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        貴州雷山開屯銻礦地質(zhì)特征及成礦規(guī)律初探

        2022-12-17 08:01:12席瑤偉
        世界有色金屬 2022年18期

        席瑤偉,尹 祺*

        (貴州省有色金屬和核工業(yè)地質(zhì)勘查局六總隊,貴州 凱里 556000)

        貴州是全國銻資源豐富的省區(qū)之一,探明與保有儲量僅低于湘、桂,居全國第三。全省銻礦主要分布于黔西南、黔南、黔東南等地區(qū)。本文通過對黔東南雷山縣開屯銻礦的地層、巖性、構(gòu)造、圍巖蝕變等礦體地質(zhì)特征進行研究與分析,結(jié)合以往該區(qū)的工作成果,探討其成礦規(guī)律。

        1 地質(zhì)背景

        研究區(qū)位于江南造山帶南西段與楊子陸塊的過渡區(qū),屬雷公山銻礦帶,開屯-大槽成礦亞帶:出露地層以青白口系下江群為主。區(qū)內(nèi)NNE-NE向斷裂發(fā)育,礦體受此組斷裂控制,呈脈狀產(chǎn)于其中。此亞帶中分布著以開屯、洛喬為代表的十余個礦床(點)。

        2 礦床地質(zhì)特征

        2.1 地層

        區(qū)內(nèi)出露地層為新元古界下江群甲路組、鳥葉組、番召組、清水江組等,是一套淺變質(zhì)巖系,巖性以板巖、變余砂巖、凝灰?guī)r等為主。本區(qū)銻礦賦存于下江群番召組一、二段。

        第一段:灰-深灰色中厚層砂質(zhì)、粉砂質(zhì)、硅質(zhì)板巖,絹云母板巖夾變余砂巖,頂部為深灰色含礫凝灰?guī)r。

        第二段:淺灰-深灰色薄層至中厚層砂質(zhì)絹云母板巖、凝灰質(zhì)板巖夾變余砂巖。開屯銻礦點含礦地層為下江群番召組一段上部絹云母板巖夾凝灰質(zhì)板巖與底部,接觸處含礫凝灰?guī)r中。

        2.2 構(gòu)造

        研究區(qū)位于北東向西江斷裂與昂因斷裂挾持地段,雷公山復(fù)式背斜近軸部,次級提慶背斜南西傾沒端,礦體產(chǎn)出形態(tài)規(guī)模嚴(yán)格受斷層的控制,含礦斷層走向變化,傾向上由陡變緩,節(jié)理裂隙發(fā)育,次級斷層發(fā)育地段礦化富集,礦體規(guī)模較大,如F1-1控制的④號礦體。

        提慶背斜軸向北東20°~30°,核部出露下江群甲路組,兩翼依次為鳥葉組、番召組,兩翼基本對稱,地層產(chǎn)狀20°~30°,軸長20km,寬10km,向南西端傾沒,它控制開屯銻礦(床)點的分布。

        區(qū)內(nèi)斷裂北東組斷裂極為發(fā)育,大致呈雁形排列,為區(qū)內(nèi)主要含礦構(gòu)造。F1為開屯、苦李沖主要含礦斷裂,F(xiàn)13為喬洛、大槽主要含礦斷裂。

        F1含礦斷層:壓性斷層,控制開屯、苦李沖兩礦床(點)分布,走向北東10°~40°,傾向280°~310°,傾角27°~62°,破碎帶寬0.4m~1.4m,分角礫巖帶、硅化帶、擠壓帶。在舒緩波狀起伏和分枝復(fù)合部位,銻礦化較富集。與F1大致平行的有F1-1、F25、F28等12條含礦斷層,規(guī)模、礦化等見下表1。

        表1 含礦斷層統(tǒng)計表

        F13含礦斷層:長480m,斷層傾向240°~260°,傾角15°~30°,破碎帶寬0.75m~6m,一般2m~3m,由角礫巖帶、片理化帶、硅化帶組成。

        角礫巖帶:角礫為壓碎巖屑,呈次棱角狀,由泥質(zhì)硅質(zhì)膠結(jié),脆性巖石遭受擠壓作用發(fā)生剪切作用,形成長10cm,直徑3cm圓柱狀的“石香腸”。

