崔立峰,陳明輝,2,鮑振襄,包覺敏
(1.湖南省有色地質(zhì)勘查局二四五隊(duì),湖南 吉首416000;2.中南大學(xué)地球科學(xué)與信息物理學(xué)院,長沙 410083;)
渣滓溪大型脈狀銻礦中鎢礦化產(chǎn)出地質(zhì)特征及找礦遠(yuǎn)景
崔立峰1,陳明輝1,2,鮑振襄1,包覺敏1
(1.湖南省有色地質(zhì)勘查局二四五隊(duì),湖南 吉首416000;2.中南大學(xué)地球科學(xué)與信息物理學(xué)院,長沙 410083;)
渣滓溪大型脈狀銻礦中異體共生有白鎢礦化,受同一層位(巖性)、不同構(gòu)造期次(類型)控制。礦區(qū)位于2條NE向區(qū)域性逆沖斷層所挾持的抬升斷塊內(nèi),岀露地層為新元古界板溪群五強(qiáng)溪組淺變質(zhì)的碎屑-火山碎屑沉積巖;已發(fā)現(xiàn)含鎢礦化(體)層28層,層控(巖控)特征明顯;白鎢礦化主要呈細(xì)脈狀產(chǎn)于巖石節(jié)理裂隙中。銻礦化富集段亦為鎢礦脈富集段,鎢與銻為同源不同期的產(chǎn)物。構(gòu)造應(yīng)力是完成元素活化、遷移和沉淀富集的主要成礦機(jī)制,礦床屬于動(dòng)力變質(zhì)熱液成因。區(qū)內(nèi)含鎢(體)層眾多,成礦空間較大,具有側(cè)伏延深、分段富集的特點(diǎn),其找礦前景較好。
渣滓溪銻礦;白鎢礦化;鎢銻時(shí)空關(guān)系;找礦前景;湖南省
渣滓溪銻礦床為華南地區(qū)著名的大型脈狀充填銻礦床[1-3]。礦區(qū)位于湖南省安華縣西南的奎溪鄉(xiāng)境內(nèi),此礦早在1906年即被發(fā)現(xiàn)并開采,上世紀(jì)50年代成立渣滓溪銻礦。1984年以前,礦山在開采銻的同時(shí)兼采鎢。1985年至今,由于鎢資源不清,礦山專采銻。
區(qū)內(nèi)的鎢礦地質(zhì)研究工作相對較弱,主要有1982年湖南有色地質(zhì)二四五隊(duì)在對渣滓溪銻礦評價(jià)的同時(shí)進(jìn)行了白鎢礦的調(diào)查①,結(jié)論是“礦體規(guī)模小而復(fù)雜,礦化極不均勻,可作為采銻的同時(shí)兼采鎢”;2008年湖南省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局四一八隊(duì)在實(shí)施《湖南省安化縣渣滓溪銻(鎢)礦接替資源勘查》工作中,發(fā)現(xiàn)白鎢礦化(體)層26層,可圈出工業(yè)礦體的有11個(gè)層,探獲334鎢資源量13 401 t②,結(jié)論是“礦體小而不規(guī)則,礦化極不均勻,并建議礦山邊采邊探”。 2012年渣滓溪礦業(yè)有限公司查明礦化層28層,圈定鎢礦體22個(gè),礦體的平均厚度為2.04 m,其平均品位為w(WO3)=0.824%,有進(jìn)一步找礦的潛力。
礦區(qū)位于揚(yáng)子板塊與華南板塊交接部位,雪峰弧形構(gòu)造成礦帶中段南側(cè)。區(qū)域出露地層主要為新元古界板溪群一套厚大的淺海相淺變質(zhì)的碎屑巖和火山碎屑巖系,白鎢礦化層主要賦存于板溪群五強(qiáng)溪組上段,即五強(qiáng)溪組沉積時(shí)期最后一次火山噴發(fā)期形成的火山碎屑巖系中③。
區(qū)內(nèi)斷裂構(gòu)造發(fā)育,主要為NE向逆沖斷層,與NE向斷層近于垂直的成組成帶出現(xiàn)的NW-NWW向的次級扭裂面(平移斷層)。前者為區(qū)域主要導(dǎo)礦構(gòu)造,后者則為渣滓溪銻礦脈的容礦構(gòu)造;白鎢礦化主要賦存于與巖層近于垂直的NW-NWW向節(jié)理裂隙及層間節(jié)理裂隙內(nèi)。
區(qū)內(nèi)巖漿活動(dòng)微弱,僅在礦區(qū)外圍見有2條云煌巖脈,與成礦無關(guān)。
2.1 地層特征
