諸葛春,王志強(qiáng),盧致健,張水華
(江西地礦局贛東北大隊(duì)地勘院,江西上饒334000)
江西修水梅子坑礦區(qū)鉬礦地質(zhì)特征及成礦規(guī)律
諸葛春*,王志強(qiáng),盧致健,張水華
(江西地礦局贛東北大隊(duì)地勘院,江西上饒334000)
為了解鉬礦礦區(qū)地質(zhì)特征、成礦規(guī)律及找礦標(biāo)志,通過(guò)槽探、鉆探等方式,對(duì)礦區(qū)地質(zhì)特征進(jìn)行系統(tǒng)分析,發(fā)現(xiàn)了礦區(qū)的含礦地層、找礦標(biāo)志、異常標(biāo)志。并通過(guò)地層、找礦、異常標(biāo)志尋找同類(lèi)礦床。
鉬礦;礦區(qū)地質(zhì)特征;成礦規(guī)律;找礦標(biāo)志
梅子坑礦區(qū)位于江西省修水縣東南方向,直距約40km,礦區(qū)位于九嶺山脈北坡,區(qū)內(nèi)總體山形呈近東西向展布,地勢(shì)表現(xiàn)為東高西低。對(duì)本區(qū)進(jìn)行鉬礦地質(zhì)普查工作,發(fā)現(xiàn)并證實(shí)了礦區(qū)存在北西向的鉬礦化蝕變帶。根據(jù)普查成果,在礦區(qū)范圍內(nèi)選擇成礦地質(zhì)條件較好的4.00km2,進(jìn)行鉬礦地質(zhì)詳查階段,開(kāi)展系統(tǒng)的地表槽探揭露,對(duì)礦(化)體的中深部礦化情況運(yùn)用鉆探解剖。主要完成工作量見(jiàn)表1。
表1 完成實(shí)物工作量表
2.1 區(qū)域地層
梅子坑鉬多金屬礦礦區(qū)座落在揚(yáng)子準(zhǔn)地臺(tái)的南緣,九嶺—鄣公山地體中的九嶺復(fù)式背斜的次級(jí)向斜之中。由于九嶺花崗閃長(zhǎng)巖體的侵入,造成九嶺復(fù)式背斜支離破碎,地層分布零星,呈島狀。礦區(qū)就處于這些殘島中。
區(qū)域沉積地層分布廣泛,自前震旦系至三疊系,下第三系及第四系均有出露。其中前震旦系分布于南部九嶺山的廣大地區(qū)。震旦系至三疊系分布于北部一帶;下第三系分布于西部陳家與橫坑一帶;第四系主要分布于河谷兩岸,區(qū)域地層見(jiàn)表2。
2.2 區(qū)域構(gòu)造
礦區(qū)位于2條NE斷裂(向村下—獅子石斷裂與觀前—梅子樹(shù)下斷裂)之間,礦體產(chǎn)于這兩大斷裂的次級(jí)構(gòu)造——NW向張性斷裂中。
(1)褶皺。測(cè)區(qū)位于九嶺復(fù)式背斜的次級(jí)向斜中,向斜以薊縣系雙橋山群修水組地層為核部,雙橋山群安樂(lè)林組地層為兩翼,走向近東西。
(2)斷裂。區(qū)內(nèi)斷裂發(fā)育,規(guī)模巨大,成組成帶互有切割,構(gòu)成錯(cuò)綜復(fù)雜的斷裂系統(tǒng)。主要有:
①北東向斷層:北東向斷層區(qū)域分布往往成組成群,規(guī)模巨大,延長(zhǎng)較遠(yuǎn)。沿?cái)鄬訋r石破碎和硅化現(xiàn)象明顯,蝕變強(qiáng)烈,有硅化、綠泥石化、葉臘石化、片麻巖化等。
②北西向斷層:此組斷層在區(qū)內(nèi)分布不廣,規(guī)模不大,延長(zhǎng)僅數(shù)公里左右,與北東向斷層約成30°相交。常出現(xiàn)于褶皺構(gòu)造的翼部,與地層走向呈斜交。
2.3 區(qū)域巖漿巖
