汪懷國(guó)
(江西省核工業(yè)地質(zhì)局二六一大隊(duì)能源地調(diào)院,江西 南昌 330100)
黎川縣坊坪某礦礦區(qū)位于黎川縣熊村鎮(zhèn)坊坪鄉(xiāng)境內(nèi),礦床屬硅酸鹽巖石中的熱液充填型脈狀某礦床。通過(guò)對(duì)礦床特征及成因的分析,總結(jié)某礦的找礦方向及標(biāo)志[1]。坊坪某礦是非常典型的一類某礦床類型,具有獨(dú)特的成礦環(huán)境和礦化特征。通過(guò)對(duì)黎川縣坊坪某礦的總結(jié),以便在本礦區(qū)周邊尋找該類礦床能有所指導(dǎo)意義。
礦區(qū)位于華南褶皺系贛中南褶隆武夷隆起武夷山隆斷束的中段,光澤花崗巖體的南西部。區(qū)域震旦系構(gòu)成褶皺基底,褶皺強(qiáng)烈,為北東向線型緊密褶皺,沉積蓋層主要為侏羅系和白堊系,形成一些小型的向斜褶皺構(gòu)造。區(qū)域北東、北北東向大斷裂極為發(fā)育,規(guī)模大,巖漿活動(dòng)強(qiáng)烈,以加里東和燕山期為主。燕山期形成了著名的光澤花崗正長(zhǎng)巖巖體。區(qū)內(nèi)燕山期構(gòu)造、巖漿的強(qiáng)烈活動(dòng),為該區(qū)成礦作用的發(fā)生提供了極為有利的條件。區(qū)域內(nèi)礦產(chǎn)以鈮鉭、稀土、鎢、金、鉛鋅、螢石為主,其次有長(zhǎng)石礦、石英礦、鐵礦和高嶺土礦等。
(1)地層。礦區(qū)內(nèi)外大面積出露花崗正長(zhǎng)巖,出露地層僅有第四系,由砂、礫、亞粘土組成,厚度0m~4m。分布于山坡、河床、階地及低洼處。
(2)構(gòu)造。礦區(qū)內(nèi)構(gòu)造以斷裂構(gòu)造為主,主要發(fā)育有F1、F2、F3、三條北東向斷裂構(gòu)造(見(jiàn)地質(zhì)簡(jiǎn)圖)。F2為礦區(qū)內(nèi)的控礦含礦構(gòu)造。F1斷裂構(gòu)造:主要為輝綠玢巖脈充填,后期發(fā)生破碎,上下盤為石英細(xì)脈充填,蝕變見(jiàn)螢石礦化、高嶺土化、綠泥石化[2]。構(gòu)造帶寬約1m至3m,走向75°~85°,傾向北西,傾角65°~85°。F2斷裂構(gòu)造:表現(xiàn)為硅化破碎帶,長(zhǎng)大于700m,破碎帶寬1m~6m,最寬處可達(dá)10m,上盤為輝綠玢巖脈,破碎帶內(nèi)主要由角礫巖組成,角礫成分復(fù)雜,除有圍巖角礫外,還有構(gòu)造角礫巖角礫和石英。破碎帶與圍巖界線清晰,斷面上可見(jiàn)有較明顯的滑動(dòng)鏡面、擦痕、綠泥石膜。破碎帶寬窄變化較大,平面上具波曲狀,顯示出具多次活動(dòng)的張性斷裂構(gòu)造。斷裂帶走向35°~40°,傾向北西,傾角53°~65°。破碎帶普遍具硅化、螢石礦化和星點(diǎn)狀黃鐵礦化、粘土化和方解石化。F3斷裂構(gòu)造:表現(xiàn)硅化破碎帶,寬約1m~4m,長(zhǎng)大于400m,與F2斷裂呈平行排列,走向40°~50°,傾向北西,傾角60°~80°。破碎帶普遍具硅化、粘土化和方解石化、局部地方見(jiàn)螢石礦化。
圖1 江西省黎川縣熊村鎮(zhèn)坊坪螢石礦地質(zhì)簡(jiǎn)圖
