摘要:桐子山滑石礦位于南華準地臺桂北臺隆龍勝褶斷帶雞爪向斜內。該礦主要賦存于合桐組第五段(Pt3dnh5)白云石大理巖中,礦體在總體形態上為似層狀或透鏡狀,礦體圍巖及夾石均為白云石大理巖。該礦床屬變鈣鎂碳酸鹽巖中熱液交代型滑石礦床,成礦可分兩期:區域變質作用滑石的形成為第一期成礦;斷裂構造對滑石礦的后期改造加富為第二期成礦。礦區的深部、北部和南部有很好的滑石礦成礦條件。
關鍵詞:滑石;礦體形成規律;找礦研究;成礦條件;桐子山礦區 文獻標識碼:A
中圖分類號:P618 文章編號:1009-2374(2015)01-0161-03 DOI:10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.0081
桐子山滑石礦位于廣西龍勝縣三門鎮雞爪村附近的于家寨至趙家灣一帶。礦區屬中山地區,附近海拔高程518~876m。廣西建材地質隊于1988年進行了勘探工作,探明了6個主礦體和16個次礦體,所有礦體的走向都大致相互平行。當時勘探的深度在440~800m間,大部分在500~750m間,礦體分布460~780m間,勘探區域在礦區中部。經過二十多年開采,可采礦量已經不多,為了延長該礦山開采年限,有必要在礦區邊部及深部進行找礦工作。
1 區域地質特征
1.1 地層
區域地層分布有元古界丹洲群、震旦系和寒武系等,自下而上簡述如下:
丹洲群(Pt3D):第一,合桐組(Pt3dnh)為五個巖性段:(1)變質砂巖夾千枚巖段(Pt3dnh1);(2)黑色千枚巖段(Pt3dnh2);(3)變質砂巖、千枚巖段(Pt3dnh3);(4)細碧角斑巖系段(Pt3dnh4);(5)大理巖段(Pt3dnh5)薄至中厚層狀白云石大理巖。該段中的薄層狀白云石大理巖為滑石成礦的有利層位。該段與上覆拱洞組(Pt3dng)呈整合接觸。第二,拱洞組(Pt3dng):下段―變質砂巖夾板巖段(Pt3dng1),上段―板巖夾變質粉砂巖段(Pt3dng2)。
南華系(Nh):由泥質砂巖、頁巖及含礫的砂質泥巖組成。
寒武系(∈):炭質頁巖夾硅質頁巖和細砂巖。
1.2 地質構造
本區在大地構造單元上屬南華準地臺桂北臺隆龍勝褶斷帶。區內呈北北東向延伸、傾向北北西的區域性褶皺和斷裂發育,并伴之以大規模的區域淺變質作用。本區位于三門復式倒轉背斜中段和南段。該背斜走向為25°~30°,軸面及兩翼地層傾向北西,軸面傾角60°~65°,軸部地層為丹洲群,翼部地層為震旦系和寒武系,在三門復式背斜的翼部,發育了次一級的倒轉褶皺,其軸線走向與主背斜軸線走向大致平行。
1.3 巖漿巖
巖漿巖在本區十分發育,其分布與區域地質構造線方向一致。巖石類型為基性-超基性侵入巖,即橄欖巖、橄輝巖、輝長輝綠巖,少量脈巖和和基性噴發巖。屬基性噴發巖的細碧巖具枕狀構、杏仁狀和氣孔狀構造,片理發育,并具有一定的層位,與上下地層呈整合接觸。
2 礦區地質
2.1 地層
礦區出露的地層由老至新為丹洲群合桐組第四段(Pt3dnh4)、第五段(Pt3dnh5)及拱洞組(Pt3dng)(見圖1)。
圖1 桐子山礦區滑石礦地質圖
合桐組第四段(Pt3dnh4):為細碧巖系。巖石具間片結構或變余輝綠結構,枕狀、氣孔狀、杏仁狀構造,有時因片理化發育而具明顯的片狀構造。巖石中的礦物成分及其含量為:鈉長石40%~65%,綠泥石5%~35%,綠簾石3%~15%,石英2%~10%,陽起石+纖閃石0%~28%,黑云母+石英+方解石+黃鐵礦少量。細碧巖經風化后呈褐紅色土狀。該段與上覆千枚巖系(Pth4-2)呈整合接觸。厚約100m。