測(cè)區(qū)元古代末與中生代構(gòu)造運(yùn)動(dòng)強(qiáng)烈,巖漿活動(dòng)頻繁,形成大量的中酸性巖漿巖類(lèi)巖石,多數(shù)集中分布于九嶺山區(qū)。
(1)九嶺花崗閃長(zhǎng)巖。為一大型巖基,巖體不整合侵入于元古界雙橋山群中,圍巖以淺變質(zhì)砂巖、粉砂巖及泥質(zhì)巖石為主,具有混合巖化、角巖化、絹云母化、硅化等蝕變。巖體與圍巖呈犬牙交錯(cuò)狀。
(2)花崗巖類(lèi)。是區(qū)內(nèi)最重要的一次巖漿旋回,與礦產(chǎn)關(guān)系極為密切。具多次多階段侵入,形成規(guī)模大小不等的巖基、巖株、巖瘤、巖墻。
表2 區(qū)域地層簡(jiǎn)表
花崗巖類(lèi)巖體大多數(shù)侵入于九嶺巖體中,受燕山期斷裂控制明顯。燕山旋回巖體含礦性較佳,礦化較強(qiáng),與其有關(guān)礦產(chǎn)種類(lèi)很多,如:鎢、錫、鉬、銅、鉛、鋅、鈹?shù)鹊V產(chǎn)。
2.4 區(qū)域礦產(chǎn)
區(qū)內(nèi)已知礦種主要有鎢、鉬、銻、金、釩等礦種,現(xiàn)將主要的礦床敘述如下:
香爐山鎢礦:為一大型鎢礦床,位于修水縣城北西35km,屬矽卡巖型鎢礦床。
昆山鎢礦:位于礦區(qū)的北面約3km,為石英脈型鎢礦床,礦體受NE、NEE向這2組斷裂控制。礦體主要產(chǎn)于北東東向石英脈中,礦體走向35°~85°,傾向SE,傾角50°~85°。
3.1 礦區(qū)地層
礦區(qū)出露的地層為中元古界薊縣系雙橋山群修水組(Jxx)。為礦區(qū)的主要地層,分布于礦區(qū)中、北和西部等地段。
修水組:下部為礫巖、含礫砂巖及粉砂巖;上部由一套厚度巨大的灰黑—灰綠色板巖、砂質(zhì)板巖夾石英細(xì)砂巖、粉砂巖、長(zhǎng)石砂巖所組成。與下伏地層安樂(lè)林組呈整合接觸。
礦區(qū)出露的為修水組下部地層,主要巖石類(lèi)型有變質(zhì)粉砂巖和變質(zhì)石英細(xì)砂巖和變余凝灰質(zhì)粉砂巖、變質(zhì)含礫細(xì)(粉)砂巖。地層總體走向北西、傾向南西、傾角40°~80°。
(1)變質(zhì)粉砂巖。廣泛分布,為礦區(qū)主要巖性,巖石為深灰色,變余粉砂結(jié)構(gòu),薄層狀構(gòu)造,主要礦物成份為石英(50%±),絹云母(25%~30%),少量的長(zhǎng)石、黑云母等。
(2)變質(zhì)石英細(xì)砂巖。呈灰色,變余砂狀結(jié)構(gòu),中厚層狀構(gòu)造,主要礦物成份為石英(60%±),少量的絹云母、黑云母等(40%±)。
(3)變質(zhì)含礫細(xì)(粉)砂巖。呈灰色,變余含礫砂狀結(jié)構(gòu),中厚層狀構(gòu)造。礫石成分主要為石英、長(zhǎng)石和硅質(zhì)巖,呈渾圓—次圓狀,大小不一。
(4)變余凝灰質(zhì)粉砂巖。呈灰色、深灰色,變余凝灰粉砂結(jié)構(gòu),中厚層狀構(gòu)造,主要成為石英,少量的絹云母、長(zhǎng)石和凝灰質(zhì)。
3.2 礦區(qū)構(gòu)造
礦區(qū)皺褶構(gòu)造不明顯,斷裂比較發(fā)育。地層產(chǎn)狀較穩(wěn)定,總體走向北西、傾向南西,傾角多在40°~80°。
3.2.1 斷層
礦區(qū)主要有北東、北東東、北西向斷裂,斷裂規(guī)模不大,但與礦體關(guān)系極為密切,斷裂往往被石英脈充填,鉬礦化就產(chǎn)于北西向斷裂控制的裂隙密集帶中。這些斷裂構(gòu)造均為成礦前斷裂,對(duì)礦體沒(méi)有明顯的破壞。
