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    天祝半陽河螢石礦地質(zhì)特征及找礦標(biāo)志

    2016-04-21 07:22:29孫芹趙蕾
    地球 2016年6期
    關(guān)鍵詞:陽河螢石石英

    ■孫芹 趙蕾

    (中國建筑材料工業(yè)地質(zhì)勘查中心甘肅總隊(duì)甘肅天水741000)

    天祝半陽河螢石礦地質(zhì)特征及找礦標(biāo)志

    ■孫芹 趙蕾

    (中國建筑材料工業(yè)地質(zhì)勘查中心甘肅總隊(duì)甘肅天水741000)

    本文對天祝半陽河螢石礦的分布和礦石類型及質(zhì)量、礦床成因、找礦標(biāo)志等作了較詳細(xì)的論述。

    螢石礦礦石類型及質(zhì)量找礦標(biāo)志

    1 區(qū)域地質(zhì)概況

    半陽河螢石礦位于北祁連褶皺帶冷龍嶺復(fù)式背斜的北翼。區(qū)內(nèi)地層奧陶系、石炭系、二疊系、三疊系、第四系均有分布。地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜,褶皺、斷裂較發(fā)育,主構(gòu)造線的方向?yàn)镹WW向,礦區(qū)及周邊主要為毛藏寺背斜和黑溝斷裂。巖漿巖為毛藏巖基,呈不規(guī)則的長條狀沿毛藏寺古凸起的近軸部呈EW向分布,面積達(dá)1000 km2,巖性為花崗閃長巖,局部相變?yōu)樾遍L花崗巖。脈巖分布較廣,主要為花崗偉晶巖脈(ρ)、花崗巖脈(у)、石英脈(q)、螢石脈(FL)。脈巖主要是沿小斷層和巖石的節(jié)理裂隙充填,巖脈寬數(shù)米,長十多米-數(shù)百米。走向?yàn)镹E向。

    區(qū)內(nèi)的主要礦產(chǎn)為螢石、銅、金、鐵、鎢、鉬等。

    2 礦區(qū)地質(zhì)特征

    2.1 地層

    上石炭統(tǒng)羊虎溝組(C2y):呈不規(guī)則的條帶狀分布于礦區(qū)西南角,以假整合覆蓋于下石炭統(tǒng)羊虎溝組之上。表現(xiàn)出濱海潮坪與沼澤交互相的沉積,根據(jù)巖性組合與巖相特征,劃分為上、下兩段。巖性主要為下段:以灰白色細(xì)礫巖、含礫砂巖、砂巖夾粉砂巖、泥巖及少量灰?guī)r為特征;上段:以灰白色礫質(zhì)中—粗粒石英砂巖夾灰黑色薄層炭質(zhì)頁巖、煤線為特征,偶夾鈣質(zhì)頁巖及生物碎屑灰?guī)r。

    第四系(Qh):工作區(qū)內(nèi)分布面較廣,主要分布于山谷及平緩地帶。主要由褐色粘土、砂質(zhì)粘土以及沖洪積礫石組成。

    2.2 構(gòu)造

    礦區(qū)構(gòu)造屬于北祁連褶皺帶內(nèi)的冷龍嶺復(fù)式背斜中的毛藏寺背斜近軸部,該復(fù)式背斜是由一系列排列緊密的向斜和背斜組成。斷層是區(qū)內(nèi)構(gòu)造的主要表現(xiàn)形式,是礦體的控礦構(gòu)造,走向呈NE—SW向,傾向東南,傾角51°~89°,偶見直立,局部有倒轉(zhuǎn)現(xiàn)象。具有明顯的多期次活動(dòng)特征。

