劉昌春
(安徽省洪鑫源礦業(yè)有限公司)
安徽省涇縣楊家村鉬礦床地質(zhì)特征及成因
劉昌春
(安徽省洪鑫源礦業(yè)有限公司)
根據(jù)安徽省涇縣楊家村鉬礦床所處地質(zhì)背景、地質(zhì)構(gòu)造以及礦床地質(zhì)特征,在對該礦床地質(zhì)特征、礦體地質(zhì)特征進行分析的基礎(chǔ)上,討論了礦床成因和找礦標志,對皖南山區(qū)尋找斑巖型鉬礦床具有一定的指導意義。
斑巖型鉬礦床地質(zhì)特征找礦標志
安徽省涇縣楊家村鉬礦床是近年來皖南地區(qū)發(fā)現(xiàn)的具有一定規(guī)模的斑巖型鉬礦床,該礦床位于涇縣縣城西南約22 km的楊家村。根據(jù)已有的找礦勘探及野外地質(zhì)觀察成果,結(jié)合相關(guān)地質(zhì)資料對該礦床的地質(zhì)特征進行分析,并對礦床成因進行討論。
楊家村礦區(qū)位于揚子準地臺下?lián)P子臺坳與江南臺隆之間的過渡地帶,北屬沿江斷褶帶,南部為江南臺隆北緣,深部基底具有下?lián)P子式的“董嶺式”和皖南的“江南式”二者的過渡性質(zhì)[1]。早古生代受南華加里東地槽的活動影響,震旦紀—志留紀早中期經(jīng)歷了漫長而穩(wěn)定的沉積建造,地層厚度巨大,具有地槽沉積的特征。印支—燕山早期運動形成地臺蓋層褶皺帶,以大型、開闊的復式背、向斜為特征。區(qū)內(nèi)中生代發(fā)生相向擠壓,使蓋層發(fā)生大規(guī)模的NE向褶皺,同時產(chǎn)生一系列的斷裂構(gòu)造。其中以近EW、NE向和NW向斷裂為主,大多具基底剪切性質(zhì),層間滑脫斷裂,平緩斷層和逆沖斷層亦??梢姟^(qū)內(nèi)中生代巖漿巖活動強烈,具有沿江與皖南地區(qū)巖漿巖混合類型的過渡特征。
2.1地層
礦區(qū)內(nèi)出露的地層主要為志留系中統(tǒng)唐家塢組(S2t)、上第三系章家渡組(Nz)、第四系(Q)。
(1)志留系中統(tǒng)唐家塢組(S2t)。大部分出露于普查區(qū)的西北部及西部,厚度約1 700 m。巖性為灰白、黃綠、灰綠色厚層石英砂巖、細砂巖夾粉砂巖、泥質(zhì)粉砂巖、粉砂質(zhì)頁巖,局部見斜層理、板狀交錯層理,地層產(chǎn)狀傾向總體為NW向,傾角較陡。
(2)上第三系—章家渡組(Nz)。大部分出露于普查區(qū)的北部,厚度約15 m,由紫紅色礫石及砂土組成,結(jié)構(gòu)疏松至半固結(jié)狀,不整合于老地層之上。
(3)第四系(Q)。以沖積為主,主要分布于普查區(qū)南部及中部,由砂性土、粉質(zhì)黏土及砂礫組成。
2.2構(gòu)造