(1)北西向斷裂。北西向斷裂均為張性構(gòu)造(容礦構(gòu)造),其成因?qū)賲^(qū)域北東向主大斷裂的派生構(gòu)造,礦區(qū)鉬礦化嚴(yán)格受北西向斷裂控制。斷裂傾向北東,傾角較陡。
(2)北東、北東東向斷裂。礦區(qū)北東、北東東向斷裂構(gòu)造規(guī)模均小。北東、北東東向斷裂以壓性為主,為成礦前斷裂,對(duì)礦體沒(méi)有明顯的破壞作用。
3.2.2 節(jié)理
礦區(qū)節(jié)理裂隙非常發(fā)育,往往沿?cái)嗔殉扇撼蓭С霈F(xiàn),這些裂隙密集帶中常被礦化石英細(xì)脈充填。
節(jié)理裂隙主要發(fā)育于變質(zhì)巖中,花崗巖僅局部發(fā)育。屬?gòu)埿粤严额?lèi)型,據(jù)其產(chǎn)狀又可分為急傾斜緩傾斜2種。
3.3 礦區(qū)巖漿巖
礦區(qū)巖漿巖發(fā)育,主要有晉寧晚期花崗閃長(zhǎng)巖和燕山期的中酸性巖脈。除在東南部見(jiàn)有大面積出露花崗閃長(zhǎng)巖外,還有少量的細(xì)?;◢弾r、花崗斑巖、石英閃長(zhǎng)玢巖等巖脈產(chǎn)出。鉬礦床的形成應(yīng)與燕山期花崗巖類(lèi)有著密切的成因關(guān)系,是其同源巖漿的派生產(chǎn)物,形成于巖漿期后的熱水溶液階段,為中高溫?zé)嵋毫严冻涮畹V床,礦化強(qiáng)度還與巖脈中相應(yīng)元素的含量有一定正消長(zhǎng)關(guān)系,為礦段重要的礦源層。
(1)花崗閃長(zhǎng)巖?;◢忛W長(zhǎng)巖除礦區(qū)東南部有大面積出露外,在溝谷中也有產(chǎn)出。巖石呈灰白色,中粗粒結(jié)構(gòu)、片麻狀構(gòu)造,主要礦物成分為石英、斜長(zhǎng)石、黑云母等?;◢忛W長(zhǎng)巖含礦性差。
(2)細(xì)?;◢弾r。細(xì)?;◢弾r呈淡灰—灰白色,具花崗結(jié)構(gòu),偶有文象結(jié)構(gòu),粒度一般均在0.5~2mm間。少數(shù)呈中細(xì)粒結(jié)構(gòu)及斑狀結(jié)構(gòu),斑晶主要為長(zhǎng)石。
(3)石英閃長(zhǎng)玢巖。巖石呈深灰色,斑狀結(jié)構(gòu),塊狀構(gòu)造。斑晶占約8%,礦物成分為斜長(zhǎng)石、石英和黑云母。
(4)花崗斑巖。巖石呈灰白色,斑狀結(jié)構(gòu),塊狀構(gòu)造。斑晶主要為石英、鉀長(zhǎng)石、斜長(zhǎng)石,少量黑云母、白云母,斑晶大小0.8~3mm不等,斑晶含量占60%左右,斑晶多呈自形—半自形。
3.4 圍巖蝕變
礦區(qū)鉬礦體主要發(fā)育在北西向石英脈帶中,而石英脈帶又產(chǎn)于薊縣系雙橋山群修水組變質(zhì)粉砂巖中。
石英脈帶主要由碎裂程度不一的變質(zhì)粉砂巖與石英脈構(gòu)成,蝕變主要有云英巖化、硅化、黃鐵礦化,還有絹云母化、碳酸鹽化,其中云英巖化、硅化與鉬礦化關(guān)系尤為密切,往往是蝕變愈強(qiáng),礦化也愈好。
(1)硅化。硅化為礦區(qū)常見(jiàn)的蝕變現(xiàn)象,沿礦化石英脈兩側(cè)圍巖分布,蝕變帶寬約20~50cm,蝕變較強(qiáng)烈。硅質(zhì)物來(lái)源有原巖礦物解體所析出的SiO2和花崗巖類(lèi)巖漿期后的熱水溶液中的硅質(zhì);鉬礦化與早期石英脈關(guān)系密切。
