唐勇明 趙喬輝 羅仕長(zhǎng)
摘要:木瓜園鎢礦發(fā)育于三仙壩處的花崗斑巖體中,斑巖體即礦化體。礦石礦物成分為白鎢礦,金屬礦物主要為黃鐵礦,少量輝鉬礦,局部可形成輝鉬礦伴生礦體,偶見(jiàn)毒砂。巖漿期后熱液是區(qū)內(nèi)鎢礦成礦熱液主要來(lái)源。
關(guān)鍵詞:木瓜園;斑巖型鎢礦;地質(zhì)特征;物質(zhì)來(lái)源;成礦規(guī)律
1. 引言
華南地區(qū)是我國(guó)重要的鎢錫多金屬礦產(chǎn)集中區(qū)[1],[2],在湖南桃江地區(qū)即出露了一系列鎢多金屬礦床,近年來(lái)發(fā)現(xiàn)的木瓜園礦床即時(shí)其中一個(gè)代表,該礦床也是湖南省首例有望突破至大型的斑巖型鎢礦床。礦區(qū)勘查程度較低,其產(chǎn)出的大地構(gòu)造背景,礦區(qū)地質(zhì)概況,礦化特征均不明晰,這對(duì)礦區(qū)的下一步找礦勘探不利?;诖吮疚脑谠敿?xì)野外地質(zhì)調(diào)查的基礎(chǔ)上,刻畫(huà)了該礦床的地質(zhì)特征,最后總結(jié)了成礦物質(zhì)來(lái)源和控礦因素,以期為后續(xù)勘探提供參考。
2. 地質(zhì)背景
木瓜園鎢多金屬礦床位于華南安化——瀏陽(yáng)東西向構(gòu)造帶與沅江——邵陽(yáng)拗陷帶——結(jié)合處。區(qū)域出露地層主要有冷家溪群、板溪群,次為震旦系、寒武系、志留系及白堊系。其中冷家溪群、板溪群主要為一套淺變質(zhì)碎屑巖建造,屬?gòu)V闊淺海相槽地沉積,是巖金等內(nèi)生礦床產(chǎn)出和賦存的重要層位[3]。東西——南東東向多次構(gòu)造運(yùn)動(dòng)廣布全區(qū),由一系列東西向褶皺、斷裂群所組成。往西與安化——會(huì)同華夏期聯(lián)合組成雪峰山弧形構(gòu)造,往東伸入洞庭湖拗陷;次為北東向構(gòu)造,以斷裂為主,屬燕山運(yùn)動(dòng)早期,切割桃江巖體及前述構(gòu)造。區(qū)域內(nèi)巖漿活動(dòng)頻繁,具多期次特征,形成時(shí)代有武陵中、晚、雪峰期,加里東晚期及印支期。區(qū)域礦產(chǎn)主要有金、次為銻、鐵、錳、鎢礦等。鎢是本區(qū)最重要的礦種,其圍巖多為冷家溪群和板溪群淺變質(zhì)碎屑巖,鎢礦分布在中酸性巖體內(nèi)[4]。
3. 礦區(qū)地質(zhì)
3.1 地層
礦區(qū)出露地層由老到新為板溪群馬底驛組、冷家溪群上組及第四系。板溪群馬底驛組分布于礦區(qū)中部,為礦區(qū)的主要賦礦層位。其上部主要為淺灰色、灰綠色粉砂質(zhì)板巖,風(fēng)化后呈灰黃色、紫紅色,下部見(jiàn)有巖屑砂巖或長(zhǎng)石石英砂巖,假整合于冷家溪群上組之上。冷家溪群上組分布于整個(gè)礦區(qū),主要為粉砂質(zhì)板巖、絹云母板巖等。
3.2 構(gòu)造
礦區(qū)主要斷裂為F2、F3,均為含金礦斷裂。F2斷裂,即花橋港斷裂,分布于礦區(qū)中部,控制長(zhǎng)約800米,總體走向約115°,寬0.15m~0.80m,傾向北東,傾角65°~88°,一般在80°以上,局部倒轉(zhuǎn)。斷裂主要由碎裂化板巖、石英脈、斷層泥及少量構(gòu)造角礫巖等組成,屬壓性斷裂,斷裂后期有張性作用力,多期構(gòu)造活動(dòng)明顯。F3斷裂截?cái)郌2,控制長(zhǎng)約600m,左右寬0.2m~3.0m,一般0.2m~0.5m,局部具有、收縮膨大、分支復(fù)合現(xiàn)象??傮w走向約60°,傾向北西,傾角56°~80°,一般60°~70°。主要由碎裂化板巖、石英脈、斷層泥和少量構(gòu)造角礫巖組成。礦區(qū)最大的褶皺為花港橋向斜,位于礦區(qū)中部。核部為馬底驛組灰綠色、紫紅色粉砂質(zhì)板巖組成,兩翼為冷家溪群上組。
