張 偉
(成都理工大學(xué),四川 成都 610059)
都龐嶺地區(qū)位于湘、桂交界處的湖南省境內(nèi),屬永州市管轄。北西部與廣西接鑲。大地構(gòu)造位置處于揚子板塊(Ⅰ級)南華裂陷槽(Ⅱ級)湘南桂東北拗陷(Ⅲ級)與華夏板塊(Ⅰ級)粵北拗陷(Ⅱ、Ⅲ級)數(shù)級板塊的交界處[1]。研究區(qū)內(nèi)出露有寒武紀、奧陶紀、泥盆紀、石炭紀、侏羅紀、白堊紀第四紀等地層。其中寒武紀—奧陶紀地層為一套深海相的區(qū)域淺變質(zhì)碎屑巖系,泥盆紀—石炭紀地層為一套淺海臺地相碳酸鹽巖,間夾海陸交互相含煤碎屑巖沉積,侏羅紀地層為一套海陸交互相含煤碎屑巖系,白堊紀地層為一套湖泊相紅色碎屑巖系。研究區(qū)區(qū)域構(gòu)造地質(zhì)作用強烈,處于南嶺中段銅山嶺—九嶷山東西向基底斷隆帶、水口山—銅山嶺及株州—雙牌北東向隱伏深大斷裂帶與懷化—道縣北西向隱伏深斷裂帶的交匯部位[1]。
主要有都龐嶺—銅山嶺—九嶷山東西向基底斷隆帶,株州—雙牌、水口山—銅山嶺北東向深大斷裂帶,懷化—道縣北西向基底斷裂帶。基底斷隆帶和深斷裂共同控巖、控相、控礦,其相互交匯部位往往是礦化相對集中區(qū)。
(1)都龐嶺—銅山嶺—九嶷山東西向基底斷隆帶:是區(qū)域上南嶺花崗巖雜巖中帶,帶內(nèi)巖漿巖活動最明顯,都龐嶺、銅山嶺、九嶷山巖體呈近東西向展布,褶皺、斷裂發(fā)育,控制了區(qū)內(nèi)巖漿巖和鎢錫鉛鋅等內(nèi)生礦產(chǎn)的產(chǎn)出與分布。但單個巖體并不呈東西向,都龐嶺巖體呈北東向,雪花頂呈北西向,金雞嶺、螃蟹木長軸方向呈北北西向。但巖漿活動總體保持了東西向排列[2]。
(2)懷化—道縣基底斷裂:區(qū)內(nèi)主要表現(xiàn)為雪花頂巖體呈北西向分布,控制區(qū)內(nèi)鉛、鋅、金礦分布。
(3)水口山—銅山嶺深大斷裂:區(qū)內(nèi)主要表現(xiàn)為銅山嶺巖體往北東與祥林鋪巖體呈北東向分布,控制區(qū)內(nèi)鎢、錫、銅、鉛、鋅、金礦分布。
研究區(qū)內(nèi)卷入褶皺基底的地層為寒武系、奧陶系等區(qū)域淺變質(zhì)雜砂巖、砂巖、板巖、碳泥質(zhì)-硅質(zhì)巖系。其變質(zhì)程度淺,但構(gòu)造變形強烈,具造山帶變形特征。主體變形樣式為多級別線狀復(fù)式褶皺,次一級褶皺呈緊密線狀,且背向斜相互平行排列,特征相似。其軸向從西往東,依次為北北東向、北東向、北東東向,呈遞變關(guān)系[1]。
區(qū)內(nèi)變質(zhì)作用主要有區(qū)域變質(zhì)作用、接觸變質(zhì)作用、氣水熱液蝕變作用。區(qū)域變質(zhì)作用主要分布于加里東構(gòu)造層,分布面積大,變質(zhì)程度低。接觸變質(zhì)作用、氣水熱液蝕變作用主要分布于都龐嶺巖體及巖脈的內(nèi)外接觸帶、斷裂破碎帶,與礦產(chǎn)關(guān)系密切。
(1)接觸變質(zhì)作用。接觸變質(zhì)作用分布于巖體接觸帶,主要有角巖化、大理巖化、矽卡巖化。角巖化主要分布在都龐嶺巖體及月巖巖體的外接觸帶。外蝕變帶寬一般在0.2km~2km,緊靠巖體為角巖帶,稍遠為斑點板巖帶。此外還見少量的角巖化雜砂巖。大理巖化、矽卡巖化主要發(fā)育于祥霖鋪斑巖脈群接觸帶,與鎢錫、鉍多金屬礦密切相關(guān)。
