湖南汝城县小垣钨多金属矿床地质特征及矿床类型

2022-10-21 10:31陈荣华
世界有色金属 2022年13期
关键词:矽卡岩石英花岗岩

王 炼,陈荣华

(湖南省矿产资源调查所,湖南 郴州 423000)

湖南省汝城县小垣钨多金属矿床为一个大型钨、钼多金属矿矿床。本文通过对该矿区地质资料的综合研究,对该矿床的地质特征及矿床类型进行总结,初步浅析钨多金属矿矿床成因。

1 成矿地质背景

1.1 区域地质背景

矿区位于华南褶皱系(Ⅰ)赣湘桂粤褶皱带(Ⅱ)湘桂粤拗陷(Ⅲ-2)与赣南粤北隆起(Ⅲ-3)的衔接部位。区内地层复杂;构造活动强烈,岩浆岩分布广泛,且以酸性岩为主。伴随构造运动和岩浆活动而形成一系列的蚀变与矿化。在花岗岩内顶部形成蚀变岩体型钨矿床;在花岗岩与碳酸盐岩接触带而形成矽卡岩型钨钼矿床、在花岗岩内及其外接触带的硅铝质岩石中形成热液裂隙充填型钨钼锡铅锌等矿床(图1)。

图1 湖南省桂东—汝城地区地质矿产略图

1.2 矿区地质特征

1.2.1 地层

矿区出露地层较复杂,主要有元古界震旦系(Z)深海浊流相浅变质碎屑岩系,上古生界泥盆系(D)浅海相碳酸盐岩和碎屑岩系,及中生界下统侏罗系(J2)红色陆相矿碎屑岩系(图2)。

图2 湖南省汝城县小垣矿区钨多金属矿地质简图

1.2.2 构造

区内构造发育,以断裂构造为主,褶皱构造次之。古北西西向构造为基底构造;北北东—北东向构造与本区成岩、成矿作用的关系也最为密切。其中成矿前构造控制了矿田内的构造轮廓和岩浆岩侵入方向;成矿期构造控制了本矿田含钨矿脉的展布,系容矿构造;成矿后构造极其微弱。

1.2.3 岩浆岩

区内岩浆活动频繁,为诸广山岩体的一部分,具有多期、多阶段侵入的特点,诸广山岩体是一个同源、多期、多次的复式岩体,有燕山早期第一阶段侵入的呈岩基产出的主体期(γ52-1)中粗粒斑状黑云母花岗岩花岗岩;燕山早期第二阶段第一次侵入的(γ52-2a)和第二次侵入的(γ52-2b)的细中细粒斑状黑云母花岗岩呈岩株、岩舌产出,与成矿关系最为密切,是本区钨多金属矿的主要成矿母岩。

2 矿床地质特征及矿床类型

2.1 主要矿床类型的矿体特征

矿区内主要矿床类型的矿体,有岩体型钨矿体、石英脉型钨矿体、矽卡岩型钨矿体。

2.1.1 岩体型钨矿体

产于震旦系下组砂质板岩中,主要分布于头天门矿段,共圈出了8个钨矿体,其中Ⅰ-1矿体规模最大,为区段内主要矿体,次为Ⅰ-3矿体(主要矿体特征见图3、表1)。

图3 小垣矿区联合剖面图

表1 岩体型钨矿体特征表

Ⅰ-1矿体:矿体主要赋存于细粒花岗岩墙中上部,呈透镜体或扁豆状产出,具分枝复合现象,走向北东10°~28°,平均为北东16°;倾向SEE,倾角53°~83°,分布在46线—61线,已控制长度1650m,倾向延深150m~400m。矿体赋存部位多在1300m~1100m标高之间,局部地段可达1000m标高以下。矿体平均品位(WO3)为0.315%。

2.1.2 石英脉型钨矿体

呈脉状赋存于Ⅰ号方解石石英大脉及旁侧的石英细脉中,见有四个矿体。Ⅰ-1矿体为主要矿体,Ⅰ-2、Ⅰ-3、保1矿体为次要矿体,规模较小,分别位于Ⅰ-1矿体的上部或Ⅰ号大脉旁侧的次级构造破碎带中,呈脉状产出,矿体厚度1.44m~4.90m。主矿体特征如下:

Ⅰ-1矿体:赋存于Ⅰ号大脉中,呈脉状充填,其走向为近南北,倾向东,倾角较陡,为70°~84°。分布于16-20线740中段以下540m标高以上位置,矿体长度长500余米,倾向延深200m。厚度0.30m~9.0m,平均3.75m。WO3平均品位为0.347%。

矿脉主要有益组分为钨,共(伴)生有益组分为钼和铋,其主要矿物分别为黑钨矿、白钨矿。矿体平均品位(WO3)为0.494%。

2.1.3 矽卡岩型钨矿体

区内矽卡岩型钨矿体分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ号矿体,其中Ⅰ号矿体为主要矿体(见表2)。

表2 矽卡岩类型矿体特征一览表

Ⅰ矿体(崎岭背)

Ⅰ矿体,是区内规模最大的含矿矽卡岩体,主要产于角岩与大理岩层之间,属产于花岗岩外接触带的层间矽卡岩。Ⅰ号矿体走向为325°,倾向235°,倾角10°~30°,呈似层状一透镜状产出,长达384m,宽220m~320m,平均厚度为10.78m。矿石中主要有益组分为钨,伴生有益组分为锡。矿体平均品位WO30.284%,Sn 0.109%。

2.2 各类型矿床的矿石特征

2.2.1 岩体型钨矿石

矿石的矿物成分比较复杂,种类繁多,主要金属矿物成分为白钨矿、黑钨矿、辉钼矿、辉铋矿,次为磁铁矿、黄铁矿等;主要非金属矿物成分为微斜条纹长石、黑云母等。

矿石结构主要为自形~半自形晶结构及交代残余结构。矿石构造主要为浸染状构造。

2.2.2 石英脉型钨矿石

矿石中的矿物成分较为复杂,主要金属矿物成分为黑钨矿、辉钼矿、辉铋矿、白钨矿,次为黄铁矿、磁黄铁矿等;主要非金属矿物成分为石英,长石、绿泥石等。

矿石结构主要为自形~半自形晶结构、它形晶结构及交代残余结构。矿石构造主要为浸染状构造,少量团块状构造。

2.2.3 矽卡岩型钨矿石

矿石中矿物成分复杂,主要金属矿物成分为白钨矿、锡石,次为黄铁矿、磁黄铁矿、方铅矿等;主要非金属矿物成分为石榴石、透辉石等。

矿石结构主要为交代-残余结构、自形~半自形变晶结构。矿石构造主要为块状构造、条带状构造。

2.3 围岩蚀变特征

受岩浆热力及热液活动作用的影响,蚀变成度较高,蚀变类型多。主要蚀变类型有云英岩化、角岩化、硅化、矽卡岩化及黄铁矿化。

3 矿床成因浅析

燕山期是华南中生代成矿作用的高峰期,在湘南等地区发育大面积的壳源花岗岩类岩株群,形成大量的钨锡矿床,湘南地区的钨锡铅锌等金属成矿与燕山期花岗岩关系密切。

区内由于花岗岩浆演化阶段不同所导致成矿作用的差异,以及构造裂隙和围岩条件的变化,形成不同的矿床类型。

燕山早期形成的细粒花岗岩沿断裂构造向上侵位,并携带钨、钼、铋等成矿元素的气水热液,在侵位的过程中,同时萃取了围岩中的成矿元素。在岩浆晚期,含矿热液在压力差、浓度差的作用下,沿构造裂隙运移,对岩体和围岩进行交代作用。

在高中温阶段(温度206℃~428℃),形成了钨、钼、铋等矿化,分布于细粒花岗岩墙中,形成以白钨矿为主的石英网脉浸染型钨矿床(岩体型钨矿床)。同时由于富集与岩浆后期矿液的叠加,通过充填交代作用,形成有黑钨石英脉型矿床和方解石石英脉型钨矿床。泥盆系中统及上统的碳酸盐岩和燕山早期第一次侵入的中粗粒斑状黑云母花岗岩(γ52-1)接触带,经气液交代作用,形成了呈似层状、透镜状、兼有扁豆状、脉状等的矽卡岩型钨锡矿床和中温热液型铅锌钨多金属矿床

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