白水洞
——楠木坑鉭铌矿床地质特征

2016-02-05 01:39张军民张强钟开云
地球 2016年12期
关键词:钠长石白云母水洞

■张军民 张强钟 开云

(江西省地质矿产勘查开发局赣西地质调查大队 江西 南昌330002)

白水洞
——楠木坑鉭铌矿床地质特征

■张军民 张强钟 开云

(江西省地质矿产勘查开发局赣西地质调查大队 江西 南昌330002)

白水洞—楠木坑 鉭铌矿床与燕山期岩浆岩在成岩过程中的多次涌动分异且自变质强烈有关:在构造上位于九岭隆起与萍乐拗陷带接合部,构造活动强烈。部分岩浆沿断裂上侵形成脉状鉭 铌矿床:部分构造复合部位上侵形成面型鉭 铌矿床。钠长石化与锂云母化与鉭 铌矿的形成有密切关系,岩石化学、矿物成分、矿物组合、蚀变现象等表明:本区 鉭铌矿床在成因上应属花岗岩型稀有金属矿床。

矿床地质特征

1 矿区概况

宜丰县白水洞—楠木坑矿床位于宜丰县与奉新县接壤处。自20世纪50年代至今先后进行过多次工作,70年代以后曾做过多次的鉭 铌、稀有金属、高岭土等矿产勘查。

2 地质特征

矿区广泛出露岩浆岩,活动期次较多,岩性复杂。自元古代至中生代分别有:九岭超单元(Pt3j1),甘坊超单元(PGF),古阳寨单元(J1G),高岭超单元(J3G1),和茜坑单元(K1xk)(见图1)。

图1 白水洞—楠木坑鉭 铌矿区地质图

高岭超单元(J3GL)由白水洞(J3Bsh)、石家里(J3Bshj)、野尾坑(J3YM)三个单元组成。

(1)白水洞单元、根据岩石后期自变质交代蚀变不同划分为J3Bsh1和J3Bsh2:

J3Bsh1:呈带状脉状展布,岩性为中细粒白云母花岗岩。

J3Bsh2:北东向展布,岩性为弱—中钠长石化中细粒白云母花岗岩,为白水洞—楠木坑矿区钽铌矿(化)体。见有锂云母化、云英岩化,具钽铌矿化。本单元白云母花岗岩与本区二云母花岗岩比较,各元素氧化物的平均丰度增大13倍。弱—中钠长石化、锂云母化白云母花岗岩与白云母花岗岩比较,除SnO2外均有明显增高,比值在2.2—5.81之间,而Ta、Nb则达4.57—5.45.说明当岩石这种蚀变俞强,且钠长石化和锂云母化叠加时,稀有金属丰度值更高,而达工业品位,形成工业矿体。

(2)石家里单元(J3Bshj):岩性为中粗粒白云母花岗岩。

(3)野尾坑单元(J3YM):呈椭圆形分布,岩瘤产出。岩性为中细粒斑状白云母花岗岩。

3 矿床构造特征

区域断裂构造发育,主要有两组:即东西—北东东向一组规模大,以铜鼓—奉新、甘坊—上富断裂、宜丰—新建大断裂为代表;北东—北北东向断裂亦较发育,一般成组出现。

但在矿区内断裂构造数量较少,仅有2条小规模断层,其中F1为近东西向,长度370米左右,位于矿区白水洞矿体南侧。F2位于矿区南东侧,呈“S”形,长度大于6千米,矿区内仅为其中段,总体倾向北西,倾角80°。破碎带宽处约20米。局部被第四系掩盖,破碎带由硅化岩、硅化花岗岩、碎裂石英脉构成,具硅化、糜棱岩化、绿泥石化、绢云母化,石英脉中还见有黄铜矿化,黄铁矿化等。