3.3 巖漿巖
主要分布于礦區(qū)東部木瓜園一帶,其次為礦區(qū)中部三仙壩一帶的含礦花崗斑巖體,另外,礦區(qū)西部沿F2零星出露有花崗斑巖脈。侵入時(shí)代均為印支期。含礦花崗斑巖體主要分布于三仙壩處,沿F2分布,出露寬度約50m,長(zhǎng)約200m,不連續(xù)出露?;◢彴邘r風(fēng)化較強(qiáng)烈,灰白色,風(fēng)化后灰黃色,斑狀結(jié)構(gòu),塊狀構(gòu)造,斑晶為石英、長(zhǎng)石,巖石蝕變較弱,主要為絹云母化、硅化、云英巖化、黃鐵礦化、綠泥石化等。副礦物以鋯石、黃鐵礦(褐鐵礦)、赤鐵礦、硬錳礦、電氣石為主,銳鈦礦、金紅石、磁鐵礦、獨(dú)居石較少。
3.4 變質(zhì)和圍巖蝕變
礦區(qū)的變質(zhì)作用主要為區(qū)域淺變質(zhì)作用,使原沉積的泥質(zhì)巖石、碎屑巖變質(zhì)成板巖、絹云板巖、粉砂——砂質(zhì)板巖、變質(zhì)粉砂巖、變質(zhì)長(zhǎng)石石英砂巖等。接觸變質(zhì)作用,主要表現(xiàn)為巖體圍巖局部的褪色化,僅個(gè)別鉆孔中見(jiàn)圍巖具角巖化。角巖化帶較窄,寬度不超過(guò)30m,局部?jī)H數(shù)厘米至數(shù)米。角巖化粉砂質(zhì)板巖主要由粒徑0.02mm~0.06mm的次圓、次棱角狀變晶石英粉砂屑和填隙于粉砂粒間的細(xì)片狀白云母(20%左右)、黑云母(10%左右)、他形晶粒狀白云石以及不透明金屬礦物、電氣石等組成,巖石中黑云母相對(duì)聚集狀,形成微層理,構(gòu)成變余粉砂狀結(jié)構(gòu),變余微層狀構(gòu)造。
巖體蝕變主要為高嶺土化、絹云母化、硅化、黃鐵礦化,局部可見(jiàn)黃銅礦化、綠泥石化等。其中硅化與鎢礦化有一定的相關(guān)性。高嶺土化、絹云母化、硅化相互疊置穿插,分帶不明顯。
4. 礦化特征
4.1 礦體特征
鎢礦體主要存在于F2南側(cè)三仙壩花崗斑巖體中,斑巖體即礦化體;花崗斑巖體大致沿東西向F2分布,主體位于0線至4線,北側(cè)以F2為界,往北陡傾,傾角80°~90°;南側(cè)南傾,上陡下緩;往西巖體沿F2向西側(cè)伏,往東收縮分叉,逐漸呈巖脈狀,直至尖滅。巖體地表出露長(zhǎng)度約200m,不連續(xù)出露?;◢彴邘r呈斑狀結(jié)構(gòu),塊狀構(gòu)造,斑晶主要為長(zhǎng)石和石英,粒徑3mm~10mm,含量一般60%左右,局部含量小于20%;基質(zhì)為長(zhǎng)英質(zhì)礦物,具顯微晶質(zhì)或隱晶質(zhì)結(jié)構(gòu),經(jīng)巖礦鑒定,白鎢礦呈侵染狀散布于基質(zhì)中,或呈細(xì)脈狀分布于斑巖微裂隙中?;◢彴邘r蝕變發(fā)育,主要為絹云母化和硅化,鎢礦化于硅化關(guān)系密切。圍巖蝕變表現(xiàn)為局部的角巖化。
三仙壩花崗斑巖體全巖具鎢礦化,礦體大致呈層狀、似層狀。主礦體WI:地表厚度24.82m品位0.101%,最高品位0.196%,礦體單工程品位0.066%~0.232%,礦體平均品位0.119%,樣品最高品位2.046%,初步估算333資源量0.53萬(wàn)噸。礦區(qū)鎢礦初步估算333資源量2.53萬(wàn)噸。
