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        湖南衡南楊林坳—窯木嶺鎢礦區(qū)地質(zhì)特征及礦化富集規(guī)律

        2021-11-02 06:01:56京,何
        世界有色金屬 2021年12期

        鄧 京,何 霞

        (湖南省有色地質(zhì)勘查研究院,湖南 長沙 410015)

        楊林坳-窯木嶺鎢礦區(qū)位于湖南省衡東縣,區(qū)內(nèi)礦種主要為鎢礦,前人主要針對楊林坳鎢礦開展了大量研究,包括礦產(chǎn)地質(zhì)特征[5]、控礦構(gòu)造[3]、控礦因素與成礦規(guī)律[1,2]、花崗巖與成礦關(guān)系[4]。盡管前人取得了很好的成果,但對本區(qū)礦化富集規(guī)律,尤其是楊林坳礦區(qū)和窯木嶺礦區(qū)的綜合礦化富集規(guī)律研究較為欠缺。近些年,筆者參與了楊林坳-窯木嶺鎢礦區(qū)的地質(zhì)地質(zhì)勘查和儲量核實工作,對兩個礦區(qū)的地質(zhì)特征和礦化富集規(guī)律進(jìn)行了總結(jié),為今后在礦區(qū)深邊部的地質(zhì)找礦提供參考。

        1 成礦地質(zhì)背景

        楊林坳-窯木嶺鎢礦區(qū)位于耒陽-臨武南北向構(gòu)造帶與瀏陽-衡東北東向新華夏系構(gòu)造帶疊加部位,川口南北向隆起帶南緣。區(qū)域地層從元古代至新生代均有出露,主要包括板溪群五強(qiáng)溪組、震旦系、寒武系、泥盆系、石炭系、二疊系、白堊系、第四系等。區(qū)域構(gòu)造主要有龍?zhí)料蚁蛐薄⒗跎經(jīng)_向斜、田里心背斜、老屋灣-澤樹坳-朝北塘平移斷層、花橋-渚溪灣-蔣家新屋平移斷層等。區(qū)域出露巖為燕山早期巖體,包括川口花崗巖體群,將軍廟花崗巖體和吳集花崗閃長巖體。區(qū)內(nèi)礦產(chǎn)主要是鎢礦,其次有鉛、鋅、銻、鐵、鈮、鉭和螢石礦等。

        2 礦區(qū)地質(zhì)特征

        礦區(qū)內(nèi)出露地層較為簡單,主要有元古界板溪群五強(qiáng)溪組、上古生界泥盆系“楊林坳組”(非正式地層單位,系楊林坳礦區(qū)勘探命名的新地層單位)、跳馬澗組、棋梓橋組、佘田橋組及第四系。

        其中板溪群五強(qiáng)溪組砂質(zhì)板巖為板巖型鎢礦主要賦礦層位;泥盆系楊林坳組是區(qū)內(nèi)主要含礦層位之一,主要為厚~巨厚層狀石英砂巖夾礫巖、砂礫巖等,礫巖不穩(wěn)定,與下伏地層板溪群呈不整合接觸。跳馬澗組底部為底部為巨厚層狀礫巖夾薄層砂巖,向上漸變?yōu)橹小駥訝钌暗[巖,頂部為細(xì)—粉砂巖,與下伏地層楊林坳組呈假整合接觸。棋梓橋組下段為白云質(zhì)灰?guī)r和泥質(zhì)灰?guī)r互層,中段為白云巖局部夾大理巖化灰?guī)r,上段為含白云質(zhì)灰?guī)r,與下伏地層跳馬澗組接觸關(guān)系不明。

        礦區(qū)斷裂構(gòu)造發(fā)育,主要有北北西走向和北東走向兩組,其中,北北西向斷裂與成礦關(guān)系密切,受北北西向構(gòu)造派生形成的節(jié)理裂隙被含礦石英脈帶充填,從而形成礦區(qū)主要的礦脈帶。此外,泥盆系與前震旦系板溪群之間的明顯角度不整合面亦為明顯的構(gòu)造薄弱面,不整合面兩側(cè),巖石破碎,裂隙帶發(fā)育,表現(xiàn)為一面狀破碎裂隙帶,該裂隙帶同樣被含礦石英脈充填,形成厚大鎢礦體。楊林坳礦區(qū)北北西向斷層主要有F24、F25、F1、F28、F2、F3等,均為正斷層,其中F24規(guī)模巨大,是有利的導(dǎo)礦構(gòu)造,其余斷層及派生解理裂隙充填有石英脈。窯木嶺礦區(qū)斷裂構(gòu)造主要表現(xiàn)為一組成礦前的平行斷層及其次裂隙帶,成礦前斷層為北北西向斷層組,為礦區(qū)導(dǎo)礦和容礦構(gòu)造,如F6、F24等。

        礦區(qū)主要出露川口巖體,地表出露于礦區(qū)東側(cè),面積約1.3km2。呈北北西向以65°左右傾角向深部延伸約400m后,以25°左右緩傾角延展于礦區(qū)深部,巖體頂面略有起伏,組成巖體的巖石類型自巖體中心向邊部,依次為黑云母花崗巖、二云母花崗巖和白云母花崗巖,三者界線不清,呈漸變過渡關(guān)系。

