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        湖南新化錫礦山銻礦成因分析

        2019-01-24 06:35:46李玲陳鋅
        四川有色金屬 2018年4期
        關(guān)鍵詞:輝銻礦硅化熱液

        李玲,陳鋅

        (成都理工大學(xué), 四川成都 610059)

        1 地質(zhì)概述

        錫礦山銻礦田位于湖南省祁陽弧構(gòu)造北翼,馬山-龍山東西隆起的北側(cè),屬新化-漣源褶皺帶。礦區(qū)地層主要有中上泥盆統(tǒng)和下石炭統(tǒng)的淺海及濱海相沉積碳酸鹽巖層,間夾砂頁巖。此外,礦區(qū)旁還有一條N30°E向、長12km、寬3m~5m,傾角大于80°的云斜煌斑巖[1]。

        含礦硅化巖體主要賦存于上泥盆統(tǒng)佘田橋組,其次為中泥盆統(tǒng)棋子橋組。礦田為一短軸背斜,為礦田主要儲礦構(gòu)造;西側(cè)有-NNE向大斷層通過,切割背斜西翼,為主要熱液上升通道[2]。含礦硅化巖體主要緊靠以頁巖作蓋層之下,呈似層狀產(chǎn)出,其次在斷裂附近,呈交錯狀產(chǎn)出,是受構(gòu)造破碎帶控制的。

        2 礦化特征

        礦石物質(zhì)成分簡單,主要金屬礦物為輝銻礦及其氧化物(銻赭石、銻華),其次有少量的黃鐵礦。脈石礦物由單一的石英漸變?yōu)槭?方解石或方解石,其間見少量重晶石和螢石。輝銻礦的成礦溫度經(jīng)爆裂法測定為145℃~305℃[4]。

        輝銻礦的礦化可分為三個階段∶第一階段,形成的是硅化巖,只有少量輝銻礦作星點(diǎn)狀或細(xì)小針狀散布于硅化巖中,組成浸染狀礦石,工業(yè)價(jià)值不大;第二階段,為沿硅化巖裂隙充填含礦石英脈,構(gòu)成石英-輝銻礦型礦石,為主要成礦期;第三階段,輝銻礦主要與方解石共生,構(gòu)成方解石-輝銻礦型礦石。

        3 硅化作用

        硅化作用是熱液與灰?guī)r(圍巖)起交代反應(yīng)而成硅化巖。因此根據(jù)未硅化灰?guī)r與硅化灰?guī)r化學(xué)分析對比,見表1。

        從表中可知,灰?guī)r經(jīng)硅化作用變成硅化巖,其物質(zhì)遷移(出、入)變化情況是:①組分的置換(加入與帶出)可達(dá)80%以上。②SiO2、FeO、Sb是加入的組分。SiO2是與硅化強(qiáng)度成正比。③CaO、MgO、Na2O、MaO、灼失量是帶出的組分。④A12O3、Fe2O3、K2O、P2O3、TiO2有的是帶出的組分,而有的是加入的組分。

        圖1 湖南錫礦山銻礦床地質(zhì)圖(改自彭建堂[3])Fig.1 Geological map of tin ore hill antimony deposit in Hunan(changed from Jiantang Peng [3])

        4 礦石物質(zhì)來源的分析

        (1)地層中的元素豐度,是當(dāng)前許多礦床學(xué)者十分重視的,因此將礦田地層化學(xué)分析結(jié)果表列出,見表2。

        含Sb最低的地層為馬牯腦段灰?guī)r(5mg/L),最高的地層為歐家沖段砂頁巖(45.3mg/L)。但礦體主要是賦存在上泥盆統(tǒng)佘田橋組(含Sb0.54mg/L~24.6mg/L),次為棋子橋組(含Sb10mg/L~20mg/L),而蝕變硅化層(巖)平均含Sb則為609.5mg/L(104樣),比地層中的Sb高數(shù)十倍以上??梢姷V田中任何硅化巖都比未硅化灰?guī)r含Sb量高十至數(shù)十倍以上,這說明Sb是加入的,是熱液帶進(jìn)的。

        (2)從礦區(qū)硫化礦物的硫同位素組成來看,見表3,硫的來源是較復(fù)雜的,有的近似隕石硫,有的類似沉積巖中來的硫,其變化現(xiàn)律,有待研究。但從礦區(qū)附近出現(xiàn)煌斑巖脈,可說明礦區(qū)在成礦之前曾有過深源巖漿活動,故主要含礦熱液來自深源巖漿亦有可能。本類礦床與粵北梅花街,樂家灣等處銻礦同一成礦類型,是屬于低溫?zé)嵋航淮V床[6]。

        5 結(jié)論

        ①從未硅化灰?guī)r和硅化灰?guī)r的成分含量的變化上來看,組分帶入與帶出的占比高于80%,且SiO2的加入占比決定著硅化作用的強(qiáng)弱,這也是輝銻礦礦化為石英-輝銻礦的主要原因。

        表1 錫礦山銻礦床中的未硅化灰?guī)r(圍巖)與硅化灰?guī)r主要化學(xué)成分表[5] /%Tab.1 The main chemical composition of unsilicified limestone(surrounding rock)and silicified limestone in Tin Mine antimony deposit[5] /%

        表2 錫礦山礦區(qū)各地層元素含量統(tǒng)計(jì)表Tab.2 Statistics of element contents in different parts of tin mine area

        表3 新化錫礦山礦田硫同位素δ34S統(tǒng)計(jì)表Tab.3 Sulfur isotope δ34S in Xinhua tin mine field

        ②而從不同地層的元素豐度上來看,硅化巖與未硅化巖在Sb含量上的差距,再結(jié)合礦區(qū)范圍內(nèi)存在煌斑巖脈的地質(zhì)基礎(chǔ),初步可以推斷,組分的遷移是由熱液交代造成的。即錫礦山大型銻礦的成因?yàn)?,深源巖漿侵染蝕變,在硅化作用下,產(chǎn)生的石英-輝銻礦型礦床,從成礦原因上來說,屬于低溫?zé)嵋航淮偷V床。

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