張俊杰 ZHANG Jun-jie;米靜遠(yuǎn) MI Jing-yuan;李明培 LI Ming-pei
(①陜西省煤田地質(zhì)局,西安 710054;②陜西省煤田地質(zhì)局勘察研究院,西安 710054)
(①Shaanxi Coalfield Geology Bureau,Xi'an 710054,China;②Shaanxi Coalfield Geology Bureau Investigation Research Institute,Xi'an 710054,China)
黃龍鋪鉬礦床地處陜西省洛南縣城北部,位于太華古隆起區(qū)南坡東西向路家街-白花嶺復(fù)向斜北翼。北西向木龍溝-華陽川基底斷裂帶與北東向牧護(hù)關(guān)-金堆城-華陽川基底斷裂帶交匯部位。聚集石家灣、大石溝、西溝、桃園等不同規(guī)模的鉬礦,已探明332+333類鉬資源量≥34萬噸。
區(qū)域上該礦區(qū)位于中朝準(zhǔn)地臺南緣豫陜斷隆區(qū)內(nèi),區(qū)域地層:太古界太華群片麻巖混合巖構(gòu)成基底構(gòu)造層,中、上元古界長城系鐵銅溝組和熊耳群火山巖及薊縣系淺變質(zhì)巖構(gòu)成上構(gòu)造層[1,2]。區(qū)域構(gòu)造呈近東西和北西走向(300°-330°)。區(qū)域巖漿巖活動有元古代中基性熔巖噴溢,前燕山期有基性、偏堿性、堿性巖脈侵入,燕山期有強(qiáng)烈的大規(guī)模的花崗巖體侵入[1,2]。
礦區(qū)地層以太古代-元古代為主體,大范圍為熊耳群火山巖和高山河組碎屑沉積巖,局部出露太華群片麻巖。前兩套地層為礦區(qū)鉬礦賦礦層位,巖性為變細(xì)碧巖、杏仁狀細(xì)碧巖等,夾變凝灰?guī)r、千枚巖、黑云石英片巖。礦區(qū)礦床產(chǎn)于板岔粱-螞蟻山背斜的北東翼,構(gòu)造以近東西向褶皺和斷裂為主干,北北東向一組斷裂以近等距離與近東西向斷裂斜交,構(gòu)成網(wǎng)格狀斷裂構(gòu)造格局,褶皺、斷裂發(fā)育。礦區(qū)侵入巖有元古代花崗巖,燕山期中酸性閃長巖類和花崗巖類。以燕山期中酸性小斑巖體群聚狀產(chǎn)于斷裂網(wǎng)格構(gòu)造交匯部位為特色(圖1),基性-堿性巖體(脈)發(fā)育,華陽川-黃龍鋪-駕鹿北西走向的深斷裂帶中有含鉬的石英-方解石碳酸鹽脈、黑云母-正常斑巖脈產(chǎn)出。在本礦區(qū)堿基性巖漿成礦系列和中酸性-酸性巖漿熱液成礦系列均有表現(xiàn),成因類型有碳酸巖脈型鉬礦、斑巖型鉬礦和矽卡巖型(或有矽卡巖化爆破角礫巖型)鉬礦。
圖1 黃龍鋪鉬礦地質(zhì)簡圖(據(jù)黃典豪等,1985)
礦區(qū)內(nèi)工業(yè)鉬礦體主要由含鉬(鉛)石英-方解石碳酸巖脈組成,形態(tài)一般呈透鏡狀或似層狀,礦體頂界標(biāo)高1606-1540米,底界標(biāo)高1580-1510米,規(guī)模較大:一般長幾十到一百多米,最長有500米左右,寬0.1-1.0米,最寬20余米。礦石物質(zhì)成分復(fù)雜為方解石50-70%,石英30-50%,鋇天青石4.5%及少量的黃鐵礦、方鉛礦、輝鉬礦等,并含有微量的稀有、稀土及放射性元素礦物[1]。
礦脈按走向可分為四組:①近南北向走向傾向東北,中度傾斜,以單脈居多;②走向北東傾向南東或北西,中度傾斜;③近東西走向傾向南西或南東,傾角較大,一般近80°,膨大收縮現(xiàn)象明顯;④走向西北,陡傾斜于東北,傾角一般大于80°近乎直立,后三組礦脈為本區(qū)主要礦體。
礦石物質(zhì)成分復(fù)雜,據(jù)全分析結(jié)果礦石礦物和脈石礦物有33種:脈石礦物:方解石50-70%,石英30-50%,鋇天青石4.5%,黑云母、金紅石、微斜長石、獨(dú)居石氟碳鈰鑭礦等,方解石以錳、鍶、稀土含量高及風(fēng)化后呈褐黑色粉末狀為特征;礦石礦物:黃鐵礦、方鉛礦、輝鉬礦等。輝鉬礦在礦脈中呈細(xì)小鱗片狀,鏡下觀察多填充于黃鐵礦、金紅石黑云母、微斜長石和天青石的節(jié)理和裂隙中,進(jìn)行填充與交代。