礦區(qū)岀露地層主要由紋層狀板巖、凝灰質(zhì)板巖和層凝灰?guī)r夾石英巖狀砂巖、長石石英砂巖、凝灰質(zhì)砂巖組成,屬板溪群五強(qiáng)溪組;地層厚度1 085.26~1 533.5 m。依其沉積韻律、巖性及巖石組合,區(qū)內(nèi)地層可劃分為二段11層①。其中,第一巖性段(Ptbnw1)分7層,區(qū)內(nèi)出露第3—7層;第二巖性段(Ptbnw2)分四層,為礦區(qū)主要容礦層位。區(qū)內(nèi)地層特征自下而上簡述于后。
(1)五強(qiáng)溪組第一段(Ptbnw1)
第三層(Ptbnw1-3):由厚層狀雜砂巖和底部石英巖狀砂巖組成,其中夾少量凝灰?guī)r。厚度86.46 m。
第四層(Ptbnw1-4):下部為粉砂質(zhì)板巖夾厚層條帶狀雜砂巖;上部為紋層狀板巖。厚度81.16 m。
第五、第六層(Ptbnw1-(5-6)):下部為雜砂巖、凝灰質(zhì)砂巖,其中夾不穩(wěn)定的石英巖狀砂巖;上部為凝灰質(zhì)粉砂巖;全層夾凝灰質(zhì)板巖。厚度137.37~142.17 m。
第七層(Ptbnw1-7):底部為石英巖狀砂巖;其余由雜砂巖、凝灰質(zhì)砂巖組成。其間下、中部夾凝灰質(zhì)粉砂巖和凝灰質(zhì)板巖,頂部夾凝灰質(zhì)粉砂巖或凝灰質(zhì)板巖。厚度242.22~270.81 m。
(2)五強(qiáng)溪組第二段(Ptbnw2)
第一層(Ptbnw2-1):下部為石英巖狀砂巖,局部為石英砂巖;中部及上部為雜砂巖夾凝灰質(zhì)板巖;頂部為石英巖狀砂巖,局部為石英砂巖。厚度48.05~136.40 m。
第二層(Ptbnw2-2):主要由條帶狀凝灰質(zhì)板巖組成,中上部夾一層穩(wěn)定的凝灰?guī)r,全層尤其是中部夾凝灰質(zhì)粉砂巖和少量凝灰質(zhì)板巖。厚度104.75~131.72 m。
第三層(Ptbnw2-3):下部由石英砂巖、長石石英砂巖、紋層狀凝灰質(zhì)板巖、凝灰質(zhì)板巖、凝灰質(zhì)砂巖及雜砂巖組成,見3—5層紋層狀凝灰質(zhì)板巖,并以穩(wěn)定的1層紋層狀凝灰質(zhì)板巖為中上部與下部的分層巖石。中上部由中厚層狀石英砂巖夾凝灰質(zhì)砂巖、凝灰質(zhì)板巖、砂巖板巖及少量條帶狀砂質(zhì)板巖組成。厚度75.37~401.54 m。此層位為白鎢礦化層的主要容礦層,也是輝銻礦脈的主要容礦層之一。
第四層(Ptbnw2-4):底部為板巖、凝灰質(zhì)板巖;下部為層凝灰?guī)r,其中夾一層穩(wěn)定的凝灰?guī)r;上部為紋層狀或條帶狀凝灰質(zhì)板巖夾凝灰質(zhì)粉砂巖;全層夾少量凝灰質(zhì)砂巖。厚度239.88~409.64 m。
2.2 構(gòu)造特征
2.2.1 褶皺
礦區(qū)總體為單斜構(gòu)造。巖層走向40°~80°,一般為60°~75°,傾向SE,傾角42°~88°,一般為50°~65°,局部地段巖層產(chǎn)狀略有變化,形成低序次的背、向斜褶曲。在礦區(qū)東部石板沖一帶,巖層傾角變陡,為70°~80°,個(gè)別達(dá)88°甚至反向傾斜。
2.2.2 斷層
礦區(qū)斷裂構(gòu)造發(fā)育,計(jì)70余條,與銻成礦關(guān)系至為密切。構(gòu)造方向以NW-NWW為主,NE向次之。
(1)F3斷裂。出露于礦區(qū)南部的F3斷層總體走向295°,傾向NE,傾角52°~80°。此斷裂走向長2 600 m,斷裂破碎帶寬0.63~20.7 m,一般1.5~4 m,由碎裂化巖、糜棱巖、構(gòu)造角礫巖、構(gòu)造透鏡體、石英脈、銻礦化及斷層泥組成;具硅化、黃鐵礦化。斷裂帶巖石扭曲、片理化強(qiáng)烈,平行于主構(gòu)造面之次級構(gòu)造裂面發(fā)育。斷層面上陡下緩呈舒緩波狀延伸,垂直及水平斷距均為80 m左右,屬壓扭性斷層。區(qū)內(nèi)所有銻礦脈、鎢礦化層均位于該斷層上盤。F3斷層是礦區(qū)主要配(運(yùn))礦斷裂構(gòu)造。
