何以勤,黎 原,龔熙珺,陳長(zhǎng)江
(湖南省湘南地質(zhì)勘察院,湖南 郴州 423000)
界牌嶺礦區(qū)處于南嶺成礦帶瑤崗仙鎢錫鉛鋅多金屬礦田的西南部、瑤崗仙—汝城復(fù)式背斜中。通過收集礦山以往地質(zhì)資料,綜合研究礦床地質(zhì)特征,筆者總結(jié)了礦區(qū)礦體空間規(guī)律及分布情況,結(jié)合作者對(duì)礦山近十年的工作,認(rèn)為礦山仍有擴(kuò)大找礦空間和潛力。
礦區(qū)內(nèi)出露的地層為石炭系和白堊系,構(gòu)造發(fā)育,巖漿巖活動(dòng)較強(qiáng)烈(圖1)。
圖1 礦區(qū)內(nèi)出露的地層特征
(1)地層。礦區(qū)出露地層主要為上古生界石炭系下統(tǒng)的石磴子組、測(cè)水組、梓門橋組和中上統(tǒng)壺天群,并零星分布有中生代白堊系地層。石磴子組為礦區(qū)賦礦層,出露于礦區(qū)背斜核部,巖性為厚層狀白云巖、白云質(zhì)灰?guī)r、灰?guī)r;中薄層狀灰?guī)r、含炭質(zhì)、泥質(zhì)生物碎屑灰?guī)r。
(2)構(gòu)造。區(qū)內(nèi)褶皺構(gòu)造為屬官余復(fù)式向斜中的次一級(jí)褶皺,由更次一級(jí)的三個(gè)小背斜和三個(gè)小向斜組成。礦區(qū)斷裂構(gòu)造較為發(fā)育,按產(chǎn)狀分為近SN向、NW向和NE向三組:近南北向斷裂(4條)、北西向斷裂(4條)、北東向斷裂(2條)。礦區(qū)節(jié)理、劈理非常發(fā)育,尤其在F4斷層兩側(cè)的石磴子組灰?guī)r中節(jié)理、劈理成帶出現(xiàn),與成礦有相關(guān)聯(lián)系。
(3)巖漿巖。礦區(qū)內(nèi)巖漿活動(dòng)較強(qiáng)烈,地表出露巖體7個(gè),呈巖墻、巖脈及巖豆產(chǎn)出,總體走向北北東(10°~20°)。呈巖墻產(chǎn)出者一般傾向南東東,局部?jī)A向北西西。傾角75°~90°。地表出露面積不大,最大為0.12km2,最小者僅200m2。據(jù)深部鉆孔及坑道揭露顯示,花崗斑巖系燕山晚期巖漿沿界牌嶺短軸背斜核部及F4斷裂上侵充填而成,巖體的總體走向與主構(gòu)造線方向一致。這些巖體在一定深度是連在一起的。區(qū)內(nèi)巖漿巖為“S”型花崗巖類的花崗斑巖,是燕山晚期的產(chǎn)物,巖漿分異演化較完全[1]。巖石堿性長(zhǎng)石含量高,富鉀、鈉,而貧鈣、鎂、鐵,與世界和中國(guó)花崗巖平均成分相比較,SiO2、TiO、MnO含量基本一致[3]。
礦區(qū)內(nèi)存在的金屬礦礦床,分布于122線至144線之間,南北長(zhǎng)1100m,東西寬約600m,賦存標(biāo)高-300m至+572m。金屬礦床分為礦山地質(zhì)當(dāng)中石礦和異體共生礦兩種。異體共生金屬礦賦存于淺部(100m標(biāo)高以上)層間破碎帶中;同體共生礦賦存于深部(100m標(biāo)高以下)蝕變帶中。錫多金屬礦賦存于深部F4斷層及隱伏巖體旁側(cè)的蝕變帶中。深部地質(zhì)結(jié)構(gòu)與錫多金屬礦共生產(chǎn)出,以同體共生為主,呈異體共生的僅限于少量零星礦體。
異體共生金屬礦礦床(Ⅰ號(hào)礦體)分布于地表淺部,122線—142線之間,270m標(biāo)高以上,部分出露地表,礦床主要受界牌嶺背斜核部測(cè)水組砂頁巖蓋層接觸面下部的石磴子組灰?guī)r控制。全區(qū)金屬礦體24個(gè),主礦體1個(gè),次礦體4個(gè),零星礦體19個(gè)。其中Ⅰ號(hào)礦體規(guī)模最大,占礦區(qū)金屬礦儲(chǔ)量的95%以上。零星小礦體多為單孔見礦,大多分布于Ⅰ號(hào)礦體下部,礦體規(guī)模小,分布較零散。礦體總體南北走向,傾角較緩。
