花岗岩体与春湾组地层广泛接触所致。其中最普遍的蚀变现象是角岩化,由春湾组地层中的碎屑岩经热接触变质重结晶而成;其次是矽卡岩化,由春湾组地层中的碳酸盐岩经接触交代作用而成。

2.5 磁法异常特征

区段北部、中部矽卡岩出露区,勘探线300线至310线,出现正磁异常,由矽卡岩内的微量磁铁矿体所引起[3]。花岗岩出露区则未见磁异常,或仅见弱磁异常和负磁异常;磁法异常特征详见图1。

图1 瑶岭钨矿白基寨区段磁异常等值线图

2.6 土壤地球化学元素异常特征

瑶岭钨矿白基寨区段在中部和北部矽卡岩出露区可见广泛的钨元素土壤地球化学异常,主要表现在矽卡岩型白钨矿体出露范围。区段内钨异常最高峰值>1000×10-6,一般值为80~160×10-6,南部花岗岩出露区无异常,从勘探304线至308线,则未见明显异常,原因是矽卡岩层被粉砂岩覆盖未出露地表。W元素土壤地球化学异常特征详见图2。

图2 瑶岭钨矿白基寨区段土壤地球化学钨元素异常等值线图

3 矿体特征

泥盆系春湾组与白基寨花岗岩体广泛接触,形成角岩化和矽卡岩化蚀变现象。矽卡岩化主要是由春湾组地层中的碳酸盐岩经接触交代作用而成[4,5]。矿床类型为矽卡岩型白钨矿,矿层赋存于白基寨花岗岩体外接触带矽卡岩中,呈“薄层状”,与地层产状一致,产状平缓,倾向北西、西、南西,倾角5°~20°,已控制401线-408线,长度1070m、工业矿块的平均矿体厚度为2.64m~6.96m,WO3平均品位为0.150%~0.207%。主要矿体的基本地质特征概括如下:

矿区共有(KC1、KC2、KC3)3个矽卡岩型矿体,矿体东至420线,西至433线。KC1、KC2号为主矿体。KC1号矿体标高分布于标高+574.53m~+457.60m,Ⅱ号矿体标高位于+563.98m~+390m,Ⅰ号及Ⅱ号整体连续,形态起伏较为规律,与地层产状一致,Ⅲ号矿体标高位于+548.38m~+391.20m,呈零星分散状。通过矿体矿化形态、特征、空间分布及起伏规律等特征所圈定的3个矿体,其矿体厚度相对稳定性、矿体形态相似性均有所保障。在矽卡岩蚀变带内可见矿体北北东方向呈似层状或透镜状赋存,平行重叠于空间上,其总体形态与岩体接触形态较为相似呈半环分布,倾角5°~20°。矿体多集中在岩体突出接触带两侧,(KC1、KC2)单个矿体长428m~935m,宽39m~369m,最大厚度达20.93m。

表1 矿体品位、规模统计表

4 矿石特征

4.1 矿物组成与结构构造

矿物组成:金属矿物主要有:磁铁矿、白钨矿、含锡矿物(锡的赋存状态尚未查明)、方铅矿、黄铁矿;脉石矿物主要有石英、黝帘石、石榴石、绿帘石、绿泥石、萤石;次生矿物主要有绢云母、高岭石、褐铁矿。矿石结构:土状结构,矿物表面已风化,矿物相互分离。矿石构造:硬土状,半岩半土状,松散,易碎。白钨矿呈浸染状分布,分布较均匀。矿物特征:主要有用矿物有白钨矿少量黄铁矿及微量锡石。白钨矿:呈自它形-自形晶粒状结构,亦有聚集成团粒状集合体分布,粒度多在0.05mm~0.1mm,常与萤石、长石密切共生。白钨嵌布粒度范围较宽,大多在0.4mm~0.074mm之间,属于中粒嵌布。

4.2 矿石化学成分

全区矽卡岩型钨矿的三氧化钨平均含量(WO3)0.188%,已达到工业开采质量要求。根据选矿资料分析,其中Sn元素达伴生有用组分评价指标。

表2 周边矿区钨矿石原矿化学多元素分析结果

4.3 风化特征及矿石类型及品级

矿床类型为强风化的矽卡岩型白钨矿床。受强风化影响,矿石呈灰黑色,土块状,半岩半土状,保持岩石外观,锤击即碎呈砂土状,略具可塑性。根据矿石主要金属矿物含量和选矿资料,矿石工业类型为矽卡岩型白钨矿石。根据可选性试验报告,白钨精矿品位均大于65%,矿石品级为一级Ⅰ类。

