譚 華
(貴州省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局,貴州 貴陽 550004)
苗龍銻礦位于三都縣城北約7km,屬三合鎮(zhèn)管轄,地理坐標為東經(jīng)107°52′16″,北緯26°02′57″。該礦為金、銻共生礦床,本文針對銻礦產(chǎn)出特征進行分析。
區(qū)域大地構(gòu)造位于上揚子陸塊(SYZ)鄂湘渝黔前陸褶皺沖斷帶(Ⅲ3)與江南加里東造山帶(Ⅲ4)過渡區(qū)[1]。主要出露有青白口系平略組、隆里組,南華系鐵絲坳組、大塘坡組、南沱組,震旦系陡山沱組、留茶坡組,寒武系九門沖組、變馬沖組、烏訓(xùn)組、都柳江組、楊家灣組、三都組,奧陶系鍋塘組、同高組、牯牛潭組,志留系翁項群,泥盆系丹林組、舒家坪組。
本區(qū)是一多期構(gòu)造活動帶,斷裂十分發(fā)育。斷裂構(gòu)造主要有南北向和北東向兩組,南北向斷層一般規(guī)模較大,是區(qū)域內(nèi)主要導(dǎo)礦構(gòu)造,起著控制礦帶展布的作用,而區(qū)內(nèi)金、銻礦主要受甲倒斷層控制。更次一級的小斷層和“X”型配套剪切斷層也是區(qū)內(nèi)主要的賦礦構(gòu)造。
出露地層為寒武系上統(tǒng)三都組(∈3-4s)為主,次為奧陶系下統(tǒng)鍋塘組(∈4O1g)和同高組(O1-2tg),見圖1。其中金、銻礦主要賦存于三都組和鍋塘組中深灰色泥灰?guī)r中。
三都組(∈3-4s):上部為灰至深灰色薄層條帶狀含泥質(zhì)灰?guī)r,局部夾層紋狀泥灰?guī)r、鈣質(zhì)頁巖、中厚層灰?guī)r,底部為厚2m~15m的礫屑至砂屑灰?guī)r,厚130m~140m;中部為深灰色薄層層紋狀泥灰?guī)r,局部夾含泥質(zhì)灰?guī)r,厚90m~100m,銻礦主產(chǎn)于該層中;下部為灰色薄層狀含泥質(zhì)灰?guī)r,局部夾黃綠色頁巖、泥晶灰?guī)r,厚300m~320m。
鍋塘組(∈4O1g):僅出露區(qū)域的營上坡段,厚214m~331m。上部為中厚層塊狀條帶狀灰?guī)r夾礫屑灰?guī)r、生物屑灰?guī)r;中部為灰至深灰色薄層條帶狀灰?guī)r夾泥灰?guī)r、鈣質(zhì)頁巖;下部為灰色薄層細晶灰?guī)r。
圖1 苗龍金銻礦地質(zhì)略圖
在構(gòu)造上處于區(qū)域性甲倒斷層(F2)之上盤苗龍復(fù)向斜中,巖層走向近南北,傾角20°~50°。褶皺自西向東有排降向斜、苗龍背斜、瓦寨向斜及次級小褶皺,組成一個褶皺軸向呈北北東向的苗龍復(fù)向斜。斷層有近南北向F2、F6、Fm5、Fm7和東西向Fm1、Fm14,北西向Fm2、Fm68,北東向Fm6、Fm4等。
F2是區(qū)域性斷層,為逆斷層,從礦區(qū)西部通過,全長大于50km,傾向東,傾角75°左右,斷層上盤主要為寒武系三都組地層,下盤主要為奧陶系同高組地層,是控制不同礦床類型的構(gòu)造,應(yīng)是礦床的邊界,雖然本身未發(fā)現(xiàn)金、汞、銻礦化,但對本區(qū)成礦卻起著控制作用。其余的東西向和北西向斷層是礦床中最主要的容礦構(gòu)造。
