劉方方 宴國龍 劉國榮 祁小軍
摘要:夜長坪鉬礦床位于華北地臺南緣洛南-欒川推覆帶近東西向構(gòu)造帶與北東向構(gòu)造帶的交匯部位,夾于南側(cè)洛南-欒川斷裂帶與北側(cè)潘河-馬超營斷裂帶之間。該區(qū)位于夜長坪—八寶山,鐵、鉬、銀成礦帶。區(qū)內(nèi)礦產(chǎn)資源比較豐富。文章通過礦區(qū)地質(zhì)特征、地球化學(xué)特征及礦石礦物綜合研究,總結(jié)礦床成因,提出找礦思路及找礦標(biāo)志。同時將礦區(qū)的蝕變類型、礦物組合,礦物來源等進(jìn)行綜合研究,提出該礦床成礦類型和找礦潛力。
關(guān)鍵詞:夜長坪鉬礦、地質(zhì)特征、找礦標(biāo)志、礦床成因
夜長坪鉬礦床位于華北地臺南緣洛南-欒川推覆帶近東西向構(gòu)造帶與北東向構(gòu)造帶的交匯部位(毛冰、葉會壽,2012年),夾于南側(cè)洛南-欒川斷裂帶與北側(cè)潘河-馬超營斷裂帶之間。該區(qū)位于夜長坪—八寶山,鐵、鉬、銀成礦帶(宴國龍等,2012年),行政區(qū)劃屬三門峽市盧氏縣木桐鄉(xiāng)管轄。夜長坪鉬礦床是東秦嶺鉬成礦帶中的大型斑巖—矽卡巖型高—中溫?zé)嵋旱V床(肖光富等,2014年),迄今為止周邊發(fā)育多個大中型礦床。
1 區(qū)域地質(zhì)概況
礦區(qū)主要發(fā)育震旦亞界長城系熊耳群安山玢巖、流紋斑巖和薊縣系白云巖地層,次為寒武系千枚巖、片巖、第三系礫石層、含礫粘土層和第四系含礓黃土及河床砂石沖積層。區(qū)內(nèi)巖漿巖活動除晉寧期大規(guī)模火山活動外,印支期—燕山早期有正長巖類脈巖的侵八,燕山期有小的超淺成的中酸性斑巖體侵入。燕山期小的超淺成中酸性斑巖體受緯向系和新華夏系構(gòu)造復(fù)合控制,與本區(qū)內(nèi)生金屬礦床的生成有著密切的關(guān)系。
2 礦區(qū)地質(zhì)特征
2.1 礦區(qū)地層
礦區(qū)內(nèi)出露地層主要為:中元古界官道口群龍家園組(Pt2l)、巡檢司組白云巖(Pt2x)和少量第四系(Q)。
龍家園組占礦區(qū)面積四分之三左右,出露為中段上部和上段地層。鉬礦床即賦存于該組地層中,巖性主要為硅質(zhì)條帶白云巖。巡檢司組占礦區(qū)面積四分之一左右,分布于雞籠山—賀家洼一線及其兩側(cè)。本區(qū)出露不完整,與下伏龍家園組呈整合關(guān)系,第四系為沖積的黃土、亞粘土和坡積、殘積及河床砂礫石等。
2.2 礦區(qū)構(gòu)造
夜長坪礦區(qū)位于潘河-馬超營深大斷裂西延部分南側(cè),構(gòu)造較為發(fā)育,以近東西向斷裂和褶皺為主,斷裂構(gòu)造分為兩組,即近東西向、北北東向斷裂,其余為次級斷裂,北北東向斷裂疊加于近東西向構(gòu)造之上,不同程度的切斷近東西向斷裂和褶皺。褶皺構(gòu)造主要有夜長坪背斜和雞籠山向斜,其中夜長坪背斜軸線通過夜長坪村,走向280~290°,軸面北傾,傾角75°±。軸部地層為龍家園組地層。北翼地層傾角緩,10~30°;南翼較陡,50~70°。在背斜南翼存在一短軸背斜,這一短軸背斜控制著夜長坪巖體和鉬礦體的分布。
2.3 礦區(qū)巖漿巖
礦區(qū)內(nèi)出露地表的巖體不發(fā)育。區(qū)內(nèi)分布的巖漿巖主要為燕山期花崗斑巖,次為印支期正長巖脈。
燕山期花崗斑巖有兩期次的侵入:早期在深部侵入的矽化鉀長花崗斑巖,其特征是強烈的矽化蝕變,礦化存在于矽化蝕變帶及外圍;淺部晚期侵入的鉀化石英斑巖不存在礦化,并穿插破壞礦體。
2.4 礦區(qū)地球物理特征
1、磁異常特征