(2)熱液蝕變作用。多沿斷裂破碎帶分布。較常見的有鉀化、云英巖化和硅化。云英巖化:多伴隨硅化主要沿斷裂破碎帶及其兩側(cè)分布,其規(guī)模較硅化小,強烈者成云英巖,是鎢、錫、銅多金屬礦化的直接找礦標志。都龐嶺東體和月巖巖體中云英巖型蝕變,在平面上,自礦體中心向外具分帶現(xiàn)象,一般為:云英巖化→弱云英巖化→鈉化→鉀化,中心蝕變較強,礦化較好。在垂直剖面上,由上而下蝕變由強變?nèi)?,一般上部云英巖化、硫化物化較強,下部以云英巖化、鉀化為主。是鎢、錫多金屬礦化的直接找礦標志。
蝕變花崗巖型蝕變:主要產(chǎn)于都龐嶺東體中,蝕變種類以白云母化、鈉長石化、黃玉化為主,其次為云英巖化、鉀化,鈉長石呈板條狀,屬早期蝕變產(chǎn)物。蝕變呈面狀或帶狀分布。是尋找云英巖型鎢、錫多金屬礦化的直接找礦標志。
硅化:主要發(fā)育于斷裂破碎帶及其兩側(cè),以上盤的圍巖中最發(fā)育。硅化強烈的地段可形成熱液石英巖,其石英含量可大于90%。硅化是區(qū)內(nèi)找鎢、錫礦的重要標志之一。此外還可見到分布比較局限的鈉長石化、綠簾石化、綠泥石化、絹云母化、白云母化等。
區(qū)內(nèi)巖漿活動規(guī)模較小,出露面積約50km2,約占總面積的3%。以研究區(qū)西部最為發(fā)育,均為花崗巖類,產(chǎn)出時代為燕山期,測區(qū)中—東部主要為印支—燕山期侵入的中酸性巖及巖脈,規(guī)模小,呈巖墻、巖枝、巖瘤及巖脈狀產(chǎn)出,自西向東依次有:祥霖鋪斑巖脈群、春花塘斑巖脈群、桂里園斑巖脈群、廖家灣玢巖脈群。研究區(qū)內(nèi)花崗巖與內(nèi)生金屬礦產(chǎn)成礦關(guān)系密切,尤以錫鎢銅鉛鋅礦為甚。
(1)產(chǎn)狀及規(guī)模。巖漿巖主要出露于都龐嶺復(fù)式巖體的東部,西部面積小,西南邊部有部分本時代的花崗巖小巖枝、巖脈等,出露面積約185km2。巖體呈北東向延伸的北東部寬、南西部小的似楔狀物。巖體邊部的花崗巖多位于切割較深溝谷中,山脊尚有殘留頂蓋保存在,說明巖體剝蝕程度淺。
(2)巖石學(xué)特征。由正(二)長花崗巖組成,主體邊緣相為中細?!毩<安坏攘0郀詈冢ǘ┰颇刚ǘ╅L花崗巖,過渡相為粗中—細中粒斑狀黑(二)云母正(二)長花崗巖,晚次補充期侵入體為微—細粒二云母正(二)長花崗巖。斑晶以鉀長石為主,少量斜長石、石英及微量黑云母等。由邊緣相至過渡相斑晶明顯增多,變粗。鉀長石為微斜微紋長石,斜長石為奧長石,折光率An11 ~21,巖石中的暗色礦物少,二種云母礦物的總含量不到4%,黑云母含量多于白云母,白云母含量單元平均值僅0.3%~1.2%。
副礦物為鈦鐵礦—鋯石—獨居石組合,鈦鐵礦含量達533.33g/t,占副礦物總量的95%以上,尚有少量黑鎢礦、錫石、輝鉬礦、方鉛礦、螢石、電氣石等。鋯石中部分為變生鋯石,晶形較簡單,屬多期形成物。
(3)巖石化學(xué)成分特征。巖漿巖體化學(xué)特征是:酸性程度極高SiO2含量均大于74%,TiO2、Fe2O3+FeO、MgO、CaO 等含量低,Na2O+K2O 含量高,是區(qū)內(nèi)同期花崗巖中酸堿程度最高巖體。
(4)巖石微量元素特征。巖石微量元素含量較高。其中的W、Sn、Bi、Mo、Pb、Nb、Ta、Be、Li、Rb、U、Th、F 等 元素高于或大大高于維氏酸性巖值,Cu、Zn、Sr、Cr、Ni、Co、V、Ba、Zr 等元素低于維氏酸性巖值,K/Rb 比值小,離散于56~64之間,Rb/Sr比值大,離散于28.83~182.75之間。