合桐組第五段(Pt3dnh5):為灰白色白云石大理巖。巖石具細粒變晶結構,薄至中厚層狀構造。巖石的礦物成分為:白云石90%±,石英1%~4%,方解石5%±,巖石的一般化學成分為SiO25.02%~8.69%,MgO17.57%~22.00%,Fe2O30.39%~0.54%,CaO27.94%~29.61%。該段為含礦層位,與上覆的拱洞組呈整合接觸。厚約100m。
拱洞組(Pt3dng)分布于礦區中、北部。巖性為灰色、灰綠色絹云石英千枚巖或絹云石英千枚巖,偶夾薄層透鏡狀白云巖,并偶有滑石化。巖石中的礦物成分一般為:石英25%~60%,絹云母35%~75%,綠泥石及黃鐵礦少量。本段未見頂,厚約80m。
以上各組段在層序上均為整合接觸,由于構造作用,也有呈斷層接觸。此外,礦區山地較大范圍均有厚度1m以上的殘坡積含巖塊粘土覆蓋。
2.2 礦區地質構造
礦區內地質構造表現為褶皺和斷裂。褶皺主要表現為倒轉向斜構造(雞爪向斜),兩翼巖層總體產狀呈北西傾斜,一般傾向為320°,傾角約50°。核部地層為拱洞組第一段(Pt3dng1)。向斜軸向與地層走向一致。斷裂構造發育,礦區處于縱斷層與橫斷層的交匯處,主要斷層有F1、F2、F3、F4、F5、F6。F1為壓扭性斷層,F2張性斷層。F3為一區域性走向逆斷層,長度大于30km,古坪、雞爪、桐子山滑石礦床均賦存該斷層盤。F4:位于礦區中部,總體上以5°走向縱貫礦區,具有成礦前先張后扭,成礦后再壓的力學性質轉換特征。F5為逆斷層。F6為張性斷裂,橫切地層。上述斷層,僅F4斷層切過礦體,它使3號礦體在其斷面上終止。
2.3 礦區巖漿巖
礦區的巖漿巖即為海底噴發的細碧巖,它在時間和空間的分布上與上下地層呈整合接觸關系,因此將其作為
一個地層單位,即合桐組第四段細碧巖系(Pt3dnh4)。
2.4 變質作用
礦區內的變質作用主要表現為以下三種方式:重結晶作用:發生在白云石大理巖和細碧巖中,它屬于區域變質作用范疇;交代作用:發生在變鈣鎂碳酸鹽巖中的鈣組分與區域變質熱液中的硅組分之間的組分交換,是最重要的滑石成礦作用,它屬于熱液變質作用的范疇;千枚巖化、片理化作用:發生在富泥質原巖形成千枚巖或綠泥石片巖,它主要屬于動力變質作用的范疇。endprint
3 礦床特征
3.1 礦體地質特征
礦體主要賦存于合桐組第五段(Pt3dnh5)白云石大理巖中。白云石大理巖是控礦的必要條件,故決定了礦體在總體形態上表現為似層狀或透鏡狀。礦體的產狀與圍巖的產狀大致相近,總體向北西傾。傾角一般為50°~60°,由于交代作用不完全,使礦化具有不均一性,使礦體內部常夾有大小不等的白云石大理巖夾石及殘留體,殘留體常呈透鏡狀或團塊狀,使礦體有尖滅再現和分枝復合的現象(如圖2)。
圖2 桐子山礦區滑石礦號線地質剖面圖0
作為礦體(層)圍巖和夾層的白云石大理巖,巖性致密堅硬,一般都具不同程度的硅化。與礦體的形態相對應,圍巖和夾層也呈似層狀、分枝狀和透鏡狀。除很薄的小礦的小礦體外,一般而言,夾石率與礦體規模具有一定程度的互相關系,即規模較大的礦體外,夾石率與礦體規模具有一定程度的互相關系,即規模較大的礦體往往夾石率較低,反之,夾石率就趨高。
3.2 礦石質量及礦石類型
