楊 林
(廣東省環(huán)境地質(zhì)勘查院,廣東廣州510080)
礦區(qū)位于湘粵褶皺帶,經(jīng)歷了加里東、印支、燕山和喜山等多期次、多種性質(zhì)的地殼運(yùn)動(dòng),具有多階段活動(dòng)的特點(diǎn)。由于歷次構(gòu)造運(yùn)動(dòng)結(jié)果,形成了緯向構(gòu)造、經(jīng)向構(gòu)造、粵北山字型構(gòu)造及新華夏系等構(gòu)造體系。
區(qū)域內(nèi)主要出露第四系大灣鎮(zhèn)組(Qdw):主要分布于河流兩岸、山溝、山前平原中,地表多為耕積土覆蓋,多為農(nóng)田耕地等。巖性為灰黑—黃白色松散堆積卵石層、砂礫層、含礫砂層、含砂粘土等。下部為砂礫層,上部網(wǎng)紋紅砂土層,礫石大小不一,磨圓度達(dá)次圓,礫間為泥砂質(zhì)充填,厚度1~5.6m。
區(qū)內(nèi)大地構(gòu)造位于華南褶皺系之粵北、粵東北—粵中坳陷帶二級(jí)構(gòu)造單元、屬粵北坳陷帶之翁源凹褶斷束中心部位。區(qū)內(nèi)地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜,主要受加里東運(yùn)動(dòng)、印支運(yùn)動(dòng)、燕山運(yùn)動(dòng)的影響,形成一系列復(fù)雜的構(gòu)造形跡。
(1)北北東向斷裂。為區(qū)內(nèi)最主要的一組斷裂。既是成礦構(gòu)造較晚的一期,也是最強(qiáng)烈活動(dòng)的斷裂構(gòu)造帶。對(duì)礦區(qū)成礦具有明顯的控制作用。該組斷裂呈等間距(約3.5~4km)展布,總體走向?yàn)?0°~35°、局部±0°或者50°,以北西傾向?yàn)橹?,局部為南東,單條斷裂長(zhǎng)度一般在3~6km,寬1~10m。
(2)北東東向斷裂。主要為一組硅化蝕變碎裂巖帶,斷裂大體呈等間距(約2.5km)分布,總體產(chǎn)狀為50°~75°NW∠55°~80°,長(zhǎng) 3~13km,寬 1~5m,最寬處大于10m。
(3)北西西向斷裂。該組斷裂發(fā)育多條基性巖脈和多條糜棱巖帶以及蝕變破碎、片理化帶等。斷裂呈等間距(約3km)分布,總體產(chǎn)狀為260°~300°N∠60°~82°,長(zhǎng)8.5~153km,帶寬1.3~3.53km,單條長(zhǎng)一般在4.5~7km,寬4~60m,一般寬約10~20m。
區(qū)內(nèi)侵入巖主要為貴東巖體,是一個(gè)多期次、多階段巖漿活動(dòng)形成的復(fù)式花崗巖體。
中三疊世(中)細(xì)粒二云母二長(zhǎng)花崗巖(T21ηγ)。受北東向斷裂控制,呈巖株產(chǎn)出,被后期花崗巖侵入,受地形剝蝕改造呈殘留頂蓋出露。巖石呈淺灰色、灰白色,多具似斑狀結(jié)構(gòu),塊狀構(gòu)造,基質(zhì)以細(xì)粒花崗結(jié)構(gòu)為主,局部具中細(xì)粒花崗結(jié)構(gòu),礦物粒徑以0.2~2mm為居多,少數(shù)3~4mm。斑晶主要為鉀長(zhǎng)石,偶見斜長(zhǎng)石斑晶,斑晶大小5~10mm,含量一般8%~15%,局部3%~5%。巖石成分以鉀長(zhǎng)石(30%~45%)、斜長(zhǎng)石(15%~25%)、石英(30%~35%)為主,次為白云母(2%~5%)、黑云母(2%~7%)。