礦區(qū)處于太平復向斜之次級茂林—龍門背斜近核部,構(gòu)造格局表現(xiàn)為東部為中志留統(tǒng)組成的背斜,中、西部為二長花崗巖體分布。區(qū)內(nèi)斷裂構(gòu)造發(fā)育,按構(gòu)造的的產(chǎn)狀、規(guī)模及產(chǎn)出特征,礦區(qū)內(nèi)斷裂構(gòu)造可分3類:①NW向斷層,向NW、SE向延伸,長度大于1 200 m,斷層走向約NW310°,傾向NE,傾角約70°,為左行平移逆斷層,斷面呈舒緩波狀,構(gòu)造帶由斷層角礫巖、糜棱巖和斷層泥組成;②NE向斷裂,是1組生成較早并具有多次活動特點的構(gòu)造,控制了巖體和蝕變礦化的展布;③SN向斷裂,該構(gòu)造早期為NE向斷裂相伴生的次級張扭性構(gòu)造,并與NE向構(gòu)造聯(lián)合作用控制著區(qū)內(nèi)鉬礦的成生與展布。除以上斷裂構(gòu)造外,礦床內(nèi)節(jié)理較發(fā)育,含礦裂隙傾角主要為40°~60°,次為30°以下,裂隙面寬度1~ 10 mm不等,有含鉬石英脈充填的裂隙寬度可達1.5~5 cm,由于該礦床含礦裂隙較發(fā)育,對礦床的形成起到了重要作用。
2.3巖漿巖
礦區(qū)巖漿巖非常發(fā)育,分布面積也十分廣泛,主要為燕山早期的中—酸性巖株和巖脈,巖石類型以淺成相侵入巖為主。礦區(qū)主要出露巖體為茂林斑狀二長花崗巖巖體,此為楊家村鉬礦成礦母巖,在礦區(qū)內(nèi)呈巖株狀產(chǎn)出。巖體呈全晶質(zhì)半自形—中粒結(jié)構(gòu),塊狀構(gòu)造。主要礦物成分為斜長石、鉀長石、石英、黑云母、角閃石等,巖體內(nèi)微細裂隙發(fā)育,裂隙內(nèi)硅質(zhì)脈充填,偶可見黃鐵礦、輝鉬礦、黃銅礦等,巖體局部可見綠簾石、綠泥石化、硅化、高嶺土化、云英巖化等。
礦區(qū)其他巖漿巖均以脈巖形式出露,巖石類型較多,分布范圍較廣,脈巖的寬度多在幾米到100多m,長度沿走向從幾十米到2 000多m。脈巖的巖性主要有黑云母花崗巖脈、正長巖脈,主要礦物成分為鉀長石、石英,次為斜長石等。斑晶由鉀長石、石英、黑云母等礦物組成,巖石中偶可見輝鉬礦化,褐鐵礦化等。
2.4圍巖蝕變
礦床圍巖蝕變較強烈,目前可識別的蝕變主要有高嶺石化、碳酸鹽化、鉀長石化、絹云母化、硅化。根據(jù)蝕變的礦物組合,礦床蝕變分帶自上而下劃分為以下3個蝕變帶。
(1)高嶺石化-碳酸鹽化-鉀長石化蝕變帶[2]為上蝕變帶。主要蝕變礦物為高嶺石、方解石、鉀長石具白色高嶺石化,局部為泥化。碳酸鹽主要呈白色細粒狀賦存巖石裂隙中,次要蝕變礦物為鉀長石、絹云母、綠泥石、硬石膏。斜長石蝕變?yōu)榈G色梳狀絹云母,部分次生鉀長石呈細粒狀分布在石英、斜長石顆粒間,黑云母綠泥石化、硬石膏呈細脈狀。
(2)絹云母化-鉀長石化蝕變帶為中蝕變帶。主要蝕變礦物為絹云母、鉀長石,絹云母交代斜長石,次生鉀長石沿斜長石、石英顆粒呈云霧狀或包含其他礦物呈似斑狀產(chǎn)出,并見有少量次生鉀長石呈細脈狀產(chǎn)出,局部次變黑云母呈集合體產(chǎn)出。