礦石的結(jié)構(gòu):葉片、鱗片狀結(jié)構(gòu)、壓碎結(jié)構(gòu)(壓碎的黃鐵礦裂隙中發(fā)育有輝鉬礦、方鉛礦的結(jié)構(gòu))、殘余結(jié)構(gòu)(輝鉬礦對原礦物進(jìn)行溶蝕或交代)、網(wǎng)絡(luò)狀結(jié)構(gòu)(輝鉬礦沿方解石、黃鐵礦方鉛礦節(jié)理及裂隙填充交代為網(wǎng)狀)。礦石的構(gòu)造:角礫狀構(gòu)造、斑點(diǎn)狀或侵染狀構(gòu)造(輝鉬礦呈稀疏或稠密侵染狀、斑點(diǎn)狀分布于方解石中)、條帶狀構(gòu)造(稠密侵染狀的輝鉬礦組成細(xì)小條帶分布于方解石集合體中)、斑雜狀構(gòu)造、放射狀構(gòu)造等。圍巖蝕變有黑云母化、綠簾石化、黃鐵礦化、碳酸鹽化等,以碳酸鹽化為主發(fā)育于礦脈兩側(cè)的變細(xì)碧巖中,蝕變的強(qiáng)弱與脈體規(guī)模、碎裂程度有關(guān),常伴有黃鐵礦、輝鉬礦呈星點(diǎn)狀。
從礦石物質(zhì)成分、礦物組合和結(jié)構(gòu)構(gòu)造三個方面的特征分析,該礦區(qū)鉬礦成礦期分為四個礦化期:①硅酸鹽-硫化物;②碳酸鹽-硫化物主要礦化期;③成礦作用晚期;④表生期。硅酸鹽-硫化物期是石英微斜長石和黑云母形成的主要時期,磁鐵、赤鐵、褐簾石形成于前期的富氧階段,貧氧的后期為酸性的還原環(huán)境,形成大量的黃鐵礦、黃銅礦、方鉛礦等與石英伴生。碳酸鹽-硫化物主要礦化期為重要的成礦期,方解石強(qiáng)烈發(fā)育鉬、鉛成礦元素富集明顯,形成方鉛礦、輝鉬礦、鋇天青石、方解石礦物組合,體現(xiàn)出該階段氧化-還原的動態(tài)平衡環(huán)境。成礦作用晚期為成礦作用期后的穩(wěn)定期,在弱的還原環(huán)境中形成沸石和硬石膏等,是成礦作用完成的標(biāo)志。表生期是鉬鉛礦形成后的氧化、破壞階段,不形成鉬元素的次生富集,只是遭受后期地質(zhì)作用形成褐鐵礦、孔雀石、鐵鉬華錳土等。黃典豪等(1984-1985)對該區(qū)域鉬礦床研究成果[1,2,3],從成礦物質(zhì)包裹體特征對比氣液包裹體性質(zhì)研究確定礦床成礦溫度主要介于280-450℃;從礦石硫化物和硫酸鹽礦物的δ34S值數(shù)值分析并對照巖漿巖中相關(guān)的同位素分析,說明該礦床成礦熱液中的水為巖漿巖水和地表裂隙水的混合物。
按照本礦床地質(zhì)成礦背景的特征,結(jié)合礦石物質(zhì)成分、同位素測試資料及方解石中稀土元素的組成形式特征,可確定成礦物質(zhì)來源于上地幔富含REE、Sr、Ba、Mo、Pb、S元素等的硅酸鹽-碳酸鹽熔體-溶液中,沿北西走向的區(qū)域性大斷裂向上侵入,侵入過程中影響地下水對流循環(huán),淋濾出圍巖中的鉬、鉛等有用礦物組分加入形成成礦溶液,合適的物化環(huán)境下成礦溶液沸騰,在較高的弱堿、弱酸的還原環(huán)境下,成礦元素方鉛礦和輝鉬礦沉淀,形成該區(qū)域的碳酸鹽巖脈型中高溫?zé)嵋撼涮?交代型鉬鉛礦床。
①在礦區(qū)內(nèi)北西走向的區(qū)域性斷裂的次級構(gòu)造內(nèi),繼續(xù)擴(kuò)大找礦范圍,對比鄰近的礦體,尋找新礦體。②在礦區(qū)從大石溝到宋家溝,根據(jù)異常規(guī)模、強(qiáng)度、特征及民采礦點(diǎn),應(yīng)布置探礦工程,尋找新的礦體,擴(kuò)大資源量。③今后找礦時要注意地表斷裂構(gòu)造中石英碳酸鹽脈體及其與圍巖接觸帶部位,這往往是巖石蝕變強(qiáng)烈地段,礦化較好地段。
[1]黃典豪,王義昌,聶鳳軍,等.陜西黃龍鋪鉬(鉛)礦床類型、成因及錸分布特點(diǎn)的研究[J].中國地質(zhì)科學(xué)院礦床地質(zhì)研究所所刊,1985:1-123.
[2]黃典豪,王義昌,聶鳳軍,等.黃龍鋪碳酸巖脈型鉬(鉛)礦床的硫、碳、氧同位素組成及成礦物質(zhì)來源[J].地質(zhì)學(xué)報,1984,58(3):252-264.
[3]黃典豪,王義昌,聶鳳軍,等.一種新的鉬礦床類型——陜西黃龍鋪碳酸巖脈型鉬(鉛)礦床地質(zhì)特征及成礦機(jī)理[J].地質(zhì)學(xué)報,1985,3:242-257.