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      貴州獨山維寨銻礦成因初探

      2019-04-15 05:45:20姚哈達趙振遠
      世界有色金屬 2019年2期
      關(guān)鍵詞:輝銻礦銻礦獨山

      杜 江,姚哈達,趙振遠

      (1.貴州有色地質(zhì)工程勘察公司,貴州 貴陽 550003;2.貴州省有色金屬和核工業(yè)地質(zhì)勘查局地質(zhì)勘測設(shè)計院,貴州 貴陽 550003)

      貴州獨山地區(qū)是黔南成礦帶上重要的中型銻礦床,是省內(nèi)銻礦重要產(chǎn)地之一,生產(chǎn)的精銻產(chǎn)品在國內(nèi)外享有良好的信譽,在我國的銻礦產(chǎn)品出口中占有較大的市場份額。然而,由于多年的開發(fā)利用,處于中度危機狀態(tài),為滿足需求,本文通過研究獨山維寨地區(qū)的地質(zhì)背景、礦體特征等,探討其成礦規(guī)律及成因,對深部及外圍找礦提供參考。

      1 區(qū)域地質(zhì)條件

      (1)地質(zhì)構(gòu)造。獨山維寨銻礦位于揚子陸塊黔南坳陷區(qū)都勻南北向隔槽式褶皺變形區(qū),在漫長的地史時期,經(jīng)歷了雪峰運動、海西~印支~燕山期等多期構(gòu)造,以近南北的構(gòu)造為區(qū)內(nèi)最顯著的構(gòu)造行跡。其中褶皺主要以獨山箱狀背斜為主,其斷裂主要以燕山期形成的獨山斷裂、蕊然溝斷裂等。區(qū)性的斷裂及褶皺控制著銻礦的產(chǎn)出(圖1)。

      圖1 獨山銻礦田地質(zhì)構(gòu)造簡圖(據(jù)貴州有色地質(zhì)三總隊資料修改)

      (2)地層巖性。區(qū)內(nèi)出露的地層主要為志留系的翁項群(S1-2wn)的灰色頁巖、砂質(zhì)頁巖夾鈣質(zhì)頁巖及亮晶生物碎屑灰?guī)r,為區(qū)內(nèi)銻礦主要賦礦層位;泥盆系丹林組(D1dn)的灰白色、深灰色中厚層、厚層狀石英砂巖及頁巖;泥盆系舒家坪組(D1s)的灰?guī)r、灰色薄層至中厚層狀石英砂巖,含泥質(zhì)石英砂巖及砂質(zhì)頁巖。

      2 礦體特征

      獨山維寨銻礦主要賦存于蕊然溝斷裂形成的裂隙中,礦體的產(chǎn)出嚴(yán)格受到斷裂的控制,沿斷層帶產(chǎn)出,輝銻礦呈針狀、柱狀的自形—半自形晶嵌布在裂隙中。礦石的結(jié)構(gòu)主要為脈狀構(gòu)造,發(fā)射性構(gòu)造、網(wǎng)絡(luò)狀構(gòu)造、浸染狀構(gòu)造等。

      區(qū)內(nèi)的礦石的礦物組成比較簡單,以輝銻礦為主,次為銻華及銻赭石等,脈石礦區(qū)以石英為主,次為方解石、黃鐵礦、少量的白云巖和極少量的粘土礦物等。

      區(qū)內(nèi)的圍巖蝕變主要為硅化,分布較廣,主要見于區(qū)內(nèi)泥盆系、志留系的灰?guī)r、砂巖等層簡構(gòu)造帶。此外,在斷層帶中可以看見輕微的黃鐵礦化及碳酸鹽化。

      3 成因探討

      (1)礦源條件。區(qū)域地質(zhì)資料顯示,區(qū)內(nèi)無巖漿活動,故礦區(qū)的成礦與巖漿作用無關(guān),然而礦區(qū)的構(gòu)造發(fā)育強烈,蕊然溝斷裂活動性強,多期性,為礦區(qū)成礦提供熱源,容礦空間等,其成礦過程中發(fā)揮著巨大作用,區(qū)內(nèi)的銻礦為構(gòu)造動力成礦。礦源巖是動力成礦必不可少的物質(zhì)基礎(chǔ),其中成礦元素的含量、性質(zhì)和存在形式尤為重要。成礦元素的含量愈高,對成礦愈加有利;成礦元素的性質(zhì)以兩極元素為佳,活潑性愈強,愈易活化遷移,愈弱,愈易殘留原地富集[1]。維寨銻礦的含礦層為中、下志留統(tǒng)的翁項群的泥質(zhì)砂巖,泥質(zhì)灰?guī)r、生物灰?guī)r等。該礦區(qū)的礦源來自于中、下志留統(tǒng)的地層或者下伏地層。