錫多金屬礦床分布在100m標(biāo)高以下,主要分布于126—144線之間,礦化集中區(qū)在130-136線及相鄰剖面控制區(qū),為典型的隱伏礦床。全區(qū)錫多金屬礦體共38個(gè),其中主礦體2個(gè)(①、②),次礦體5個(gè)(⑤、⑥、⑨、⑩、?、?),零星礦體30個(gè)。礦體受界牌嶺短軸背斜核部及旁側(cè)兩組共軛構(gòu)造裂隙所控制,總體為南北向,傾角較緩。
2.2.1 金屬礦物特征
金屬礦體中的主要成為銅、錫、金等。多為半自形—它形粒狀。粒徑0.5mm~0.17mm。呈聚晶狀、致密浸染狀,不規(guī)則與鱗片狀大小不一的白云母或絹云母組成集合體。礦石中CaF2含量為40.84%~46.98%,CaCO3、SiO2、Al2O3、Fe2O3等含量較低。金屬礦石的結(jié)構(gòu)主要有他形晶結(jié)構(gòu)、包含結(jié)構(gòu)、交代結(jié)構(gòu)。主要構(gòu)造有條帶狀構(gòu)造、浸染狀構(gòu)造、脈狀構(gòu)造及塊狀構(gòu)造。
2.2.2 錫石礦物特征
錫礦石礦物成份較為復(fù)雜,主要有用組份為錫石、黃銅礦;另有閃鋅礦、方鉛礦、黑鎢礦、黃鐵礦、毒砂、褐鐵礦、菱錳礦分布(表1)。
表1 錫石礦石化學(xué)成分與微量元素分析結(jié)果
錫多金屬礦石的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,以半自形—自形粒狀結(jié)構(gòu)(圖2a)為主,次有他形粒狀結(jié)構(gòu)(圖2b)、乳滴狀結(jié)構(gòu)(圖2c)、交代結(jié)構(gòu)(圖2d)、環(huán)帶狀結(jié)構(gòu)(圖2e)、聚鱗片花崗變晶結(jié)構(gòu)等。構(gòu)造有星點(diǎn)狀構(gòu)造、脈狀構(gòu)造、浸染狀構(gòu)造(圖4f、4g、4h、4i)及塊狀構(gòu)造。
圖2 界牌嶺錫石礦石特征
礦區(qū)內(nèi)賦金屬礦地層為石炭系石磴子組不鈍的白云巖、白云質(zhì)灰?guī)r、灰?guī)r及生物碎屑灰?guī)r,化學(xué)性質(zhì)活潑,有利于礦液滲透交代。礦體圍巖為測(cè)水組砂頁巖,其透水性差。賦礦層中巖石微量元素較高,其中Sn含量是克拉克值的5—6倍,Pb是克拉克值的1—9倍,地層的含礦性較好,為成礦提供部分物質(zhì)來源。
界牌嶺整體為一個(gè)復(fù)式背斜,礦體主要分布于背斜核部,在背斜的形成過程中,在背斜的軸部發(fā)育了一系列規(guī)模大小不等的斷裂構(gòu)造,共有北東向、北西向及近南北向三組,同時(shí)產(chǎn)生了一系列密集的劈理、節(jié)理裂隙。北東向的斷裂構(gòu)造占主導(dǎo)作用,其中導(dǎo)礦控礦斷裂F4切割了背斜的核部,巖漿沿著F4斷裂構(gòu)造上升侵入并帶入了成礦熱液產(chǎn)生了交代作用,背斜核部上層有測(cè)水組的砂頁巖起遮擋作用,從而有利于熱液的交代作用。成礦熱液沿?cái)嗔褬?gòu)造上升并順巖層層面及裂隙進(jìn)行交代,在構(gòu)造和巖漿活動(dòng)等條件下在有利部位富集并形成鉛鋅礦多金屬礦體。
根據(jù)筆者對(duì)礦山的認(rèn)識(shí),認(rèn)為應(yīng)從以下方面進(jìn)行勘查:
根據(jù)前人研究礦床具有水平分帶特征[3],即錫石硫化物礦體以巖體為中心向兩側(cè)呈現(xiàn)出Sn,Cu,W-Sn,Cu,W,Zn-Sn,Cu-Sn。目前控制到的礦體基本上分布于F4斷裂東部,F(xiàn)4斷裂西側(cè)深部地質(zhì)工作程度較薄弱(基本上算空白區(qū))。控礦斷裂F4西側(cè)發(fā)育有花崗斑巖脈,根據(jù)以往鉆孔資料顯示,花崗斑巖存在礦化現(xiàn)象,而且在130線花崗斑巖西側(cè)有一個(gè)鉆孔控制到了錫礦體,真厚度有6.48m,Sn平均品位0.28%。如果其與F4東側(cè)礦體相連,礦體產(chǎn)狀與區(qū)內(nèi)錫多金屬礦體產(chǎn)狀基本一致,因此證明花崗斑巖西側(cè)仍有一定的找礦空間。因此,F(xiàn)4斷裂西側(cè)有巨大的找礦潛力,具有形成以錫為主的特大型礦床前景。