    圖1 半陽河螢石礦地質(zhì)圖

    3 礦床地質(zhì)特征

    3.1 礦體特征

    FL1礦體:礦體呈向南西側(cè)伏脈狀,側(cè)伏角為8°,總體走向NE—SW向,傾向113°~150°,傾角51°~89°,礦體地表出露延伸長度約262m,出露寬度平均約2m,深部延伸長度120~1086m,沿傾斜方向延深長度50~194m,礦體厚度為1.00~5.43m,總體從南向北逐漸變窄,在半陽河溝底一帶尖滅。礦石為塊狀和脈狀,礦石中CaF2平均60.34%。

    FL2礦體:礦體呈規(guī)則脈狀,總體走向呈NE—SW延伸,傾向104°~137°,傾角69°~85°。礦體地表出露延伸長度約323m,出露寬度平均約2m;深部延伸長度68~230m,沿傾斜方向延深長度55~147m,礦體厚度變化于1.02~1.58m,南側(cè)在半陽河溝底一帶尖滅。礦石為塊狀和脈狀,礦石中CaF2平均61.16%。

    FL3礦體:礦體呈向SW側(cè)伏長條脈狀,側(cè)伏角為48°,總體呈北東—南西延伸,傾向104°~137°,傾角69°~74°。深部延伸長度46m,沿傾斜方向延深長度14~54m,其厚度變化于1.05~1.07m。沿傾斜方向延深長度大于130m。礦石主要為脈狀,礦石中CaF2平均42.91%%。

    3.2 礦石質(zhì)量

    礦石結(jié)構(gòu)主要為粒狀變晶結(jié)構(gòu),螢石為粒狀,粒度在1毫米到10多毫米,薄片下透明,無色,微帶黃綠色,負(fù)中-高突起,糙面顯著,二組菱形解理或三組交角在600解理清晰,正交呈均質(zhì)性,粒間分布充填著重結(jié)晶粒狀石英及隱晶質(zhì)含泥質(zhì)硅質(zhì)物等;巖石裂隙及顆粒接觸處有條帶狀、粒狀的石英分布或充填。另外有金屬礦物呈土膠狀零星分布于巖石中。

    礦石構(gòu)造主要為塊狀、脈狀、角礫狀和碎裂粉末構(gòu)造。

    半陽河螢石礦石類型主要分為石英—螢石型、螢石—石英型和螢石型三種。

    (1)石英—螢石型和螢石—石英型:礦石成份主要由螢石(20-60%)、石英、硅質(zhì)物(39-79%)等所組成,并含有金屬礦物(約1%)。

    (2)螢石型:礦石成份主要由螢石(95%)、石英(約5%)等所組成,并含有少量金屬礦物。

    3.3 礦體圍巖及蝕變

    礦體圍巖為臭牛溝組厚層狀中細(xì)粒石英砂巖,礦體與上下盤圍巖界限清晰完整為斷層接觸,下盤常發(fā)育厚度20cm—100cm的斷層泥和斷層角礫,因螢石性脆易碎,斷層泥的主要成分為螢石。蝕變主要為硅化,其次為次為絹云母化和綠泥石化,局部見褐鐵礦化。

    礦體中夾石主要為透鏡狀石英脈和豆莢狀的斷層角礫巖,一般厚度小于1m,長度數(shù)米—數(shù)10米,規(guī)模較小,不影響礦體的完整性。

    含礦圍巖為下石炭統(tǒng)臭牛溝組下部厚層狀的長石石英砂巖,礦體延伸穩(wěn)定,當(dāng)控礦斷層F1穿越頁巖及煤線巖石時(shí),構(gòu)造變形以層間滑動(dòng)和節(jié)理裂隙為主,斷層破碎帶不發(fā)育,螢石礦脈以細(xì)小分散的網(wǎng)脈產(chǎn)出。故在礦區(qū)內(nèi)螢石礦脈的賦存對圍巖有嚴(yán)格的選擇性。

