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        桂北某錫礦區(qū)地質特征及斷裂-蝕變帶的找礦指示作用

        2021-05-21 09:19:28羅家書黃朝進李澤江
        中國金屬通報 2021年5期
        關鍵詞:變帶礦帶錫礦

        羅家書,黃朝進,李澤江

        (廣西壯族自治區(qū)地球物理勘察院,廣西 柳州 545005)

        1 礦區(qū)勘查開發(fā)歷史

        礦區(qū)位于桂北,從六十年代開始就陸續(xù)開展一些地質礦產勘查和科研工作,取得一些成果,并已發(fā)現有兩個小礦床,促進當地經濟發(fā)展。隨著多年礦產開發(fā)利用,礦產資源已枯竭,急需替代資源。礦區(qū)已知礦體大部分產于斷裂中,少部分產于巖體侵入面,均屬脈狀熱液充填型錫礦,礦體特征明確,成礦模式基本清晰。

        2 巖石特征

        礦區(qū)以花崗巖為中心,兩側出露地層為青白口系文通組(w)和白竹組()。

        巖漿巖大部分為新元古代侵入巖,巖類從超基性到酸性都有,其中以酸性侵入巖類最多,整體展布為中部花崗巖侵入前期巖體,并使其隆起,以后期侵入的花崗巖為中心,向外巖體年齡逐漸增高。

        酸性侵入巖主要為黑云母二長花崗巖;超基性-基性巖為四堡早期侵入,大部分蝕變強烈,包括石英輝長巖、石英輝長閃長巖、角閃輝石巖、輝綠巖等。同期侵入的其它巖性為同源巖漿分異成因,脈動型侵入接觸。中性巖以英云閃長巖為主,部分為閃長巖、二長花崗巖為主,為四堡中期侵入。

        巖漿巖侵入先后關系依次如下:“石英輝長巖、角閃輝石巖(ψ)、輝綠巖(βμ)、” →“閃長巖(δ)” →“英云閃長巖(γδο)”→“黑云母二長花崗巖(ηγ、ηγ)”,相互關系為侵入接觸。四堡早期侵入的超基性-基性一般呈規(guī)則狀出露,巖床狀或巖蓋狀侵入體。

        3 構造-蝕變特征

        礦區(qū)以近南北~北東向斷裂構成了主體構造,大部分為傾向東,陡產狀,其裂帶兼顧脆-韌性和多期活動的特征,普遍具有強綠泥石化、硅化,多期性斷裂具片理化、絹英巖化;部分斷裂黃鐵礦化,充填石英脈;并作為礦區(qū)主要的含礦斷裂。北西向斷層為后期構造,相對稀疏。

        與礦化蝕變密切相關的蝕變包括,硅化、電氣石化、云英巖化、黃鐵礦化、褐鐵礦化等,另外區(qū)域性低溫蝕變有綠泥石化、黑云母化、次閃石化、高嶺土化;

        其中與錫礦化關系密切的主要有電氣石化、絹(云)英巖化、黃鐵礦化,三者共同構成了影響錫礦化的重要蝕變因素。

        電氣石化:分為三種類型:其一,分布于花崗巖體內原生電氣石,半自形-自形柱狀,放射狀集合體;不均勻分布于花崗巖內;其二,分布于英云閃長巖內的次生-原生電氣石,礦物顆粒一般小于1mm,部分為交代成因礦物;其三,分布四堡早期侵入巖內的電氣石化,嚴格受斷裂控制,可呈脈狀、網脈狀、團塊狀產出,原巖蝕變強烈,常與綠泥石、黑云母、絹云母共生;一般由構造活動中心向外側逐漸減弱。

        絹(云)英巖化:有兩種分布形式,其一,面狀分布于花崗巖侵入面,局部可形成云英巖脈。其二,斷裂帶內的絹(云)英巖化,可由數條近平行線狀蝕變帶形成帶狀分布,礦物定向明顯。

        黃鐵礦化:嚴格受斷裂控制,發(fā)育于構造破碎帶內,透鏡狀或脈狀產出;多期活動斷裂帶可形成寬100m左右的蝕變帶,表現為沿節(jié)理面充填浸染,部分伴有銅礦化、錫礦化和毒砂化。

