向華
摘要:該區(qū)位于揚子準(zhǔn)地臺的Ⅳ級構(gòu)造單元武陵坳陷斷裂東南緣,湘西北弧形構(gòu)造彎轉(zhuǎn)地段,鄂湘黔隱伏巖石圈斷裂邊緣。本文闡述了沙塔坪螢石礦床地質(zhì)特征后,結(jié)合區(qū)域地質(zhì)背景、礦床地質(zhì)特征,分析了成礦地質(zhì)條件,并對其找礦標(biāo)志進(jìn)行了探討。
關(guān)鍵詞:螢石礦;區(qū)域地質(zhì)背景;成礦地質(zhì)條件;找礦標(biāo)志
0引言
我國是世界上最大的螢石生產(chǎn)與出口國,已經(jīng)探明的保有螢石資源儲量達(dá)1.3 億噸,約占世界螢石資源儲量的2/3,居世界首位。湖南省螢石礦資源儲量居全國之首,其螢石礦主要集中分布在湘東南地區(qū)的郴縣柿竹園、衡南縣雙江口、桂陽縣黃沙坪南區(qū)、衡東縣銀礦沖以及湘東北地區(qū)的臨湘市桃林等地。然而,在湘西北地區(qū)主要分布在桑植縣,以沙塔坪(汪家埡—油坊—箢箕埡)一帶最為集中,也最為典型最有代表性,屬于低溫?zé)嵋毫严冻涮钚偷V床。到目前為止已在沙塔坪一帶發(fā)現(xiàn)小型礦床及礦點數(shù)處,但其地質(zhì)勘查程度總體較低。從區(qū)域上研究該區(qū)的地質(zhì)特征、成礦地質(zhì)條件、找礦標(biāo)志,對更好地指導(dǎo)在該區(qū)找礦,增加礦床資源儲量具有重要意義。
1區(qū)域地質(zhì)背景
該區(qū)位于揚子準(zhǔn)地臺的Ⅳ級構(gòu)造單元武陵坳陷斷裂東南緣,湘西北弧形構(gòu)造彎轉(zhuǎn)地段,鄂湘黔隱伏巖石圈斷裂邊緣,其經(jīng)歷了武陵、加里東、印支、燕山、喜山等多期構(gòu)造運動。這些構(gòu)造運動在區(qū)內(nèi)留下了大量構(gòu)造形跡,該區(qū)位于巖屋口向斜北西揚起端,鹿耳口逆斷裂北東段。區(qū)域內(nèi)地層從老至新有寒武系、奧陶系、志留系、泥盆系、二疊系、三疊系及第四系。區(qū)域礦產(chǎn)較豐富,主要有煤、鐵、銅、鉛、鋅、螢石、重晶石等;螢石常與重晶石、鉛鋅伴生或共生產(chǎn)出。
2礦床地質(zhì)特征
2.1 地層
該區(qū)出露地層主要有奧陶系下統(tǒng)南津關(guān)組(O1n)、分鄉(xiāng)組(O1f)、紅花園組(O1h)、大灣組(O1d)、牯牛潭組(O1g),奧陶系中統(tǒng)寶塔組(O2b)、臨湘組(O2l),奧陶系上統(tǒng)五峰組(O3w),志系下統(tǒng)龍馬溪群(S1nl)。
2.2 構(gòu)造
區(qū)內(nèi)為一北東向單斜構(gòu)造,斷裂構(gòu)造較發(fā)育。斷裂走向主要為北東向、北西向兩組斷裂,斷層性質(zhì)多為壓扭性逆斷層。區(qū)內(nèi)主斷裂為鹿耳口逆斷裂,其寬幾米至幾十米,派生次級斷裂發(fā)育。沿斷裂有硅化、黃鐵礦、方解石、重晶石、螢石等礦化,局部有螢石、重晶石礦體。
2.3 圍巖蝕變及礦化特征
該區(qū)及周邊上百公里均無巖漿巖出露,礦體圍巖及含礦破碎帶蝕變較強(qiáng)烈,主要有黃鐵礦化、褪色化,次為方解石化、重晶石化、硅化,偶見綠泥石化。
