李艷萍,張偉,孫振明
1.江西省地質(zhì)局第十地質(zhì)大隊(duì),江西 鷹潭 335001;2.長(zhǎng)春工程學(xué)院勘查與測(cè)繪工程學(xué)院,吉林 長(zhǎng)春 130021
架上鎢鉬礦位于江西省資溪縣境內(nèi),大地構(gòu)造位置屬欽杭結(jié)合帶北東段的贛東北地區(qū)。隨著贛東北地區(qū)朱溪超大型鎢多金屬礦的發(fā)現(xiàn),使贛東北地區(qū)成為鎢多金屬礦研究的熱點(diǎn)地區(qū),前人針對(duì)朱溪超大型鎢多金屬礦開(kāi)展了大量的科研工作[1-10]。架上鎢鉬礦床由于發(fā)現(xiàn)時(shí)間晚,礦床規(guī)模小,因此研究程度低,前人對(duì)該礦床僅進(jìn)行找礦勘探工作,本文擬通過(guò)礦區(qū)地質(zhì)、礦體地質(zhì)及礦區(qū)含礦石英脈產(chǎn)狀統(tǒng)計(jì)等進(jìn)行研究,分析其礦床地質(zhì)特征和找礦標(biāo)志,對(duì)于豐富贛東北地區(qū)鎢鉬多金屬礦的成礦理論具有重要的指導(dǎo)意義。
礦區(qū)內(nèi)出露的地層較為簡(jiǎn)單,為下震旦統(tǒng)尚源群變質(zhì)巖(圖1)。該組地層分布于礦區(qū)東部,是由一套淺海相的鈣質(zhì)、砂泥質(zhì)、硅質(zhì)經(jīng)變質(zhì)成的中淺變質(zhì)巖,巖性主要為黑云斜長(zhǎng)片麻巖,石英云母片巖和條帶狀混合巖等,具體巖性特征如下。
圖1 架上鎢鉬礦礦區(qū)地質(zhì)圖
黑云斜長(zhǎng)片麻巖:灰色,鱗片變晶結(jié)構(gòu),片麻狀構(gòu)造,巖石由石英(40%~50%)、斜長(zhǎng)石(25%~30%),黑云母(25%~35%)和鉀長(zhǎng)石(5%~10%)構(gòu)成。石英呈鑲嵌粒狀和壓平拉長(zhǎng)現(xiàn)象;斜長(zhǎng)石常具微弱的絹云母化和鐵染;黑云母大部分具褪色現(xiàn)象,并轉(zhuǎn)化為纖維狀、蒿束狀的矽線石或綠泥石。
石英云母片巖:灰綠色,鱗片變晶結(jié)構(gòu),片狀構(gòu)造,由石英(35%~40%)、黑云母(30%~60%)、斜長(zhǎng)石(2%~10%)組成。石英呈鑲嵌粒狀,具拉長(zhǎng)現(xiàn)象,常呈條帶或扁豆?fàn)钇叫蟹植加谄黹g;黑云母部分具褪色現(xiàn)象或蝕變成綠泥石,部分變?yōu)檩锸鵂畹奈€石。石英云母片巖呈薄層夾于黑云斜長(zhǎng)片麻巖中。
云母片巖:淺灰色,鱗片變晶結(jié)構(gòu),片狀構(gòu)造,礦物成分主要為黑云母80%以上、石英10%~15%,含少量石榴石。石英顆粒粒徑3 cm×5 cm,并嵌布于黑云母間,黑云母多蝕變?yōu)榫G泥石,有的則分布于石榴石的裂紋中。
混合質(zhì)黑云斜長(zhǎng)片麻巖:呈條帶狀或透鏡狀產(chǎn)出。巖石呈灰色,鱗片花崗變晶結(jié)構(gòu),片麻狀構(gòu)造和條帶狀構(gòu)造,基體為黑云斜長(zhǎng)片麻巖。脈體成分主要為石英質(zhì)和花崗質(zhì)兩種,有時(shí)可見(jiàn)偉晶質(zhì)脈體,它們常呈條帶狀順片理或片麻理貫入,條帶寬一般為0.3~0.5 cm,有時(shí)達(dá)1~2 cm,脈體占5%~25%。
混合巖:花崗鱗片變晶結(jié)構(gòu),條帶狀、條痕狀、陰影狀構(gòu)造,基體部分為黑云斜長(zhǎng)片麻巖、石英云母片巖等,脈體主要為花崗質(zhì)、石英質(zhì)和偉晶質(zhì)三種,脈體含量大于30%,根據(jù)脈體的多少和結(jié)構(gòu)構(gòu)造可劃分為條帶狀混合巖,條痕狀混合巖和陰影狀混合巖。但無(wú)明顯的分帶性。
