李小寬,楊石茂,李江應(yīng),李江鴻
(1.云南省地礦局第二地質(zhì)大隊(duì),文山 663099;2.云南省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查院,昆明 650051)
礦區(qū)大地構(gòu)造位于華南褶皺系滇東南褶皺帶文山-富寧斷褶束南端,屬薄竹山拱褶四級(jí)構(gòu)造單元。處北西向紅河剪切帶與文麻深大斷裂帶夾持的都龍-齋江變質(zhì)核雜巖構(gòu)造中心(國(guó)內(nèi)部分)。區(qū)域上處于都龍老君山復(fù)式花崗巖基西側(cè),屬都龍鎢錫鉛鋅銅超大型礦集區(qū)。
礦區(qū)位于文山-麻栗坡斷裂西南側(cè),都龍老君山蓮花狀構(gòu)造西部。主體構(gòu)造形跡為北西向構(gòu)造及北東向構(gòu)造(圖1)?,F(xiàn)將地層、構(gòu)造等地質(zhì)特征敘述如下。
圖1 李子坪礦區(qū)地質(zhì)簡(jiǎn)圖
礦區(qū)地層僅出露南撈片麻巖(Ngn),晚元古代新寨巖組(Pt3x)片巖、石英硅化砂巖、硅質(zhì)巖,以及第四系殘坡積層。
(1)南撈花崗片麻巖(Ngn):呈南北向帶狀展布于礦區(qū)李子坪-三棵樹(shù)一帶,東與花崗巖體接觸,西與晚元古代新寨巖組(Pt3x)呈突變剝離斷層接觸,面積約8Km2。巖石呈灰色、灰白色,具細(xì)粒磷片狀變晶結(jié)構(gòu),變斑狀結(jié)構(gòu),條痕-片麻狀構(gòu)造。礦物組分為鉀長(zhǎng)石(10~28%)、斜長(zhǎng)石(30~48%)、石英(28~35%)、黑云母(5~15%)、白云母(1~5%)及微量磷灰石、鋯石、磁鐵礦等。粒狀礦物粒徑0.3mm~1.5mm,呈它形鑲嵌狀,部分變余者為半自形。云母片徑0.03mm~1mm。鉀長(zhǎng)石格狀雙晶發(fā)育,夾角(-ZV)為70°~80°,常呈零星分布的粒徑2mm~5mm之不規(guī)則狀變斑晶,內(nèi)含斜長(zhǎng)石、石英、黑云母等包晶。斜長(zhǎng)石An為24~25。黑云母Ng′紅褐色,NP′淡黃色。
南撈花崗片麻巖巖石化學(xué)成分為:SiO272.09%、TiO20.50%、Al2O312.24%、Fe2O31.57%、FeO 2.91%、MnO 0.14%、MgO 0.80%、CaO 2.34%、Na2O 2.56%、K2O 3.64%、P2O50.12%,灼失1.32%。以上化學(xué)成分表明其具正?;◢弾r的巖石化學(xué)特征,同我國(guó)花崗巖(黎彤、饒紀(jì)龍1962)比較具明顯的高CaO、FeO、低Al2O3、Na2O、K2O的特征,表明南撈花崗片麻巖原巖為花崗巖。
南撈花崗片麻巖微量元素含量,與花崗巖維氏值比較W、Sn、Sb、Pb、Zn、Hf、U、Th、Sc、V、Ni、Co、Cr含量偏高,其余元素含量偏低,總體特征與正常花崗巖相近似。從南撈花崗片麻巖的巖石化學(xué)、稀土元素特征值,反映出片麻巖其原來(lái)巖石為地殼特征部分重熔形成的“S”型花崗巖。