苗龍地區(qū)銻礦賦存于Fm1、Fm9、Fm14等7條斷裂破碎帶中,一般礦體規(guī)模較小,形態(tài)復(fù)雜而且比較分散。礦體呈脈狀、透鏡狀、扁豆狀或豆莢狀、楔狀或囊狀產(chǎn)出,嚴格受斷裂控制,在斷裂彎曲或與更次級小斷裂相交部位,礦化異常富集。區(qū)內(nèi)共圈定8個銻礦體,編號分別為2號、13號、15號、18號、28號、29號、30號、32號,其中28號礦體規(guī)模最大。
28號礦體位于礦區(qū)中部苗龍寨,由6個鉆孔工程控制,礦體賦存于Fm70斷裂帶中,呈脈狀、透鏡狀產(chǎn)出(圖2),傾向90°,傾角48°~50°,含礦圍巖為三都組的層紋狀泥灰?guī)r,銻礦體走向控制125m,傾向控制120m,礦體厚1m~6m,平均厚3.5m,含Sb2.36~3.50%,平均為2.62%,含Au最高7.87g/t,平均為5.9g/t,含As最高1.82%,平均為0.98%
其余銻礦體特征見表1。
表1 苗龍銻礦體特征一覽表
2.4.1 礦石質(zhì)量
區(qū)內(nèi)銻礦體中,礦石中一般含金3~6×10-6,平均為5.31×10-6,金品位在礦體中時高時低,無明顯的規(guī)律可循;含銻一般在0.78%~10.43%之間,平均為1.79%;含砷一般為0.46%~1.30%,平均為0.84%。礦石中除了金、銻、砷可以綜合回收利用外,其余元素?zé)o利用價值。
2.4.2 礦物成分
礦石礦物主要為輝銻礦、黃鐵礦、毒砂,伴生有少量的辰砂、自然銀、輝銀礦等,毒砂、黃鐵礦是金的主要載體礦物,金以顯微粒及次顯微粒出現(xiàn),肉眼不可見及,與圍巖是漸變過渡,無明顯的界線;脈石礦物主要有石英、方解石,次為重晶石、鐵白云石、螢石等。
2.4.3 礦石組構(gòu)
輝銻礦具有半自形、自形針發(fā)狀、柱狀、板狀結(jié)構(gòu),溶蝕交代結(jié)構(gòu);礦石具有脈狀、針發(fā)狀、浸染狀、團塊狀及塊狀構(gòu)造。
2.4.3 圍巖蝕變
近礦圍巖蝕變主要為硅化、黃鐵礦化、毒砂化,次為方解石化、重晶石化、鐵白云石化、螢石化,這些蝕變多局限在含礦斷裂破碎帶中。
圖2 苗龍金銻礦35號勘探線礦體形態(tài)圖
區(qū)內(nèi)銻礦化與硅化密切相關(guān),根據(jù)相互交切關(guān)系,硅化可分為成礦期前、成礦期、成礦期后三個階段[2]。
成礦期前:硅化石英細小,它形-半自形晶粒,粒度0.01mm~0.06mm,石英交代原巖石中的白云石、方解石等礦物,有時在陸源碎屑石英上形成再生增長,硅化作用強時呈層狀,幾乎全由硅化石英組成,硅化作用較弱時,硅化石英緊密聚集成團塊狀,常與黃鐵礦、毒砂共生,該階段可能為金的初始富集階段。
成礦期:該期硅化發(fā)生在強烈構(gòu)造作用之后,硅化石英特點是粒度粗,一般大于0.1mm,有的大于1mm,它形、半自形結(jié)晶,沿破碎巖石的裂隙充填交代,常與輝銻礦、辰砂、黃鐵礦等共生,組成輝銻礦-石英脈,在硅化的石英晶體中有微量自然金分布。
成礦期后:硅化石英呈細脈或網(wǎng)脈狀,一般不含金屬礦物。
根據(jù)蝕變礦物、金屬礦物相互關(guān)系,金礦主要載體礦物毒砂和部分黃鐵礦形成較早,為金礦化圍巖蝕變期的產(chǎn)物,而銻礦化是在金礦主要成礦期之后,在賦存金礦體的構(gòu)造經(jīng)過再破碎之后進行的,與金礦體中某一部位疊加,因而與金礦同一空間分布。