(3)巖漿巖。礦區(qū)出露大面積的燕山早期第二階段侵入的花崗正長(zhǎng)巖(γξ52),同時(shí)后期輝綠玢巖脈極為發(fā)育?;◢徴L(zhǎng)巖(γξ52):巖石呈灰白~肉紅色,中粗粒、不等?;◢徑Y(jié)構(gòu),斑狀結(jié)構(gòu),塊狀構(gòu)造。輝綠玢巖(βμ)脈:區(qū)內(nèi)輝綠玢巖脈特別發(fā)育,呈近東西向脈狀產(chǎn)出,沿走向澎漲收縮明顯,走向75°~100°,傾向不一,傾角70°~90°,輝綠玢巖脈受后期構(gòu)造作用發(fā)生破碎構(gòu)成角礫,同時(shí)發(fā)生硅化和糜棱巖化,上下盤常見(jiàn)硅化碎裂及石英脈,裂隙密集處見(jiàn)高嶺土化和螢石礦化[3]。
礦體產(chǎn)于F2斷層硅化破碎帶中,礦體呈長(zhǎng)透鏡狀及脈狀產(chǎn)出,總體產(chǎn)狀與斷層產(chǎn)狀相近,平均產(chǎn)狀為313°∠58°。礦體向深部呈舒緩波狀,局部變化隨構(gòu)造產(chǎn)狀而異,構(gòu)造兩側(cè)可見(jiàn)羽狀分布的螢石石英細(xì)脈。礦體走向長(zhǎng)約350m,傾向延深約200m,向深部、和走向上厚度變化不大。礦體厚度一般0.53m~3.16m,平均厚度約1.46m。
(1)礦石的化學(xué)成份:礦石組份大部份是CaF2,其次為SiO2,兩者之和大于80%。經(jīng)代表性取樣,礦區(qū)礦石主要化學(xué)成份CaF225.33~86.60%,SiO218.74~73.40%;平均CaF257.31%,SiO236.53%。有害成份低。
(2)礦石的礦物成份:有用礦物成份為螢石;金屬礦物占礦物總量的0.05%左右,為方鉛礦、閃鋅礦、黃鐵礦;脈石礦物以石英為主約占礦物總量的35.0%,其次為高嶺石、綠泥石、絹云母、方解石等。
(3)礦石結(jié)構(gòu)、構(gòu)造:礦區(qū)多期次強(qiáng)烈的構(gòu)造活動(dòng)導(dǎo)致成礦過(guò)程破碎—膠結(jié)—再破碎—再膠結(jié),從而出現(xiàn)多種多樣的礦石結(jié)構(gòu)和構(gòu)造類型。
3.2.1 礦石結(jié)構(gòu)
自形半自形結(jié)晶粒狀結(jié)構(gòu):為礦區(qū)主要礦石結(jié)構(gòu)類型之一。螢石呈立方體或八面體,中粗?!蘖#w大小一般1cm~3cm,少數(shù)>3cm,組成塊狀礦石。
梳狀結(jié)構(gòu):為礦區(qū)主要礦石結(jié)構(gòu)類型之一。螢石晶體呈放射狀、粗纖維狀垂直礦體走向定向參差排列,組成條帶狀礦石。
他形砂糖粒狀結(jié)構(gòu):為礦區(qū)次要礦石結(jié)構(gòu)類型之一。螢石呈細(xì)晶晶體,多與隱晶質(zhì)的石英、玉髓組成條帶狀、環(huán)帶狀構(gòu)造,常作為粗粒塊狀螢石角礫膠結(jié)物,圍繞角礫充填生長(zhǎng)。
破碎或壓碎結(jié)構(gòu):為礦區(qū)次要礦石結(jié)構(gòu)類型之一。早期形成的螢石,由于構(gòu)造應(yīng)力的作用,破碎或壓碎成大小不等形態(tài)各異的角礫,被后階段的螢石、石英、玉髓等膠結(jié)而成各種角礫狀螢石。
3.2.2 礦石構(gòu)造
塊狀構(gòu)造:由粗—巨粒的螢石晶體聚合而成致密塊狀,主要以白色、綠色為主,少量為灰紫色,局部含圍巖角礫,主要分布于礦體上、下部,少量分布于礦體中部,為礦體第一期成礦產(chǎn)物,是礦區(qū)常見(jiàn)的一種構(gòu)造類型。
