平南县三门铜钨矿床地质特征及找矿建议

2023-09-07 23:16钟春梅庞年祥
南方自然资源 2023年7期
关键词:角岩钨矿花岗

◎钟春梅,庞年祥

广西平南县三门铜钨矿床位于平南县城345°方向约33 千米处的六八村一带,研究区面积2.53 平方千米。在钦杭成矿带中南段大瑶山隆起金多金属成矿带上,广泛发育有加里东—燕山期与花岗岩有关的钨、钼、铜、铅、锌多金属矿产。近年来,地质工作者相继在该研究区发现了苍梧县社垌钨钼矿、苍梧县武界钨钼矿、藤县大黎铜钼矿等,并在平南县三门首次发现了花岗斑岩型钨矿床——三门铜钨矿床。这一发现丰富了广西钨钼矿床类型,显示出该研究区钨矿有较大的找矿潜力。笔者对三门铜钨矿区成矿地质背景和矿床地质特征进行综合分析,对矿床成因及找矿前景进行初步探讨,并提出找矿建议。

一、成矿地质背景

三门铜钨矿床(见图1)位于大瑶山隆起南缘金多金属成矿区,凭祥—大黎深大断裂的北东段。该区域出露地层主要为寒武系和泥盆系。寒武系为一套浅变质碎屑岩,鲍马层序特征明显;泥盆系为一套浅海相碎屑岩、石英砂岩,不整合覆盖在寒武系之上。矿区历经了加里东期、印支期和燕山期等多期活动,褶皱断裂发育,以轴向近东西向的大瑶山复背斜及北东东向的凭祥—大黎深大断裂为格架,叠加有近南北向的蒙山—林垌断裂及陈塘断裂,以及次一级的北东向、北西向断裂;北东东向断裂交汇处往往有岩体侵入和金银多金属矿床产出。

该区域岩浆岩较发育,多呈脉状、岩墙和小岩株产出,岩浆岩侵入期有加里东晚期的社垌花岗闪长斑岩体、社山花岗闪长岩体、罗平花岗斑岩(脉)群,燕山早期的岭脚黑云二长花岗岩体、三家黑云母斜长花岗岩小岩株,燕山晚期大黎石英二长岩、石英二长斑岩等。

隆起区的矿产素以金矿闻名,已发现的金矿床(点)多达200 余处。近年来,地质工作者相继发现了与花岗岩有关的社垌式脉型钨钼矿、大黎式斑岩型铜钼矿、珊瑚式石英脉型钨锡矿等矿产。

总之,三门地区的罗平花岗斑岩(脉)群处于深大断裂及隆起边缘,并叠加多期次的构造运动,具有较好的成矿地质条件,对钨钼成矿十分有利。

二、矿床地质特征

(一)地 层

矿区出露地层有寒武系与早泥盆世。寒武系为一套深海盆陆源碎屑砂页岩及少量硅质岩,鲍马层序列特征明显。据广西矿产资源潜力研究资料,寒武系成矿元素背景值高,黄洞口组地层金、银、铜、锌、锡、砷、锑等元素有局部或稳定层位富集特征,是矿区金多金属矿的主要矿源层。早泥盆世沉积了一套碎屑岩,主要为底砾岩、不等粒砂岩及泥质粉砂岩夹泥岩,不整合覆盖于寒武系黄洞口组之上(见图1)。

(二)构 造

1.褶皱。该矿区东部为由寒武系地层组成的复式褶皱,岩层整体上呈东西走向,倾向南南东为主,倾角较陡,多在70°以上,小褶皱发育。而泥盆系下统莲花山组分布于矿区西侧,呈南北走向,倾向南西西,倾角19°~29°。

2.断裂。凭祥—大黎深大断裂从矿区北西侧通过,呈北东—北东东舒缓的波浪形展布,总体倾向南东,倾角为80°左右,主要表现为角砾岩化、硅化、石英脉发育。该断裂为矿区一条控岩、控相、控矿的重要断裂。

次级断裂共3 组,由近南北向的F2、F3及近东西向的F4 以及北东向的F5、F6、F7 断裂组成。其中F2、F3 断裂位于矿区中南部,呈近南北向分布,倾向西,倾角51°~82°,长度100~230 米,宽0.4~1.2 米,带内由硅化角砾岩、压碎岩及石英脉组成,普遍具有硅化、黄铁矿化、黄铜矿化及钨矿化。F5、F6、F7断裂位于矿区中部,呈北东向分布,倾向南东,倾角71°~83°,长度约200米,宽0.59~3.69米,岩性为构造角砾岩、压碎岩,具有黄铜矿化、钨矿化及硅化、黄铁矿化,铜钨矿体赋存于断裂中。该矿区内的3 组次级断裂破碎带普遍具有铜钨矿化,是矿区内断裂破碎岩型铜钨矿的主要容矿构造。

