■左德強 朱瑞辰 陳功懋
(江西省地礦局九〇二地質大隊 江西新余 338000)
宜黃縣坳頭鎢礦床成因及成礦預測
■左德強 朱瑞辰 陳功懋
(江西省地礦局九〇二地質大隊 江西新余 338000)
坳頭鎢礦床屬武夷山地區是我國重要的成礦帶,已發現眾多大型多金屬礦床。本文初步總結了坳頭鎢礦礦床特征并對其進行成礦預測,指出礦體受帚狀構造控制,并與花崗巖侵入體有密切的關系。提出礦床成因類型為氣化-高溫熱液石英脈型礦床,總結了主要找礦標志是帚狀構造+燕山期巖體+圍巖蝕變等,為礦區的進一步勘查和在該區域內尋找同類型鎢礦提供了一定的指導意義。
坳頭鎢礦礦床地質特征成礦機理成礦預測找礦方向
坳頭鎢礦地處武夷山造山帶西北側,地層以震旦系為主,巖漿活動自加里東期至燕山期均有不同程度的巖漿活動。區內鎢礦床、礦點和礦化點主要產于燕山早期巖體與震旦系前期變質巖內外接觸帶附近,次為燕山晚期,燕山早期花崗巖體頂部、突出部位的內外接觸帶附近為坳頭鎢礦的賦礦部位。區內主體褶皺為黃陂向斜,其軸部位于黃陂、東陂以西一帶,軸線方向為北東向,核部地層為震旦系上部(ZⅢ),兩側地層為震旦系中部(ZⅡ)。區內斷裂構造,有北東向、北西向兩組,已發現的鎢礦(化)點均明顯受控于此區域性斷裂帶及其次級斷裂。區域內巖漿活動較頻繁,侵入巖普遍發育,主要有付坊巖體(加里東期)、將坊巖體(加里東期)、司前巖體(加里東期)等規模較大的交代花崗巖體及路南巖體(燕山期)、黃家尖巖體(燕山期)、金華山巖體(燕山期)等規模較大的多期次中酸性侵入體。
2.1 礦體特征
礦區共圈定5條含礦鎢石英脈及1條含銅多金屬礦體。礦化體主要呈單脈狀賦存于巖體接觸帶中,礦體一般分布標高550-800米,礦體以脈狀、囊狀、網狀分布,其總體走向是一致的,現分別敘述如下:
含鎢石英脈:走向40°-60°,沿走向長約200-1000米,傾向北西,傾角75°-80°,礦體厚度0.1-0.66米,主要以黑鎢礦化為主,次為黃銅礦、輝鉬礦等。品位Cu:0.01-0.455;Wo3:0.3-7.05%;Mo: 0.01-0.76%。圍巖蝕變主要以云英巖化、硅化、鉀長石化、黃鐵礦化為主。礦體形態復雜,常見追蹤、彎曲、分支復合、膨大縮小、尖滅側現等現象。
含銅多金屬礦體:走向40°-60°沿走向長約600米,控制長度150米,在鉆孔中見有該礦體礦體假厚度1.94-19.1米,主要以銅礦為主,次為輝鉬礦、黑鎢礦、鈹礦、金礦、銀礦、鋰、銣等,品位:Cu 0.17-4.5%;Ag 1.43-85.6g/t;Rb2O 0.15-0.4%。圍巖蝕變主要以云英巖化、硅化為主。礦體呈脈狀、透鏡狀產于中粗粒似斑狀蝕變巖中,可見金屬礦物黃銅礦、黃鐵礦集合體團狀或不規則斷續脈狀分布。
2.2 礦石質量
礦石結構主要有自形-它形晶粒狀結構和交代結構,其中自形-它形晶粒狀結構是礦石中最主要的結構形式。礦石構造主要有細脈狀、網脈狀、浸染狀、斑點狀構造,次為塊狀和角礫狀構造等。礦石中金屬硫化物主要為黃鐵礦、黃銅礦等,金屬氧化物見褐鐵礦現象,脈石礦物主要有石英、長石、黑云母及少量綠柱石等組成。礦石中金屬礦物主要有黑鎢礦、輝鉬礦、白鎢礦等。礦石礦物組合可分為:黑鎢礦-石英型、黑鎢礦-輝鉬礦-石英型、黑鎢礦-綠柱石-輝鉬礦-石英型。
2.3 礦床成因分析
①成礦物質來源:熱液型鎢礦床的成礦物質有兩種來源,一種是來自巖漿,另一種來自巖體圍巖(變質巖),即入侵的巖漿加熱圍巖而使成礦元素活化、遷移、富集成礦。鎢礦化與成礦花崗巖的空間關系有三種:a.巖體圍巖中的礦化:礦體賦存于成礦花崗巖上部的圍巖中,離接觸帶較遠;b.接觸帶中的礦化:礦體產于成礦花崗巖體與圍巖的接觸帶附近;c.巖體中的礦化:礦體產于花崗巖體內部。
結合本礦區內受地層、巖漿巖、構造控制因素的分析,礦區成礦物質來源為巖漿及圍巖。
目前認為,含鎢花崗巖是深部硅鋁層重熔巖漿巖侵入所形成,鎢等成礦物質來自重熔前的礦源層。鎢的豐度從地幔到地殼是逐漸增多的,反映鎢是隨地球演化而逐漸向地殼富集的。
下地幔→上地幔→洋殼→陸殼→沉積巖