早侏羅世二長(zhǎng)花崗巖(J11cηγ)為貴東巖體的主體,分布廣泛,呈巖基產(chǎn)出。主要巖性為(粗)中粒斑狀黑云母二長(zhǎng)花崗巖。中粒斑狀黑云母二長(zhǎng)花崗巖呈淺灰—灰白色、淺肉紅色,似斑狀結(jié)構(gòu),塊狀構(gòu)造,巖石由斑晶及基質(zhì)組成,基質(zhì)以中?;◢徑Y(jié)構(gòu)為主,局部為中粗粒、細(xì)中?;◢徑Y(jié)構(gòu)?;|(zhì)粒度一般為3~5mm,少數(shù)粒度為5~12mm,雜亂分布。侵入體內(nèi)斑晶含量變化較大,大小懸殊,一般2~3cm,少數(shù)3~5cm,主要為鉀長(zhǎng)石,次為斜長(zhǎng)石,石英斑晶少見。礦物成分為鉀長(zhǎng)石(30%~40%)、斜長(zhǎng)石(25%~30%)、石英(20%~30%)、黑云母(3%~8%)、白云母(0%~3%)。
區(qū)內(nèi)氣液變質(zhì)巖主要分布于侵入巖體頂部和內(nèi)外接觸帶、斷裂帶及其附近、熱液礦體的周圍等氣水熱液活動(dòng)范圍,多呈脈狀、帶狀、透鏡狀、囊狀及不規(guī)則狀產(chǎn)出。主要巖性有云英巖類、硅化巖類、綠泥石化類等。
(1)云英巖類。區(qū)內(nèi)多見于花崗巖侵入體的邊部及斷裂帶附近的巖體及圍巖中,為酸性侵入巖及其頂板泥質(zhì)巖、長(zhǎng)英質(zhì)巖石在高溫氣液交代蝕變作用下形成;主要巖性有磷灰石—輝鉬礦云英巖、絹云母化云英巖、云英巖、絹云母—伊利水白云母化富云母云英巖、含氧化鐵質(zhì)云英巖。巖石具鱗片花崗變晶結(jié)構(gòu)、顯微鱗片花崗變晶結(jié)構(gòu)、顯微鱗片粒狀變晶結(jié)構(gòu)、鱗片片狀粒狀變晶結(jié)構(gòu)等,塊狀構(gòu)造;礦物成分主要為白云母、石英,次為伊利水、絹云母及原巖殘留礦物等,局部見輝鉬礦、氧化鐵等微弱的礦化。
(2)硅化巖類。該類巖石區(qū)內(nèi)分布較廣,見于侵入巖體頂部和圍巖內(nèi)外接觸帶斷裂帶及其附近、熱液礦體的周圍等氣水熱液活動(dòng)處;主要巖性有硅化板巖、硅化千枚巖、硅化角礫巖、硅化石英礫巖、硅化破碎帶角礫巖、碎裂化硅化二長(zhǎng)花崗巖、碎裂化硅化斑晶二云母花崗巖、硅化碎粒巖等:巖石具交代結(jié)構(gòu)、柱狀粒狀變晶結(jié)構(gòu)、殘留文象結(jié)構(gòu)、殘留熔蝕結(jié)構(gòu)、殘余碎裂結(jié)構(gòu)等,塊狀構(gòu)造;巖石主要礦物為石英、次為絹云母、少量白云母、綠泥石、黃鐵礦等,原巖僅殘留部分石英,其它礦物被次生石英和絹云母交代。
(3)綠泥石化類。綠泥石是中低溫氣液蝕變的一種重要和常見的礦物,因而綠泥石化巖類在測(cè)區(qū)氣液蝕變巖中普遍發(fā)育或伴生發(fā)育;巖石具片狀變晶結(jié)構(gòu)、殘留斑狀結(jié)構(gòu),塊狀構(gòu)造;巖石變質(zhì)礦物主要為綠泥石,次為絹云母及少量褐鐵礦,微量礦物有錫石、瑩石等,原巖中的斑狀礦物已完全蝕變?yōu)榫G泥石,但可見保留較好晶體形態(tài)。
礦體主要產(chǎn)于硅化破碎帶中,受區(qū)內(nèi)斷裂的控制并沿?cái)嗔哑扑榈姆较蜓由?。礦體呈脈狀產(chǎn)出,受斷層的影響,礦體整體較破碎,厚度變化較大,一般厚度約在1~3m,局部小于1m甚至不連續(xù)。
區(qū)域內(nèi)目前發(fā)現(xiàn)一條主螢石礦脈,長(zhǎng)度大于2km,厚度約在1~3m,礦體產(chǎn)狀50°~75°NW∠55°~80°。根據(jù)礦體開采情況及地表出露情況,在主礦脈周圍存在著一系列的小礦脈,小礦脈總體延伸10~30m,厚度1m以內(nèi),小礦脈延伸方向大體和主礦脈相平行。