(2)云英巖化。云英巖化是礦區(qū)礦(化)帶周?chē)畛R?jiàn)的蝕變現(xiàn)象,主要發(fā)育于礦化石英脈的周邊,蝕變范圍20~80cm,在裂隙發(fā)育的地段蝕變范圍可達(dá)數(shù)米。
(3)絹云母化。絹云母化分布普遍,但蝕變不強(qiáng)。在花崗閃長(zhǎng)斑巖體中表現(xiàn)為斜長(zhǎng)石、角閃石等被絹云母交代。
(4)綠泥石化。綠泥石化多分布于花崗閃長(zhǎng)斑巖中,多呈微脈狀或線狀分布,與鉬礦化沒(méi)有明顯的關(guān)系。
(5)角巖化。礦區(qū)普遍可見(jiàn)不同程度的角巖化,主要見(jiàn)于變質(zhì)巖在后期熱變質(zhì)作用下,部分絹云母重結(jié)晶為片狀體明顯的黑云母集合體。
(6)黃鐵礦化。黃鐵礦化分布較廣,出現(xiàn)在變質(zhì)巖中。
(7)碳酸鹽化。碳酸鹽化主要表現(xiàn)為碳酸鹽礦物沿張性裂隙面、構(gòu)造面理或礦物裂隙呈線型充填。
4.1 礦石結(jié)構(gòu)、構(gòu)造
4.1.1 礦石結(jié)構(gòu)
(1)半自形—他形晶粒狀結(jié)構(gòu):礦石中的輝鉬礦常常呈半自形片狀、板狀或他形片狀產(chǎn)出,結(jié)晶粗大,大都呈半自形晶粒分布于石英脈中,結(jié)晶細(xì)小者,多以浸染狀產(chǎn)于變質(zhì)粉砂巖中。
(2)揉皺結(jié)構(gòu):礦石中輝鉬礦晶體受力發(fā)生柔性變形,形成彎曲的晶形。
4.1.2 礦石構(gòu)造
(1)脈狀構(gòu)造:石英脈穿插于變質(zhì)粉砂巖中,輝鉬礦、黃鐵礦呈脈狀產(chǎn)于石英脈中。
(2)浸染狀構(gòu)造:礦石中金屬硫化物(輝鉬礦、黃銅礦、黃鐵礦)礦物呈星散狀分布于脈石礦物中,輝鉬礦結(jié)晶細(xì)小者(<0.01mm)多以浸染狀產(chǎn)于變質(zhì)粉砂巖中。
(3)團(tuán)塊狀(斑點(diǎn))構(gòu)造:礦石中輝鉬礦集合體較大構(gòu)成團(tuán)塊(斑點(diǎn))。
4.2 礦床成因分析
礦區(qū)雙橋山群修水組淺變質(zhì)巖系,由于其本身力學(xué)性質(zhì)性脆,受力容易破碎。燕山期大規(guī)模的構(gòu)造運(yùn)動(dòng)和頻繁的巖漿活動(dòng),在產(chǎn)生北東向擠壓斷層的同時(shí),也派生了北西向張性斷裂(容礦構(gòu)造)的發(fā)肓,由于花崗巖類(lèi)巖漿期后的熱水溶液中,富含大量Mo的成礦熱液,在沿?cái)嗔鸭捌涓浇严睹芗瘞锨诌^(guò)程中,同時(shí)還萃取了淺變質(zhì)巖系中Mo(修水組淺變質(zhì)巖系含Mo豐度平均達(dá)86.71ppm),在這些斷裂及其附近裂隙密集帶等有利貯礦的構(gòu)造部位沉淀、富集成礦。
梅子坑礦區(qū)鉬礦床與燕山期花崗巖類(lèi)巖石有著密切的成因關(guān)系,是其同源巖漿的派生產(chǎn)物,形成于巖漿期后的熱水溶液階段,為中高溫?zé)嵋毫严冻涮睢⒚}帶型礦床。
4.3 找礦標(biāo)志
(1)地層標(biāo)志。礦區(qū)巖漿巖發(fā)育,主要有晉寧晚期花崗閃長(zhǎng)巖和燕山期的中酸性巖脈,鉬礦床的形成應(yīng)與燕山期花崗巖類(lèi)有著密切的成因關(guān)系,是其同源巖漿的派生產(chǎn)物,形成于巖漿期后的熱水溶液階段,為中高溫?zé)嵋毫严冻涮畹V床,礦化強(qiáng)度還與巖脈中相應(yīng)元素的含量有一定正消長(zhǎng)關(guān)系,為礦段重要的礦源層。