李紅陽等(2002年)[3]對丹寨排庭、羊勇的含金石英脈用ESR方法測年,為65.4~66.7Ma,金礦床最終形成與定位的富集成礦期或改造成礦作用主要在燕山期,特別是燕山晚期。而苗龍金銻礦床與丹寨排庭、羊勇等金礦床位于同一構(gòu)造體系中,含礦層位和容礦巖石相近,區(qū)內(nèi)主成礦期為燕山期晚期。
據(jù)蔡繼鋒等(1989)[4],三丹地區(qū)的輝銻礦、辰砂、雄黃的δS34變化范圍較廣,集中區(qū)是+15~+18‰,平均值分別是16.55‰、16.92‰、16.80‰,說明硫的來源是多源的,主要是地層硫、少量生物硫和地幔硫,與區(qū)內(nèi)的汞礦是同源的;方解石中包裹體均一溫度為116℃~126℃;流體PH值在7.90~9.24之間,氧化-還原電位(Eh值)在-0.47V~-0.51V之間,成礦環(huán)境為弱酸性-弱堿性,具有較強的還原環(huán)境;根據(jù)稀土元素地球化學(xué)特征,苗龍地區(qū)銻礦的稀土模式與Z-∈的黑色頁巖的稀土模式相似,銻可能來自于“黑層”,是殼源的。
(1)構(gòu)造控礦。區(qū)域上的甲倒斷層為古斷裂,具有多次繼承性發(fā)展的特點,控制沉積盆地和巖相決定了該區(qū)地層中成礦元素的初始富集,然后在地史發(fā)展過程中作為流體循環(huán)的通道,促使大氣降水下滲到深部或深部熱流體沿斷裂帶上涌與噴流,活化并攜帶地層中初始富集的金、砷、銻、汞等成礦元素或從深部攜帶成礦物質(zhì),造成礦質(zhì)的進一步富集和改造,直到燕山期工業(yè)礦床的最后形成。是主要導(dǎo)礦構(gòu)造,起著控制礦床展布的作用。次一級的小斷層和X型配套剪切斷層是區(qū)內(nèi)主要的賦礦構(gòu)造。北北東向主干斷裂與北西向斷裂的交叉與復(fù)合控制了礦床和礦體分布,礦體形態(tài)為脈狀和透鏡狀。更次級的北北東向、北東向、北西向和近東西向斷裂,以及X型配套剪切斷層的轉(zhuǎn)彎及交匯處對成礦最為有利。
(2)巖性控礦。礦體對圍巖具有明顯的選擇性,受巖性控制明顯。主要容礦巖石為薄層層紋狀含泥灰?guī)r、泥灰?guī)r、含有機質(zhì)硅質(zhì)泥巖,特別是不純的灰?guī)r是區(qū)內(nèi)主要容礦巖石。
(3)地層控礦。礦體主要分布在三都組地層中,次為鍋塘組。而其余地層中未見礦體,造成這一特殊原因主要是三都組、鍋塘組具有相似的含礦巖性組合。
根據(jù)成礦物質(zhì)來源和成礦流體特征,苗龍銻礦的硫、銻可能是殼源的;成礦溫度116℃~126℃等因素條件,區(qū)內(nèi)礦床成因?qū)贉\成中-低溫?zé)嵋盒偷V床,更進一步劃分為泥灰?guī)r中熱液充填交代石英脈型銻礦床。
(1)構(gòu)造標志。區(qū)域甲倒斷層旁側(cè)的次級北北東向、北西向、近東西向三組張扭性斷層是區(qū)內(nèi)的重要的找礦標志。
(2)地層巖性組合標志。三都組、鍋塘組中不純的碳酸鹽巖是區(qū)內(nèi)主要容礦巖石。
(3)圍巖蝕變標志。含礦圍巖均發(fā)生不同程度的低溫?zé)嵋何g變,本區(qū)硅化、重晶石化、黃鐵礦化、毒砂化具有特殊的找礦意義。硅化表現(xiàn)為多期硅化作用,以大小不同的細脈、細網(wǎng)脈形式出現(xiàn);金礦以黃鐵礦、毒砂最為重要,銻礦與硅化、重晶石化相關(guān)性明顯。