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东山钨矿点地质矿化特征及成因简析

中图分类号:P618文献标识码:A文章编号:1672-3791(2014)04(a)-0117-02

矿区位于江南古陆北缘幕阜山―九宫山复背斜之二级构造九宫山―大湖山复背斜北翼与下扬子地台通山复向斜之二级构造通山褶皱南缘交汇处。区域上属论文网于雪峰九岭成矿带,矿产资源丰富,是重要的多金属成矿带。临近省份发现有一个大型钨矿床,从热源。地层条件比较皆有相似之处且本矿点有民采钨矿的历史。因此弄清矿点地质条件及矿化特征有利于进一步深入找矿。

1矿点地质特征

1。1地层

出露的地层(由老到新)有几点几种。

震旦系下统莲沱组(Zal):出露在矿区南侧龙塘沟中,其岩性为长石石英砂岩。石英砂岩。粉砂岩。

震旦系下统南沱组(Zan):由暗灰色厚层状含砾石英砂岩,中间夹两层1～2m厚的冰积砾层,胶结物为石英及粉砂质,岩石致密坚硬与上伏地层呈渐变过渡关系,局部为断层接触,厚度6～20m。

震旦系上统陡山沱组下段下部(Zbd11):底部厚层状泥质粉砂岩夹薄层含钙质石英粉砂岩,中部为厚层状含透闪石大理石和方解石化泥灰岩夹白色条带状石英粉砂岩,上部为石英粉砂岩夹透闪石大理岩和方解石化泥灰岩,本岩性段是含白钨矿石英脉主要赋存层位之一,厚度为15m。

震旦系上统陡山沱组下段上部(Zbd21):由1～2m厚层状细粒石英砂岩,粉砂岩,偶夹薄层条带状绢云母片岩组成,厚度一般在5～7m。

震旦系上统陡山沱组上段(Zbd2):分布在矿区西南部及北部:下部为含钙岩性,主要由单层3～40cm厚含钙石英粉砂岩与单层5～40cm厚的透闪石大理岩或方解石化泥灰岩互层,由下而上,前者单层由薄变厚,后者单层由厚变薄抗风化能力较弱,二者呈相互消长关系。它是含白钨矿石英脉及矿化破碎带赋存有利地层。中部由细粒石英砂岩和绢云母石英粉砂岩夹条带状泥板岩组成。近上部有细粒石英砂岩。绢云母石英砂岩夹透闪石大理岩或方解石化泥灰岩,本段上。中。下部横向上完全是渐变过渡关系,只能区别其粗细。厚薄。沉积韵律。厚度70～116。50m。

1。2构造

(1)褶皱构造。

矿区褶皱构造属九宫山―大湖山复背斜核部偏北的次级褶皱,龙塘沟背斜的次级褶皱狮门坳北侧短轴背斜,该短轴背斜是矿区的核心,核部地层为震旦系下统莲沱组石英砂岩,两翼分别为震旦系的南沱冰积砾岩,陡山沱组石英砂岩。灯影组硅质岩,背斜轴向由东西向转北西向。

(2)构造破碎带。

矿区具有一定规模的构造破碎带有两条,即北部的F1和F2。F2切割F1,F1长度450m,走向近东西向,倾向向北,倾角80°,结构面平直光滑,且有明显的压扭性特征;F2长度200m。走向北东―南西,倾向南东,倾角75°,结构面亦平直光滑,具压扭性特征,呈左旋切割地层,断距30m左右。

F1断裂破碎带为含白钨矿石英脉充填穿插的层间破碎带,破碎带产物多为1～5cm棱角状,次棱角状碎块,局部也有较大岩块,胶结物为细小岩屑及黏土质。无石英脉充填处则较为松散,破碎带中物质成分来自围岩。断裂带内普遍见光滑镜面,但3～4m后即消失在层面上。断裂其走向为75°～125°,倾角60°～65°,局部为平缓的拖拽褶皱。

(3)节理。裂隙。

矿点位于背斜核部,造成脆性岩石中破裂面,柔性岩石中片理比较发育。在石英。粉砂岩和冰积砾岩露头处测得272°∠28°。270°∠52°。345°∠84°。74°∠76°4组节理。