(3)硅化-鉀長石化蝕變帶為下蝕變帶。主要蝕變礦物為鉀長石、石英,次生鉀長石沿石英邊緣穿插交代,形成似文象環(huán)邊結(jié)構(gòu)或呈細粒集合體及鉀長石細脈。石英呈細脈狀或聚集成不規(guī)則的團粒狀產(chǎn)出,在下蝕變帶頂部具淺綠灰色絹云母化、硅化、鉀化二長花崗巖,鉀長石表現(xiàn)為鉀長石沿斜長石邊緣、雙晶及裂隙進行交代,并見鉀長石包裹斜長石、黑云母、石英的現(xiàn)象。黑云母呈白云母化,絹云母化,后期石英多與絹云母伴生,巖石中見晚期絹云母、碳酸鹽細脈穿插,該蝕變礦物組合特征為礦體底板。
礦床位于太平復向斜中茂林—龍門次級背斜的茂林花崗巖類巖體北側(cè)內(nèi)接觸帶,產(chǎn)于二長花崗巖中,工業(yè)類型為斑巖型鉬礦床,礦化帶與蝕變帶關(guān)系密切,共劃分為3個礦化帶,分別賦存于上蝕變帶、中蝕變帶及中、下蝕變帶的過渡帶中。
(1)Ⅰ#礦化帶。為主要礦化帶,長2 000余m,寬800~1 000 m,走向NE30°~40°,賦存于Ⅱ#礦化帶,礦體呈似層狀、透鏡狀,平均厚度46.3 m,礦體厚度較大、較穩(wěn)定。工業(yè)礦石鉬品位較高、較均勻,鉬平均品位為0.073×10-2。
(2)Ⅱ#礦化帶。為次要礦化帶,規(guī)模形態(tài)近似Ⅰ#礦化帶。賦存在Ⅱ#礦化帶的礦體呈透鏡狀、似層狀,兩翼往中間緩傾斜,礦體沿走向、傾向連續(xù)性較差,平均厚6.20 m,鉬平均品位為0.047×10-2。
(3)Ⅲ#礦化帶。為零星礦化帶,礦體在傾向上連續(xù)性較差,厚度變化較大,平均厚4.92 m,鉬平均品位為0.069×10-2。
礦石主要結(jié)構(gòu)有自形—半自形粒狀結(jié)構(gòu)、自形葉片狀結(jié)構(gòu)、他形粒狀結(jié)構(gòu)等。礦石主要構(gòu)造有浸染狀構(gòu)造、細脈浸染狀構(gòu)造、團塊狀構(gòu)造、細脈狀構(gòu)造等。該礦床鉬礦為原生礦石,礦石的自然類型單一,為細脈浸染型鉬礦石,礦石礦物主要為輝鉬礦,黃鐵礦、黃銅礦為次;脈礦物有石英、斜長石、鉀長石、黑云母、絹云母、綠泥石、高嶺石等。
4.1控礦機理(制)
楊家村鉬礦床系斑巖型,位于茂林巖體北側(cè)。青弋江深斷裂派生的近SN向張扭裂隙帶為該礦床的導礦構(gòu)造,該構(gòu)造形成的一系列節(jié)理、裂隙及巖漿巖原生節(jié)理為容礦構(gòu)造。該SN向張裂帶延續(xù)到茂林巖體晚期,深部巖漿房與其保持長期聯(lián)系,為成礦熱流體上升提供了良好的通道。當含鉬熱流體上升到巖體頂部,由于內(nèi)壓力作用,促使巖漿巖碎裂或節(jié)理密度增加,并進行圍巖蝕變作用,含礦元素活化轉(zhuǎn)移。
4.2成礦物質(zhì)來源
成礦物質(zhì)主要來源于燕山期地殼深部上侵的茂林巖體花崗巖內(nèi),鉬礦化主要賦存于花崗巖體內(nèi),成礦巖體與賦礦蝕變巖石元素組合上具有一致性,巖石中Cu、Mo、Ag豐度值明顯高于維氏值數(shù)倍至數(shù)十倍。含礦熱流體沿張裂帶及巖漿巖的原生節(jié)理和次生節(jié)理運移沉淀富集成礦。
4.3蝕變帶巖石化學組分及微量元素變化特征
