劉東杰,李燈平,吳 素
(江西有色地質(zhì)勘查二隊(duì),江西贛州341000)
江西省興國縣江背螢石礦控礦特征及成因探討
劉東杰*,李燈平,吳 素
(江西有色地質(zhì)勘查二隊(duì),江西贛州341000)
礦區(qū)在大地構(gòu)造位置上處于華南褶皺的中部,贛南于山南北構(gòu)造亞帶的北部與北東向構(gòu)造帶的復(fù)合部位,興國白堊紀(jì)斷陷盆地的東部邊緣,螢石礦體賦存于礦區(qū)硅化破碎帶中,受北北東—東西向斷裂構(gòu)造控制,構(gòu)造控礦特征明顯,礦物組合簡單。礦床成因?qū)賻r漿期后低溫?zé)嵋撼涮罱淮偷V床,成礦作用與張性斷裂及燕山期巖漿活動密切相關(guān)。
江背螢石礦;斷裂構(gòu)造;控礦因素;成因探討
江西省興國縣江背螢石礦大地構(gòu)造位置處于華南褶皺的中部,贛南于山南北構(gòu)造亞帶的北部與北東向構(gòu)造帶的復(fù)合部位,興國白堊紀(jì)斷陷盆地的東部邊緣。區(qū)域內(nèi)主要分布震旦系、泥盆系、石炭系、白堊系及第四系,區(qū)域內(nèi)巖漿活動頻繁,斷裂構(gòu)造發(fā)育多樣。
礦區(qū)主要出露白堊系上統(tǒng)南雄組七段(K2n7)紫紅色砂巖、砂礫巖及粉砂巖及少量震旦系上統(tǒng)老虎塘組二段(Z2l2)凝灰質(zhì)千枚巖夾變余凝灰質(zhì)粉砂巖,二者為不整合接觸。
縱貫礦區(qū)北北東向的斷裂帶為本區(qū)主干斷裂(F1)(圖1),該斷裂自燕山早期花崗巖形成以后,經(jīng)歷了多期次的活動,斷裂內(nèi)可見早期充填裂隙的石英脈,由于后期構(gòu)造運(yùn)動石英脈破碎,體現(xiàn)出前期為張性,后期具有壓扭性的特征,該斷裂為硅化破碎帶,斷裂的東側(cè)燕山期花崗巖內(nèi)具有一系列的北東東—北東向的次一級斷裂,礦體主要賦存在F1破碎帶的內(nèi)部及次一級斷裂中,礦體隨破碎帶接觸帶起伏,具有膨大縮小等特征。
礦區(qū)內(nèi)巖漿巖主要為燕山早期第一階段第二次侵入花崗巖(γ52-1b),巖性為中—粗粒似班狀黑云母二長花崗巖,礦區(qū)范圍內(nèi)廣泛分布,與白堊系上統(tǒng)贛州組為斷層接觸,為江背巖體的一部分。礦區(qū)還可見少量燕山早期第三階段第二次侵入花崗巖(γ52-3b),巖性為中—細(xì)粒二云母花崗巖。
江背螢石礦礦脈產(chǎn)于硅化破碎帶中,其產(chǎn)狀與硅化破碎帶產(chǎn)狀一致,走向?yàn)楸北睎|向和北東向,傾角47°~81°,單脈走向長140~330m,礦化深度150~220m。礦石品位沿走向變化較小,在傾向上,由于地表風(fēng)化流失等原因,品位較低,沿傾向有逐漸增高的趨勢,隨著深度增加(約200~300m)礦體逐漸尖滅,礦體水平延長往往大于垂直延深。
在平面上F1內(nèi)部礦脈近于平行,走向北北東,其余礦脈也近于平行,走向北東,在剖面上,礦脈呈單脈陡傾斜脈狀產(chǎn)出,一般形態(tài)簡單(圖2),局部有膨大縮小、分支等現(xiàn)象,礦脈內(nèi)部簡單,少夾石。礦脈與圍巖接觸不規(guī)則,具波狀,凸凹不平,脈壁清楚突變,光滑平整。礦體連續(xù)性尚好,兩端逐漸尖滅,被灰黑色硅化破碎帶所代替。
本礦區(qū)礦石類型為螢石—石英型,主要由螢石、石英組成,螢石主要為紫色、綠色,少量白色,玻璃光澤,以不等粒結(jié)構(gòu),塊狀構(gòu)造為主,品位較均勻。
3.1 地層控礦
本區(qū)主要為震旦系老虎塘組和白堊系上統(tǒng)地層,根據(jù)贛南地區(qū)螢石礦床的不完全統(tǒng)計(jì),螢石礦床主要圍巖為震旦系、寒武系、侏羅系、白堊系,其中有以震旦系和白堊系對礦床的控制最為明顯[4],在地層的控礦性來看,本區(qū)震旦系和白堊系地層均含Ca較高[3],為成礦流體提供了成礦所需的物質(zhì),是主要的礦源層之一。
3.2 構(gòu)造控礦
本區(qū)螢石礦均受斷裂控制,根據(jù)控礦斷裂及不同礦脈的產(chǎn)狀分布特征,可大致分為2組,一組呈北北東向(走向5°~30°),另一組呈北東向(走向50°~81°)。隨著具體控礦斷裂的產(chǎn)狀、規(guī)模的不同,各斷裂的控礦特征也存在明顯的差異。在次級斷裂構(gòu)造中,螢石礦(化)體厚度一般為1.22~2.86m,品位37.15%~61.48%,礦石以塊狀、條帶狀礦石為主,礦脈規(guī)模小至中等,本區(qū)多屬于此類,F(xiàn)1硅化破碎帶,因其規(guī)模較大,因此在破碎帶中可連出多條螢石礦體,規(guī)模大小不等,厚度1.00~8.30m,品位30.88%~46.84%,礦石以塊狀、蜂窩狀為主,規(guī)模中等。螢石礦脈厚度隨破碎帶的膨大縮小而發(fā)生變化,控礦斷裂的方向、規(guī)模等特征的差異,影響著螢石礦脈的形態(tài)產(chǎn)狀、礦化規(guī)模等。