(三)岩浆岩

该矿区为罗平花岗斑岩(脉)群的西段,在约0.10 平方千米内,共计发现有19条花岗斑岩脉。根据《广西壮族自治区区域地质》,研究区岩体的同位素平均年龄值在377 百万~418 百万年之间,属于加里东期形成的产物。岩脉主要呈东西向产出,脉长300~1 900 米(矿区内为300~400 米),宽20~90 米,形态以长条状为主,次为不规则状,倾向南南东,倾角60°~86°,深部有分枝复合现象,侵入于寒武系黄洞口地层内,呈侵入接触关系,其热液蚀变有角岩化、硅化、黄铁矿化、石英细脉发育,角岩化带宽20~100 米。

花岩斑岩的主要矿物成分为石英、斜长石、钾长石、黑云母、黝帘石。其中石英约占15%~20%,呈不规则粒状,大小0.30~1.30毫米;斜长石约占30%~40%,呈半自形—自形板状晶形;钾长石约占15%~35%,呈半自形板状;黑云母占比不足1%,呈自形片状;黝帘石占比不足1%,呈细小柱状、粒状。斑晶含量为30%~50%,副矿物有独居石、磷灰石、锆石、黄铁矿、白钨矿、黄铜矿、辉钼矿等。岩石热液蚀变作用较强,主要有硅化、绢云母化、绿泥石化,石英呈脉状穿插交代。其成矿元素钨、锡、钼、铅、锌普遍高出地壳克拉克值的几倍或十几倍,并赋存有钨矿体。这表明花岗斑岩体具有形成钨、钼、铜多金属矿的专属性。

(四)蚀 变

罗平花岗斑岩(脉)群分布区普遍发生了与岩浆活动有关的热液蚀变作用,主要有角岩化、云英岩化、黄铁矿化、绢云母化、绿泥石化,局部石英细脉较发育。蚀变范围与花岗斑岩脉分布一致,并具有一定的分带性。沿岩脉中心强度较高,大部分矿物已重结晶,岩石质地坚硬,岩性从岩体向外(围岩)依次为角岩、角岩化砂岩、角岩化粉砂岩。蚀变带宽在100~350 米之间,共划分为强、中、弱3 个蚀变带,其中在岩体内及强蚀变带(一般宽为60~100 米)具有较强的硅化、黄铁矿化,并伴有钨钼矿化,为钨矿体次要赋存层位,这显示了与岩体接触蚀变带成矿地质特征。

(五)地球化学特征

据1 ∶20 万桂平幅区域化探成果显示,三门至六岑一带(Hs-20)化探异常呈北西西透镜状分布,长约10 千米,宽为5~6 千米,面积56.4 平方千米,主要异常元素有金、砷、钨、铜、钼、银等,且异常强度高,局部具有内、中、外三带,此外还有镉、汞、铋、铅、锌、锑、钡等元素分布。东部以金、砷、银、铅、锌、锑、钡等元素为主,与六岑金矿床大致吻合,而钨、铜、钼、铋等异常元素与花岗斑岩(脉)群分布有关。黑钨矿、白钨矿重砂二级异常分布,面积15 平方千米,这显示了与岩浆热液活动有关的钨钼矿床地球化学异常特征。

三、矿体特征及成因分析

矿区目前发现的矿体有花岗斑岩型钨矿和断裂破碎带蚀变岩型铜钨矿2 种。其中斑岩型钨矿为重要矿床,具有较大的找矿潜力。

(一)花岗斑岩型钨矿体

该矿体分布于花岗斑岩脉中的内外接触带上,笔者通过对研究区5 个含矿斑岩(脉)体的评价,初步圈定21 个钨矿体(见图2)。根据钨矿体所赋存的地质体(岩性)划分为2 个类型,即产于花岗斑岩体内及其接触带和产于角岩化带中的钨矿体。矿体长度为100~400 米,厚度一般为2.68~17.82 米(最厚为34.90 米),出露标高最高为+330米,最低标高为-180米,Wo3平均品位为0.067%~0.276%。其中厚大的矿体均在斑岩体内或内接触带上,如④-8 钨矿体,矿体产于矿区中部的④号花岗斑岩脉的内接触带中,赋矿岩性为花岗斑岩、角岩,矿体呈近东西向,倾向南东,倾角在75°左右,控制矿体长度300 米。在0 线ZK001 至ZK002 之间控制矿体斜深300 米,控制矿体最高标高为+225 米,最低标高为-180 米。矿体呈脉状、似层状,厚度为4.28~73.30 米,平均厚度30.01 米。Wo3品位为0.064%~0.66%,平均品位0.111%。其中工业矿体长度约200米,平均厚度29.23 米,Wo3平均品位0.170%,矿体具有分枝复合现象。从目前钻孔控制情况看,矿体往深部呈厚度变小的趋势。

图2 0 线地质剖面图

钨矿石自然类型可分为斑岩型钨矿和角岩型钨矿。矿石结构有半自形晶粒结构、自形晶粒结构及它形—自形晶粒结构等。构造为浸染状构造、网脉状构造等,金属矿物有黄铁矿、黄铜矿、白钨矿、辉钼矿等,脉石矿物主要为钾长石、斜长石、石英、黑云母等。