(2)構(gòu)造標(biāo)志。礦區(qū)內(nèi)發(fā)育寬度大小不等北西向斷裂裂隙密集帶和北東、北東東向斷裂帶,地表顯示為石英脈(帶),是找礦直接標(biāo)志。
(3)蝕變標(biāo)志。礦區(qū)石英脈帶型鉬礦,其巖石蝕變主要有硅化、云英巖化、黃鐵礦化等,從各礦體的蝕變情況可知,蝕變?cè)綇?qiáng),鉬礦化也越強(qiáng)。
(4)化探異常標(biāo)志?;疆惓?biāo)志見(jiàn)表3、表4。
表3 原生暈異常特征表
表4 Mo與各主要元素相關(guān)系數(shù)表
從表3中可見(jiàn),礦區(qū)Mo、W、Cu、Zn元素含量均高于克拉克值,尤其Mo、W與中酸性巖漿巖中Cu元素含量大大高于克拉克值;其中Mo、W元素含量淺變質(zhì)巖明顯大于中酸性巖漿巖,濃集比率顯示:Mo、W元素的濃集比率,淺變質(zhì)巖大于中酸性巖漿巖;這說(shuō)明了礦區(qū)成礦物質(zhì)W、Mo的來(lái)源與地層、巖漿巖均有一定關(guān)系。巖石中鉬與各主要元素相關(guān)系數(shù)見(jiàn)表4。
表4顯示:巖漿巖中Mo與W、Cu、Zn、Hg元素均呈正消長(zhǎng)關(guān)系,Mo與W相關(guān)性好;在淺變質(zhì)巖中,Mo與W、Hg元素呈正消長(zhǎng)關(guān)系,而Mo與Cu、Zn元素呈負(fù)消長(zhǎng)關(guān)系;在破碎礦化巖石中,Mo與W、Cu、Hg元素呈正消長(zhǎng)關(guān)系,Mo與Zn元素呈負(fù)消長(zhǎng)關(guān)系。
通過(guò)槽探、鉆探等方式,對(duì)礦區(qū)地質(zhì)特征進(jìn)行系統(tǒng)分析,發(fā)現(xiàn)了礦區(qū)的含礦地層、找礦標(biāo)志、異常標(biāo)志等。得出鉬礦床的地質(zhì)特征、成礦規(guī)律及找礦標(biāo)志。
(1)地層與巖性。礦區(qū)內(nèi)雙橋山群修水組淺變質(zhì)巖系發(fā)育,燕山期大規(guī)模的構(gòu)造運(yùn)動(dòng)和頻繁的巖漿活動(dòng),在產(chǎn)生北東向擠壓斷層的同時(shí),也派生了北西向張性斷裂(容礦構(gòu)造)的發(fā)肓;礦區(qū)巖漿巖發(fā)育,鉬礦床的形成應(yīng)與燕山期花崗巖類(lèi)有著密切的成因關(guān)系。
(2)礦床成因類(lèi)型。梅子坑礦區(qū)鉬礦床與燕山期花崗巖類(lèi)巖石有著密切的成因關(guān)系,是其同源巖漿的派生產(chǎn)物,形成于巖漿期后的熱水溶液階段,為中高溫?zé)嵋毫严冻涮睢⒚}帶型礦床。
(3)礦床礦體。主要靠花崗巖類(lèi)巖漿期后的熱水溶液中,富含大量Mo的成礦熱液,在沿?cái)嗔鸭捌涓浇严睹芗瘞锨诌^(guò)程中,同時(shí)還萃取了淺變質(zhì)巖系中Mo,在這些斷裂及其附近裂隙密集帶等有利貯礦的構(gòu)造部位沉淀、富集成礦。
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P618.65
A
1004-5716(2015)02-0117-05
2014-03-12
2014-03-24
諸葛春(1969-),男(漢族),江西上饒人,工程師,現(xiàn)從事地質(zhì)勘查研究工作。