    4 礦床成因

    半陽河螢石礦位于冷龍嶺復(fù)式背斜毛藏寺古凸起的近軸部,屬于構(gòu)造的薄弱帶,成礦地質(zhì)背景優(yōu)越,據(jù)以往地質(zhì)資料:毛藏巖基的花崗閃長巖中W、Bi、Sn、Mo、F等元素的含量高且變化系數(shù)大,礦源豐富;區(qū)內(nèi)巖漿活動(dòng)強(qiáng)烈,除奧陶紀(jì)巖漿活動(dòng)外,海西期、燕山期均有巖漿侵入活動(dòng),多期次的巖漿侵入為該區(qū)的熱液成礦提供了熱源和物質(zhì)來源;區(qū)內(nèi)斷層發(fā)育,主要有兩組NE向的斷層,沿兩組斷層次生節(jié)理裂隙中有輝綠巖脈侵入分布,指示兩組斷層切割較深,為深大貫通性的斷層,有利于含礦熱液運(yùn)移和沉淀成礦。

    海西期區(qū)內(nèi)巖漿和熱液活動(dòng)強(qiáng)烈廣泛,在區(qū)域上有堿性斑巖體侵入分布,形成干沙溝腦銅、鉛、稀土多金屬礦床,伴生螢石有用組分,說明堿性斑巖巖漿和熱液中攜帶了大量F、CO2等揮發(fā)性氣體組分,沿?cái)鄬舆\(yùn)移至工作區(qū)中后,從石灰?guī)r的方解石和花崗閃長巖的斜長石中奪取鈣,形成CaF2沉淀成礦;另一方面斜長石失去鈣離子后由熱液中奪取鉀離子取代充填,故圍巖廣泛發(fā)生硅化、鉀長石化等蝕變,部分石英游離出來形成燧石條帶和石英脈。

    綜上所述,區(qū)內(nèi)礦床成因?yàn)闊嵋撼涮钚汀?/p>

    礦區(qū)內(nèi)螢石礦主要受F1斷層控制,該斷層具有多期性,多次活動(dòng)形成了寬大的構(gòu)造破碎帶。本區(qū)螢石礦成礦特征可分為四期(見圖2),各期特征如下:

    (1)石英脈階段:該階段是最早的一期,F(xiàn)1斷層形成初期,構(gòu)造破碎帶主要為石英脈充填。

    (2)角礫狀石英—螢石脈階段:F1斷層在第一期之后再次活動(dòng)的時(shí)候,將石英脈破碎呈角礫,伴隨著螢石脈充填于石英角礫間隙。

    (3)角礫螢石脈階段:在該階段,斷層活動(dòng)較強(qiáng),形成了較大的破碎帶,構(gòu)造破碎帶被螢石脈充填。

    (4)螢石脈階段:在該階段斷層活動(dòng)相對較弱,形成局部的塊狀和角礫狀螢石。

    圖2 半陽河螢石礦形成特征

    5 找礦標(biāo)志

    5.1 構(gòu)造標(biāo)志

    走向NE的斷裂構(gòu)造較發(fā)育,具備良好的導(dǎo)礦構(gòu)造和足夠的容礦空間。

    5.2 捕擄體標(biāo)志

    斷裂構(gòu)造附近要有灰?guī)r捕擄體存在,以供給成礦過程中所需的鈣質(zhì)。

    5.3 蝕變標(biāo)志

    熱液蝕變要強(qiáng)裂,特別是硅化要強(qiáng)烈,次為絹云母化和綠泥石化。石英、螢石細(xì)脈沿節(jié)理裂隙充填。

    5.4 地貌標(biāo)志

    螢石礦脈沿?cái)嗔殉涮睿炇V硬度低,性脆易碎,出露地表剝蝕后在地貌上呈線狀溝谷、啞口等負(fù)地形。

    [1]張新虎,等著.甘肅區(qū)域成礦及找礦 〔M〕 北京:地質(zhì)出版社2013.

    [2]楊雨主著.甘肅巖石地層 〔M〕 武漢:中國地質(zhì)大學(xué)出版社1997.

    F407.1[文獻(xiàn)碼]B

    1000-405X(2016)-6-9-2

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