本礦區礦石化學成分含量為:SiO2 46.54%~65.95%,平均59.95%;MgO24.79%~31.77%,平均30.78%;Fe2O3 0.28%~1.73%,平均0.70%;CaO 0.27%~3.22%,平均0.71%;白度53.0%~93.2%,平均89.7%。以一級品為主。礦石中主要礦物成分為滑石,含量為87%~99%,白云石微量<9%。礦石呈顯微鱗片變晶結構,塊狀構造。根據滑石塊體的顏色,劃分出兩種主要的礦石類型,即乳白-淡綠色塊狀滑石和暗綠色塊狀滑石。
4 找礦前景
4.1 礦床成因
本礦床屬變鈣鎂碳酸鹽巖中熱液交代型滑石礦床。白云石大理巖為成礦的母巖。成礦可分兩期:區域變質作用中滑石的形成為第一期成礦。區域變質作用過程中產生富含SiO2的熱液,通過成礦前的斷裂構造匯集到隔水、儲存條件優越的向斜內的白云石大理巖中,當溫度或壓力降低時,偏硅酸脫水析出SiO2并與白云石大理巖發生交代,形成滑石礦。成礦所需的鎂質主要由白云石大理巖提供,基性-超基性巖蝕變過程中釋放出Mg++是Mg組分的外部來源。成礦化學反應式:
2+2CaCO3+CO↑+CO2↑
斷裂構造對滑石礦的后期改造加富為第二期成礦。在主礦體形成后,多期斷裂構造及巖漿活動由旁側細碧巖或輝綠巖提供的富含SiO2的熱液進入早期形成的滑石礦中,沿其派生裂隙充填或與殘留的白云石大理巖交代,使之加富成礦。
礦床控礦因素有兩個:
一是地層,即富含鎂質的白云石大理巖層,為主要含礦地層。礦體圍巖及夾石均為白云石大理巖,為滑石成礦母巖。巖石質地致密堅硬,常具不同程度的硅化,滑石化在薄層白云石大理巖中也時有見到,因而可大致分為以下三種類型:(1)白云石大理巖:其中含白云石40%~95%,石英<5%,滑石<5%,方解石和斜綠泥石少量;(2)滑石化白云石大理巖:滑石化程度可有較大差異,一般在薄層狀白云石大理巖中較多見,尤其常作為近礦圍巖;(3)硅化白云石大理巖:其中含白云石40%~70%,石英一般5%~40%。巖石無滑感。質地堅硬,常與石英脈伴生。上述類型的圍巖在各礦體周邊及礦體內均有分布。
二是構造,即區內斷裂構造和向斜構造。北東向斷裂是成礦熱液活動的主要通道,成礦熱液通過斷裂進入雞爪向斜,再經過一系列橫斷層,進入白云石大理巖交代形成滑石礦。滑石礦相對集中于向斜中斷裂構造發育地段。向斜構造有利于成礦熱液的匯集與封存。本礦床正是在“地層+斷裂+向斜”組合條件下形成,此亦可作為相同成因的滑石礦床的找礦依據。另外,硅化和滑石化都需要有硅質來源,故白云石大理巖中的滑石化和少量硅化現象亦可作為找礦標志。
4.2 找礦前景
桐子山滑石礦與下雞爪、古坪、上朗大型滑石礦床處于同一個成礦帶上,其成礦地質條件極為相似,礦石、圍巖性質基本相同,古坪滑石礦已探明礦體分布標高在300~700m間,下雞爪已探明礦體分布標高在250~700m間,上朗滑石礦已探明礦體分布標高在500~900m間,上述三個大型滑石礦底部白云大理巖還有分布。桐子山滑石礦位于下雞爪滑石礦的北部、上朗滑石礦的南部。從這幾年生產探礦不斷有新礦發現來看,在兩個區域成礦條件最好:A區是現采礦生產區域的下部,分布于礦區中部及西南部,B區是礦區的北部和南部,該區域沒有進行探礦工作。在A區,是已經在中上部進行了勘探和開采的區域,是成礦條件最好的地方,在460m標高以下,還會有大量的礦體存在,可采用的探礦手段有坑道、坑內小鉆和坑內大鉆。在B區,是沒有進行勘探的區域,分布有合桐組第五段(Pt3dnh5)白云石大理巖,有滑石礦露頭出現,是找礦的前景區,采用的探礦以地面鉆探為主。
綜上所述,桐子山礦區的深部、北部和南部有很好的滑石礦成礦條件。
參考文獻
[1] 廣西龍勝各族自治縣三門滑石礦桐子山礦區滑石礦礦產資源儲量核實地質報告[R].2012.