條帶狀構(gòu)造:是礦區(qū)主要的一種礦石構(gòu)造類型,分正條帶構(gòu)造和純條帶構(gòu)造兩種。正條帶構(gòu)造為石英、玉髓與螢石伴生相間組成的構(gòu)造,分布于礦體中部。純條帶構(gòu)造為不同色彩的螢石相間而成,分布于礦體兩側(cè)及上、下部。礦區(qū)礦石條帶狀構(gòu)造以純條帶狀構(gòu)造為主。
環(huán)帶狀構(gòu)造:以螢石及圍巖角礫為中心,不同色彩的螢石及石英、玉髓等圍繞角礫形成的同心環(huán)狀構(gòu)造,主要分布于礦體中部,為成礦第二期的產(chǎn)物。
角礫狀構(gòu)造:a、純角礫狀構(gòu)造:由早期形成的螢石破碎被后階段螢石或螢石與玉髓膠結(jié)而成,產(chǎn)于礦體中部。b、負(fù)角礫狀構(gòu)造:圍巖角礫被螢石所膠結(jié)而成的角礫狀構(gòu)造,分布于礦體與圍巖接觸帶內(nèi)側(cè)。
除上述構(gòu)造類型外,還有昌簇狀、晶洞狀、細(xì)脈狀等構(gòu)造類型。
礦區(qū)礦石類型按礦物組合劃分,主要有兩種:即石英—螢石型和純螢石型,礦石中的螢石與石英呈互為消長(zhǎng)關(guān)系。
(1)石英—螢石型:為礦區(qū)主要礦石類型,主要分布于礦脈中部。礦石有結(jié)晶粒狀結(jié)構(gòu)、破碎壓碎結(jié)構(gòu),條帶狀、環(huán)帶狀、角礫狀構(gòu)造。礦石主要礦物成份為螢石、石英。螢石呈自形、半自形粒狀或他形,以綠色、乳白色為主,少量呈藍(lán)色,含量35%~50%;石英主要為隱晶質(zhì)玉髓,呈條帶狀或細(xì)脈狀穿插于螢石晶體間,少量為自形柱狀晶體,生長(zhǎng)于晶洞中,形成晶簇,含量40%~55%,另有數(shù)量不等的圍巖角礫。
(2)純螢石型:為區(qū)內(nèi)次要礦石類型。主要賦存于礦脈下盤,礦石以自形半自形結(jié)晶粒狀結(jié)構(gòu)為主,他形粒狀結(jié)構(gòu)次之,塊狀、角礫狀構(gòu)造均存在。礦石主要礦物成份為螢石、次要礦物成份為玉髓及圍巖角礫。螢石主要呈綠色、乳白色,自形、半自形晶體,少量為他形晶體,含量85%以上;玉髓呈乳白色隱晶質(zhì)細(xì)脈狀,含量8%左右。
礦床屬硅酸鹽巖石中的熱液充填型脈狀螢石礦床。成礦構(gòu)造為北東向斷裂構(gòu)造?;鹕綆r漿,在巖漿冷卻過(guò)程中,被巖漿分離出來(lái)的氣水溶液內(nèi)含氟,在溶液沿殘隙上升過(guò)程中,溫度降低,壓力減小,氣水溶液中的氟離子與周圍巖石中的鈣離子結(jié)合,形成氟化鈣,冷卻結(jié)晶后即形成螢石。成礦熱液來(lái)自于深部輝綠玢巖脈侵入時(shí)形成的熱液;但不排除大氣降水的混入,沿深斷裂下滲形成的循環(huán)水熱液。
(1)本地區(qū)螢石礦成因?yàn)楣杷猁}巖石中的熱液充填型脈狀螢石礦床。礦石類型簡(jiǎn)單主要為石英—螢石型,其次為純螢石型,礦石品位較高,易分選。
(2)礦體產(chǎn)狀與斷裂破碎帶相近,受斷裂構(gòu)造控制明顯,礦體呈長(zhǎng)透鏡狀及脈狀,產(chǎn)于破碎帶中,與圍巖界線明顯,礦體規(guī)模以中小型為主。
(3)礦體圍巖為花崗正長(zhǎng)巖,花崗正長(zhǎng)巖致密性好,強(qiáng)度高,圍巖穩(wěn)固性好,易開(kāi)采。
(4)本地區(qū)的螢石礦找礦方向及標(biāo)志:找礦方向應(yīng)將正長(zhǎng)花巖巖體中有后期巖漿侵入的區(qū)塊作為本地區(qū)的找礦靶區(qū);硅化破碎帶,有后期輝綠玢巖脈侵入的螢石化破碎帶的露頭,及民采點(diǎn)是本地區(qū)的找礦標(biāo)志。