5 矿床成因

5.1 成矿地质体

矿床成因属矽卡岩型白钨矿床。

白基寨区段南部出露花岗岩体,岩体形态呈岩基状,向北倾伏,隐伏于泥盆系中统春湾组地层之下,为区段内白钨矿床的形成提供了成矿物质来源,为矽卡岩型白钨矿成矿地质体。

5.2 成矿构造

成矿岩体顶部凸出部位外侧产出白基寨矽卡岩型白钨矿,其早期成矿流体产自于岩浆岩,受岩浆热液演化,富含流体的边部所形成大规模的矽卡岩。白基寨区段内岩体接触带产状较平缓,倾角一般<20°,缓倾斜接触带有利于大规模矽卡岩形成。

春湾组地层岩性为砂岩、粉砂岩夹碳酸盐岩,受构造应力作用,含矿岩浆热液沿层间剥离和破碎带运移,易发生层间剥离和破碎,与碳酸盐岩地层交代形成矽卡岩化,矽卡岩的产状与地层产状基本一致,其形态为透镜状和似层状。

含矿热液垂向运移通道的形成,主要受岩体侵位时的顶托作用力,在岩体上方形成一组走向北东东向的构造裂隙所致,同时与产状平缓的层间剥离和破碎带贯通,从而形成透镜状和似层状矽卡岩型白钨矿床(图3)。

图3 白基寨矽卡岩型白钨矿成矿模型示意图

5.3 找矿标志

主要找矿标志为:钨矿密集区是寻找本类矿床的有利地区。燕山三期花岗岩与碳酸盐岩接触,发生交代作用形成矽卡岩,是寻找本类矿床的地质特征标志。物化探异常中出现磁法异常及钨元素主成晕元素的异常可作为其找矿标志。

6 成矿预测

瑶岭钨矿矿床成矿作用推测与酸性侵入岩浆作用有关,参照区域内多数相似类型矿床成因分析,矿床的成矿岩体多为复式岩体,受岩浆热液活动多阶段、多期次侵位影响所致。成矿地质体白基寨区段为黑云母花岗岩。通过瑶岭钨矿矿床成矿地质体、成矿构造等内容,总结瑶岭矽卡岩型找矿预测模型特征如下(图4):

图4 瑶岭钨矿矽卡岩型钨矿找矿预测地质模型

岩体形态:呈岩株、岩枝、岩脉,顶部接触面平缓。岩石类型:岩性为燕山三期中细粒黑云母花岗岩;矿体空间位置:位于岩体接触带外侧,矽卡岩<1km;主要控矿构造:张性断裂裂隙控制硫化物矿体,隐爆网脉控制矽卡岩;成矿结构面:硅钙面控制顺层状矿体,顶部接触带控制矽卡岩的分布;围岩蚀变:硅化主要产于矽卡岩与岩体间,岩体接触面外侧碳酸盐岩发育矽卡岩化,自上而下为脉状→块状;矽卡岩矿体形态:呈透镜状、似层状。

通过成因分析燕山三期花岗岩是瑶岭钨矿的成矿地质体,同时根据其区域内石英脉型钨矿与花岗岩型钨矿的结构面及本区矽卡岩型钨矿与成矿地质体的空间关系判断,石英脉型钨矿有利的成矿部位应该是燕山三期岩体的顶部,受岩体向北西侧伏影响,石英脉型钨矿密集产出的位置成矿有利,同时区域北西方向深部找矿潜力较好;矽卡岩型钨矿有利的成矿部位应该是燕山三期顶部与碳酸岩接触部位,结合区域物化探异常,在白基寨区段周边矽卡岩蚀变带具有一定的找矿潜力。

7 结论

通过对瑶岭矽卡岩型钨矿床地质特征、矿体赋存的地质条件、控矿地质因素成矿地质体及成矿构造的分析,建立了成矿地质模型,确定了燕山三期花岗岩是瑶岭钨矿的成矿地质体,根据其区域内石英脉型钨矿与花岗岩型钨矿的结构面及本区矽卡岩型钨矿与成矿地质体的空间关系判断,矽卡岩型钨矿有利的成矿部位应该是岩体顶部与碳酸岩接触部位,白基寨区段周边矽卡岩蚀变带具有一定的找矿潜力。该区矽卡岩型钨矿体的发现及成矿模式的建立,为全国相似钨矿床类型其资源潜力调查提供了较好的指导意义。

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