作者簡介:梁伯海(1967—),男,廣西龍勝人,廣西龍勝各族自治縣三門滑石礦地質工程師,研究方向:礦山地質。
(責任編輯:蔣建華)endprint
3 礦床特征
3.1 礦體地質特征
礦體主要賦存于合桐組第五段(Pt3dnh5)白云石大理巖中。白云石大理巖是控礦的必要條件,故決定了礦體在總體形態上表現為似層狀或透鏡狀。礦體的產狀與圍巖的產狀大致相近,總體向北西傾。傾角一般為50°~60°,由于交代作用不完全,使礦化具有不均一性,使礦體內部常夾有大小不等的白云石大理巖夾石及殘留體,殘留體常呈透鏡狀或團塊狀,使礦體有尖滅再現和分枝復合的現象(如圖2)。
圖2 桐子山礦區滑石礦號線地質剖面圖0
作為礦體(層)圍巖和夾層的白云石大理巖,巖性致密堅硬,一般都具不同程度的硅化。與礦體的形態相對應,圍巖和夾層也呈似層狀、分枝狀和透鏡狀。除很薄的小礦的小礦體外,一般而言,夾石率與礦體規模具有一定程度的互相關系,即規模較大的礦體外,夾石率與礦體規模具有一定程度的互相關系,即規模較大的礦體往往夾石率較低,反之,夾石率就趨高。
3.2 礦石質量及礦石類型
本礦區礦石化學成分含量為:SiO2 46.54%~65.95%,平均59.95%;MgO24.79%~31.77%,平均30.78%;Fe2O3 0.28%~1.73%,平均0.70%;CaO 0.27%~3.22%,平均0.71%;白度53.0%~93.2%,平均89.7%。以一級品為主。礦石中主要礦物成分為滑石,含量為87%~99%,白云石微量<9%。礦石呈顯微鱗片變晶結構,塊狀構造。根據滑石塊體的顏色,劃分出兩種主要的礦石類型,即乳白-淡綠色塊狀滑石和暗綠色塊狀滑石。
4 找礦前景
4.1 礦床成因
本礦床屬變鈣鎂碳酸鹽巖中熱液交代型滑石礦床。白云石大理巖為成礦的母巖。成礦可分兩期:區域變質作用中滑石的形成為第一期成礦。區域變質作用過程中產生富含SiO2的熱液,通過成礦前的斷裂構造匯集到隔水、儲存條件優越的向斜內的白云石大理巖中,當溫度或壓力降低時,偏硅酸脫水析出SiO2并與白云石大理巖發生交代,形成滑石礦。成礦所需的鎂質主要由白云石大理巖提供,基性-超基性巖蝕變過程中釋放出Mg++是Mg組分的外部來源。成礦化學反應式:
2+2CaCO3+CO↑+CO2↑
斷裂構造對滑石礦的后期改造加富為第二期成礦。在主礦體形成后,多期斷裂構造及巖漿活動由旁側細碧巖或輝綠巖提供的富含SiO2的熱液進入早期形成的滑石礦中,沿其派生裂隙充填或與殘留的白云石大理巖交代,使之加富成礦。
礦床控礦因素有兩個:
一是地層,即富含鎂質的白云石大理巖層,為主要含礦地層。礦體圍巖及夾石均為白云石大理巖,為滑石成礦母巖。巖石質地致密堅硬,常具不同程度的硅化,滑石化在薄層白云石大理巖中也時有見到,因而可大致分為以下三種類型:(1)白云石大理巖:其中含白云石40%~95%,石英<5%,滑石<5%,方解石和斜綠泥石少量;(2)滑石化白云石大理巖:滑石化程度可有較大差異,一般在薄層狀白云石大理巖中較多見,尤其常作為近礦圍巖;(3)硅化白云石大理巖:其中含白云石40%~70%,石英一般5%~40%。巖石無滑感。質地堅硬,常與石英脈伴生。上述類型的圍巖在各礦體周邊及礦體內均有分布。