本區(qū)構(gòu)造具有多期次活動、多階段的特點(diǎn),斷裂內(nèi)可見早期充填裂隙的石英脈,由于后期構(gòu)造運(yùn)動石英脈破碎,體現(xiàn)出前期為張性,后期具有壓扭性的特征,在控礦斷裂多期的活動中,不但加劇了巖石的破碎程度,同時(shí)擴(kuò)展了賦礦空間,由于后期構(gòu)造具有壓—壓扭性在一定程度上有效的阻止了含礦熱液上升過程中活性組分的流失,成為有利的控礦構(gòu)造[1]。斷裂構(gòu)造既是導(dǎo)礦構(gòu)造,也是容礦構(gòu)造。
3.3 巖漿巖控礦
礦區(qū)內(nèi)巖漿巖主要為燕山早期第一階段第二次侵入花崗巖(γ52-1b),巖性為中—粗粒似班狀黑云母二長花崗巖,研究表明,地殼中的F主要來自地幔,由表1可以看出,按巖性,酸性巖含F(xiàn)最高;按時(shí)代,燕山期花崗巖含F(xiàn)最高,均有利于螢石成礦,據(jù)統(tǒng)計(jì),華南花崗巖地區(qū)的螢石礦,有80%以上與黑云母花崗巖有關(guān),其主要原因也是由于黑云母是花崗巖中F的主要攜帶者[5]。
一個礦床或礦區(qū)內(nèi)往往存在一個含礦最佳主斷裂,其他斷裂據(jù)次要地位[5],而礦區(qū)主要斷裂F1及其次一級斷裂,就形成了一系列的容礦、控礦構(gòu)造,為礦床的形成提供了必要的條件。而形成螢石的主要元素F和Ca,本區(qū)震旦系和白堊系地層均含Ca較高[3],為成礦流體提供了成礦所需的物質(zhì),中—粗粒似班狀黑云母二長花崗巖,為F的主要攜帶者,在這些前提下將有利于螢石的形成。
表1 我國不同巖性侵入巖和不同時(shí)代花崗巖含F(xiàn)量(10-6)
螢石的形成與地下低溫?zé)猁u水密切相關(guān),根據(jù)研究,華南地區(qū)脈狀螢石礦成礦溶液主要來源于中生代大氣降水[6]。大氣降水沿構(gòu)造裂隙向下滲流,被地下熱源不斷加熱,從而不斷的溶解圍巖中的成礦物質(zhì),形成含礦液體,該含礦液體在一定深度與后期上侵巖漿相遇,形成少量的含礦熱液,而巖漿熱液內(nèi)部富含F(xiàn)、Cl、CO2、H2S等揮發(fā)分,同樣為成礦提供了大量必不可少的F元素,二者相遇后巖漿熱液沿F1向上運(yùn)移,經(jīng)過震旦系老虎塘組及白堊系上統(tǒng)南雄組地層時(shí),與地層中的Ca發(fā)生化學(xué)反應(yīng),促使F和Ca結(jié)合,形成大量的含礦熱液,部分含礦熱液繼續(xù)運(yùn)移至次級構(gòu)造,與圍巖交代,進(jìn)而冷卻、結(jié)晶形成脈狀螢石礦,而圍巖也會產(chǎn)生硅化等蝕變,次級構(gòu)造中的螢石礦脈大小受次級構(gòu)造控制,距離F1越近,礦脈厚度變大,品位升高;次級構(gòu)造被含礦熱液充填完成后,另外一部分含礦熱液會分散停留在F1中,由于成礦元素的富集程度不同,所以會在F1中形成透鏡狀、蜂窩狀、脈狀的低品位螢石礦(圖3),在淺地表,大部分螢石會流失,形成流失孔。
本區(qū)螢石礦主要分布于F1斷裂帶內(nèi)及東側(cè)300m范圍次級構(gòu)造中。該區(qū)成礦地質(zhì)條件良好,根據(jù)控礦特征,南北向與北東向斷裂復(fù)合部位是找礦有地段,本區(qū)具備進(jìn)一步尋找工業(yè)礦體的可能性。
本區(qū)找礦潛力較好地段有:
(1)F4與F1復(fù)合部,該點(diǎn)同時(shí)具備了地層、構(gòu)造、巖漿巖的控礦條件,是有利成礦地段,在該地段開展地質(zhì)工作,對地表及深部進(jìn)行工程揭露,有望找到螢石礦工業(yè)礦體。
(2)本區(qū)北部燕山早期第三階段第二次侵入花崗巖(γ52-3b)出露地段(F7與F1復(fù)合部),同樣控礦條件良好,有必要開展地質(zhì)工作,探尋螢石礦工業(yè)礦體。
根據(jù)上述分析,江背螢石礦成礦地質(zhì)條件有利,除已控制礦體外,其余地段工程控制程度較低,有較大的找礦空間。
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P619.21
A
1004-5716(2015)11-0088-03
2014-11-18
2014-11-19
劉東杰(1987-),男(蒙古族),內(nèi)蒙古赤峰人,助理工程師,現(xiàn)從事地質(zhì)勘查技術(shù)工作。