羅家書(shū),黃朝進(jìn),李澤江
(廣西壯族自治區(qū)地球物理勘察院,廣西 柳州 545005)
礦區(qū)位于桂北,從六十年代開(kāi)始就陸續(xù)開(kāi)展一些地質(zhì)礦產(chǎn)勘查和科研工作,取得一些成果,并已發(fā)現(xiàn)有兩個(gè)小礦床,促進(jìn)當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)發(fā)展。隨著多年礦產(chǎn)開(kāi)發(fā)利用,礦產(chǎn)資源已枯竭,急需替代資源。礦區(qū)已知礦體大部分產(chǎn)于斷裂中,少部分產(chǎn)于巖體侵入面,均屬脈狀熱液充填型錫礦,礦體特征明確,成礦模式基本清晰。
礦區(qū)以花崗巖為中心,兩側(cè)出露地層為青白口系文通組(w)和白竹組()。
巖漿巖大部分為新元古代侵入巖,巖類(lèi)從超基性到酸性都有,其中以酸性侵入巖類(lèi)最多,整體展布為中部花崗巖侵入前期巖體,并使其隆起,以后期侵入的花崗巖為中心,向外巖體年齡逐漸增高。
酸性侵入巖主要為黑云母二長(zhǎng)花崗巖;超基性-基性巖為四堡早期侵入,大部分蝕變強(qiáng)烈,包括石英輝長(zhǎng)巖、石英輝長(zhǎng)閃長(zhǎng)巖、角閃輝石巖、輝綠巖等。同期侵入的其它巖性為同源巖漿分異成因,脈動(dòng)型侵入接觸。中性巖以英云閃長(zhǎng)巖為主,部分為閃長(zhǎng)巖、二長(zhǎng)花崗巖為主,為四堡中期侵入。
巖漿巖侵入先后關(guān)系依次如下:“石英輝長(zhǎng)巖、角閃輝石巖(ψ)、輝綠巖(βμ)、” →“閃長(zhǎng)巖(δ)” →“英云閃長(zhǎng)巖(γδο)”→“黑云母二長(zhǎng)花崗巖(ηγ、ηγ)”,相互關(guān)系為侵入接觸。四堡早期侵入的超基性-基性一般呈規(guī)則狀出露,巖床狀或巖蓋狀侵入體。
礦區(qū)以近南北~北東向斷裂構(gòu)成了主體構(gòu)造,大部分為傾向東,陡產(chǎn)狀,其裂帶兼顧脆-韌性和多期活動(dòng)的特征,普遍具有強(qiáng)綠泥石化、硅化,多期性斷裂具片理化、絹英巖化;部分?jǐn)嗔腰S鐵礦化,充填石英脈;并作為礦區(qū)主要的含礦斷裂。北西向斷層為后期構(gòu)造,相對(duì)稀疏。
與礦化蝕變密切相關(guān)的蝕變包括,硅化、電氣石化、云英巖化、黃鐵礦化、褐鐵礦化等,另外區(qū)域性低溫蝕變有綠泥石化、黑云母化、次閃石化、高嶺土化;
其中與錫礦化關(guān)系密切的主要有電氣石化、絹(云)英巖化、黃鐵礦化,三者共同構(gòu)成了影響錫礦化的重要蝕變因素。
電氣石化:分為三種類(lèi)型:其一,分布于花崗巖體內(nèi)原生電氣石,半自形-自形柱狀,放射狀集合體;不均勻分布于花崗巖內(nèi);其二,分布于英云閃長(zhǎng)巖內(nèi)的次生-原生電氣石,礦物顆粒一般小于1mm,部分為交代成因礦物;其三,分布四堡早期侵入巖內(nèi)的電氣石化,嚴(yán)格受斷裂控制,可呈脈狀、網(wǎng)脈狀、團(tuán)塊狀產(chǎn)出,原巖蝕變強(qiáng)烈,常與綠泥石、黑云母、絹云母共生;一般由構(gòu)造活動(dòng)中心向外側(cè)逐漸減弱。
絹(云)英巖化:有兩種分布形式,其一,面狀分布于花崗巖侵入面,局部可形成云英巖脈。其二,斷裂帶內(nèi)的絹(云)英巖化,可由數(shù)條近平行線(xiàn)狀蝕變帶形成帶狀分布,礦物定向明顯。
黃鐵礦化:嚴(yán)格受斷裂控制,發(fā)育于構(gòu)造破碎帶內(nèi),透鏡狀或脈狀產(chǎn)出;多期活動(dòng)斷裂帶可形成寬100m左右的蝕變帶,表現(xiàn)為沿節(jié)理面充填浸染,部分伴有銅礦化、錫礦化和毒砂化。
礦區(qū)劃分了8個(gè)礦化帶,圈定了數(shù)十個(gè)礦體,礦體主要賦存于斷裂破碎帶內(nèi),其中Ⅰ、Ⅴ、Ⅶ和Ⅷ是主要礦帶。礦體呈脈狀、透鏡狀,長(zhǎng)100m~800m不等,礦體一般厚度1.5m~3m,最厚可達(dá)16m,一般品位0.2%~1.0%,最高品位可達(dá)18%。礦石自然類(lèi)型包括:錫石-云英巖型、錫石-綠泥石型、錫石-電英巖型和錫石-硫化物型等4類(lèi)。各礦帶具有不同的礦體特征,詳見(jiàn)表1。
