蔡雄威, 劉 林

((中南冶金地質(zhì)研究所,湖北 宜昌 443003)

鄂西黃陵背斜核部鉬礦床地質(zhì)特征及找礦標(biāo)志初步研究

蔡雄威, 劉 林

((中南冶金地質(zhì)研究所,湖北 宜昌 443003)

黃陵背斜是湖北省重要的礦產(chǎn)地之一。以往本區(qū)的地質(zhì)工作主要集中在對磷、煤、金、硫、石墨、石材等礦產(chǎn)的勘查、研究、開發(fā)和利用,忽略了鉬礦的勘查評價(jià)工作。近年來本區(qū)相繼發(fā)現(xiàn)了川心店、花巖兩個具工業(yè)意義的小型鉬礦床,均產(chǎn)于黃陵背斜核部。通過對區(qū)內(nèi)鉬礦的區(qū)域地質(zhì)背景、礦床地質(zhì)特征及礦床成因分析,初步總結(jié)出本區(qū)鉬礦的成礦條件和找礦標(biāo)志,以期對區(qū)內(nèi)尋找新的鉬礦床具有指導(dǎo)作用,也對區(qū)內(nèi)精準(zhǔn)扶貧具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

鉬礦;地質(zhì)特征;找礦標(biāo)志;黃陵背斜核部

川心店、花巖鉬礦區(qū)位于黃陵背斜核部變質(zhì)巖系含鉬的石英脈及其蝕變帶中,或充填在揚(yáng)子期花崗閃長巖基裂隙中。礦體為多層細(xì)脈狀、不規(guī)則透鏡狀,呈側(cè)幕式或雁列排列的脈體群,其形態(tài)、產(chǎn)狀嚴(yán)格受斷裂構(gòu)造或韌性剪切帶控制。礦石類型為石英脈型礦石和蝕變巖礦石,礦床成因類型屬中—高溫?zé)嵋盒偷V床。

1 區(qū)域地質(zhì)概況

黃陵背斜大地構(gòu)造位置位于揚(yáng)子準(zhǔn)地臺上揚(yáng)子臺坪鄂中褶皺區(qū)的黃陵斷穹中北部。黃陵斷穹具二元結(jié)構(gòu),由結(jié)晶基底及沉積蓋層兩部分構(gòu)成[1]。

結(jié)晶基底構(gòu)成斷穹核部,由晚太古—早元古代的中深變質(zhì)巖系、變質(zhì)深成巖體及新元古代黃陵疊加復(fù)式深成侵入雜巖體組成;沉積蓋層構(gòu)成翼部,由南華系—震旦系地層組成,主體為一套含碎屑巖的碳酸鹽巖建造,圍繞斷穹核部呈環(huán)形分布。

區(qū)域斷裂構(gòu)造非常發(fā)育,以北西西向區(qū)域性大斷裂為主,次為近東西向、北東向及近南北向斷裂,組成本區(qū)復(fù)雜的斷裂系。區(qū)內(nèi)斷裂一般具多期活動特征,早期發(fā)育韌性剪切帶,后期受脆性斷裂活動改造。川心店、花巖鉬礦區(qū)地處黃陵背斜核部,受霧渡河斷層和板巷河斷層所控制(見圖1)。

晚太古—早元古代早期核部變質(zhì)巖為一套經(jīng)區(qū)域變質(zhì)作用的侵入巖,早元古代末期為一套弱變質(zhì)變形花崗巖類,晚元古代則主要為一套弱變形的中酸性花崗巖類。區(qū)域巖漿巖為侵入巖,主要是前震旦紀(jì)揚(yáng)子期巖漿活動的產(chǎn)物。黃陵背斜核部之古老變質(zhì)巖系中,巖性復(fù)雜,從超基性到酸性以至偏堿性的巖石均有發(fā)育。

圖1 區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造略圖Fig.1 The geological structural sketch of Huangling anticline region

2 礦床地質(zhì)特征

鉬礦主要產(chǎn)于黃陵背斜核部的受變質(zhì)地層或花崗巖超單元(巖套)中的含鉬石英脈及其蝕變帶中,或充填在花崗閃長巖基裂隙中,受構(gòu)造破碎帶控制,脈旁發(fā)育有蝕變巖。礦脈可以是較寬的含礦脈體,也可以是細(xì)脈狀礦石組成的脈帶?張清才、蔡雄威,湖北省宜昌市夷陵區(qū)川心店礦區(qū)鉬礦勘查地質(zhì)報(bào)告,中南冶金地質(zhì)研究所,2008。。目前區(qū)內(nèi)先后查明川心店、花巖2處小型鉬礦床,以川心店鉬礦區(qū)為例,對該類型鉬礦簡述如下:

川心店鉬礦區(qū)地處黃陵背斜核部的北東部,礦區(qū)出露巖石為上太古—下元古界深變質(zhì)巖系、變質(zhì)深成巖體及新元古代黃陵疊加復(fù)式深成侵入雜巖,主要巖性為片麻巖、花崗質(zhì)片麻巖、片麻雜巖等。礦體產(chǎn)于水月寺群黃良河巖組片麻巖及巴山寺片麻雜巖中,礦區(qū)鉬礦化賦存在北西向斷裂組或韌性剪切帶內(nèi),呈帶狀分布,由石英脈、長英質(zhì)糜棱巖—角礫巖及熱液蝕變帶組成,礦區(qū)已圈出鉬礦化帶3條,鉬礦體6個。

2.1 礦體特征

川心店鉬礦體總體走向以北西向?yàn)橹?延伸一般

50～200 m,礦體多分布于石英脈中,其產(chǎn)狀、厚度與石英脈基本一致。在石英脈變薄部位,其頂、底板糜棱巖也含礦(糜棱巖主要分布于韌性剪切帶中),使礦體趨于連續(xù)。礦體賦礦圍巖為上太古—下元古界片麻巖、花崗質(zhì)片麻巖。含礦蝕變破碎帶主要由硅化、黃鐵礦化、絹云母化、褐鐵礦化碎裂巖及透鏡狀石英脈組成。區(qū)內(nèi)礦石類型為中—高溫?zé)嵋菏⒚}型及含鉬蝕變巖型。下面主要介紹2、6號礦體。

2號礦體:賦存于Ⅰ號鉬礦化帶中,由灰白色含鉬石英脈組成。頂?shù)装鍑鷰r均為灰色黑云斜長片麻巖,礦體與圍巖界線清楚,近礦圍巖有不同程度的黃鐵礦化及輕微鉬礦化。礦體走向北西,傾向46°,傾角68°～71°,向南東方向側(cè)伏?？刂谱呦蜷L度188 m,傾斜寬度185.5 m,并沿斜深方向厚度和品位都有增大的趨勢(圖2)。礦體賦存標(biāo)高0～195 m,礦體厚度0.23～1.70 m,平均厚度1.48 m,厚度變化系數(shù)52%,屬穩(wěn)定型;品位0.062%～0.168%,平均品位0.097%,品位變化系數(shù)65%,屬均勻型。

6號礦體:賦存于Ⅱ號鉬礦化帶中,由深灰色含鉬硅化蝕變巖組成,頂?shù)装鍑鷰r均為灰色黑云斜長片麻巖。礦體與圍巖界線清楚,前者顏色較深,后者顏色較淺。礦體和近礦圍巖均有黃鐵礦化及硅化,不同之處在于礦體硅化強(qiáng)于圍巖。礦體走向北西,傾向46°,傾角70°,控制走向長度63 m,傾斜寬度250 m,且沿斜深方向厚度和品位都有增大的趨勢(圖2)。礦體賦存標(biāo)高0～235 m,礦體厚度0.50～1.50 m,平均厚度0.98 m,厚度變化系數(shù)47%,屬穩(wěn)定型;品位0.035%～0.168%,平均品位0.091%,品位變化系數(shù)58%,屬均勻型。

圖2 川心店鉬礦床Ⅰ、Ⅱ號勘探線剖面圖Fig.2 Cross profile along NO.1 and NO. 2 exploration lines in Chuanxingdian Molybdenum deposit

2.2 礦石質(zhì)量特征

2.2.1 礦石礦物成分

根據(jù)光、薄片鑒定結(jié)果,礦石中主要礦物成分見表1。

表1 礦石主要礦物成分一覽表

2.2.2 結(jié)構(gòu)構(gòu)造

礦石結(jié)構(gòu):主要呈半自形、自晶形、薄片狀、他形晶粒狀結(jié)構(gòu)。

礦石構(gòu)造:礦石構(gòu)造主要有細(xì)脈狀—網(wǎng)脈狀構(gòu)造、塊狀構(gòu)造、浸染狀構(gòu)造、蜂窩狀構(gòu)造等。

2.3 礦石化學(xué)成分

根據(jù)組合分析,礦石中主要有用組分為Mo,伴生有益組分WO3、Cu、Pb、S、Bi、Re,均達(dá)不到綜合利用工業(yè)指標(biāo)要求,不具綜合利用價(jià)值。