區(qū)內(nèi)礦石中主要礦物為螢石和石英。礦石多呈紫色、淺紫色、綠色或無(wú)色等,偶見黃色及紅色,粒狀變晶結(jié)構(gòu),塊狀構(gòu)造。礦石裂隙發(fā)育,硬度較高但易碎,半透明—透明,玻璃光澤。
肉眼觀察礦石主要為螢石,少量石英脈穿插其中,局部夾雜碎塊化的花崗巖等。鏡下觀察巖石的主要礦物為螢石,半自形粒狀的大顆粒螢石構(gòu)成巖石主體。
根據(jù)礦物的成分,礦石可以分為2類:
(1)螢石—石英類:該類礦石中螢石含量約在90%~95%,石英含量約為3%~5%,其余礦物2%±。礦石手標(biāo)本下無(wú)色、綠色、紫色,鏡下觀察無(wú)色透明,不規(guī)則粒狀,粒徑大體0.8~2mm,負(fù)中—高突起,糙面顯著,發(fā)育2組菱形解理,正交鏡下全消光,顯示其均質(zhì)體特性,在紫外線下強(qiáng)烈發(fā)光。
石英—螢石類:該類礦石中螢石含量約在50%~70%,石英含量約為40%~45%,其余礦物5%±。鏡下觀察巖石主要礦物螢石,穿插石英,兩者呈粒狀變晶結(jié)構(gòu)。
石英多為無(wú)色,透明,大小不等,呈脈狀穿插在螢石顆粒中,部分為隱晶質(zhì),正低突起,一級(jí)灰白干涉色。螢石在手標(biāo)本下深紫色—淺紫色,部分無(wú)色或綠色調(diào),鏡下無(wú)色透明,不規(guī)則粒狀,粒徑大體0.5~2mm,負(fù)中—高突起,糙面顯著,正交鏡下全消光,發(fā)育2組菱形解理,具均質(zhì)性,在紫外線下強(qiáng)烈發(fā)光。
礦體周邊圍巖蝕變沿硅化斷裂帶兩側(cè)呈帶狀分布,具有一定的分帶性特征,從構(gòu)造中心部位往兩側(cè)分別為云英巖化、絹云母化、綠泥石化等。
根據(jù)王吉平[1]對(duì)中國(guó)螢石礦床類型的劃分,本礦床屬于熱液充填型礦床,成礦因素為侵入巖+斷裂,該類螢石礦多受斷裂控制,其形成與侵入巖尤其是燕山期侵入巖有關(guān),多呈脈狀產(chǎn)出。
李長(zhǎng)江、蔣敘良[2]將螢石礦床與巖漿巖的關(guān)系分為2類,與燕山期花崗巖有關(guān)的礦床成礦年齡在70Ma~90Ma,溫度主要集中在100°~165°,氣液比一般小于20%。
螢石為氣成熱液礦物,根據(jù)本區(qū)礦體及礦石特征分析,礦床屬于低溫?zé)嵋盒兔}狀螢石礦,礦體受斷裂構(gòu)造影響較大。本區(qū)內(nèi)劇烈的侵入巖活動(dòng)為礦床提供了礦源物質(zhì),而構(gòu)造斷裂所形成的破碎帶為熱液提供了良好的流動(dòng)通道和成礦場(chǎng)所。
根據(jù)以上分析,區(qū)內(nèi)螢石礦找礦可以有以下幾個(gè)規(guī)律:(1)北東東向硅化蝕變碎裂巖帶為區(qū)內(nèi)主要的控礦構(gòu)造;(2)本地構(gòu)造發(fā)育,礦石局部裸露,可沿?cái)嗔逊较蜃匪?,尋找螢石礦床。
[1]王吉平,商朋墻,等.中國(guó)螢石礦成礦規(guī)律[J].中國(guó)地質(zhì),2015,42(1):18-32.
[2]李長(zhǎng)江,蔣敘良.中國(guó)東南部?jī)深愇炇V床的成礦模式[J].1991(3):263-274.
[3]中國(guó)環(huán)境科學(xué)研究院,廣東省環(huán)境地質(zhì)勘查院.翁源縣壩仔鎮(zhèn)滃江上游流域周邊環(huán)境基礎(chǔ)調(diào)查與風(fēng)險(xiǎn)管控項(xiàng)目報(bào)告[R].2017.