與區(qū)域上一致,桂北一帶殼層原始富Sn,經(jīng)基性巖漿的侵入、噴發(fā)活動(dòng),地幔中的Sn元素被帶到地殼內(nèi),構(gòu)成了一個(gè)古老的錫的地球化學(xué)異常區(qū)。由于雪峰運(yùn)動(dòng),致使殼源層的物質(zhì)重熔,形成了包括三防、元寶山、平英、田蓬巖體在內(nèi)的含錫花崗巖漿,成為錫的主要載體,其主要體現(xiàn)為兩種方式:其一,花崗巖結(jié)晶過(guò)程中,揮發(fā)組份和礦質(zhì)富集,在適宜的構(gòu)造部位成礦;其二,花崗巖內(nèi)含錫較高的礦物黑云母、鈉長(zhǎng)石等,經(jīng)過(guò)蝕變解體,錫富集成礦。這兩種方式基于成礦熱液沿構(gòu)造帶運(yùn)送或充填,形成錫礦體[1]。
基于礦床成礦模式,結(jié)合構(gòu)造作為最主要的控礦因素,劃分?jǐn)嗔?蝕變帶對(duì)錫礦勘查具有重要指示作用。所謂斷裂-蝕變帶,是指斷裂帶和特征蝕變帶上存在連續(xù)性空間疊合。就本區(qū)來(lái)說(shuō),具體指近南北向~北北東向張扭性斷裂與次生強(qiáng)電氣石化、云英巖化、黃鐵礦化存在連續(xù)性空間疊合帶,橫向?qū)?m~100m不等,縱向長(zhǎng)200m~1000m不等,平面上可由數(shù)條雁列狀、平行狀細(xì)帶組合成一條寬帶。已斷裂核心蝕變最強(qiáng),向兩側(cè)圍巖漸變過(guò)渡;在斷裂密集區(qū)有膨大,稀疏區(qū)縮小。
前文所述的8個(gè)礦帶均發(fā)育于斷裂-蝕變帶內(nèi),礦體往往見(jiàn)于斷裂帶內(nèi)的最強(qiáng)蝕變地段。通過(guò)統(tǒng)計(jì),礦區(qū)內(nèi)已知的32個(gè)礦體,其中28個(gè)賦礦位置為“斷裂-蝕變帶”,占比達(dá)87.5%,表現(xiàn)出明顯的找礦指示作用。
通過(guò)巖石地化樣品分析,斷裂-蝕變帶的同樣具有元素富集特征。
整個(gè)礦區(qū)300件巖石地化樣品中,斷裂蝕變帶的Sn平均含量為300.92μg/g,而帶外僅32.89μg/g,帶內(nèi)富集程度近十倍于帶外;且高值區(qū)間占比也遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于帶外。另外Pb、Zn等成礦元素,及F、Hg、Li等前緣暈元素,帶內(nèi)富集也遠(yuǎn)高于帶外。對(duì)Ⅰ礦帶的樣品進(jìn)行分析,發(fā)現(xiàn)不管是成礦元素Sn、Pb、Zn,還是前緣暈元素Li、Hg、As等,在元素含量變化曲線(xiàn)上均表現(xiàn)出高值區(qū)與“斷裂—蝕變帶”空間疊合的特征,Sn最高值8828見(jiàn)于錯(cuò)斷閃長(zhǎng)巖體切面的斷裂破碎帶內(nèi),進(jìn)一步表明斷裂構(gòu)造的礦化富集作用。
表2 斷裂-蝕變帶內(nèi)、外Sn分布對(duì)比表
圖1 Ⅰ礦帶化探異常剖面圖
分析整個(gè)Ⅰ礦帶所處地質(zhì)部位,發(fā)現(xiàn)Sn異常主要發(fā)育于由近南北向斷裂、巖體侵入面及電氣石化組成的“斷裂-蝕變帶”內(nèi);相對(duì)于其它地質(zhì)部位,帶內(nèi)成礦元素富集,高、中、低三級(jí)分帶明顯,表明其是錫礦化的最重要地段。
圖2 Ⅰ礦帶斷裂—蝕變帶化探異常特征
已知礦體、元素異常與斷裂-蝕變帶高度空間疊合,均表明斷裂-蝕變帶是本區(qū)錫礦床的重要控礦因素。
斷裂-蝕變帶具有明顯的找礦指示作用,能夠直接指示錫礦化,本區(qū)為近南北~北東向的斷裂-蝕變帶,一般連續(xù)性越好,礦化越好。通過(guò)劃分?jǐn)嗔?蝕變帶并結(jié)合地球化學(xué)測(cè)量,基本能夠圈定錫礦化范圍,分析成礦前景,指導(dǎo)進(jìn)一步勘查。