        硅化帶:由礦石英脈,硅化透鏡體、石英脈、壓碎巖組成,輝銻礦呈細(xì)脈、角礫巖、浸染狀產(chǎn)于斷層破碎帶中。

        在F13斷層下盤產(chǎn)生一系列大致平行次級北東向含礦斷層,其規(guī)模及含礦性見表2。

        表2 F13次級含礦斷層統(tǒng)計表

        2.3 圍巖蝕變特征

        區(qū)內(nèi)圍巖蝕變以硅化為主,次為黃鐵礦化,硅化體(帶)充填于斷層破碎帶。常為淺灰、灰白色,偶見乳白色致密硬脆硅化體,直接與輝銻礦伴生,可作為找礦標(biāo)志,按硅化程度不同,可分為強、中、弱三種:

        (1)強硅化:呈灰白色,致密,硬度大,與輝銻礦關(guān)系密切,常為銻礦富集的有利部位。

        (2)中硅化:淺灰白色,致密,硬度大,常與輝銻礦共生,同樣也是銻礦富集的有利部位。

        (3)弱硅化:灰白色,致密,較硬,局部地方可見到微弱礦化現(xiàn)象。

        3 礦體特征

        開屯銻礦帶受北東向雷公山復(fù)式背斜次級提慶背斜南西傾沒端的控制,礦床(點)又受北東向斷層的控制,含礦石英脈充填于斷層破碎帶,斷層破碎帶寬0.3m~1m,可分為角礫帶、硅化帶、擠壓帶,輝銻礦多呈脈狀、浸染狀產(chǎn)于硅化帶中。礦體長一般為45m~105m,最長為264m,厚0.36m~2.98m,礦體產(chǎn)于形態(tài)規(guī)模嚴(yán)格受斷層的控制,含礦斷層走向變化,傾向上由陡變緩,節(jié)理裂隙發(fā)育,次級斷層發(fā)育地段礦化富集,礦體規(guī)模較大,如F1-1控制④號礦體、①號礦體產(chǎn)出形態(tài)及規(guī)模,是含礦石英脈沿北東向斷層充填,含礦斷裂走向長1km~3km,沿含礦斷層斷續(xù)有數(shù)個含礦體或礦產(chǎn)出:

        F1:含礦斷層(開屯苦李沖)長3.5km,有①、②、③、④四個礦體產(chǎn)出。礦體嚴(yán)格受F1斷層的控制,礦體產(chǎn)狀與F1產(chǎn)狀一致,傾向280°~312°,傾角35°~65°。礦體長105m~264m,厚0.36m~0.68m,其中④號礦體產(chǎn)于F1與F1-1交切部位,礦體長264m,平均品位Sb11.48%,由LD2、LD3、LD5、LD6等工程的四個扁豆體組成,單個礦體長17m~74m,品位較富。

        F13:控制著5個礦體。⑨號礦體,含礦體長480,斷層傾向240°~260°,傾角15°~30°,層間破碎帶厚0.75m~6m,一般厚2m~3m,礦體產(chǎn)于破碎強化帶,輝銻礦呈細(xì)脈狀、角礫狀、浸染狀產(chǎn)出,單個礦體長20m~120m。⑤、⑥、⑦、⑧四個礦體由F13次級斷層F23、F24、F26、F30控制,含礦石英脈充填于斷層破碎帶中,礦體產(chǎn)狀與斷層產(chǎn)狀一致,礦體長46m~62m,厚0.7m~1.12m。礦床(點)受北東向斷層的控制,含礦石英脈充填于斷層破碎斷層破碎帶寬0.3m~1m。礦體長一般為45m~105m,最長為264m,厚0.36m~2.98m。主要礦體產(chǎn)于斷層破碎帶附近的硅化體部位,礦脈走向與斷層走向大致一致,主要受F1斷層控制,次為圍巖蝕變硅化體也起到礦化富集的一定作用。

        4 控礦因素及礦床成分淺析

        4.1 控礦因素

        開屯銻礦亞帶受北東向雷公山復(fù)式背斜次級提慶背斜南西傾沒端的控制,開屯、苦李沖、大槽又受F1、F13含礦斷層的嚴(yán)格控制。與F1大致相平行含礦斷層均勻分布于番召組,粉砂質(zhì)板巖、硅質(zhì)板巖、絹云母板巖,對Sb、As元素起到了富集作用,巖石富含Al、Si元素化學(xué)活性差,巖石性脆,裂隙節(jié)理發(fā)育,當(dāng)?shù)V液充填時不易發(fā)生交代作用,不易擴散,形成脈狀礦體。含礦斷層交切、產(chǎn)狀由陡變緩地段是礦化富集區(qū)。