二是構造,即區內斷裂構造和向斜構造。北東向斷裂是成礦熱液活動的主要通道,成礦熱液通過斷裂進入雞爪向斜,再經過一系列橫斷層,進入白云石大理巖交代形成滑石礦。滑石礦相對集中于向斜中斷裂構造發育地段。向斜構造有利于成礦熱液的匯集與封存。本礦床正是在“地層+斷裂+向斜”組合條件下形成,此亦可作為相同成因的滑石礦床的找礦依據。另外,硅化和滑石化都需要有硅質來源,故白云石大理巖中的滑石化和少量硅化現象亦可作為找礦標志。
4.2 找礦前景
桐子山滑石礦與下雞爪、古坪、上朗大型滑石礦床處于同一個成礦帶上,其成礦地質條件極為相似,礦石、圍巖性質基本相同,古坪滑石礦已探明礦體分布標高在300~700m間,下雞爪已探明礦體分布標高在250~700m間,上朗滑石礦已探明礦體分布標高在500~900m間,上述三個大型滑石礦底部白云大理巖還有分布。桐子山滑石礦位于下雞爪滑石礦的北部、上朗滑石礦的南部。從這幾年生產探礦不斷有新礦發現來看,在兩個區域成礦條件最好:A區是現采礦生產區域的下部,分布于礦區中部及西南部,B區是礦區的北部和南部,該區域沒有進行探礦工作。在A區,是已經在中上部進行了勘探和開采的區域,是成礦條件最好的地方,在460m標高以下,還會有大量的礦體存在,可采用的探礦手段有坑道、坑內小鉆和坑內大鉆。在B區,是沒有進行勘探的區域,分布有合桐組第五段(Pt3dnh5)白云石大理巖,有滑石礦露頭出現,是找礦的前景區,采用的探礦以地面鉆探為主。
綜上所述,桐子山礦區的深部、北部和南部有很好的滑石礦成礦條件。
參考文獻
[1] 廣西龍勝各族自治縣三門滑石礦桐子山礦區滑石礦礦產資源儲量核實地質報告[R].2012.
作者簡介:梁伯海(1967—),男,廣西龍勝人,廣西龍勝各族自治縣三門滑石礦地質工程師,研究方向:礦山地質。
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3 礦床特征
3.1 礦體地質特征
礦體主要賦存于合桐組第五段(Pt3dnh5)白云石大理巖中。白云石大理巖是控礦的必要條件,故決定了礦體在總體形態上表現為似層狀或透鏡狀。礦體的產狀與圍巖的產狀大致相近,總體向北西傾。傾角一般為50°~60°,由于交代作用不完全,使礦化具有不均一性,使礦體內部常夾有大小不等的白云石大理巖夾石及殘留體,殘留體常呈透鏡狀或團塊狀,使礦體有尖滅再現和分枝復合的現象(如圖2)。
圖2 桐子山礦區滑石礦號線地質剖面圖0
作為礦體(層)圍巖和夾層的白云石大理巖,巖性致密堅硬,一般都具不同程度的硅化。與礦體的形態相對應,圍巖和夾層也呈似層狀、分枝狀和透鏡狀。除很薄的小礦的小礦體外,一般而言,夾石率與礦體規模具有一定程度的互相關系,即規模較大的礦體外,夾石率與礦體規模具有一定程度的互相關系,即規模較大的礦體往往夾石率較低,反之,夾石率就趨高。
3.2 礦石質量及礦石類型
本礦區礦石化學成分含量為:SiO2 46.54%~65.95%,平均59.95%;MgO24.79%~31.77%,平均30.78%;Fe2O3 0.28%~1.73%,平均0.70%;CaO 0.27%~3.22%,平均0.71%;白度53.0%~93.2%,平均89.7%。以一級品為主。礦石中主要礦物成分為滑石,含量為87%~99%,白云石微量<9%。礦石呈顯微鱗片變晶結構,塊狀構造。根據滑石塊體的顏色,劃分出兩種主要的礦石類型,即乳白-淡綠色塊狀滑石和暗綠色塊狀滑石。
4 找礦前景
4.1 礦床成因
