曾煜軒,余學磊,魏爭
(成都理工大學 地球科學院, 四川成都 610059)
此次研究區(qū)的黑鎢礦石英脈是脈帶型,從平面上來看礦脈中段均勻單一,脈幅相對大,且從中部往兩邊變細及分枝最終尖滅。研究區(qū)內除從北部到南部分為六個脈組外,還有礦區(qū)中部的南北脈組和黃沙隱伏的花崗巖的盲脈組。礦脈從下向上是單脈、大脈、細脈、線脈的規(guī)律。當剝蝕深度較小的時候,常常能發(fā)現線脈出露;當深度相對變深時,會發(fā)現有細脈;當其更深的時候就會有大脈產出。脈帶會隨著深度的增加越來越細,各礦脈也會隨著深度的增加漸漸匯聚在一起。于此同時,礦脈的脈幅增大,逐漸構成單一大脈,直到進入花崗巖之后慢慢尖滅,見圖1。
該礦床的成礦特點為多階段、多脈組、多類型,根據礦脈的形成的先后順序以及礦物共生情況,可將其分為以下幾個階段。
這種相互穿切的現象可以在礦脈的不同地段看到。無礦-石英脈(Ⅰ)首先形成,被其他礦脈切割并分散在礦區(qū)上部和中段。然后形成中、南組礦脈(Ⅱ),再后才形成北組礦脈(Ⅲ-1)和芭蕉坑組礦脈(Ⅲ-2)。前者北側有木林組礦脈,芭蕉坑組礦脈北側有青山窩組礦脈,是相同階段的產物。通過同一礦物組合和元素的垂直相關性這一理論,這兩個組被認為是同一階段的產物。北組略早于芭蕉坑組。最后階段形成的是石英脈(Ⅳ)和螢石碳酸鹽脈(V)。
圖1 黃沙鎢礦脈地質剖面示意圖Fig.1 The geological profile of the Huangsha tungsten ore vein
礦床的礦物成分和類型多樣。但是因為成礦階段的不統(tǒng)一,同時其內在的礦物組合也有所不同,所以現在只拿出三組舉例∶
芭蕉坑組與北組礦物組合相同,以富含Cu、Zn、錫石、含銀硫鹽礦物等較多為特征。其與中組相區(qū)別的特征主要在于云母主要以白云母為主。錫石、黑鎢礦等形成較早,而金屬硫化物形成較晚,自然鉍與含銀硫鹽礦物形成較晚,或以細脈的形式將早先形成的穿切。
中組礦脈形成早,與其他兩組相區(qū)別的主要特征在于云母主要為鋰白云母,且含鉛輝鉍礦,所含的毒砂廣泛分布,金屬硫化物、銀硫鹽礦物少,不含錫石。
各階段礦脈中礦物的生成規(guī)律都是從硅酸鹽開始,然后生成氧、硫化物,到硫鹽,最后生成碳酸鹽的規(guī)律。無礦石英脈中長石較多,北組礦脈的下部中段長石較多,形成含長石石英脈。這種含長石石英脈多形成于圍巖裂隙發(fā)育處和破碎區(qū),正長石形成較早,被石英包裹交代成篩網或似角礫狀。最后階段的螢石碳酸鹽脈下部的中段多為隱晶質的石髓,而少有晶質石英。
黑鎢礦石英脈是一種產于淺變質石英砂巖和板巖中的石英脈,蝕變類型和強度不僅受圍巖巖性控制,而且與礦液的成分和溫度有關,主要蝕變類型有白云母化、硅化、電氣石化、絹云母化、黃鐵礦化、螢石化、黃玉化及綠泥石化等。
由于礦液中存在著氟滲透進泥質圍巖,所以在礦脈頂部的線脈和細脈帶中白云母化大量出現。而且在白云母化的圍巖中總會有螢石和電氣石的存在。
礦液向上移動,Si向礦脈附近的圍巖進行交代作用導致圍巖中的Si含量增加,變質砂、板巖中的石英顆粒會分散在原生石英晶粒面,讓巖石的顏色變淺而且硬度更高,所產生的作用為硅化作用。
電氣石化常發(fā)生在脈附近的泥質巖內,是B向泥質圍巖的交代作用所產生。電氣石在肉眼下很難確定,其強烈時含量能到70%。電氣石形成晚于絹云母,與螢石共生。
圖2 北組鎢礦脈平面形態(tài)特征Fig.2 The planar morphological characteristics of tungsten veins in the North formation
絹云母化及水白云母化的蝕變也比較普遍。與電氣石化類似,主要分布在鄰近的泥巖中。巖石中的絹云母以細小鱗片狀的形態(tài)雜亂的存在于其中,有時含量能到70%。
礦帶與圍巖關系可見上述主要蝕變綠泥石、黑云母化、化螢石化等。蝕變帶橫向上受圍巖巖性控制;垂向上受熱液成分與溫壓控制,具有分帶性。如白云母化主要出現在較淺部的線脈-細脈帶中,硅化帶次之;蝕變帶較深部則主要出現硅化和黃鐵礦化。
由表1可見,圍巖硅化的現象在礦脈附近十分廣泛,靠近礦脈的硅化作用更強,同時水白云母化、黃玉化等也會變強;反之,遠離脈壁硅化作用減弱,與此同時黑云母化或絹云母化會有增強的傾向。當鎢、錫、銅、鉛、鋅等元素遠離圍巖時會出現含量升高的傾向,氟元素和硼元素的含量較為穩(wěn)定,所以能在圍巖中有著更大的擴散范圍見圖3,由圖可知,氟在淺變質砂頁巖中較灰?guī)r內擴散更遠。
圖3 黃沙鎢礦床礦脈和圍巖的氟量曲線圖Fig.3 Fluorine curve of the vein and surrounding rock of the Huangsha tungsten ore deposit
表1 黃沙鎢礦床各脈組蝕變圍巖類型及化學成份 /%Tab.1 Alteration surrounding rock types and chemical composition of various vein formations in Huangsha tungsten deposit /%
(1)礦脈從下向上是單脈、大脈、細脈、線脈的規(guī)律,礦脈中段均勻單一,脈幅相對大,且從中部往兩邊變細及分枝最終尖滅。
(2)共分為五個礦化階段,根據其生成順序依次是無礦-石英脈、黑鎢礦-石英脈、硫化物-黑鎢礦-石英脈、條帶狀硫化物-石英脈、螢石-碳酸鹽脈。
(3)礦脈中礦物的生成規(guī)律都是從硅酸鹽開始,然后生成氧、硫化物,到硫鹽,最后生成碳酸鹽的規(guī)律。
(4)當鎢、錫、銅、鉛、鋅等元素遠離圍巖時會出現含量升高的傾向,氟元素和硼元素的含量較為穩(wěn)定,所以能在圍巖中有著更大的擴散范圍。