混合花崗巖:巖石呈灰白色,風(fēng)化后呈黃褐色,花崗變晶結(jié)構(gòu),鏡下見(jiàn)蠕英結(jié)構(gòu),偶見(jiàn)穿孔結(jié)構(gòu),塊狀構(gòu)造,主要由石英、鉀長(zhǎng)石、斜長(zhǎng)石和黑云母等礦物組成,偶見(jiàn)石榴石、鋯石等副礦物。石英呈不規(guī)則的粒狀,彼此鑲嵌,具波狀消光,含量35%~40%;鉀長(zhǎng)石常呈不規(guī)則的港灣狀,主要為條紋長(zhǎng)石和微斜長(zhǎng)石,普遍具輕微的泥化,含量35%~40%;斜長(zhǎng)石普遍具不同程度的絹云母化,含量10%~15%;黑云母呈片狀或片狀集合體,局部定向排列,形成隱約可見(jiàn)的片麻理,含量5%~10%。
地層總體走向北東,傾向北西,組成單斜構(gòu)造。
區(qū)內(nèi)的變質(zhì)巖系,構(gòu)成一個(gè)走向北東、傾向北西的單斜構(gòu)造(圖1)。因受后期斷裂構(gòu)造和巖漿巖侵入的影響,局部地層產(chǎn)狀有些紊亂,層間見(jiàn)有小的撓曲。
礦區(qū)內(nèi)構(gòu)造形跡主要表現(xiàn)為斷裂,主要的斷裂構(gòu)造依走向可分為北東、北北東,北西西、北東東、北西向等五組,其中前三組為壓扭性斷裂,后兩組屬?gòu)埮ば詳嗔?圖1)。北東向斷裂構(gòu)造規(guī)模最大,北東東向斷裂為控礦構(gòu)造。
北東向斷裂:為壓扭性構(gòu)造。長(zhǎng)度一般為250~400 m,最長(zhǎng)超過(guò)40 km(F1),沿?cái)嗔褞С嗬m(xù)發(fā)育有數(shù)米至十余米的硅化角礫巖、糜棱巖等,沿走向呈舒緩波狀,有的被斑狀花崗巖脈充填,傾向北西為主,傾角70°~80°,如F1、F5、F8、F9(圖1)。
北西向斷裂:長(zhǎng)度一般為400~500 m,最長(zhǎng)達(dá)725 m(F2),為先張后壓扭的斷裂構(gòu)造。斷裂帶中見(jiàn)構(gòu)造角礫巖,斷裂面有明顯的擦痕,旁側(cè)圍巖有時(shí)出現(xiàn)牽引現(xiàn)象,傾向北東,傾角58°~80°,如F2、F3、F4(圖1)。
北西西向斷裂:長(zhǎng)度一般數(shù)十米至數(shù)百米,最長(zhǎng)達(dá)250 m,為壓扭性構(gòu)造。斷裂帶內(nèi)構(gòu)造糜棱巖較發(fā)育,常見(jiàn)擠壓透鏡體,沿走向呈舒緩波狀,傾向南西,傾角80°~87°,如F6(圖1)。
北東東向斷裂:長(zhǎng)度350 m,為先張后壓扭的斷裂構(gòu)造。結(jié)構(gòu)面粗糙,有的地段出現(xiàn)追蹤現(xiàn)象,但更多的地段顯示出舒緩波狀,傾向北北西,傾角80°~87°,如F7斷裂構(gòu)造(圖1)。
區(qū)內(nèi)巖漿巖主要為酸性—中酸性巖,出露有燕山早期第二階段黑云母花崗巖體和斑狀黑云母花崗巖、花崗斑巖、花崗偉晶巖等巖脈(圖1)。
斑狀花崗巖﹙πγ﹚:產(chǎn)于礦區(qū)西南部石英云母片巖中,長(zhǎng)度大于500 m,寬度30~50 m,走向30°,灰白色,似斑狀結(jié)構(gòu),塊狀構(gòu)造,斑晶主要為鉀長(zhǎng)石和石英,次為斜長(zhǎng)石和黑云母,約占35%?;|(zhì)以斜長(zhǎng)石﹙30%)和石英(25%)為主,次為鉀長(zhǎng)石和黑云母。副礦物有金紅石,裂隙中可見(jiàn)細(xì)脈黃鐵化。