3個蝕變帶氧化物組分測試結(jié)果表明,由下蝕變帶往上蝕變帶TiO2、Al2O3、Fe2O3、FeO、MgO、CaO含量由弱變強,SiO2含量由強變?nèi)?。通過對各蝕變帶的微量元素進行分析,成礦巖體中Cu、Mo、Ag含量一般都高于維氏值數(shù)倍至數(shù)十倍,Pb、Zn、V含量與維氏值大致相等,元素具有帶入、帶出現(xiàn)象,在蝕變—礦化過程中,由成礦熱流體帶進來的有Cu、Mo、Ag、Pb、Zn等元素,由內(nèi)帶轉(zhuǎn)移到外帶沉淀有V、Cu、Ti、Pb、Zn等元素。
4.4包裹體特征
脈石英流體包裹體較發(fā)育,包裹體形態(tài)有橢圓形、長條形、不規(guī)則形、負晶形,以負晶型為主,在上、中、下等3個蝕變帶中有以下特征:①高嶺石化、碳酸鹽化、鉀長石化蝕變帶中,呈現(xiàn)液、氣相或三相包裹體,含NaCl子晶,氣體含量為30%~60%;②絹云母化、鉀長石化蝕變帶,呈現(xiàn)為富液相包裹體,氣體含量為5%~20%;③鉀長石化蝕變帶,富液相包裹體,氣體含量為5%~15%。上部以氣相為主,下部以液相為主。包裹體含K、Na等成分,說明含礦流體來源應以巖漿為主。
4.5成礦作用
(1)氣成成礦。隨著成礦熱液體的上升,并含有一定量的HCl、HF、SO2、堿質(zhì)和金屬成分,在斑巖內(nèi)部產(chǎn)生鉀硅酸鹽蝕變、石英、鉀長石化,SO2的水解,形成硬石膏,也出現(xiàn)H2S與金屬結(jié)合,形成早期黃鐵礦。
(2)熱液成礦。由于地下水摻和,熱流體中的HCl、HF與一系列鋁硅酸鹽礦物反應,使流體中的NaCl、KCl含量增高。巖體上部高鹽度熱流體形成對金屬鉬的活化轉(zhuǎn)移,隨著熱流體降溫,SO2水解呈現(xiàn)H2S形式,使鉬的硫化物集中在此期沉淀。
(1)構(gòu)造。下?lián)P子臺坳皖南斷褶帶與江南臺隆過渡帶上,太平復向斜中次級背向斜中NE向侵位的中酸性巖體,巖石節(jié)理裂隙發(fā)育部位是成礦的有利部位。
(2)巖漿巖。鈣堿性硅酸鹽飽和燕山期花崗巖類巖石為鉬礦床的成礦母巖,巖體中鉬豐度一般較高,成礦物質(zhì)和成礦熱液主要來源于該類巖漿體。淺成相小巖體、小巖株出露面積小有利于成礦。
(3)圍巖蝕變。圍巖蝕變是尋找鉬礦主要標志之一[3],其蝕變礦物具分帶性產(chǎn)出。鉀長石呈小顆粒云霧狀分布,石英細脈發(fā)育。
(4)化探異常。根據(jù)化探異常元素組合分布特征,Cu、W、Mo、Pb、Zn、Au、Ag異常區(qū)是尋找鉬礦床的首選靶區(qū)。
[1]唐永成,吳顯昌,儲國正,等.安徽沿江地區(qū)銅金多金屬礦床地質(zhì)[M].北京:地質(zhì)出版社,1998.
[2]胡受奚,王鶴年.中國東部金礦地質(zhì)學及地球化學[M].北京:科學出版社,1998.
[3]袁見齊.礦床學[M].北京:地質(zhì)出版社,1985.
2014-10-21)
劉昌春(1982—),男,工程師,231500 安徽省合肥市廬江縣龍橋鎮(zhèn)。