1。3脉岩

矿点内脉岩发育,但类型单一,仅有石英脉,且规模不大。其厚度多在1～5cm,有的只在小层内呈排骨状排列,有的小到只能在手标本中才能见到,极少数为10～20cm

厚,个别达40cm厚,在当地称为大脉。在脉岩长度上,单体很少超过10m(采空区只能见到石英碎块)。小脉多在1～2m内消失。横向上1m内有4条以上石英脉呈叠瓦式排列,纵向上相互追尾,尖灭再次重复出现。

虽然只统计了取样分析的52条石英脉,但也可显示出它们之间的互相关系,倾向南东组(140°左右)两侧各有一小峰值,反映该组有分支存在,倾向南西组(230°)左右没有显示出分支存在,南北向对称稳定,不难预测,当这两组石英细脉在近东西向构造破碎带中出现时,则很容易出现米字形网脉状形态。

矿点内石英细脉,按其穿插关系等宏观特征,大致可分为三期。

矿前期:脉体宽在1～20cm,品质较纯,与围岩界线明显,石英呈乳白色,玻璃光泽,梳状或晶洞状,聚形致密,常见于地层同步弯曲的小褶曲,也可见边幕式尖灭再现。

矿化期:多在层间破碎带或小褶曲倾伏端之中,从顺序穿插再追踪节理裂隙而尖灭,宽度多在1～3cm,少数10～20cm,有时形成局部膨大,有时可见侧向裂隙分支。石英为油脂光泽,等粒结构,块状构造。见有黄铁矿,毛发状或颗粒状镜铁矿,偶尔可见方铅矿。角闪石。红柱石等。

矿后期:多为宽1cm左右石英细脉,为梳状,晶洞状,等粒聚晶,块状构造,石英呈白色,陶瓷光泽,多在矿带附近呈毛发状细脉穿插在矿化石英脉中。

在手标本中往往能见到白―灰白色陶瓷光泽的石英包裹油脂光泽的石英,二者抗风化能力不同,前者呈粉砂状毛发细脉,后者呈油脂光泽晶粒,在显微镜下,有些细脉在手标本中可观察到与围岩交代的过程。1。4矿化特征

(1)矿化与围岩的关系。

矿化赋存在Zbd11和Zbd2的一套含钙岩系中,主要为泥质粉砂岩。石英砂岩及方解石化泥灰岩,含透闪石大理岩,是因为这些含钙岩系岩性上相对疏松,多孔。质轻,地表风化后钙质流失。其上伏碳硅岩系及下伏冰积含砾砂岩均为隔离层,使含矿热液中的(WO4)-2侵入围岩(CaCO3)萃取了钙以后形成了Ca(WO4)白钨矿。

(2)矿化与构造关系。

含矿石英脉体多产在层间破碎带和脆性岩石(如含钙粉砂岩)次级褶曲的背斜核部,当这些小背斜倾伏端与顺层断裂重合叠加时,就可能形成一定规模。而次级褶曲密集的地方小脉体成组出现,因而成为含矿石英脉充填。浸染。赋存的有利构造空间,当其达到一定规模时就形成了工业矿体。

(3)矿化与石英脉体的关系。

从采空区的掘进方向及采坑终端掌子面残留石英脉和采坑分布状况分析,矿体几乎完全遵循以含矿石英脉的形式产出的特征。从X荧光分析仪测定的非石英脉有矿化的围岩有三种:一是无脉破碎裂隙风化铁帽,含量达2。72百分号;二是破劈理发育,岩石呈小块状,劈理面上多葡萄状皮壳薄膜的褐铁矿染,含量为0。91百分号～0。93百分号;三是岩石中0。2～3mm,直径的白色斑点(风化后呈粉砂状),偶见油脂光泽石英碎块混杂其中,含量0～0。3百分号,样品取自石英脉(不论是否矿化)附近或小脉带夹持地带内。在放大镜下,可见毛发状石英细脉,前者经两次相同部位取样测试,第一种铁帽式品位降至0。73百分号,第二种皆为零,说明该区民采已造成了地表的矿染。第三种是后来槽探编录采样,因数量较多没有逐一检查,这应该是与细脉有关的工业矿化。