(2)晚元古代新寨巖組(Pt3x):分布于礦區(qū)西部、西北部,面積3Km2,巖性有片巖、石英、硅化砂巖、硅質(zhì)巖幾類。片巖類有石英二云片巖、二云石英片巖、二云片巖,多呈灰至暗灰、灰綠色,風(fēng)化后呈黃色、褐黃色,磷片變晶結(jié)構(gòu)為主,局部見(jiàn)變余結(jié)構(gòu),片狀構(gòu)造。巖石片理發(fā)育,單層厚數(shù)厘米至數(shù)米,主要成份為石英、云母,次為長(zhǎng)石、綠泥石,局部含細(xì)粒黃鐵礦,風(fēng)化后含褐鐵礦、鐵錳質(zhì)。石英巖呈淺灰色、灰白色,微-隱晶結(jié)構(gòu)、塊狀構(gòu)造,主要成份為石英、長(zhǎng)石、綠泥石,多含細(xì)粒黃鐵礦。硅化砂巖呈深灰色,變余粉砂狀結(jié)構(gòu),薄層狀構(gòu)造,主要見(jiàn)于礦區(qū)西部片巖與片麻巖接觸部位。
(3)第四系殘坡積層(Qedl):主要分布于礦區(qū)大竹山,為黃色含片麻巖碎塊粘土,局部含錫石并富集成殘坡積礦。
礦區(qū)總體表現(xiàn)為斷裂構(gòu)造發(fā)育,褶皺活動(dòng)相對(duì)較弱,斷裂將地層分割成斷塊產(chǎn)出。主要發(fā)育東西向(F2)和北東向(F1)逆斷層,現(xiàn)將斷層特征簡(jiǎn)述如下。
(1)F1斷層:沿大竹山至大風(fēng)丫口一線展布,斷層總體走向40°~50°,斷層規(guī)模大,斷層傾向南東,傾角55°~60°,深部較陡,淺部平緩,為逆斷層。斷層切錯(cuò)了新寨巖組(Pt3x)及南撈花崗片麻巖(Ngn),沿?cái)鄬右?jiàn)寬約1m~2m左右的斷層角礫巖。東側(cè)片巖中牽引小褶皺發(fā)育,沿?cái)嗔褞н叺膸r石發(fā)育不規(guī)則硅化、綠泥石化等蝕變,形成厚度不一,強(qiáng)弱不均的硅化蝕變帶,長(zhǎng)1400m左右,并在構(gòu)造有利部位形成錫鋅工業(yè)礦體。
(2)F2斷層:沿雙電桿至水溝灣展布,斷層總體走向100°,斷層規(guī)模大,傾向180°~210°,傾角50°,為逆斷層。斷層切錯(cuò)了新寨巖組(Pt3x)及南撈花崗片麻巖及花崗巖體,斷層邊巖石破碎,牽引小褶皺發(fā)育,斷層破碎帶寬0.5m。
礦區(qū)東部出露大量花崗巖(r35),屬燕山晚期白堊紀(jì)酸性侵入巖,分三個(gè)亞期在都龍老君山地區(qū)侵入形成都龍老君山復(fù)式花崗巖體,區(qū)內(nèi)未出露第三亞期(r3c5)花崗斑巖。
燕山晚期第一亞期花崗巖(r3a5):侵入規(guī)模最大,是礦區(qū)主要巖漿巖,占礦區(qū)面積30%以上。巖性為中粗粒二云二長(zhǎng)花崗巖,中粗粒含斑二云二長(zhǎng)花崗巖。巖石呈灰色、灰白色,風(fēng)化后呈黃色,具似斑狀結(jié)構(gòu),塊狀構(gòu)造,發(fā)育東西向、北西-南東向陡傾角節(jié)理構(gòu)造,在有利地段形成錫、鎢礦脈,礦脈寬5厘米-數(shù)十厘米,延伸幾十米-數(shù)百米。巖石化學(xué)成分為:SiO271.22%、TiO20.23%、Al2O313.89%、Fe2O31.02%、FeO 2.24%、MnO 0.09%、MgO 0.44%、CaO 0.50%、Na2O 2.48%、K2O 5.25%、P2O50.186%,灼失0.08%。巖石屬鋁過(guò)飽和類型,鈣堿性巖類,在A-C-F圖解中劃屬“S”型花崗巖。巖石微量元素含量(×10-6):Sb 0.66、Mo 1.27、W 6.11、F 631.50、Ag 0.039、B 50.70、Sn 16.70、Be 12.80、U 11.11、Li 106.50、Ta 3.20、Cs 21.75、Zn 60.05。