        礦區(qū)圍巖蝕變主要為石英巖化、硅化、碳酸鹽化等。其中與成礦較為密切的為石英巖化、硅化,且石英巖化與鎢礦化為正相關(guān)關(guān)系。

        3 礦床地質(zhì)特征

        區(qū)內(nèi)鎢礦體主要產(chǎn)于楊林坳組砂巖及五強(qiáng)溪組板巖中,受北北西向構(gòu)造裂隙控制。礦床類型主要為石英細(xì)脈帶型。楊林坳礦段和窯木嶺礦段以F6斷層相隔。

        圖1 楊林坳-窯木嶺鎢礦區(qū)礦床地質(zhì)簡圖

        楊林坳礦段共劃分了10個含礦石英脈帶,分別編號Ⅰ-Ⅹ號石英脈帶。主礦體集中分布于礦區(qū)東側(cè)中部。自北向南,礦頭出露標(biāo)高自400m~175m,礦尾標(biāo)高260m~34m,礦帶有向南側(cè)伏的趨勢。大型礦體礦頭埋深為21m~64m,平均埋深43m,礦尾埋深為94m~201m,平均埋深166m。1號~5號主礦體群主礦體走向長176m~950m,延深93m~415m,其中多數(shù)礦體走向大于300m或傾向大于200m。窯木嶺礦區(qū)共劃分了9個含礦石英脈帶區(qū),分別編號Ⅰ-Ⅸ號石英脈帶。礦體集中分布于礦區(qū)東側(cè)南部,呈不規(guī)則板狀,局部膨脹收縮,分枝尖滅,主礦體走向長100m~450m,埋深在20m~310m,賦存標(biāo)高241m~70m。小礦體分布在礦床邊部和深部,埋深在20m~550m,賦存標(biāo)高在45m~310m。

        礦體形態(tài)受含礦構(gòu)造裂隙組的影響,楊林坳礦區(qū)主要礦體群傾向43°~111°,平均傾向72°,傾角17°~59°,平均傾角36°。礦體厚度變化較大,主礦體厚度在0.23m~55.28m之間變化。其他礦體,為單脈礦體,平均厚度在0.22m~27.98m之間。楊林坳礦區(qū)礦體總體走向北北西,傾向70°~80°,傾角53°~63°。大、中型礦體呈厚大的不規(guī)則狀的板狀體產(chǎn)出,小型礦體呈扁豆體產(chǎn)出。楊林坳、窯木嶺礦區(qū)礦石WO3含量為0.15%~4.498%,平均品位為0.43%。其中:砂巖型礦石平均品位為0.63%,板巖型礦石平均品位0.40%。品位變化特征表現(xiàn)為:沿礦體走向自南至北、傾向自上而下品位逐漸降低,且與礦體規(guī)模有正相關(guān)特性,礦體規(guī)模大則品位高;礦體規(guī)模小則品位低。

        礦區(qū)礦石類型主要分為砂巖型鎢礦石和板巖型鎢礦石兩大類。根據(jù)礦石風(fēng)化程度的不同,又劃分為氧化礦石、混合礦石、原生礦石。砂巖型原生鎢礦石主要金屬礦物為白鎢礦,含微量黑鎢礦,次要金屬礦物主要為黃鐵礦、磁鐵礦、菱鐵礦、磁黃鐵礦、黃銅礦,少量銅藍(lán)、錫石及微量輝鉬、輝鉍礦、毒砂等。主要脈石礦物有石英、螢石、白云母、絹云母等。板巖型原生鎢礦石主要金屬礦物為白鎢礦和黑鎢礦,次要金屬礦物主要有黃鐵礦、磁黃鐵礦、白鐵礦、黃銅礦、銅藍(lán)、輝鉬礦、輝鉍礦等。主要脈石礦物有石英、螢石、白云母、電氣石等。

        礦區(qū)礦石結(jié)構(gòu)主要為細(xì)?;蛑屑?xì)粒、不等粒、不均勻嵌布結(jié)構(gòu);構(gòu)造主要為條帶狀、脈狀、網(wǎng)脈狀構(gòu)造。

        礦體圍巖主要為楊林坳組砂巖和五強(qiáng)溪組板巖,局部為角巖(板巖熱變質(zhì)產(chǎn)物)。

        4 礦化富集規(guī)律

        區(qū)內(nèi)礦體受外接觸帶和巖層控制明顯,礦床礦化富集規(guī)律可以總結(jié)為:

        (1)礦體主要埋藏深度為地表至200m范圍內(nèi);空間上上部礦體規(guī)模厚大,向深部礦體逐漸變薄、分支、尖滅;

        (2)楊林坳組砂巖中礦化富集,板溪群板巖中礦化相對較貧;

        (3)工業(yè)礦體厚大部分主要分布在不整合面上、下幾十米的范圍內(nèi);

        (4)礦體直接產(chǎn)于石英脈帶中,傾向為北東向的石英脈組相對其他產(chǎn)狀的脈組礦化好且品位均勻;

        (5)受后期構(gòu)造破壞充填有石英細(xì)脈的花崗斑巖脈礦化好。

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