2.4 礦石特征

2.4.1 氧化帶分布情況

大部分礦體埋藏于距地表20 m以下,僅少部分出露于地表。區(qū)內(nèi)巖性以黑云斜長片麻巖、黑云斜長花崗質(zhì)片麻巖為主,礦體產(chǎn)于石英脈和硅化蝕變巖中,巖石致密堅(jiān)硬,透水性差,故氧化帶不發(fā)育,氧化帶深度一般在0～0.3 m以內(nèi),局部可達(dá)1 m,多數(shù)地段僅在礦石表面有輕微氧化。

2.4.2 礦石自然類型

石英脈型礦石:為礦區(qū)主要礦石類型,所占比例為90%±,分布于1、2、3、4、5號礦體。

硅化蝕變巖型礦石:為礦區(qū)次要礦石類型,所占比例為10%±,分布于6號礦體和4號礦體中部。

2.4.3 礦石工業(yè)類型

礦石工業(yè)類型為含鉬石英脈型。

2.4.4 礦石工業(yè)品級

礦區(qū)平均品位為0.092%,屬于低品位鉬礦。

類似的花巖鉬礦床除規(guī)模差異外,其它地質(zhì)特征與川心店鉬礦極其相似(表2)。

表2 花巖鉬礦床主要地質(zhì)特征一覽表

3 礦床成因探討

根據(jù)礦體產(chǎn)出的形態(tài)、產(chǎn)狀、礦石礦物共生組合、圍巖蝕變特征,礦床成礦地質(zhì)條件等,認(rèn)為本區(qū)鉬礦床成因?yàn)橐话阒懈邷責(zé)嵋撼涮畹V床?吳先文、劉又林、袁漢祥等,湖北省宜昌市夷陵區(qū)花巖礦區(qū)鉬多金屬礦勘查地質(zhì)報(bào)告,湖北煤炭地質(zhì)勘查院,2009。。

3.1 礦體形態(tài)、產(chǎn)狀

礦體為多層細(xì)脈狀、不規(guī)則透鏡狀,呈側(cè)幕式或雁列排列的脈體群,其形態(tài)、產(chǎn)狀嚴(yán)格受斷裂構(gòu)造或韌性剪切帶控制。

3.2 礦物共生組合及礦石結(jié)構(gòu)構(gòu)造

礦石成分比較簡單,金屬礦物以輝鉬礦為主,次為黃鐵礦。脈石礦物主要為石英、少量鉀長石、鈉長石、黑云母和白云母。輝鉬礦常呈自形晶、半自形晶、微晶片狀結(jié)構(gòu),密集叢生,充填于石英和鉀長石裂隙或花崗閃長巖基裂隙中,少部分呈他形細(xì)粒狀結(jié)構(gòu),稀疏散布于石英巖中。礦石呈細(xì)脈、網(wǎng)脈—細(xì)粒浸染狀、稀疏浸染狀及條帶狀、團(tuán)塊狀、角礫狀構(gòu)造。

3.3 圍巖蝕變與金屬礦化

圍巖蝕變主要有硅化、鉀長石化、鈉長石化、黑云母化、白云母化、綠泥石化、絹云母化、碳酸鹽化等,而與輝鉬礦關(guān)系密切的主要是硅化、鉀長石化、鈉長石化、黑云母化和白云母化。硅化以不同方向的石英細(xì)脈、網(wǎng)脈及不規(guī)則團(tuán)塊狀石英形式出現(xiàn);鉀長石化主要表現(xiàn)為不規(guī)則狀、粒狀及團(tuán)塊狀鉀長石與斜長石、石英相互鑲嵌,并常被石英交代;鈉長石化表現(xiàn)為不規(guī)則粒狀鈉長石與鉀長石、石英交生;黑云母化表現(xiàn)為片狀黑云母沿鉀長石粒間或沿裂隙稀疏分布;白云母化表現(xiàn)為片狀白云母多與鉀長石交生或與金屬礦物連生;綠泥石化以交代黑云母、斜長石為主;絹云母化主要表現(xiàn)為交代斜長石;碳酸鹽化表現(xiàn)為方解石呈細(xì)脈狀沿巖石裂隙充填。