花崗斑巖(γπ):長(zhǎng)度1 400 m,6~25 m,走向20°,灰白色,斑狀結(jié)構(gòu),塊狀構(gòu)造,基質(zhì)為微粒結(jié)構(gòu),局部見(jiàn)微紋象結(jié)構(gòu)。斑晶組成為石英(7%~10%),斜長(zhǎng)石(3%~5%)、黑云母(1%~2%),石英斑晶大小0.2~2.5 mm,少數(shù)具熔融現(xiàn)象;鉀長(zhǎng)石自形程度較好,大小0.3~1.4 mm不等,基質(zhì)為微?;◢徺|(zhì)。副礦物為鋯石,具星點(diǎn)狀黃鐵礦化,蝕變?yōu)楣杌⒕G泥石化、綠簾石化少數(shù)呈葉臘石化,產(chǎn)出部位在混合巖和片巖中。
花崗偉晶巖(γρ):產(chǎn)出部位為礦區(qū)東部和中部的石英云母片巖中。長(zhǎng)200~300 m,寬數(shù)米至數(shù)十米,走向北東、北西或近東西向。巖石灰白色,偉晶花崗結(jié)構(gòu),部分具紋象交生和篩狀結(jié)構(gòu)。礦物成分主要為石英(45%),斜長(zhǎng)石(40%)、鉀長(zhǎng)石(10%~15%),次為白云母和黑云母,副礦物為磷灰石。
礦區(qū)共發(fā)現(xiàn)了11條鎢礦體(W1、W2、W3、W4、W5、W6、W7、W8、W9、W10、W11)、13條鉬礦體(M1、M2、M3、M4、M5、M6、M7、M8、M9、M10、M11、M12、M13)和1條鎢鉬礦體(WM1)。礦體的總體產(chǎn)狀為173°∠82°~85°。
鎢礦體:主要分布于0~20勘探線。賦礦標(biāo)高為526~639 m。礦體厚度一般為1.22~2.64 m不等;最厚可達(dá)5.01~6.86 m,礦體長(zhǎng)度一般約為160~320 m。WO3品位一般為0.127%~0.354%左右,最高可達(dá)1.14%;在鎢礦體中還伴生有鉬礦化,Mo的品位可達(dá)0.02%~0.03%。
鉬礦體:分布于0~28勘探線,賦礦標(biāo)高為526~639 m。厚度一般為1.02~1.87 m,礦體長(zhǎng)度約為200~320 m,Mo品位一般為0.031%~0.056%。
鎢鉬礦體:分布于8~16勘探線,賦礦標(biāo)高約為592~639 m。厚度為1.34 m,礦體長(zhǎng)度大于50 m。WO3的品位為0.426%。Mo品位為0.182%。
礦區(qū)內(nèi)礦石類型主要有黑鎢礦石英脈型和黃鐵礦-輝鉬礦-黑鎢石英脈型兩類,礦石呈灰白色,礦石礦物主要有黑鎢礦、白鎢礦、黃鐵礦、輝鉬礦,含少量磁黃鐵礦、方鉛礦、閃鋅礦、黃銅礦、偶見(jiàn)輝鉍礦(圖2a;2b)。礦石結(jié)構(gòu)主要為半自形-他形粒狀結(jié)構(gòu)。礦石構(gòu)造主要為致密塊狀、晶洞和犬牙狀構(gòu)造。
圖2 架上鎢鉬礦礦石照片
礦區(qū)內(nèi)總體蝕變強(qiáng)度較強(qiáng),分帶性不明顯,蝕變類型有硅化、絹云母化、黃鐵礦化、云英巖化,螢石化和綠泥石化等。其中,硅化和絹云母化為礦脈附近最主要蝕變類型,硅化、云英巖化,螢石化和黑鎢礦化關(guān)系密切。
由于礦區(qū)大量發(fā)育石英脈,而且所有鎢鉬礦體均產(chǎn)于石英脈中,本次工作利用Dips軟件對(duì)礦區(qū)內(nèi)石英脈產(chǎn)狀進(jìn)行統(tǒng)計(jì)。
本次石英脈的點(diǎn)原始數(shù)據(jù)采集和點(diǎn)的原始初步數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)主要來(lái)自坑道素描。