(5)同位素特征。巖石的147Sm/144Nd 值很大,達0.1637;εNd(t)值小,為-8.8;TDM Ⅱ值為1590Ma,小于復(fù)式巖體內(nèi)西體的花崗巖。全巖Rb—Sr 等時線初始值0.7260,單個樣品反演法(87Sr/86Sr)I 值0.7489、0.7507,均很大。
(6)巖脈特征。巖體內(nèi)及其邊側(cè)主要有細?;◢弾r脈及石英脈,少量花崗斑巖脈、石英斑巖脈及花崗偉晶巖脈,另有石英螢石脈和螢石石英脈及含礦石英脈、螢石脈等。巖脈寬幾十厘米至3m,長幾十米至數(shù)百米。走向以北東向為主,北西向次之。
花崗巖脈以二云母型至白云母型為主,白云母化、云英巖化、鈉長石化多較明顯,蝕變強烈時并伴有W、Sn、Nb—Ta 等礦化,從這些特征分析,其可能為晚次單元的脈狀物?;◢弬ゾr多呈透鏡狀產(chǎn)出,厚0.1m~1m,長10m~50m,其內(nèi)尚有個別綠柱石等稀有礦物。含W、Sn、Cu 等礦化的石英脈及螢石—石英脈,寬幾厘米至10cm,長幾米至150m,最大者長達750m,寬達1.5m。
(7)內(nèi)蝕變作用和外接觸變質(zhì)作用特征。內(nèi)蝕變作用有白云母化、鈉長石化、云英巖化等。巖體中白云母化較普遍,但一般較弱。云英巖化多見于具W、Sn 礦化的石英脈邊部,晚次單元中的這些蝕變作用較強,特別是北邊部更發(fā)育。外接觸變質(zhì)作用以巖體北側(cè)較強,東部較弱,熱變質(zhì)帶寬500m ~1000m 不等。所形成的變質(zhì)巖主要是石英—云母角巖、斑點狀板巖、角巖化砂巖、角巖化粉砂巖等巖石[2]。
研究區(qū)內(nèi)見有蝕變花崗巖型鎢錫礦及蝕變破碎帶型鎢錫多金屬礦。其中蝕變破碎帶型錫、鎢礦,品位較高,且區(qū)內(nèi)小巖株發(fā)育,可能有云英巖型鎢錫礦存在,找礦潛力大。
(1)蝕變花崗巖型鎢錫礦。主要分布于都龐嶺巖體北部接觸帶古怪沖一帶,礦化以蝕變花崗巖型為主,伴隨云英巖、石英脈型鎢錫礦,兩者相伴產(chǎn)出[3]。
蝕變花崗巖型鎢錫礦受晚期細粒花崗巖侵入接觸帶控制,呈半隱伏—隱伏狀分布于晚期細?;◢弾r頂部,地表可見發(fā)育密集云英巖細脈型錫礦脈。礦體賦存于蝕變體中,蝕變體主要由云英巖及云英巖化、硅化花崗巖等組成,其次為鉀化、鈉化花崗巖,蝕變體呈穹狀產(chǎn)出,產(chǎn)狀平緩,傾角5°~15°。礦體規(guī)模小,常呈寬0.7m~4.8m、5m~9m 不等團塊狀或條帶狀,品位Sn 0.62~0.77×10-2,WO30.18×10-2,Cu0.15×10-2。
(2)蝕變破碎帶型鎢錫多金屬礦。主要分布于都龐嶺巖體,礦床類型以含鎢錫石英脈為主,見少量的含鎢錫云英巖脈,礦體多呈脈狀產(chǎn)于都龐嶺巖體中細粒黑云母二長花崗巖、月巖巖體中細粒二云母二長花崗巖及外接觸帶寒武紀板巖、奧陶紀變質(zhì)砂巖中,受斷裂裂隙控制,產(chǎn)狀不定,見有北北東向、近東西向、南北向[3]。礦脈長數(shù)十米~1200m。礦脈分單脈和細脈帶兩種。石英單脈長一般為40m~1000m,脈幅厚0.1m~0.2m,最大厚度近0.8m。礦脈形態(tài)規(guī)整,與圍巖接觸界線清楚,脈與圍巖接觸處一般有微弱云英巖化、黃鐵礦化,有的沿走向或傾向亦具有分枝、尖滅、再現(xiàn)、膨脹、收縮等現(xiàn)象。細脈帶長數(shù)百米至一千米以上,寬20m~140m。細脈單脈寬僅數(shù)毫米,個別達0.05m~0.1m。細脈密集分布形成礦帶,寬1m~3m。