金屬礦化主要為輝鉬礦化和黃鐵礦。輝鉬礦呈半自形—自形片狀密集叢生,以細(xì)脈、網(wǎng)脈形式充填于石英和鉀長石裂隙中,或呈他形細(xì)粒狀稀疏散布于石英中;黃鐵礦呈自形、半自形粒狀,大部分出現(xiàn)在近礦圍巖及其裂隙中,少部分出現(xiàn)在輝鉬礦細(xì)脈中或脈旁。

3.4 熱液活動

區(qū)內(nèi)熱液活動比較頻繁,主要表現(xiàn)在以下兩方面:

(1) 現(xiàn)代成礦理論指出,區(qū)域變質(zhì)作用過程中,由于溫度、壓力的增加可產(chǎn)生大量的熱水溶液。早元古代時(shí)期,區(qū)內(nèi)均發(fā)生過不同程度的區(qū)域變質(zhì)作用,在變質(zhì)作用過程中,隨著溫度和壓力的增高,巖層開始脫水,水的活力加強(qiáng)。與此同時(shí),巖石中的堿(土)金屬、鹵化物及硫酸鹽等礦化劑和包括Mo在內(nèi)的許多成礦元素發(fā)生了不同程度地轉(zhuǎn)移,在斷裂帶及有利的構(gòu)造部位形成含礦的變質(zhì)熱水溶液,從各斷裂帶均可見到不同程度的硅化、金屬硫化物礦化及其他各種熱液蝕變,即可得到證實(shí)。

(2) 區(qū)內(nèi)基性、中性、酸性脈巖均較發(fā)育,多分布在斷裂構(gòu)造帶及其附近,規(guī)模大小不等,但在其侵入演化過程中都會產(chǎn)生一部分與之有關(guān)的熱水溶液,這部分熱水溶液不僅富含揮發(fā)分,而且在運(yùn)移過程中對圍巖具有很強(qiáng)的滲濾交代,使包括鉬在內(nèi)的成礦物質(zhì)發(fā)生活化轉(zhuǎn)移,形成含礦熱水溶液。當(dāng)含礦熱水溶液運(yùn)移到斷裂帶及有利的構(gòu)造部位時(shí),壓力和溫度隨之降低,在條件適宜地段(部位)便可成礦。

綜上所述,本區(qū)鉬礦的形成是在變質(zhì)熱液和巖漿期后熱液的綜合作用下,促使分散在圍巖中的成礦物質(zhì)趨于富集,形成含礦熱水溶液,在擠壓運(yùn)動的驅(qū)使下含礦熱水溶液向斷裂構(gòu)造帶等有利空間匯聚,當(dāng)壓力和溫度開始降低,早期以硅化、鉀長石化、鈉長石化、黑云母化為主,出現(xiàn)高溫礦物組合;隨后,熱液中的部分鉬開始析出,出現(xiàn)鉬礦化及少量白云母化,鉬礦化主要表現(xiàn)為半自形—自形片狀輝鉬礦密集叢生,呈線脈—細(xì)脈狀充填于石英、鉀長石裂隙中,或與白云母連生;當(dāng)溫度逐漸降低,硅化作用增強(qiáng),大部分金屬硫化物也隨之從熱液中析出,主要表現(xiàn)為輝鉬礦呈他形細(xì)粒狀散布于石英中,黃鐵礦呈半自形—自形粒狀沿裂隙充填或散布于其他礦物中;當(dāng)溫度進(jìn)一步下降,出現(xiàn)中、低溫蝕變,主要表現(xiàn)為黑云母被綠泥石交代,長石被絹云母交代,方解石沿裂隙充填。從構(gòu)造條件、熱液活動、圍巖蝕變、礦物共生組合、礦物生成順序和嵌布特征等分析,初步認(rèn)為該鉬礦床應(yīng)屬一般中高溫?zé)嵋撼涮畹V床。

4 綜合找礦標(biāo)志

根據(jù)大量的野外觀察及前人資料整理,結(jié)合川心店、花巖鉬礦的成礦條件和礦床特征,初步總結(jié)出在黃陵背斜核部尋找鉬礦有以下綜合標(biāo)志。