礦區(qū)磁異常形態(tài)近一隨園形,長軸近東西,長1400m,南北寬1200m。北邊出現(xiàn)負(fù)磁異常。似二度體量板法計算出剖面曲線與實測曲線吻合較好。經(jīng)鉆探驗證,引起磁異常的磁性地質(zhì)體呈“八”字型產(chǎn)出是與客觀實際相吻合,與礦體產(chǎn)出形態(tài)基本一致,具體表現(xiàn)為:上層礦體由于受礦化后期鉀化石英斑巖的浸入,使礦體中段部分沖斷或變薄,礦體被分成兩段,并個自外傾。因此本區(qū)用磁法找礦是有較的。
2、激電異常特征
礦區(qū)及外圍存在4個激電異常,分別為GY1、GY2、GY3、GY4,其中工程驗證GY4異常分布于夜長坪隱伏鉬礦體上方,為礦致異常,其它異常均分布于礦區(qū)外圍。通過類比分析,四個激電異常所處地質(zhì)構(gòu)造環(huán)境一致,并且具備相似激化率強度。由此推斷在夜長坪鉬礦區(qū)外圍存在隱伏鉬礦體,具較好的找礦前景
3 礦床地質(zhì)特征
3.1 礦體特征
礦區(qū)礦體是以鉬為主,并伴生鎢的隱伏斑巖-矽卡巖型礦床,區(qū)內(nèi)自上而下可圈定3個隱伏大透鏡狀矽卡巖型鉬礦層和2個似層狀斑巖型鉬礦層,編號依次為Ⅰ、Ⅱ-1、Ⅲ-1及Ⅱ-2、Ⅲ-2。鉬礦層賦存于震旦亞界薊縣系龍家園組(Pt2l)地層與燕山期侵入的隱伏中酸性花崗斑巖體的內(nèi)外接觸帶及巖體中。
Ⅰ號矽卡巖鉬礦層分布于礦區(qū)淺部,與Ⅱ-1號矽卡巖鉬礦層以鉀化石英花崗斑巖、矽卡巖化白云巖分隔,Ⅱ-2斑巖型鉬礦層即分布于Ⅰ號與Ⅱ-1號矽卡巖鉬礦層分層鉀化石英花崗斑巖內(nèi);Ⅲ-1號矽卡巖鉬礦層分布于礦區(qū)深部,與Ⅱ-1號矽卡巖鉬礦層以鉀長花崗斑巖、矽卡巖化白云巖分隔,Ⅲ-2斑巖型鉬礦層即分布于Ⅲ-1號與Ⅱ-1號矽卡巖鉬礦層分層鉀長花崗斑巖內(nèi)。
3.2 礦石礦物成分
礦石中礦物由金屬和非金屬礦物組成。主要金屬礦物為輝鉬礦、鉬鎢礦、磁鐵礦、黃鐵礦、褐鐵礦,其次為白鎢礦、閃鋅礦等;非金屬礦物主要為透輝石、透閃石、白云石、方解石、長石、石英等,其次為玉髓、蛇紋石、綠泥石等和其他碳酸鹽礦物等。
輝鉬礦:輝鉬礦在礦石中主要以單晶片存在,少部分呈集合體狀,形態(tài)以細(xì)片狀為主,部分呈絲狀、毛發(fā)狀、蠕蟲狀等,主要呈星散狀—星點、堆狀分布,其次呈稀疏浸染狀、脈狀、帶狀分布。礦石中輝鉬礦粒度細(xì)是本區(qū)礦石的主要特點之一(見照片1、照片2)。
白鎢礦:白鎢礦在礦石中呈星點狀分布,局部呈星散狀分布,很少量呈帶狀分布,呈半自形粒狀,大部分分布于非金屬礦物粒間,少部分與輝鉬礦形成連生和包裹關(guān)系。
黃鐵礦:礦石中含量較少,多為半自形粒狀,呈星點狀分布,與黃銅礦、方鉛礦、閃鋅礦關(guān)系密切,在個別黃鐵礦中有輝鉬礦包裹。
3.3 礦石結(jié)構(gòu)構(gòu)造
礦石結(jié)構(gòu)
1、矽卡巖型礦石
(1)半自形粒狀結(jié)構(gòu):部分透輝石、方解石、螢石、白云石、白鎢礦等呈此結(jié)構(gòu)。
(2)它形粒狀結(jié)構(gòu):部分石英、閃鋅礦、方鉛礦、白云石、白鎢礦等呈此結(jié)構(gòu)。
(3)包含結(jié)構(gòu):部分輝鉬礦包裹于方解石、石英、白鎢礦中。
(4)固溶體分離結(jié)構(gòu):黃銅礦呈細(xì)粒狀包裹于閃鋅礦中,這種結(jié)構(gòu)是固溶體分離形成。
2、斑巖型礦石
(1)自形—半自形粒狀結(jié)構(gòu):鉀長石和部分黃鐵礦等礦物呈此結(jié)構(gòu)。
(2)它形粒狀結(jié)構(gòu):黃鐵礦、黃銅礦和石英等呈此結(jié)構(gòu)。
(3)斑狀結(jié)構(gòu):巖石中鉀長石、石英的粒度差異很大,粗粒鉀長石、石英散布于微細(xì)粒長石和基質(zhì)中,是花崗斑巖的特征結(jié)構(gòu)。