(二)断裂破碎带蚀变岩型铜钨矿体

该矿体分布于矿区中部及南部,产于F2、F3、F4、F5、F6 断层中,共圈定5 个矿体。矿体长度为150~160 米,厚度为1.13~1.87 米,Cu 品位为 0.270%~0.590%,Wo3品位为0.070%~0.390%。其中Ⅳ号铜钨矿体产于F5断裂破碎带中,呈脉状产出,走向北东35°,倾向南东,倾角71°~85°。矿体长度为160米,厚度为0.98~2.34 米,平均厚度1.64 米,单工程Cu 品位为0.051%~0.910%,平均品位0.590%;Wo3品位为0.136%~0.440%,平均品位0.237%。赋矿岩性为压碎岩及构造角砾岩,围岩为角岩、花岗斑岩。

(三)成因分析

研究区钨矿体分布在志留世花岗斑岩(脉)群中,成矿元素为钨、钼等典型高温指示元素,围岩具有角岩化、硅化等特征,矿体主要产于斑岩脉体内或角岩化带中,矿石类型为斑岩型钨矿和角岩型钨矿。据此,笔者初步确定为与岩浆活动有关的中高温热液矿床——花岗斑岩型钨矿床。

四、找矿前景

1.研究区位于大瑶山隆起金多金属成矿带的北东段,处在凭祥—大黎深大断裂由北东向转向北东东向的转折部位,并处于隆起区边缘与近南北向断裂交汇处。该区域经历了多期次构造活动,褶皱断裂构造发育,岩浆及热液活动强烈,持续时间长,为铜钨矿的形成提供矿源基础。

2.在大瑶山隆起处,尤其是该矿区东部,一些与岩浆岩有关的钨钼矿床相继被发现,如苍梧社垌钨钼矿、苍梧大河银钨矿、藤县大黎铜钼矿等,以及产在大瑶山隆起东段的广东封开园珠顶铜钼矿床等,矿床规模达到中、大型,这显示该地区钨钼矿具有巨大的找矿潜力。该矿区罗平花岗斑岩(脉)群处于区域深大断裂旁侧,成矿地质条件十分有利,多期次构造活动的岩浆侵入有利于深源的矿物质加入、汇聚、沉淀并富集,具有较大的找矿潜力。

3.矿区岩浆岩比较发育。目前笔者仅对罗平花岗斑岩(脉)群的西段进行了初步普查评价,发现花岗斑岩脉及围岩具有较强热液蚀变作用,钨、锡、钼、铋等元素化探异常及黑钨矿、白钨矿重砂异常分布,普遍含钨钼矿化。花岗斑岩脉内外接触带均有利于钨矿体的形成,已发现的斑岩型钨矿具有较大的规模。下一步工作中,可对三门地区花岗斑岩型钨矿床成矿地质背景、成矿地质特征、矿化富集规律、时空分布规律等进行进一步分析研究,寻找中、大型花岗斑岩型钨矿床。

五、建 议

1.三门铜钨矿床的首次发现显示出该地区钨钼矿具有较大的找矿潜力,也说明了该地区成矿地质条件十分有利。建议相关部门对矿区东部、南部的斑岩(脉)群开展普查—详查找矿工作,同时加强对已知矿体深部的勘查评价,进一步扩大矿区找矿成果。

2.加强三门钨矿外围区域找矿评价工作,尤其应重视处于区域深大断裂旁侧的花岗斑岩(脉)群分布区,并叠加有断裂构造和地球化学金、砷、钨、铜、钼、银等元素异常的区域,力争在花岗斑岩型钨矿找矿上取得新的突破。如三门铜钨矿区南西约30 千米的桂平三家黑云母斜长花岗岩小岩株,其成矿地质条件与三门铜钨矿区十分相似,该岩株处于凭祥—大黎深大断裂北东段,侵入寒武系黄洞口组第三段地层中。岩石蚀变强烈,长石普遍具有较强的绢云母化、泥化,黑云母已变成白云母,整个岩珠及其外接触带普遍见黄铁矿化,局部见有黄铜矿、蓝铜矿、辉钼矿。主要元素有钨、钼、锡、铜、铅、锌、砷、铋等,含量均高出世界酸性岩平均含量的几倍至几十倍。同时根据1 ∶20万桂平幅区域化探成果,有金、铜、钼、砷、银、钨等元素异常分布,而且异常强度较高,局部具有内、中、外三带。该矿区工作及研究程度较低,目前仅发现了规模较小的与岩浆热液活动有关的铜钼矿(化)体,建议优选靶区开展普查—详查工作,力争实现找矿新突破。

3.加强综合研究,强化对三门地区花岗斑岩型钨矿床成矿地质背景、成矿地质特征、矿化富集规律、时空分布规律等的分析研究,总结规律,指导今后找矿部署,寻找中、大型花岗斑岩型钨矿床。

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