(1) 直接找礦標(biāo)志。含鉬石英細(xì)脈、大脈帶、細(xì)脈浸染狀鉬礦化、石英—鉀長石蝕變帶是綜合找礦的直接標(biāo)志。

(2) 構(gòu)造標(biāo)志。斷裂帶或韌性剪切帶往往是成礦的有利空間,為礦液的運(yùn)移和充填提供了有利條件,碎裂巖化—糜棱巖化顯著并被石英脈充填的斷裂或韌性剪切帶是找礦的重要構(gòu)造標(biāo)志。

(3) 圍巖蝕變。區(qū)內(nèi)鉬礦與硅化、鉀長石化、黃鐵礦化、碳酸鹽化關(guān)系密切,因此,硅化、鉀長石化、黃鐵礦化等是最好的找礦標(biāo)志。

(4) 脈巖標(biāo)志。脈巖在侵入演化過程中提供了豐富的含礦熱液,當(dāng)含礦熱液在運(yùn)移過程中遇到有利構(gòu)造空間時(shí)易于成礦?；浴⒅行?、酸性脈巖集中分布的區(qū)域是綜合找礦的重要標(biāo)志。

(5) 氧化帶標(biāo)志。內(nèi)生多金屬硫化物礦床在表生作用下常形成次生氧化物褐鐵礦,是尋找本類型礦床的較直觀標(biāo)志。

5 結(jié)論

(1) 本區(qū)鉬礦床受變質(zhì)地層或花崗巖超單元(巖套)的控制,其空間分布與斷裂性質(zhì)有著密切的關(guān)系,北西向斷裂及次一級斷裂為本區(qū)鉬礦的導(dǎo)礦、賦礦構(gòu)造,共同控制著本區(qū)鉬礦床(點(diǎn))的分布。

(2) 本區(qū)鉬礦石類型可以劃分為石英脈型礦石和蝕變巖型礦石兩種,它們均屬于中—高溫?zé)嵋盒偷V床,由于受構(gòu)造條件和成礦作用方式不同而產(chǎn)生不同礦石類型。

(3) 含鉬石英細(xì)脈、細(xì)脈浸染狀鉬礦化、石英—鉀長石蝕變帶是綜合找礦的直接標(biāo)志,北西向斷裂帶或韌性剪切、圍巖蝕變、脈巖集中分布區(qū)、氧化帶標(biāo)志是本區(qū)綜合找礦的重要標(biāo)志。

(4) 本區(qū)鉬礦屬小礦及零星分散礦體,易采易選,適宜小規(guī)模邊探邊采。借助上述綜合找礦標(biāo)志,通過加強(qiáng)區(qū)內(nèi)不同礦石類型和構(gòu)造控礦的研究,可以預(yù)測隱伏控礦構(gòu)造和可能賦存的鉬礦床,對找礦工作和本區(qū)精準(zhǔn)扶貧具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

[1] 湖北省地質(zhì)礦產(chǎn)局.湖北省區(qū)域地質(zhì)[M].北京:地質(zhì)出版社,1990.

(責(zé)任編輯：于繼紅)

Preliminary study on the Molybdenum Deposit Geological Characteristics andProspecting Criteria in the Core of Huangling Anticline of Western Hubei

CAI Xiongwei， LIU Lin

(CentralSouthInstituteofMetallnogicalGeology，Yichang,Hubei443003)

Huangling anticline is one of the important properties of Hubei Province. Previous geological work of this area are mainly concentrated on the phosphorus，coal，gold，sulfur，graphite，stone and other mineral exploration，research，development and utilization，but ignoring the molybdenum ore exploration and evaluation. In recent years，two small molybdenum deposits with industrial significance which are produced in the core of Huangling anticline have been found in Chuanxindian，Huayan. According to the analyses of the regional geological background，geological characteristics and genesis of molybdenum deposits in this area，the authors preliminary summarize the metallogenic conditions and prospecting marks of molybdenum，which provides a new important significance guidence for molybdenum deposit in this area and an important practical significance for precision poverty alleviation.

molybdenum mine；geological characteristics；prospecting criteria；pilot study；the core of Huangling anticline

2016-06-13;改回日期:2016-07-15

蔡雄威(1973-),男,高級工程師,地質(zhì)專業(yè),從事地質(zhì)礦產(chǎn)勘查及科研工作。E-mail:1172152760@qq.com

P618.65

A

1671-1211(2016)05-0692-05

10.16536/j.cnki.issn.1671-1211.2016.05.005

數(shù)字出版網(wǎng)址:http://www.cnki.net/kcms/detail/42.1736.X.20160811.0919.024.html 數(shù)字出版日期:2016-08-11 09:19