燕山晚期第二亞期花崗巖(r3b5):呈巖枝或小巖株產(chǎn)于老君山巖體中間部位,呈長(zhǎng)卵狀,不規(guī)則狀構(gòu)成環(huán)形分布。巖性為灰色微-細(xì)粒二云二長(zhǎng)花崗巖。具斑狀結(jié)構(gòu),基質(zhì)具微-細(xì)粒半自形粒狀結(jié)構(gòu),塊狀構(gòu)造,巖石成分為板粒狀鉀微長(zhǎng)石、斜長(zhǎng)石、片狀黑云母及部分粒狀石英組成。巖石化學(xué)成分為:SiO271.49%、TiO20.25%、Al2O314.56%、Fe2O30.39%、FeO 1.48%、MnO 0.07%、MgO 0.63%、CaO 0.29%、Na2O 2.0%、K2O 5.26%、P2O50.23%,灼失0.124%。巖石屬鋁過(guò)飽和類型,鈣堿性巖類,在A-C-F圖解中劃屬“S”型花崗巖。巖石微量元素(×10-6):Sb 0.35、Mo0 0.84、W 74.2、F 1240、Ag 0.182、B 14.90、Sn 52.50、Be 8.70、U 9.40、Li 80.60、Ta 5.20、Cs0 26.70、Zn0 74.60。
礦區(qū)變質(zhì)作用主要為區(qū)域低溫動(dòng)力變質(zhì)作用和斷裂邊上的動(dòng)力變質(zhì)作用。
據(jù)云南省區(qū)域地質(zhì)志資料及礦區(qū)地質(zhì)工作成果,礦區(qū)處于區(qū)域低溫動(dòng)力變質(zhì)作用的都龍變質(zhì)巖帶,變質(zhì)作用以低綠片巖相為主,部分出現(xiàn)高綠片巖相。變質(zhì)地層為晚元古代新寨巖組(Pt3x)。巖層原生結(jié)構(gòu)、構(gòu)造還有部分保存,巖石中變余結(jié)構(gòu)和變晶結(jié)構(gòu)共存。變質(zhì)作用特征主要表現(xiàn)為部分新生礦物的出現(xiàn),礦物的重結(jié)晶和區(qū)域性板劈理的形成,出現(xiàn)的新生礦物有絹云母、雛晶黑云母、綠泥石雛晶。S1面理中的礦物共生組合為白云母+黑云母+石英及白云母+黑云母+石榴石+綠泥石+石英。其變質(zhì)作用時(shí)期為加里東期。深變質(zhì)巖為南撈花崗片麻巖(Ngn),巖石呈灰色、灰白色,具細(xì)粒磷片狀變晶結(jié)構(gòu),變斑狀結(jié)構(gòu),條痕-片麻狀構(gòu)造。動(dòng)力變質(zhì)反映在斷裂作用形成的角礫巖、碎裂巖及斷層泥等。
李子坪錫礦共有兩種類型的錫礦,一是受斷層構(gòu)造控制的中-高溫?zé)嵋盒偷V床,二是受地形地貌控制,面狀分布的殘坡積礦床。現(xiàn)將礦體特征闡述如下。