1、黃鐵礦化:該礦化在區(qū)內(nèi)普遍見于礦體邊緣及其含礦破碎帶中,尤其是在規(guī)模較大的螢石礦體和含礦破碎帶中分布普遍。黃鐵礦多呈粒狀,偶見呈團(tuán)塊狀分布;呈粒狀者多呈自形(立方體)半自形晶,粒經(jīng)0.1~1mm,呈團(tuán)塊狀者為集合體,團(tuán)塊大小為0.5~1.2cm。
2、褪色化:主要出現(xiàn)在規(guī)模較大的含螢石、重晶石脈,鉛鋅、螢石脈的斷裂破碎帶及其兩側(cè),其往往伴隨有黃鐵礦化。牯牛潭組紫紅色泥質(zhì)灰?guī)r褪色成灰或灰綠色,褪色帶數(shù)米至數(shù)十米。
3、方解石化:該礦化在碳酸鹽巖分布區(qū)的礦體和含礦破碎中普遍見及,多呈細(xì)脈狀產(chǎn)出,偶見透鏡狀、團(tuán)塊狀。方解石呈白色,透明度較差。
4、重晶石化:該礦化出現(xiàn)在含螢石、重晶石礦脈,以及鉛鋅、螢石礦脈的破碎帶及其旁側(cè),尤其是此兩類隱伏礦體的頂部均有此類蝕變。重晶石多呈細(xì)脈狀、透鏡體狀產(chǎn)出,次與方解石脈相伴產(chǎn)出,呈乳白色、塊狀。
5、硅化:主要見于斷裂破碎帶及其旁側(cè),呈石英細(xì)脈產(chǎn)出。碳酸鹽巖分布區(qū)的礦體圍巖因硅化硬度增強(qiáng)。
6、綠泥石化:出現(xiàn)在破碎和蝕變都很強(qiáng)烈的破碎帶中,呈星點狀分布。
2.4 礦石特征
區(qū)內(nèi)礦石按其主要礦物組分可分為螢石礦石,螢石、重晶石礦石,鉛鋅、螢石礦石,重晶石礦石等四種類型。
1、螢石礦石
是區(qū)內(nèi)的主要礦石類型。除重晶石礦脈外,區(qū)內(nèi)其它礦脈都有該類礦石,與其他礦石界線不明顯,呈過渡關(guān)系。礦石的礦物成分主要為螢石,少量重晶石、方解石,局部見方鉛礦、閃鋅礦、黃鐵礦。晶粒結(jié)構(gòu),極少量碎裂結(jié)構(gòu),塊狀構(gòu)造。螢石以無色半透明、白色為主,少量紫色、灰色。
2、螢石、重晶石礦石
除重晶石礦體外,區(qū)內(nèi)其它礦體均有該種礦石。礦石的礦物成分以螢石為主,次為重晶石,少量方解石,極少量方鉛礦、閃鋅礦、偶見黃鐵礦。晶粒結(jié)構(gòu),塊狀構(gòu)造。
3、鉛鋅、螢石礦石
見于中深部的礦體中。鉛鋅、螢石礦石與螢石礦石相伴出現(xiàn),兩者無明顯界線。礦石中的礦物成分主要為閃鋅礦、方鉛礦、螢石、少量的重晶石、方解石、黃鐵礦。晶粒結(jié)構(gòu),極少量碎裂結(jié)構(gòu)。閃鋅礦、方鉛礦呈星點狀,不規(guī)則狀分布在螢石中。
4、重晶石礦石
該類型礦石單獨構(gòu)成礦體,但多產(chǎn)于以螢石為主的礦體表部和頂部。礦石的礦物成分主要為重晶石,少量為方解石、螢石,偶見黃鐵礦。晶粒結(jié)構(gòu),塊狀構(gòu)造。
3成礦地質(zhì)條件及找礦標(biāo)志
3. 1 成礦地質(zhì)條件
1、構(gòu)造條件:該區(qū)螢石礦體多產(chǎn)在斷裂破碎帶中,并嚴(yán)格受斷裂破碎帶的控制。區(qū)內(nèi)斷裂為鹿耳口逆斷裂帶北東段,鹿耳口逆斷裂長達(dá)32km,呈北東向分布,它是鄂湘黔隱伏巖石圈斷裂在地表的顯示。沿該斷裂有鉛、鋅、螢石、重晶石礦化,是一較好的既導(dǎo)礦又容礦的斷裂。區(qū)內(nèi)不僅北西向、北東向兩組斷裂發(fā)育,并且其派生的次級斷裂也較發(fā)育,尤其是兩組斷裂在油坊礦段出現(xiàn)交匯,形成了有利的成礦地質(zhì)構(gòu)造環(huán)境。
