陳尚峰吳瀾
(1.湖南省湘南地質勘察院 湖南郴州 423000 2.湖南柿竹園有色金屬有限責任公司 湖南郴州 423037)
瑤崗仙礦田礦床類型及成因分析
陳尚峰1吳瀾2
(1.湖南省湘南地質勘察院 湖南郴州 423000 2.湖南柿竹園有色金屬有限責任公司 湖南郴州 423037)
瑤崗仙酸性-超酸性鋁過飽和鈣堿系列復式巖株富含W、Sn、Cu、Pb、Zn等成礦元素,為礦床的形成提供了豐富的物質來源,為區內成礦母巖。區內礦床系同一巖漿成礦作用下在不同部位形成不同類型金屬礦化的產物。本文根據礦田現有地質資料,在對礦床類型進行劃分的基礎上,對礦床成因作了初步探討。
地質特征;礦床類型;控礦因素;成礦母巖;瑤崗仙
本區位于湘東南加里東褶皺隆起帶的南部,南嶺有色金屬成礦帶及邵陽-郴州深大斷裂帶與炎陵-長城嶺大斷裂帶的交匯部位,是湖南巖漿鎢錫成礦(Ⅰ)帶中香花嶺-騎田嶺-瑤崗仙鎢錫多金屬成礦帶的重要組成部分區內地層從震旦系至第四系除奧陶系、志留系、第三系外均有出露,其中震旦系-寒武系為一套厚度巨大的復理石、類復理石建造,為區內基底地層,是裂隙充填型鎢錫鉛鋅銀礦的有利圍巖;泥盆系由濱海相碎屑巖和淺海相碳酸鹽巖組成,碳酸鹽巖是接觸交代型、充填-交代型鎢錫鉬鉍礦的有利圍巖。區內巖漿活動頻繁,具有多期次多階段活動的特點,從加里東期至燕山期形成如諸廣山、彭公廟、千里山、瑤崗仙等不同時期不同類型不同規模的花崗巖,其中尤以燕山期巖漿活動最為強烈、巖體中W、Sn、Pb、Zn等微量元素豐富,為形成區內豐富的礦產資源奠定了物質基礎。本區構造運動活躍,具明顯的階段性和繼承性,主要經歷了加里東運動、印支運動及燕山運動。

圖1 瑤崗仙地區區域地質礦產略圖
礦田出露地層有寒武系、泥盆系、石炭系、三疊系及侏羅系。其中寒武系主要見于瑤崗仙背斜的核部,為一套淺變質碎屑巖、泥質巖石組成的類復理石建造;泥盆系-石炭系主要分布于瑤崗仙背斜兩翼及傾伏端,由濱海相碎屑及淺海相碳酸鹽巖組成,與下伏地層呈角度不整合接觸;三疊系-侏羅系分布在瑤崗仙背斜北西翼,主要為一套濱海沼澤相陸源含煤碎屑沉積;與下伏地層呈不整合接觸或斷層接觸。泥盆系可分為中統跳馬澗組、棋梓橋組與上統佘田橋組,跳馬澗組是黑鎢礦礦床賦礦圍巖之一,也是砂巖細脈帶型白鎢礦礦床的賦存層位;而棋梓橋組是矽卡巖型白鎢礦礦床的主要賦礦地層。礦田內燕山期巖漿活動強烈,主要有燕山早期的瑤崗仙復式巖體,該巖體侵入在瑤崗仙背斜軸部,大部分呈隱伏狀態,地表僅出露蛤蟆石、向陽林等五個呈巖株狀產出的面積約1.2km2的侵入體,根據巖體間接觸關系和巖石學特征將瑤崗仙巖體劃分為三個期次,即第一期的粗粒黑云母鉀長花崗巖、第二期的細粒斑狀二長花崗巖和第三期的石英斑巖,鋯石同位素年齡值分別為155.4、157.6、158.4(Ma/SHRIM)。巖石屬酸性-超酸性鋁過飽和鈣堿系列花崗巖,為同源巖漿分異演化的產物。巖體中W、Sn、Cu、Pb、Zn等成礦元素含量高于維氏值數倍到數十倍,與成礦關系密切,為區內成礦母巖。花崗巖主要礦物成分有長石、石英、黑云母、白云母,次要礦物有石榴石、鋯石、磷灰石、螢石及毒砂、輝鉬礦、閃鋅礦、黑鎢礦、白鎢礦等。礦田內構造發育,褶皺構造主要為瑤崗仙短軸背斜(向SW傾伏);斷裂構造主要有三組:NE向、NW向、NWW-近EW向斷層,其中NWW-近EW向斷層為礦田內最重要的控礦與容礦構造。區內 W、Sn、Pb、Zn、Cu、Ag、F、Be、As等化探異常形態規則,分帶清晰,強度高、異常面積大(30~64km2)、濃集中心明顯,異常圍繞瑤崗仙巖體及沿NW-NWW向斷裂構造分布,其中Ag、W的NAP值>1000,Sn、Pb、Zn、Cu 的 NAP 值 80~260;且黑鎢礦、白鎢礦及錫石等重砂異常與化探異常吻合好。