4.2 礦石特征
礦石礦物成分為白鎢礦,金屬礦物主要為黃鐵礦,少量輝鉬礦,局部可形成輝鉬礦伴生礦體,偶見(jiàn)毒砂;脈石礦物主要為長(zhǎng)石、石英、絹云母,局部含高嶺土,偶見(jiàn)綠泥石、方解石。各礦物特征描述如下:
白鎢礦:灰白色、米白色、淡黃色,半自形粒狀,大小多0.1mm~3mm,在紫外線下發(fā)出淡藍(lán)色熒光,多呈星點(diǎn)狀、線脈狀分布于花崗斑巖或石英脈內(nèi),在石英脈內(nèi)多處脈中部。
黃鐵礦:在花崗斑巖中較普遍,也是最主要的金屬硫化物;黃色、淺黃色、偶見(jiàn)錫白色,多呈立方體自形,大小約1mm;經(jīng)光譜分析結(jié)果,與白鎢礦具正相關(guān)關(guān)系,為白鎢礦富集的輔助標(biāo)志。
輝鉬礦:淺灰色,強(qiáng)金屬光澤,硬度低,底面解理極完全,多呈鱗片狀集合體,集合體多分布于石英脈邊緣;裂隙面內(nèi)偶見(jiàn)輝鉬礦薄膜,薄膜較彎曲。
毒砂:錫白色,金屬光澤,局部自形粒狀,斷面為三角形,一般為浸柒狀集合體分布于石英脈內(nèi),毒砂一般與白鎢礦共生,光譜分析結(jié)果表明,砷和鎢呈正相關(guān)關(guān)系,是白鎢礦的找礦標(biāo)志之一。
礦石結(jié)構(gòu)主要為似斑狀結(jié)構(gòu)、斑狀結(jié)構(gòu)、充填結(jié)構(gòu);礦石構(gòu)造主要為塊狀構(gòu)造、星點(diǎn)狀、斑點(diǎn)狀、浸軟狀構(gòu)造。
5. 成礦規(guī)律
5.1 成礦物質(zhì)來(lái)源
加里東期桃江巖體中含W約30ppm,巖壩橋巖體鎢礦未出光譜,印支期花崗斑巖中含W約17ppm,桃江巖體、花崗斑巖可為鎢礦提供成礦物質(zhì)來(lái)源。礦區(qū)鎢礦發(fā)育于三仙壩處花崗斑巖中,花崗斑巖順F2斷裂南側(cè)侵入,花崗斑巖發(fā)育硅化、黃鐵礦、絹云母化、高嶺土化等蝕變,具有較明顯的斑巖型礦床特征;由此表明,巖漿熱液是礦區(qū)鎢礦成礦的熱液來(lái)源;據(jù)1∶5萬(wàn)區(qū)調(diào)資料,區(qū)域內(nèi)冷家溪群、馬底驛組地層中W元素未出光譜,而據(jù)礦區(qū)ZK0702、ZK0002中板巖光譜分析結(jié)果,離三仙壩花崗斑巖較遠(yuǎn)的ZK0702中粉砂質(zhì)板巖W元素5ppm~25ppm,而位于三仙壩花崗斑巖體上部的粉砂質(zhì)板巖中W元素可達(dá)100ppm以上,W元素含量相差大,間接說(shuō)明礦區(qū)鎢的成礦熱液來(lái)自三仙壩花崗斑巖[1]。
5.2 礦化規(guī)律
三仙壩鎢礦為斑巖型鎢礦,礦體主要受巖漿巖、構(gòu)造控制:a.三仙壩鎢礦主要賦存于花崗斑巖中,花崗斑巖既提供成礦物質(zhì),又是成礦母體,巖體規(guī)模越大的部位,礦體規(guī)模越大,含礦性越好。b.花崗斑巖分布受F2控制,從目前礦體控制情況來(lái)看,該斷裂同時(shí)也影響了巖體的含礦性,即越靠近F2,礦體越連續(xù),品位越高。這說(shuō)明F2既是導(dǎo)礦構(gòu)造,同時(shí)在局部也創(chuàng)造了容礦空間。F2深部可能連接有隱伏深大斷裂。
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