2、地層巖性條件
區(qū)內(nèi)地層除志留系和奧陶系上統(tǒng)五峰組外,均為碳酸鹽類巖石,其化學(xué)性質(zhì)較活潑,滲透性較好,易于成礦熱液與其交代成礦。同時,該類巖石性脆,受應(yīng)力擠壓易破碎,從而為礦液的流動和礦質(zhì)的停積創(chuàng)造了數(shù)量和類型更多的容礦空間。
3、圍巖蝕變條件
區(qū)內(nèi)礦體圍巖及較大斷裂破碎帶有黃鐵礦化、硅化、褪色化、重晶石化、方解石化等礦化現(xiàn)象,反映區(qū)內(nèi)有較強(qiáng)的熱液活動,熱液帶來成礦物質(zhì),使區(qū)內(nèi)成礦有了物質(zhì)基礎(chǔ)。
4、地球化學(xué)條件
根據(jù)湖南省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局四一三隊在該區(qū)采集土壤化學(xué)樣品進(jìn)行Pb、Zn、Cu、Ag、Ba、Au等元素的分析結(jié)果表明:區(qū)內(nèi)圈有Pb、Zn、Cu土壤化學(xué)綜合異常3個,其中Ⅰ類異常、Ⅱ類異常各1個,這3個異常的規(guī)模都較大,元素的疊合性較好。單元素異常、綜合異常的長軸方向基本為北東方向,反映異常與這斷裂構(gòu)造十分密切,該區(qū)內(nèi)有較好的地球化學(xué)成礦條件。
3.2 找礦標(biāo)志
1、構(gòu)造標(biāo)志:區(qū)內(nèi)礦體沿北東向、北西向斷裂展布,并嚴(yán)格受斷裂構(gòu)造控制。然而,在兩組斷裂的交匯部位螢石、鉛鋅均明顯富集,是找富礦的構(gòu)造標(biāo)志。
2、圍巖蝕變標(biāo)志:區(qū)內(nèi)礦體圍巖均有較強(qiáng)的黃鐵礦化、褪色化和硅化,熱液蝕變越強(qiáng)礦化越好,如在該區(qū)箢箕埡礦段的蝕變帶寬度達(dá)數(shù)十米,該地段的礦體為區(qū)內(nèi)較好礦體之一。因此,蝕變是找礦的標(biāo)志,強(qiáng)蝕變是找富礦的標(biāo)志。
3、捕擄體標(biāo)志:斷裂構(gòu)造附近要有灰?guī)r捕擄體存在,以供給成礦過程中所需的鈣質(zhì),并且其滲透性較好,易于成礦熱液與其交代成礦。
4、地表礦化標(biāo)志:斷裂帶中地表出露的螢石礦化體或小的螢石礦體,是螢石工業(yè)礦體的直接找礦標(biāo)志。區(qū)內(nèi)礦體中的礦石初步顯示有垂直分帶的特征,上為重晶石礦石,往下漸變成螢石、重晶石礦石和螢石礦石、螢石鉛鋅礦石。這種垂直分帶性,預(yù)示區(qū)內(nèi)礦體往深處螢石質(zhì)量有變好的趨勢,并隨之出現(xiàn)鉛鋅礦化。因此,地表出露的的重晶石礦化體或小的重晶石礦體,也是找螢石礦的標(biāo)志之一。
5、化探異常標(biāo)志
根據(jù)1/20萬水系沉積物測量成果及土壤地球化學(xué)異常,礦區(qū)普遍存在Pb、Zn 、Ba、Ca異常,異常與螢石礦關(guān)系極為密切。故在斷裂破碎帶中,若有上述綜合異常出現(xiàn)部位,也是一種較好的找礦標(biāo)志。