■孫乾友
(遼寧省第九地質(zhì)大隊(duì) 遼寧鐵嶺112000)
矽卡巖型鉬礦床成因和找礦標(biāo)志
■孫乾友
(遼寧省第九地質(zhì)大隊(duì) 遼寧鐵嶺112000)
論文重點(diǎn)對(duì)矽卡巖型鉬礦成因及找礦標(biāo)志進(jìn)行了系統(tǒng)的研究,提出了矽卡巖型鉬礦的找礦方向。
矽卡巖交代作用蝕變礦化礦床成因找礦標(biāo)志
一般認(rèn)為,矽卡巖型鉬礦產(chǎn)于碳酸鹽巖與晚期花崗質(zhì)侵入巖之間的接觸帶中。在矽卡巖中,從侵入體到變質(zhì)沉積巖發(fā)育有明顯的分帶現(xiàn)象,即以含透輝石的內(nèi)矽卡巖帶,逐漸過渡為以透閃石為主的外矽卡巖帶。交代作用被認(rèn)為是碳酸鹽巖與花崗侵入巖之間發(fā)生的重要物質(zhì)交換過程。矽卡巖中鉬礦化的機(jī)制可解釋為:交代流體中,最初由堿性含氧酸性絡(luò)合物攜帶著鉬金屬,隨后由于液相的不穩(wěn)定性、氧逸度(fO2)降低導(dǎo)致鉬釋放,以及正巖漿流體與含炭變質(zhì)沉積物的反應(yīng)中還原硫的增加,從而在矽卡巖中發(fā)生鉬礦化。
矽卡巖型鉬礦的形成過程主要經(jīng)歷巖漿晚期和巖漿期后氣化-熱液兩大階段。巖漿晚期熱液蝕變主要表現(xiàn)在成礦巖體中,尤其是巖體下部,以普遍發(fā)育的鉀長(zhǎng)石化和絹云母化為主,但一般無礦化伴生。
在巖漿期后氣化-熱液期,矽卡巖形成發(fā)展過程主要經(jīng)歷早期矽卡巖化、晚期矽卡巖化及石英-硫化物蝕變礦化等3個(gè)階段:
(1)早期矽卡巖化發(fā)生在氣化-高溫?zé)嵋弘A段,主要表現(xiàn)為富含揮發(fā)分的堿性溶液對(duì)碳酸鹽巖石進(jìn)行的滲濾和擴(kuò)散交代作用,形成早期鈣質(zhì)和鎂質(zhì)矽卡巖,且基本無礦化或僅有少量鎢、鐵礦化。這些鈣質(zhì)矽卡巖礦物主要有鈣鋁-鈣鐵榴石、透輝石-鈣鐵輝石、硅灰石等;鎂質(zhì)矽卡巖礦物有透輝石、鎂橄欖石等。
(2)晚期矽卡巖化階段,主要表現(xiàn)為中性-弱酸性成礦溶液交代早期形成的矽卡巖礦物石榴子石、輝石、鎂橄欖石等,形成由含水硅酸鹽礦物透閃石-陽(yáng)起石、金云母、蛇紋石、綠泥石、綠簾石等組成的鎂質(zhì)矽卡巖。它們與殘留的早期矽卡巖礦物組成復(fù)雜的蝕變矽卡巖。期間伴隨有磁鐵礦化、鎢礦化等。在該階段后期,形成磁黃鐵礦、輝鉬礦、黃鐵礦等硫化物礦化。
(3)石英-硫化物蝕變礦化階段,主要表現(xiàn)為酸性溶液對(duì)矽卡巖的淋濾作用。這個(gè)階段的蝕變與礦化以細(xì)脈充填交代為主,脈體邊上可產(chǎn)生綠泥石化、石英化、黑云母化、透閃石-陽(yáng)起石化等。它是形成輝鉬礦的主要礦化階段,此外還會(huì)有少量的黃鐵礦、黃銅礦和閃鋅礦等礦化。此后,矽卡巖型鉬礦有可能還會(huì)經(jīng)歷鉛、鋅多金屬硫化物階段和碳酸鹽階段。鉛、鋅多金屬硫化物階段形成方鉛礦、閃鋅礦、黃鐵礦、黃銅礦等,且鉛、鋅多金屬硫化物階段和碳酸鹽階段。鉛、鋅多金屬硫化物階段形成方鉛礦、閃鋅礦、黃鐵礦、黃銅礦等,且鉛、鋅礦多分布在鉬礦體外側(cè)的石灰?guī)r中;碳酸鹽階段則形成少量的黃鐵礦、方鉛礦,且以方解石、玉髓的發(fā)育為特征。
2.1地質(zhì)找礦標(biāo)志
(1)有利的控礦構(gòu)造。如深大斷裂的次級(jí)構(gòu)造及由于巖漿侵入形成的接觸構(gòu)造(如層間剝離構(gòu)造和破碎帶)。