加里東期→海西印支期→燕山期花崗巖

前震旦系淺變質巖→條帶混合巖→均質混合巖→重熔再生花崗巖(成礦)

綜上所述鎢等成礦物質可能來自于地殼(元古界變質的沉積建造)。
②成礦溫度條件:礦區圍巖蝕變以云英巖化為主,次為硅化。其中云英化為典型氣化-高溫熱液蝕變。礦石金屬礦物組成以黑鎢礦、輝鉬礦等為主,黑鎢礦為典型高溫熱液礦物,說明礦液沉淀溫度為高溫(大于300℃)。
③成礦階段分析:從控礦因素的分析可以看出,礦區鎢、鉬成礦與帚狀斷裂、次生斷裂、裂隙及巖體的關系密切。首先燕山早期第一階段路南花崗巖體沿華夏裂隙地段侵入,呈巖株狀產出。然后含鎢氣成高溫流體沿裂隙充填成礦。花崗巖體即是礦源體,還是成礦的熱源體、力源體。主斷裂和次生裂隙為成礦提供了導礦構造和容礦構造。成礦流體形成過程與含鎢花崗巖漿分異演化機制密切相關。
④礦床成因類型分析:根據礦區資料綜合分析,其成礦演化過程可大致做如下定性分析:在構造活動和巖漿上侵過程中,產生的富含鎢氣成高溫流體,向壓力較小的空間-構造裂隙帶運移。含礦熱液進入構造裂隙之后,由于壓力減小、溫度降低和圍巖物化條件的改變造成PH、fo2、Eh值變化,促使礦液沉淀。礦液運移沉淀過程中,富含SiO2的熱液充填形成石英脈、黑鎢礦、輝鉬礦等。帚狀構造不是一個相對封閉的空間,并不是成礦的有利環境。而受它控制的次生裂隙是一個相對封閉的空間,避免了成礦氣體快速消散,是有利環境。礦區先有主斷裂后有巖體,再有次生構造及裂隙,最后才有熱液及礦化,成礦溫度為高溫(大于300℃)。根據以上對礦化圍巖蝕變、成礦作用、成礦階段及其演化的分析,初步提出坳頭鎢礦的礦床成因類型為巖漿期后氣化-高溫熱液石英脈型鎢礦床。
根據礦區礦化體的空間展布特點,礦化體受NEE向構造裂隙控制。礦化在垂直面上具明顯的逆向分帶特征,即較早出現的含鎢氣成高溫流體上升,率先占據了裂隙帶上部空間,稍晚的金屬硫化物只好就位于脈體下部。當脈動礦化進入晚期,形成金屬硫化物和碳酸鹽,地殼熱動力消散,成礦流體枯竭,巖塊松弛,往往發生正斷層式滑落,標志成礦終結。礦脈上部為云英巖化、硅化、黑鎢礦、輝鉬礦較多(屬高溫礦物組合),中部輝鉬礦、黃銅礦、黃鐵礦、鉀長石化較多(屬中高溫礦物組合),下部多為黃鐵礦化、碳酸巖化(屬中低溫礦物組合)。礦區在元素組合上表現出明顯的水平分帶特征,自巖體向外可依次劃分為鎢、鉍帶-鎢、鉬帶-鉬、硫化物帶。
根據礦區內地表、平硐、鉆孔見礦情況及石英脈型鎢礦床脈帶受標高控制的說法。目前,認為本礦區遵循“三層樓”成礦模式(圖1),即自上而下為頂部圍巖的脈芒帶(短小零星的礦化石英脈)、花崗巖體頂部的大脈帶和下部的根部帶(硫化物帶或無礦石英脈帶)。
在平面上區內受帚狀構造控制、巖體分布特點及礦區內已知工程資料分析即680米標高上為鉬、黃鐵礦帶根據元素組合上平分帶特征,礦區西北部次生NEE向裂隙具有較好的外圍找礦遠景。在深部根據礦區內地表、鉆孔、老窿資料分析,即地表見細脈、鉆孔淺部、老隆見大脈(標高650-800m)、鉆孔深部見黃鐵礦化及碳酸鹽化。遵循“三層樓”模式及已知區域內具有燕山期多期次巖體侵入的特點,礦區深部可能存在“地下室”及“樓下樓”。根據已知工程,礦區西北部淺變質巖剝蝕程度低的特點,預示該區深部找礦潛力較大。
F407.1[文獻碼]B
1000-405X(2015)-11-40-2