以上情况说明,含矿石石英脉充填穿插在构造破碎带中,其规模与矿体密切相关。如北矿带矿体呈似层状边幕排列以及两矿体间首尾衔接部位有裂隙追踪等。

(4)矿化与围岩蚀变关系。

矿区矿化以填充式石英脉型白钨矿为主。网脉夹持体中的浸染体X射线荧光仪取样测定也存在工业矿化,但围岩蚀变简单,规模和范围也不足以圈出蚀变带,现就石英脉体活动与主要的围岩蚀变现象列表如下(表2)。

①云英岩化:区域变质及大湖山花岗岩侵入,矿区内岩层中石项重结晶以及变质作用产生的白云母(绢云母)很难和脉体活动产生的围岩蚀变云岩化区分开,但有一点是可以肯定的,前者产生的石英颗粒和云母比较粗大,后者在脉体附件岩石中较小,偶尔在无矿石英细脉内见到零星状白云母小片。

②矽化:在破碎带中表现为同化混染过度边,宽0。3～1cm,充填式石英脉只有1～3mm的烘烤边,围岩近脉边缘铁化和矽化(变红变硬)。梳状及晶洞状石英脉有交代痕迹,并保存有被包裹的围岩碎块。大于30cm厚的石英脉与围岩接触处有光泽镜面和断层泥,围岩中未见蚀变现象。矿前期的矽化反应为在岩石中重结晶,使得近脉围岩变得致密。坚硬。矿化矽化伴有新矿物产生,主要为毛发状镜铁矿,围岩因矽化产生褪色(如浅灰色冰积含砾砂岩)或红化(如灰白色含钙粉砂岩或石英粉砂岩呈褐色铁壳状),相对原岩硬度变大。

③黄铁矿化:矿区内黄铁矿化普遍存在。从寒武系碳硅质岩系到震旦系底部的石英砂岩均有同生沉积黄铁矿,呈条带状或星散状分布,也有后生浸染型黄铁矿。但它们从颜色。光泽。晶状大小各具特点。矿前期多为细小微粒(很难见到立方体晶形颗粒),分散在石英脉或围岩中。矿化期黄铁矿多为<1mm的立方体颗粒,颗粒分散在石英脉或脉外围岩中。矿后期则多为2～3mm的立方体颗粒,有时可见晶体内包裹石英颗粒,有的在石英晶洞内呈烟灰状,也有的在梳状石英壁上不规则生长,近地表黄铁矿流失后形成晶洞。使石英体呈残骸状。

④碳酸岩化:在变质泥灰岩中,见有较多3mm×5mm自形。半自形的方解石,晶体内有原岩残骸,也可以说是前期的大理石化。矿化期偶见1～2mm的方解石晶体在脉壁晶洞上,矿化石英脉中未见到方解石,这可能是矿化过程中钙离子与钨酸根WO4)

(结合形成Ca(WO4)(白钨矿)的原因。但在附近同类石英脉型白钨矿的含矿石英脉内,作为矿壳保留在石英脉中,有较多的粗晶方解石,这应是其钙质过剩而重新结晶形成的方解石。

2矿点成因简析

本矿点矿体控矿因素是由早期(印支期)水平运动形成背斜核部的近东西向或北西―南东向层间破碎带后被后期(燕山期)构造重叠,归并复合而形成良好热液通道和容矿空间,当高温热液中W6+与O2-结合组成(WO4)2-络阴离子溶液,并伴随岩浆热液沿构造通道进入适合的围岩特别是含钙岩系中近东西向构造破碎带两侧雁行排列张扭性裂隙时,含矿溶液萃取含矿岩系中的Ca2+形成白钨矿[Ca(WO4)],矿化成因属高温热液交代石英脉型钨金矿化。如果围岩岩性适合,构造有一定的规模,石英脉发育3个基本条件同时具备时就可形成具有经济价值的工业矿化。

3结论

东山钨矿点有民采钨矿的历史,矿化是存在的。其矿化成因属高温热液交代石英脉型钨矿化;含矿石英脉体多产在层间破碎带和次级褶曲的背斜核部;地层特征是含钙岩系的存在及范围是能否形成矿体的必要条件之一。目前查明的矿体规模不大,多为细脉状。侵染状小矿体。由于前期勘查阶段是争取国家基金项目资助仅开展了预查及普查,经费不足导致勘查深度不够,下一步勘查工作应向深度及靠近岩体方向加大工作力度。

东山钨矿点地质矿化特征及成因简析