        4 礦帶蝕變特征

        礦區(qū)劃分了8個礦化帶,圈定了數十個礦體,礦體主要賦存于斷裂破碎帶內,其中Ⅰ、Ⅴ、Ⅶ和Ⅷ是主要礦帶。礦體呈脈狀、透鏡狀,長100m~800m不等,礦體一般厚度1.5m~3m,最厚可達16m,一般品位0.2%~1.0%,最高品位可達18%。礦石自然類型包括:錫石-云英巖型、錫石-綠泥石型、錫石-電英巖型和錫石-硫化物型等4類。各礦帶具有不同的礦體特征,詳見表1。

        5 礦床成因

        與區(qū)域上一致,桂北一帶殼層原始富Sn,經基性巖漿的侵入、噴發(fā)活動,地幔中的Sn元素被帶到地殼內,構成了一個古老的錫的地球化學異常區(qū)。由于雪峰運動,致使殼源層的物質重熔,形成了包括三防、元寶山、平英、田蓬巖體在內的含錫花崗巖漿,成為錫的主要載體,其主要體現為兩種方式:其一,花崗巖結晶過程中,揮發(fā)組份和礦質富集,在適宜的構造部位成礦;其二,花崗巖內含錫較高的礦物黑云母、鈉長石等,經過蝕變解體,錫富集成礦。這兩種方式基于成礦熱液沿構造帶運送或充填,形成錫礦體[1]。

        6 斷裂-蝕變帶的礦化富集特征

        基于礦床成礦模式,結合構造作為最主要的控礦因素,劃分斷裂-蝕變帶對錫礦勘查具有重要指示作用。所謂斷裂-蝕變帶,是指斷裂帶和特征蝕變帶上存在連續(xù)性空間疊合。就本區(qū)來說,具體指近南北向~北北東向張扭性斷裂與次生強電氣石化、云英巖化、黃鐵礦化存在連續(xù)性空間疊合帶,橫向寬5m~100m不等,縱向長200m~1000m不等,平面上可由數條雁列狀、平行狀細帶組合成一條寬帶。已斷裂核心蝕變最強,向兩側圍巖漸變過渡;在斷裂密集區(qū)有膨大,稀疏區(qū)縮小。

        前文所述的8個礦帶均發(fā)育于斷裂-蝕變帶內,礦體往往見于斷裂帶內的最強蝕變地段。通過統(tǒng)計,礦區(qū)內已知的32個礦體,其中28個賦礦位置為“斷裂-蝕變帶”,占比達87.5%,表現出明顯的找礦指示作用。

        通過巖石地化樣品分析,斷裂-蝕變帶的同樣具有元素富集特征。

        整個礦區(qū)300件巖石地化樣品中,斷裂蝕變帶的Sn平均含量為300.92μg/g,而帶外僅32.89μg/g,帶內富集程度近十倍于帶外;且高值區(qū)間占比也遠遠高于帶外。另外Pb、Zn等成礦元素,及F、Hg、Li等前緣暈元素,帶內富集也遠高于帶外。對Ⅰ礦帶的樣品進行分析,發(fā)現不管是成礦元素Sn、Pb、Zn,還是前緣暈元素Li、Hg、As等,在元素含量變化曲線上均表現出高值區(qū)與“斷裂—蝕變帶”空間疊合的特征,Sn最高值8828見于錯斷閃長巖體切面的斷裂破碎帶內,進一步表明斷裂構造的礦化富集作用。

        表2 斷裂-蝕變帶內、外Sn分布對比表

        圖1 Ⅰ礦帶化探異常剖面圖

        分析整個Ⅰ礦帶所處地質部位,發(fā)現Sn異常主要發(fā)育于由近南北向斷裂、巖體侵入面及電氣石化組成的“斷裂-蝕變帶”內;相對于其它地質部位,帶內成礦元素富集,高、中、低三級分帶明顯,表明其是錫礦化的最重要地段。

        圖2 Ⅰ礦帶斷裂—蝕變帶化探異常特征

        已知礦體、元素異常與斷裂-蝕變帶高度空間疊合,均表明斷裂-蝕變帶是本區(qū)錫礦床的重要控礦因素。

        7 結論及實際意義

        斷裂-蝕變帶具有明顯的找礦指示作用,能夠直接指示錫礦化,本區(qū)為近南北~北東向的斷裂-蝕變帶,一般連續(xù)性越好,礦化越好。通過劃分斷裂-蝕變帶并結合地球化學測量,基本能夠圈定錫礦化范圍,分析成礦前景,指導進一步勘查。

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