        圖1 研究區(qū)地質(zhì)簡圖

        4.2 礦床成因

        本礦區(qū)與榕江八蒙銻礦同屬于雷公山銻成礦帶,處于相同的構(gòu)造位置(本區(qū)西緣為江南造山帶(早古生代)與揚子陸塊的鑲拼帶,松桃-獨山深斷裂地該帶北段與其重合。雷公山地區(qū)系多期次構(gòu)造運動形成的古隆起地區(qū)-復(fù)背斜,受東西兩側(cè)南牛-平永、昂因,地祥、西江等沿不同時期逆沖推覆滑脫面發(fā)的規(guī)模較大的斷層帶挾持,其間發(fā)育的過渡性剪切帶和脆性斷裂構(gòu)造系統(tǒng),控制了雷公山銻礦區(qū)一帶的分布),礦體特征十分相似:①含礦地層同為下江群的一套淺變質(zhì)巖系;②二者各礦床(點)定位在北東向和北北東向深斷裂上,容礦斷裂系統(tǒng)的規(guī)模和邊界決定著相應(yīng)礦床(點)的規(guī)模和邊界。每一礦床(點)的銻礦脈,不論是群體,還是單體,產(chǎn)狀都非常穩(wěn)定,且與相應(yīng)的斷層保持一致,各礦床(點)的分布格局決定于區(qū)域性深斷裂及其次級羽毛狀子斷層的格局;③銻礦石的結(jié)構(gòu)構(gòu)造和礦物組成差異不大,礦石結(jié)構(gòu)都主要為半自形、它形粒狀結(jié)構(gòu)。礦石構(gòu)造開屯銻礦主要是脈狀、浸染狀、角礫狀;八蒙銻礦礦石構(gòu)造主要是塊狀和脈狀,浸染狀和角礫狀少見④圍巖蝕變都以硅化為主。

        開屯銻礦點,輝銻礦樣品的δ34S值變化幅度很小,在(-0.5-2.1‰)間,平均為0.5‰,與隕石硫非常接近,據(jù)此認(rèn)為其成因與隕石硫相似,并且成礦時期溶液中的Na+/K+值在8.11~2.76之間,表明溶液中的成礦物質(zhì)可能來自上地?;蛳碌貧?。進入輝銻礦晶格的微量鉛測定的鉛同位素年齡為580Ma~800Ma,鉛同位素組成數(shù)值鉛構(gòu)造模式圖上的位置,均處于造山帶演化線和上地殼演化線之上,據(jù)此可知輝銻礦中的微量鉛是來自上地殼。測定的流體包裹體由碳、氫、氧同位素組成,δ13C‰的值域在Hoefs(1965)的δ13C圖上落在巖漿熱液范圍,具幔源特征;而δD‰和δ180‰的值域參照T aylor(1974)的研究資料,可知成礦溶液中有大量大氣降水。所以,熱液中的成物質(zhì)主要是來源于上地幔或下地殼,僅有少量鉛等系混入的陸殼物質(zhì),成礦的地域應(yīng)該是上地殼的中上部。八蒙銻礦的成礦物質(zhì)主要來源亦是上地?;蛳碌貧ぁ?/p>

        綜合開屯銻礦與八蒙銻礦的地質(zhì)特征的相似性,并對開屯銻礦本身礦體成因的分析,可以判定二者的成因基本一致,同為大氣降水成因的中低溫?zé)嵋好}狀礦床。

        5 成礦規(guī)律

        雷山開屯銻礦的礦體空間分布特點為,主構(gòu)造控礦規(guī)律,即工業(yè)礦體或礦床直接產(chǎn)于主構(gòu)造帶中,該主構(gòu)造帶既是巨大的導(dǎo)礦構(gòu)造,又是重要的容礦構(gòu)造。本區(qū)的F1斷層就是如此,F(xiàn)1斷層控制了①號礦體、②號礦體、③號礦體、④號礦體。主構(gòu)造發(fā)育,并且次一級構(gòu)造也發(fā)育的地段也是礦體產(chǎn)出的良好位置,本區(qū)的F13斷層為礦區(qū)內(nèi)的又一主要構(gòu)造,其次一級構(gòu)造十分發(fā)育,有F20、F21、F23、F24、F26、F30等次一級斷層,控制著⑤號礦體、⑥號礦體、⑦號礦體、⑧號礦體、⑨號礦體的產(chǎn)出。所以本區(qū)構(gòu)造是重要的找礦標(biāo)志,對找礦具有指導(dǎo)性意義。特別是斷層發(fā)育,主斷層旁的次一級斷層也發(fā)育,硅化強烈的地段是對成礦最有利的地點。

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