點(diǎn)原始數(shù)據(jù)采集包括:石英脈傾向、傾角;采集方法:用羅盤直接測(cè)量。
點(diǎn)原始數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)包括:石英脈密度,一般脈幅、最小脈幅、最大脈幅,含脈率;其中以密度和含脈率為最重要數(shù)據(jù)。統(tǒng)計(jì)時(shí)不同組別按不同方向統(tǒng)計(jì),統(tǒng)計(jì)方向均盡量垂直于該組石英脈真厚度方向,統(tǒng)計(jì)區(qū)間在真厚度方向上不得小于鎢礦床的最低可采厚度(1 m)。密度單位為:條/m,統(tǒng)計(jì)區(qū)間大于1 m時(shí),用石英脈總條數(shù)除以統(tǒng)計(jì)區(qū)間長(zhǎng)度,如19條/3 m;本次統(tǒng)計(jì)含脈率為線含脈率,單位為:%,以真厚度方向上的石英脈厚度總和除以統(tǒng)計(jì)區(qū)間長(zhǎng)度。
單脈僅采集產(chǎn)狀數(shù)據(jù)和統(tǒng)計(jì)其一般脈幅、最小脈幅、最大脈幅。無(wú)密度和含脈率數(shù)據(jù)。
每進(jìn)行一個(gè)某地段的數(shù)據(jù)采集和統(tǒng)計(jì),視為一個(gè)點(diǎn)原始數(shù)據(jù)。
通過(guò)對(duì)石英脈進(jìn)行無(wú)權(quán)、以密度為權(quán)、以含脈率為權(quán)統(tǒng)計(jì)(圖3),對(duì)江西省資溪縣架上礦區(qū)石英脈可以得出以下結(jié)論:
圖3 架上礦區(qū)石英脈產(chǎn)狀總密圖
(1)石英脈總體走向?yàn)?3°,走向主要變化區(qū)間為60°~100。
(2)石英脈以陡傾為主,總體傾角82°~85°,傾角變化區(qū)間主要在60°~90°。
(3)由于石英脈傾角陡,傾向在南北搖擺不定,總體傾向173°,變化范圍主要在150°~190°和345°~5°之間變化。
(4)石英脈總體產(chǎn)狀:173°∠83°。
(5)密度以主方向173°∠83°的石英脈最大。
(6)含脈率也以主方向173°∠83°的石英脈最大。
(7)前人確定的78°~258°基線,168°~348°的勘探線方向是正確的,可沿用168°~348°的勘探線方向。
通過(guò)礦床地質(zhì)特征研究,可將架上鎢鉬礦的找礦標(biāo)志總結(jié)如下:
(1)地層巖性標(biāo)志:礦區(qū)內(nèi)的下震旦統(tǒng)尚源群變質(zhì)巖系是與成礦密切相關(guān)的地層巖性,是鎢鉬礦產(chǎn)出的主要目標(biāo)層位。
(2)石英脈標(biāo)志:礦體全部產(chǎn)于下震旦統(tǒng)尚源群變質(zhì)巖系石英脈內(nèi),因此下震旦統(tǒng)尚源群變質(zhì)巖系石英脈應(yīng)作為重點(diǎn)找礦標(biāo)志。
(3)圍巖蝕變標(biāo)志:與礦化有關(guān)的蝕變現(xiàn)象主要為硅化,絹云母化,云英巖化,螢石化等。此類圍巖蝕變組合具有重要的找礦意義。
(1)架上鎢鉬礦礦體主要為含礦石英脈,含礦石英脈總體產(chǎn)狀為173°∠83°,礦體類型主要為鎢礦體、鉬礦體和鎢鉬礦體3種類型。
(2)架上鎢鉬礦礦石類型為鎢—石英脈型和黃鐵—輝鉬—黑鎢石英脈型,礦石礦物主要有黑鎢礦、白鎢礦,黃鐵礦和輝鉬礦。
(3)架上鎢鉬礦主要產(chǎn)于下震旦統(tǒng)尚源群變質(zhì)巖系石英脈內(nèi),與礦化密切相關(guān)的蝕變類型為硅化,絹云母化,云英巖化,螢石化。