4 矿体特征

区内分布有燕山早期白水洞单元第二段之弱—中钠长石化中细粒白云母花岗岩矿体两条。

白水洞矿体平面上呈西端膨大,中、东段相对细长的“烟斗”状,总体走向55°,西端北北西倾,中—东段北西倾,倾角东部50°—75°,往西部局部变陡,全长约2320米,地表出露宽度3.00—265米。在中、东段呈脉状单向延长;西端出露较宽,似面形。矿体(Ta+Nb)2O5品位0.0051%—0.031%,平均品位0.016%,品位变化系数25.78%,矿体钽铌品位较均匀,变化不大,一般表现为与矿体的出露呈负消长关系,东段较薄,一般6—15米,钽的品位较高,Ta2O5大多数大于或等于0.010%,而矿体中西段厚度大于100米,则Ta2O5品位一般在0.005%—0.0074%之间,个别地段Ta2O5品位大于或等于0.010% 蘘,较富的钽铌矿体呈 状或柱状分布即矿化局部不太均匀。钠长石化也不太均匀,且多发育在以细粒为主的白云母花岗岩中,中细粒白云母花岗岩中较弱,钠长石化,锂云母化在矿体东、西两端较中部强:相对地表浅部较深部强,弱硅化仅在矿体的两侧局部见及。

巷口矿体位于巷口村西,平面上呈透镜状,中间大,两头逐渐变小尖灭。总体走向80°,走向延伸约694米,总体倾向南东,倾角60°—75°,局部较缓。在钻孔中沿倾向75—80米处,倾角变陡,大于75°。矿体在中间出露最宽为72米,平均出露宽度28.92米。矿体厚度中间最厚50米,西端约20米,东端35米,风化壳厚度23米左右,但深部局部仍见有风化—半风化的岩(矿)石。矿体(Ta+Nb)2O5品位为0.0043%—0.037%,平均品位0.0199%,品位变化系数21.26%。东部仅有一个样品为0.015%;中部的Ta2O5品位为0.0064—0.015%,平均0.00962%,西部只有5个样品Ta2O5为0.01%,其他均小于0.01%。在垂直方向上品位变化不大,局部有富集现象在总体上矿体的中上部品位较稳定,并略偏高,下部品位略低。破碎带中的Ta2O5+Nb2O5的品位一般低于工业品位,但在破碎带的上下品位均未受到大的影响。由地表到深部钠长石化锂云母化由强到弱,萤石化有由弱到强的趋势,在矿体底部钾长石化增强。从地表到深部,岩石粒度略有变细,岩石带浅玫瑰红色,暗色矿物增多,特别是钽铌锡石、钽铌铁矿增多,颜色褐黑。Ta/Nb小于1,多在0.5—0.9之间,而在钻孔中部分大于1。在组合样中稀有元素Li、Cs、Rb的品位较高,大部分可达伴生矿床的工业品位。

5 矿石矿物特征

5.1 矿石类型

矿石自然类型。控制程度较高的为风化白岗岩型,即工业类型的风化壳型矿床,局部见半风化型。其下伏存在着半风化和原生矿。

5.2 矿石的矿物成分

矿物成分及主要矿物特征:

矿区钽铌矿石中已查明的矿物有32种,其中金属矿物有:钽铌铁矿、锡石、细晶石、磁铁矿、赤铁矿、褐铁矿(针铁矿、水针铁矿)、闪锌矿、方铅矿、黄铁矿、磁黄铁矿、铜蓝、自然铜、自然银等15种,非金属有:斜长石(钠长石、钠更长石)、钾长石(微斜长石、正长石)、石英、白云母(绢云母)、高岭石、绿泥石、锆石、石榴石、电气石、磷灰石、独居石、方解石、菱铁矿、萤石等17种。由于钽铌矿产于钠长石化花岗岩中,含矿钠长石化花岗岩就是矿石,其矿物成分有以下特征:

矿石矿物成分与母岩矿物成分基本相同,只是有用组分相对富集,如钽铌铁矿、锡石为花岗岩的副矿物,而在钠长石化花岗岩中钽富集到0.01%,已达到工业要求,构成了钽铌矿体,而锡富集到0.13%,达到边界品位。主要造岩矿物经蚀变最终以钠长石、白云母、石英为主。

本区有用矿物组分相对比较简单,主要是钽铌铁矿和锡石为主,细晶石紧密连生在钽铌铁矿晶体上和部分锡石相对富钽,说明本区岩石地球化学特征富钽,贫二价阳离子,至使有钽进入锡石晶格及少量细晶石析出,其主要特征如下:

钽铌铁矿:为矿石中主要工业矿物,是钽、铌的主要存在形式。钽铌铁矿多呈单体状态,呈星散状分布于钠长石化花岗岩基质中,少量以自形—半自形晶粒出现,大多数呈不规则形态,镜下可见矿物呈碎裂结构产出。钽铌铁矿主要嵌布在钠长石、白云母、石英粒间,连生体统计表明:有60.3%与钠长石嵌连,34%与白云母嵌连。

钽铌铁矿呈黑色、褐黑色,金属光泽,褐、棕褐色条痕,强磁性。透射下为暗红色至红褐色,反射光下为灰白色带棕色色调,内反射为黄褐色至红褐色。

6 控矿因素及找矿标志

6.1 控矿因素

6.1.1 成矿母岩控矿

岩浆岩是区内成矿的重要条件之一;规模较大,能够提供充足的地能(热)场和矿质源,由于岩浆在成岩过程中有过多次涌动的分异,且自变质强烈,形成了有利成矿的钠长石化钾云母化细粒白云母花岗岩。

6.1.2 构造控矿作用

矿区处于九岭隆起与萍乐拗陷带接合部,构造活动较强烈。中生代由南东向北西方向挤压剪切,并结合西部、北部重滑作用,形成北东向、北东东向及与之配套的北西向张性正断层,在其复合部位,部分岩浆沿断裂上侵形成脉状钽铌矿床。

6.2 找矿标志

(1)岩浆岩标志:强钠长石化中细粒白云母花岗岩是钽铌矿床的赋矿前提,也是直接找矿标志。

(2)蚀变标志:蚀变类型和强弱是寻找富钽铌矿的重要标志。强钠长石化,尤其是配合锂云母化是钽铌矿的富集区段。

(3)构造标志:北东向和北西向、近东向断裂复合部位是控制岩浆上升的通道,也是寻找面型矿体的标志之一,而其派生的裂隙在一定程度上可指示寻找脉状钽铌矿体。

(4)地球化学异常标志:评价区内地球化学异常主要是水系沉积物和土壤化探结果所圈定的以Li、Be、Nb、Ta为主要组合元素的综合异常,各综合异常表明,凡是Li》800×10-6范围内则为钽铌矿体赋存区,这也是本区的又一直接找矿标志之一。

(5)重砂标志:钽铌锰矿、磷钇矿、锡石组合异常区是重要的间接找矿标志。

7 结束语

该矿床目前已扩展为多金属矿床,在综合研究工作指导下取得了相当的找矿效果,找矿前景还有扩大的可能。在区域内具有相同地质特征的地段还有多处。在矿区外围进一步工作,可能有新的发现。本文综合了大量野外实际资料金额测试数据,得出的结论性认识可能不尽成熟,有待检验和纠正。

[1]江西省区域地质志

[2]江西省宜春地区钽铌勘查评价

[3]地质辞典

图1 矿山工作的采矿车

4 结束语

综上,攀西地区地质条件复杂,地表中蕴藏着大量的资源,尤其是铅锌金属资源,为了更好的开发这些矿产资源,有效应用于社会生产生活,使其产生更高的价值我们必须对其进行高效的开发和利用。采矿的前提是找矿,本文结合自己的工作对攀西地区铅锌成矿地质条件进行深入的研究,进而详细的分析了找矿条件。但是矿床的形成是个复杂的过程,我们在以后的工作中还需要更多的加强学习和研究。

参考文献

[1]罗伟.四川省凉山州铅锌矿成矿地质条件及找矿前景分析 [J].四川地质学报, 2011,01:19-23.

[2]王勇军,吴兴宇,张虎,黄鑫,卢嘉陵,朱学才,任延鹏.四川布途金子铅锌矿地质特征及找矿前景 [J].山东科技大学学报 (自然科学版),2012,02:18-24.

[3]李阳,吴贤辉,李健,谭晓莲,吴荣道,白云,覃瑜,夏德伟.四川省甘洛苏雄向斜铅锌矿成矿地质条件与找矿前景分析 [J].四川地质学报,2012,S2:128-133.

[4]贾莉红.四川省宁南县银厂沟-骑骡沟铅锌矿床地质特征 [J].中国西部科技,2013,06: 50-51.

F407.1[文献码]B

1000-405X(2016)-12-1-2

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