(1)李子坪錫礦熱液型礦床(V1):礦體賦存于F1斷裂控制的硅化蝕變帶內(nèi)(圖2),頂?shù)装鍨槟蠐苹◢徠閹r(Ngn),錫鋅礦體呈不規(guī)則透鏡狀、似層狀賦存于次級(jí)斷裂和裂隙中,距F1構(gòu)造面10m~50m不等,產(chǎn)狀與F1相同,總體走向40°~50°,傾向130°~160°,傾角55°~60°。礦體走向長(zhǎng)160m,最大斜深140m,單工程礦體鉛直厚度1.03m~2.17m,平均厚1.62m。單工程錫品位0.25ω%~2.90ω%,平均0.79ω%,鋅品位1.45ω%~22.75ω%,平均5.71ω%。該礦體形態(tài)簡(jiǎn)單,厚度變化系數(shù)為31.24%,屬厚度變化穩(wěn)定的礦體,品位變化系數(shù)為139.21%,屬有用組份分布不均勻的礦體。
圖2 李子坪錫礦32線剖面圖
(2)李子坪錫礦區(qū)殘坡積砂礦(V2):礦體賦存于第四系殘坡積層中,呈面狀分布,礦體似層狀出現(xiàn)于平緩山坡及平坦低凹處,為一套含錫石的第四系堆積物。礦體現(xiàn)已控制長(zhǎng)260m,寬40m~100m,單工程礦體鉛直厚度1.00m~7.60m,平均厚3.17m。單工程平均含錫石0.20ω%~1.24ω%,平均0.33ω%。該礦體形態(tài)簡(jiǎn)單,厚度變化系數(shù)為36.25%,屬厚度變化穩(wěn)定的礦體。品位變化系數(shù)為108.11%,屬有用組份分布不均勻的礦體。
2.2.1 礦石礦物成分及結(jié)構(gòu)、構(gòu)造
本礦區(qū)內(nèi)共發(fā)現(xiàn)的兩種礦體,礦物成分簡(jiǎn)單,礦石礦物主要為錫石、褐鐵礦,脈石礦物為石英、長(zhǎng)石、云母、粘土礦物等。
V1礦體屬中-高溫?zé)嵋毫蚧镄湾a多金屬礦體,礦石礦物主要為錫石,鐵閃鋅礦、磁黃鐵礦、黃鐵礦、黃銅礦、輝銅礦、毒砂。脈石礦物有硅灰石、螢石、綠泥石、黑云母、透閃石等。主要礦石礦物特征如下:
錫石:檸檬黃至棕色,呈半自形-自形晶錐柱狀、它形粒狀,少量組成錫石聚晶。粒度一般0.01mm~0.4mm。錫石一般呈單晶或聚晶呈星云狀、條帶狀嵌布于綠泥石、絹云母、石英、綠簾石、透輝石、陽(yáng)起石解理及裂隙間,有的嵌布在磁黃鐵礦、鐵閃鋅礦、磁鐵礦團(tuán)塊中。
鐵閃鋅礦:黑褐至黑色,它形不規(guī)則粒狀集合體或團(tuán)塊,分布于絹云母、綠泥石、石英、透輝石及碳酸鹽礦物顆粒間,多數(shù)鐵閃鋅礦包有黃銅礦、磁黃鐵礦不混溶包體,鐵閃鋅礦粒度0.01mm~1mm。
磁黃鐵礦:淺灰黃色,金屬光澤,不規(guī)則粒狀,反射色為淺玫瑰色,其被后期閃鋅礦交代,部分沿邊緣交代,部分被閃鋅礦交代呈殘縷狀存在于閃鋅礦中,硬度近于鋼針(4-4.5)。
黃鐵礦:黃色,金屬光澤,不規(guī)則粒狀,反射色為淺黃色,易產(chǎn)生錆色,硬度大于鋼針。礦石結(jié)構(gòu)為不規(guī)則粒狀結(jié)構(gòu),礦石構(gòu)造有:致密塊狀構(gòu)造、稠密浸染狀構(gòu)造、散點(diǎn)-斑塊狀構(gòu)造、條帶狀-層紋狀構(gòu)造、角礫狀構(gòu)造等。
2.2.2 礦石化學(xué)成分及有益有害組分含量