圖2 瑤崗仙礦田地質略圖
3.1 矽卡巖型白鎢礦床
白鎢礦體主要賦存于棋梓橋組灰巖與巖體接觸帶之矽卡巖中(圖3),由和尚灘礦段及燕子窩礦段組成。礦體呈層狀、似層狀,與地層產狀基本一致。其中和尚灘礦段礦體走向 NE30~35°,傾向SE、傾角 30~35°,走向長約1450m,延深180~1433m,平均厚度9m,WO3平均品位0.290%。燕子窩礦段礦體走向 NE60°,傾向 SE、傾角 30~40°,走向長約 650m,延深210~485m,平均厚 12m,WO3平均品位 0.145%。

圖3 和尚灘白鎢礦區2勘探線(中段)剖面圖
3.2 石英脈型黑鎢礦床
礦體呈脈狀產于花崗巖體內外接觸帶,成組成帶分布,全區共探出黑鎢礦脈249條,根據礦脈空間展布特征分為NNW、NW、NWW三組,各礦脈具大致等間距出現的特征,礦脈總體傾向南西、傾角60~85°,走向長數 10~1400m,厚 0.10~1.80m,延深數 10~1300m,以 1、115、510 為代表。脈體形態復雜,呈脈狀、網脈狀、束狀、折線狀等,礦脈常分支復合、尖滅再現或尖滅側現。礦脈在垂直方向上地表及淺部礦脈分布較多,礦脈厚度小;深部礦脈分布較少,礦脈厚度相對較大,礦脈群從上向下具有較典型的脈鎢礦床“五層樓”特征:即線脈-薄脈-中脈-大脈-根脈變化特點。主要金屬礦物為黑鎢礦,次為毒砂及少量錫石、黃銅礦、黃鐵礦、方鉛礦、閃鋅礦、輝鉍礦、輝鉬礦等;非金屬礦物主要為石英,次為少量黑云母、白云母、鋰云母、螢石、長石、電氣石等。礦石結構為粗-細粒自形-他形晶結構;礦石構造為團塊狀、細脈狀、浸染狀及梳狀等。礦石類型以石英-黑鎢礦-硫化物型、石英-黑鎢礦-錫石(輝鉬礦)-硫化物型為主。
3.3 砂頁巖細脈型白鎢礦床
礦體呈層狀-似層狀賦存于泥盆系中統跳馬澗組石英砂巖及粉砂質頁巖中,走向長約1000m,平均厚38m,WO3平均品位0.137%。礦體常由長石-石英、石英-硫化物等多種細網脈組成,脈幅一般10~20mm。金屬礦物主要有白鎢礦、次有錫石、輝鉬礦、磁黃鐵礦、閃鋅礦、黃銅礦、毒砂、黃鐵礦、方鉛礦、輝鉍礦等;非金屬礦物主要有石英、次為長石、方解石、螢石、電氣石、綠柱石、榍石、白云母、尖晶石等。
3.4 中溫熱液充填型銀鉛鋅礦床
礦體主要呈脈狀產于寒武系淺變質巖中,受斷裂破碎帶控制,具一定規模的礦脈達16條,其走向NW-NWW,傾向SW、傾角55~80°,走向長1300~1500m,厚1.0~1.7m。各礦脈大致平行排列,并具膨大縮小現象。礦體中有益組分主要為 Ag、Pb、Zn,伴生有益組分為 Au、Sb、As、Cd 等,礦床平均品位Ag 142×10-6、Pb 1.99%、Zn 0.83%。金屬礦物主要有方鉛礦、閃鋅礦、黃鐵礦,次有毒砂、磁黃鐵礦、黃銅礦等。
4.1 地層及巖性因素
礦體主要賦存于寒武系、泥盆系跳馬澗組硅鋁質巖石破碎帶及泥盆系棋梓橋組含泥質灰巖中,地層中 Ag、Pb、W、Sn、Bi、As含量是維氏值的數倍至數百倍,元素的原始富集為礦床形成提供了部分礦質來源。
4.2 構造因素
區內NW-NWW向斷裂構造與礦體的形成關系極為密切,它控制了脈狀礦體的規模、形態、產狀與展布特征。該組斷裂多期、多次活動為礦液提供了良好的運移通道及礦質沉淀的有利賦存空間。同時巖體接觸帶的產狀及形態控制了部分矽卡巖型礦體的規模、形態和產狀。