      (2)構(gòu)造動力條件。區(qū)內(nèi)蕊然溝斷裂活動性強,具有多期性特征,多期構(gòu)造活動有利于礦區(qū)的銻礦的疊加。

      (3)成礦流體條件。區(qū)內(nèi)成礦流體的介質(zhì)為成礦物質(zhì)大規(guī)模地卷入活化需要大通量的熱水流體的循環(huán)[2]。據(jù)成礦流體性質(zhì)分析,本區(qū)成礦熱液主要來源于大氣降水,成礦熱液屬低溫、中低鹽度、弱酸性、硫酸鹽型地下水熱液。此外,蕊然溝斷裂的擠壓作用,圍巖為海相沉積物,在被擠壓的過程中,釋放出以鹵化物為主的鹵水,鹵水進過加溫,形成熱液,萃取圍巖中的Sb元素,與S元素形成含輝銻礦(Sb2S3)的溶液。熱液在蕊然溝斷裂及次級斷裂中停留,形成銻礦。

      (4)富集條件。區(qū)內(nèi)蕊然溝斷裂及分支斷層較發(fā)育,沿斷層走向不斷呈現(xiàn)分支、閉合、再分支的復(fù)雜變化,有利于成礦溶液的富集。翁項群的上部地層為深灰色中厚呈泥質(zhì)石英砂巖夾泥巖,形成蓋層,有利于成礦。

      (5)礦床形成過程。蕊然溝斷裂主要有兩次構(gòu)造運動,其構(gòu)造運動對礦區(qū)成礦有著重要的意義。圍巖在先期的擠壓作用下,圍巖被磨碎,形成構(gòu)造角礫巖,碎斑巖及斷成泥;產(chǎn)生一些層間小斷裂。由于斷裂的擠壓作用,圍巖為海相沉積物,在被擠壓的過程中,釋放出以鹵化物為主的鹵水,鹵水沿著裂隙帶向下滲透,蕊然溝斷裂在運動過程中提供熱源,使圍巖中有用組分活化轉(zhuǎn)移,形成含礦熱液。含礦熱液在蕊然溝斷裂產(chǎn)狀變緩處,與其他次級斷裂相交處,層間斷裂及次級斷裂中停留成礦,形成單一的脈狀輝銻礦。

      白堊世晚期,由于南北向左旋直扭性質(zhì)的斷塊構(gòu)造活動日益增強,導(dǎo)致了燕山運動的發(fā)生。燕山期是本區(qū)構(gòu)造發(fā)生,發(fā)展,成熟的主要構(gòu)造期,它強化、改造燕山期以前的構(gòu)造,形成了區(qū)域內(nèi)現(xiàn)至今所見的地質(zhì)構(gòu)造基礎(chǔ)。在強烈燕山運動作用下,蕊然溝斷裂進一步改造、發(fā)展,斷層帶發(fā)育各種張性、扭性裂隙等。斷裂帶屬于一種應(yīng)變軟化帶,當(dāng)巖石不能以整體變形去適應(yīng)或調(diào)節(jié)所承受的區(qū)域應(yīng)力差時,在巖石某些薄弱部位便出現(xiàn)局部應(yīng)力集中,溫度升高、體積縮小,巖石礦物發(fā)生塑性流動及動態(tài)重結(jié)晶,一些含水礦物脫水并與巖石中排出的結(jié)構(gòu)水、間隙水一起形成含礦熱液。含礦熱液沿著蕊然溝斷裂遷移,在成礦熱液物理化學(xué)條件發(fā)生巨大變化而使大量輝銻礦結(jié)晶析出,并富集在蕊然溝斷裂形成的裂隙空間處,形成維寨銻礦床。

      4 結(jié)論

      (1)維寨銻礦是一個中低溫?zé)嵋旱V床,礦床產(chǎn)在志留系中的翁項群中,礦體受到礦區(qū)蕊然溝斷裂的控制,多為二向至三向延伸,如脈狀等,礦石礦物成分簡單,主要為輝銻礦;脈石礦物主要為石英砂巖和方解石。圍巖蝕變強,主要為硅化、碳酸鹽化和黃鐵礦化等。

      (2)蕊然溝斷裂在礦床的成礦過程中主要是動力的提供者,斷裂的多期運動為熱液提供動力,儲礦空間,對礦體的產(chǎn)出嚴(yán)格控制。蕊然溝斷裂有兩次主要的構(gòu)造活動,對成礦起著積極的意義。先期的壓扭性斷裂形成構(gòu)造角礫巖及一些層間裂隙及破碎帶,形成了形成單一的脈狀輝銻礦。燕山期運動,蕊然溝斷裂繼續(xù)改造,發(fā)育張性裂隙,為含礦熱液提供了良好的空間條件,形成不規(guī)則銻礦脈體。

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