本礦床屬變鈣鎂碳酸鹽巖中熱液交代型滑石礦床。白云石大理巖為成礦的母巖。成礦可分兩期:區域變質作用中滑石的形成為第一期成礦。區域變質作用過程中產生富含SiO2的熱液,通過成礦前的斷裂構造匯集到隔水、儲存條件優越的向斜內的白云石大理巖中,當溫度或壓力降低時,偏硅酸脫水析出SiO2并與白云石大理巖發生交代,形成滑石礦。成礦所需的鎂質主要由白云石大理巖提供,基性-超基性巖蝕變過程中釋放出Mg++是Mg組分的外部來源。成礦化學反應式:
2+2CaCO3+CO↑+CO2↑
斷裂構造對滑石礦的后期改造加富為第二期成礦。在主礦體形成后,多期斷裂構造及巖漿活動由旁側細碧巖或輝綠巖提供的富含SiO2的熱液進入早期形成的滑石礦中,沿其派生裂隙充填或與殘留的白云石大理巖交代,使之加富成礦。
礦床控礦因素有兩個:
一是地層,即富含鎂質的白云石大理巖層,為主要含礦地層。礦體圍巖及夾石均為白云石大理巖,為滑石成礦母巖。巖石質地致密堅硬,常具不同程度的硅化,滑石化在薄層白云石大理巖中也時有見到,因而可大致分為以下三種類型:(1)白云石大理巖:其中含白云石40%~95%,石英<5%,滑石<5%,方解石和斜綠泥石少量;(2)滑石化白云石大理巖:滑石化程度可有較大差異,一般在薄層狀白云石大理巖中較多見,尤其常作為近礦圍巖;(3)硅化白云石大理巖:其中含白云石40%~70%,石英一般5%~40%。巖石無滑感。質地堅硬,常與石英脈伴生。上述類型的圍巖在各礦體周邊及礦體內均有分布。
二是構造,即區內斷裂構造和向斜構造。北東向斷裂是成礦熱液活動的主要通道,成礦熱液通過斷裂進入雞爪向斜,再經過一系列橫斷層,進入白云石大理巖交代形成滑石礦。滑石礦相對集中于向斜中斷裂構造發育地段。向斜構造有利于成礦熱液的匯集與封存。本礦床正是在“地層+斷裂+向斜”組合條件下形成,此亦可作為相同成因的滑石礦床的找礦依據。另外,硅化和滑石化都需要有硅質來源,故白云石大理巖中的滑石化和少量硅化現象亦可作為找礦標志。
4.2 找礦前景
桐子山滑石礦與下雞爪、古坪、上朗大型滑石礦床處于同一個成礦帶上,其成礦地質條件極為相似,礦石、圍巖性質基本相同,古坪滑石礦已探明礦體分布標高在300~700m間,下雞爪已探明礦體分布標高在250~700m間,上朗滑石礦已探明礦體分布標高在500~900m間,上述三個大型滑石礦底部白云大理巖還有分布。桐子山滑石礦位于下雞爪滑石礦的北部、上朗滑石礦的南部。從這幾年生產探礦不斷有新礦發現來看,在兩個區域成礦條件最好:A區是現采礦生產區域的下部,分布于礦區中部及西南部,B區是礦區的北部和南部,該區域沒有進行探礦工作。在A區,是已經在中上部進行了勘探和開采的區域,是成礦條件最好的地方,在460m標高以下,還會有大量的礦體存在,可采用的探礦手段有坑道、坑內小鉆和坑內大鉆。在B區,是沒有進行勘探的區域,分布有合桐組第五段(Pt3dnh5)白云石大理巖,有滑石礦露頭出現,是找礦的前景區,采用的探礦以地面鉆探為主。
綜上所述,桐子山礦區的深部、北部和南部有很好的滑石礦成礦條件。
參考文獻
[1] 廣西龍勝各族自治縣三門滑石礦桐子山礦區滑石礦礦產資源儲量核實地質報告[R].2012.
作者簡介:梁伯海(1967—),男,廣西龍勝人,廣西龍勝各族自治縣三門滑石礦地質工程師,研究方向:礦山地質。
(責任編輯:蔣建華)endprint