表1 地層主要微量元素含量表(10-6)
4.3 巖漿巖因素
瑤崗仙黑云母花崗巖在演化進程中本身攜帶有較豐富的W、Sn、Pb、Zn、Cu等成礦元素及B、F、H2s、As等礦化劑與揮發組分,在同熔地層時也不斷有W、Sn、Pb、Zn元素的聚集,形成成礦物質的初始富集富,巖漿的深入演化促使區內成礦物質不斷分異富集,使W、Sn、Pb、Zn含量分別達到維氏值的57倍、33倍、7倍與4倍(表2),多次的巖漿活動不但在巖體內、近巖體處形成了瑤崗仙與和尚灘兩個大型鎢礦床,也為其相對外帶的銀水壟銀鉛鋅礦等礦床的形成提供了豐富的物質來源。瑤崗仙黑鎢礦床與和尚灘白鎢礦床的輝鉬礦Re-Os等時線年齡分別為(158±1.2)Ma和(160±3.3)Ma,表明兩種鎢礦化是同一地質時期產物。

表2 巖體中微量元素含量表(10-6)
本區礦床的礦石礦物(黃鐵礦、閃鋅礦、輝鉬礦)δ34S值介于-2.02~+1.04‰之間,均值-0.41,彌散度3.06,均一化程度高,具典型的塔式分布;礦石鉛同位素206Pb/204Pb的比值 18.574、207Pb/204Pb 15.734、208Pb/204Pb 38.964、Th/U 3.89,表明樣品屬于克拉通化地殼區內;包裹體氫、氧同位素δD水(‰)-53.8~-70.0‰,δ18O水(‰)5.81~6.8‰,屬巖漿水范圍,礦石鉛的模式年齡與本區燕山期花崗巖侵入時間基本一致,說明本礦區鉛主要來源于花崗巖、巖體在侵入過程中也有圍巖鉛的加入。因此,本礦田礦床的形成是在同一巖漿成礦作用下,在不同部位不同距離不同巖性中形成不同類型金屬礦化的產物。
P618.67
A
1004-7344(2016)23-0181-02
2016-7-13
陳尚峰(1985-),男,助理工程師,本科,主要從事地質礦產勘查及區域地質調查工作。
吳瀾(1987-),女,助理工程師,本科,主要從事地質礦產勘察工作。