(2)構(gòu)造轉(zhuǎn)折或交會(huì)部位。如中國(guó)河南三川-欒川復(fù)式褶皺帶弧形轉(zhuǎn)折部位發(fā)育有眾多的小巖體,形成了一個(gè)面積大、蝕變發(fā)育、鉬鎢礦化強(qiáng)烈的南泥湖鉬(鎢)礦田;中國(guó)遼寧肖家營(yíng)子鉬(鐵)礦床在NNE向的水塘溝-肖家營(yíng)子與NWW向的肖家營(yíng)子-康杖子斷裂交會(huì)部位。
(3)(酸性)巖體或巖脈。例如,在南泥湖斑巖型-矽卡巖型鉬礦田中,與成礦關(guān)系密切的巖體為南泥湖和上房燕山期的小斑巖體,每個(gè)小巖體或小巖體群構(gòu)成一個(gè)成礦中心或成礦遠(yuǎn)景地段。
(4)花崗(斑)巖類侵入體及其與大理巖或白云巖的接觸帶。
(5)矽卡巖化、黃鐵礦化等,可作為直接的找礦標(biāo)志。對(duì)于近源熱液型鉬礦床,透輝石、石榴子石、符山石、硅灰石、硅化、鉀長(zhǎng)石化和絹云母化等是重要的與礦化相關(guān)的圍巖蝕變標(biāo)志。
2.2地球物理找礦標(biāo)志
(1)弱重力負(fù)異常。在地殼應(yīng)力積累的地帶,易于發(fā)生斷裂和引發(fā)深成巖漿上侵,在重力特征上表現(xiàn)為低值負(fù)異常和等值線密集,如南泥湖鉬(鎢)礦田及其外圍。在這種構(gòu)造環(huán)境中,巖漿上侵將深部地殼或地幔以及上部圍巖中的成礦元素萃集運(yùn)移至構(gòu)造有利部位沉淀成礦。這種異常特征可作為隱伏花崗巖體的一種標(biāo)志。
(2)可能出現(xiàn)“兩高一低”電磁異常,即高磁化率、高極化率、低電阻率。例如,在肖家營(yíng)子矽卡巖型鉬多金屬礦區(qū)中,各類巖石及礦石的磁性參數(shù)和電性參數(shù)差異明顯,因此,可利用磁法尋找與磁鐵礦有關(guān)的隱伏礦體,用電法尋找成礦有利地段和構(gòu)造等。
2.3地球化學(xué)找礦標(biāo)志
矽卡巖型鉬礦床的指示元素包括Mo、Zn、Cu、Sn、Bi、As、F、Pb、U、Sb、Co(Au)等,且一般存在環(huán)狀分帶特征。如南泥湖斑巖-矽卡巖型鉬(鎢)礦田,地球化學(xué)異常區(qū)可分為:以高溫的W-Mo-(Bi)-Cu-(Pb)-(Ag)元素組合為特征的中心帶、以中溫的W-Mo-Cu-Zn-Pb-Ag-As和中低溫的(Mo)-(Cu)-Zn-Pb-Ag-As-(Ba)元素組合為特征的中間帶,以及以低溫的(Zn)-(Pb)-(Ag)-As-Ba、Ge等元素組合為特征的邊部帶,由此形成了一個(gè)由高溫到低溫元素的完整序列。在楊家杖子礦區(qū),以成礦巖體為中心向外依次出現(xiàn)不同的成礦元素,其分帶總體為:Mo→(Fe、Cu、S)→Pb、Zn、Ag→Ag、Au。這些元素組合屬于同一成礦背景和成礦過程中的同一成礦系列。因此,可根據(jù)已知元素分帶特征,推測(cè)和發(fā)現(xiàn)鉬礦化帶的方向和位置。
[1]遼寧省肖家營(yíng)子矽卡巖型鉬(鐵)礦高鹽度流體特征與演化《巖石學(xué)報(bào)》2008年第九期.
[2]遼寧省肖家營(yíng)子鉬(鐵)礦床地質(zhì)特征及礦床成因《桂林工學(xué)院學(xué)報(bào)》2002.1(地2卷第1期).
[3]河南省南泥湖礦區(qū)礦床成因及找礦標(biāo)志分析《內(nèi)蒙古科技與經(jīng)濟(jì)》2013年7月第13期.
P61[文獻(xiàn)碼]B
1000-405X(2016)-2-39-1
孫乾友,1991年畢業(yè)于西安地質(zhì)學(xué)院,高級(jí)地質(zhì)工程師,研究方向?yàn)橐巴獾刭|(zhì)。