區(qū)內(nèi)礦石主要有用組分鋅含量在3.26ω%~8.45ω%之間,鐵在25.55ω%~32.60ω%之間,硫在11.33ω%~13.25ω%之間,分布不均勻,其它有害元素含量較低,不影響礦石加工。
2.3.1 礦體圍巖
V1礦體賦存于F1斷裂旁側(cè),呈似層狀產(chǎn)出,頂、底板圍巖均為硅化石英砂巖,局部為花崗片麻巖。
V2礦體賦存于第四系殘坡積層中,呈似層面狀產(chǎn)出,礦體直接出露地表,底板為南撈花崗片麻巖組(Ngn)。
2.3.2 礦體夾石
V1礦體礦化較連續(xù),其間無(wú)成層分布的夾石。
V2礦體為第四系殘坡積堆積礦,礦化較連續(xù),其間無(wú)成層分布的夾石。
V1礦體呈北東向分布于F1斷裂控制的硅化蝕變帶中,錫多金屬礦體賦存于硅化巖石層間或次級(jí)裂隙中,礦石有浸染狀、條紋狀、塊狀、角礫狀等多種類型,礦體厚度變化不大,品位變化較大。礦石礦物組合中有高溫環(huán)境下形成的錫石、磁黃鐵礦、毒砂等,中溫環(huán)境下形成的鐵閃鋅礦、黃鐵礦、毒砂、銅等,從礦物組合表明成礦體系中高溫?zé)嵋貉財(cái)嗔哑扑閹仙?、運(yùn)移過(guò)程中根據(jù)不同圍巖成份選擇不同交代、充填方式而形成不同的礦石類型,北東向的F1斷裂為主要控礦構(gòu)造,其礦床成因應(yīng)屬中高溫?zé)嵋毫蚧镄汀?/p>
V2礦體呈面型展布于V1礦體上部至地表,礦物組份分布均勻,氧化深度較穩(wěn)定,礦物組合主要為褐鐵礦、錫石、絹云母,礦石構(gòu)造為單一的蜂巢狀、土塊狀構(gòu)造,表現(xiàn)出明顯的次生構(gòu)造特征,為風(fēng)化淋濾作用形成的氧化殘坡積堆積型錫礦床。
根據(jù)李子坪錫多金屬的地質(zhì)特點(diǎn),礦區(qū)內(nèi)圍巖蝕變主要有硅化、綠泥石化、黃鐵礦化、碳酸鹽化、褐鐵礦化、絹云母化。其中硅化較為普遍,斷裂構(gòu)造、綠泥石化、黃鐵礦化與錫多金屬礦化關(guān)系密切。地表或近地表的褐鐵礦化和絹云母化是尋找氧化帶錫礦體(V2)的主要標(biāo)志;北東向發(fā)育的F1斷層及斷層旁側(cè)的絹云母化、黃鐵礦化是尋找較深部礦體(V1)的主要標(biāo)志。具體主要有一下找礦標(biāo)志。
(1)硅化:普遍發(fā)生于南撈花崗片麻巖(Ngn)中F1斷裂破碎帶間,為后期含礦熱液與原巖發(fā)生交代作用,形成石英巖、硅化花崗片麻巖,并伴隨其它圍巖蝕變形成錫多金屬工業(yè)礦體。
(2)綠泥石化:主要發(fā)生于礦化石英巖中,細(xì)粒狀綠泥石與石英、硅質(zhì)及錫多金屬礦物呈浸染狀分布。
(3)黃鐵礦化:是礦區(qū)最普遍的圍巖蝕變,黃鐵礦呈細(xì)粒狀、海綿狀、草莓狀、立方體狀,與錫多金屬礦物共生或分布于石英片巖中。
(4)碳酸鹽化:在礦化石英巖中可見(jiàn)透鏡狀、似層狀灰?guī)r或大理巖及方解石脈分布,方解石脈中偶見(jiàn)錫鋅礦化。
(5)黃銅礦化:V1礦體中局部見(jiàn)黃銅礦、輝銅礦、毒砂等硫化物分布,形成硫化物型錫多金屬礦石,個(gè)別工程中含銅達(dá)工業(yè)品位。
(6)鐵帽氧化:V1礦體淺部氧化風(fēng)化呈現(xiàn)褐鐵礦化鐵帽特征明顯。