(4)片狀結(jié)構(gòu):礦石中的目的回收礦物輝鉬礦呈片狀結(jié)構(gòu)。
礦石構(gòu)造
1、矽卡巖型礦石
(1)星點狀、星散狀構(gòu)造:輝鉬礦及其它金屬礦物呈星點狀、星散狀分布。
(2)浸染狀構(gòu)造:部分輝鉬礦、磁鐵礦呈浸染狀分布于礦石中,這種輝鉬礦呈發(fā)絲狀、放射狀等。
(3)集合體狀構(gòu)造:輝鉬礦呈集合體分布于脈石粒間。
(4)脈狀構(gòu)造:方解石、石英、螢石等呈細(xì)脈狀充填于巖石裂隙中。
2、斑巖型礦石
(1)星散狀構(gòu)造—浸染狀構(gòu)造:礦石中金屬礦物分布不均勻,大部分呈星散狀分布,局部呈浸染狀分布。
(2)集合體狀構(gòu)造:輝鉬礦多呈集合體狀分布于巖石裂隙及其它礦物粒間。
(3)帶狀構(gòu)造:輝鉬礦、黃鐵礦等金屬礦物呈帶狀分布,形成帶狀構(gòu)造。
4 找礦標(biāo)志
(1)巖相標(biāo)志:礦區(qū)礦層主要賦存于矽卡巖帶和隱伏鉀長花崗斑巖體內(nèi),矽卡巖礦層與鉀長花崗斑巖體侵入關(guān)系密切,該巖體提供了成礦熱源及物質(zhì)來源。因此,矽卡巖帶及隱伏鉀長花崗斑巖體可作為直接找礦標(biāo)志。
(2)礦化蝕變標(biāo)志:早期礦化蝕變以黃鐵礦化、鉬鎢礦化、弱透閃石矽卡巖化為特征;中期礦化蝕變以黃鐵礦化、黃銅礦化、強透閃石和透輝石矽卡巖化,伴隨強硅化,往往呈網(wǎng)脈狀產(chǎn)出;晚期礦化蝕變以粗晶黃鐵礦化為特征,同時伴隨強烈的高齡土化、綠泥石化、方解石化、重晶石化和少量的石膏礦化,多呈脈狀產(chǎn)出。其中早、中期礦化蝕變作用與鉬礦化關(guān)系密切,對區(qū)內(nèi)找礦預(yù)測具有指導(dǎo)意義,是尋找鉬礦的直接標(biāo)志。
(3)地球物理找礦標(biāo)志:經(jīng)工程驗證礦區(qū)磁異常由含磁鐵礦鉬礦體與隱伏鉀長花崗巖疊加引起。北部高值區(qū)即為夜長坪礦區(qū)。因此磁異常、激電異常及高極化率異常為區(qū)內(nèi)鉬礦重要的找礦標(biāo)志。
5 結(jié)論
夜長坪鉬礦床深部含礦的花崗斑巖具有高硅、高鉀、富堿的特征,屬于鈣堿性系列的I型花崗巖,與成礦帶上與成礦有關(guān)的花崗巖一致,因此推斷深部含礦花崗斑巖體與成礦有關(guān),應(yīng)為成礦母巖,而淺部無礦花崗斑巖與成礦無關(guān)。
夜長坪鉬礦區(qū)褶皺、斷裂構(gòu)造的多期次復(fù)合運動,為多期次巖漿侵入就位,提供了空間,含礦巖漿沿著近EW向與NE-NNE向斷裂的交匯處上升,并在深部侵位形成花崗斑巖體,同時也分異出中高溫、中—低鹽度與高鹽度并存、低密度、的含礦流體,隨著成礦流體的遷移和演化,溫度降低后,溫度下降,輝鉬礦溶解度隨溫度的下降而減小的幅度最大,最終導(dǎo)致鉬的大量沉淀析出,在圍巖性質(zhì)、構(gòu)造控制作用下,形成了夜長坪斑巖-矽卡巖型鉬(鎢)礦床。
礦床形成伴隨著巖漿巖侵入分異演化過程,首先形成了區(qū)內(nèi)沉積巖地層的矽卡巖化,隨之,巖漿熱液中攜帶的高溫含礦流體,進(jìn)入巖體外接觸帶矽卡巖化區(qū),并形成矽卡巖型鉬礦層,同時,隨著巖漿巖的冷凝,含礦流體在巖體內(nèi)局部形成斑巖型鉬礦層。隨后,歷經(jīng)多次巖漿侵入演化活動,最終完成該區(qū)鉬礦床成礦作用的全過程。
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作者簡介:劉方方(1984年10月3日--),女,漢族,湖北隨州人,本科,助理工程師,長期從事地質(zhì)礦產(chǎn)勘查和研究工作。