(2)NW-NWW向平移斷層。位于F3斷裂上盤,成組成帶分布。此類斷層走向290°~330°,傾向NE,傾角58°~85°,局部反向;斷面上見5°~25°的近水平擦痕。此類斷層走向長44~804 m,傾向上一般大于225 m,最大延深大于1 000 m,為其走向長度1.5~5倍。斷層面平直光滑,旁側(cè)平行裂隙發(fā)育。斷裂破碎帶較緊閉,片理化較強(qiáng),一般寬度小于0.5 m,常見小透鏡狀或膨脹狹縮出現(xiàn)。該組斷裂結(jié)構(gòu)面具有壓、扭、張結(jié)構(gòu)面的復(fù)合特征,以扭裂面為主,是區(qū)內(nèi)的銻礦化等容礦斷裂系。
(3)NE向斷層。在石板沖礦段及礦床深部尚見到少而分散的NE向斷層,是上述NW向斷層的配套成分,走向與區(qū)域?qū)УV構(gòu)造方向一致,少數(shù)表現(xiàn)為層間斷裂裂隙。走向長一般小于200 m,破碎帶寬0.05~1.5 m,多數(shù)小于0.5 m,其結(jié)構(gòu)面特征與NW組相似,多具壓性及壓扭性特征,水平斷距一般1~10 m。
2.2.3 節(jié)理
礦區(qū)巖石中廣泛發(fā)育節(jié)理構(gòu)造,也是本區(qū)鎢礦化最重要的容礦構(gòu)造。據(jù)井下調(diào)查,含鎢礦化層的節(jié)理以走向290°~330°、傾向NE、傾角71°~81°的一組最發(fā)育,其產(chǎn)狀與巖層產(chǎn)狀近于垂直或大角度相切,為細(xì)脈型鎢礦的主要容礦構(gòu)造④;其次為走向60°~70°、傾向SE、傾角30°~55°的層間節(jié)理裂隙,也是層間脈狀鎢礦化的主要容礦構(gòu)造。
研究資料表明,走向NW-NWW向節(jié)理,其力學(xué)性質(zhì)屬于剪節(jié)理;節(jié)理產(chǎn)狀較穩(wěn)定,破裂面平直光滑,充填的白鎢礦細(xì)脈寬度較均勻,脈壁較為平整,寬度一般為1~數(shù)mm,長度為數(shù)10 cm至數(shù)m,規(guī)模甚小,發(fā)育的密集程度不一。此類節(jié)理屬于與斷層活動(dòng)有關(guān)的伴生剪節(jié)理。
圖1 渣滓溪鎢礦礦化分布圖Fig.1 Map showing distribution of scheelite mineralization in Zhazixi area1.實(shí)、推測地質(zhì)界線;2.構(gòu)造破碎帶、編號及產(chǎn)狀;3.含銻礦斷裂上下盤巖層水平錯(cuò)動(dòng)方向;4.銻礦脈、編號及產(chǎn)狀;5.鎢礦層(脈)、編號及產(chǎn)狀;6.銻(礦)勘探線位置及編號;7.鎢(礦)勘探線位置及編號
3.1 礦體形態(tài)與產(chǎn)狀特征
礦體受巖性和構(gòu)造雙重因素控制。白鎢礦化主要賦存于五強(qiáng)溪組第二段第三層的中厚層狀石英砂巖、長石石英砂巖、凝灰質(zhì)砂巖中;白鎢礦脈受層內(nèi)節(jié)理控制,沿礦層內(nèi)節(jié)理裂隙充填,呈細(xì)脈狀產(chǎn)出;白鎢礦脈產(chǎn)狀與節(jié)理產(chǎn)狀一致。其產(chǎn)狀可分為兩組,一組為20°~60°∠60°~85°,與礦(巖)層近于垂直或大角度相交,與F3產(chǎn)狀近一致;另一組為120°~160°∠45°~65°,與礦層基本平行。在控礦巖性層石英砂巖及凝灰質(zhì)砂巖中見白鎢礦礦化層28層(圖1)。
在含鎢層中,發(fā)育著沿層出現(xiàn)的陡傾斜的、疏密不等的節(jié)理裂隙充填的白鎢礦細(xì)脈、含鎢石英脈,當(dāng)這類細(xì)脈比較密集時(shí),便構(gòu)成白鎢礦體;每個(gè)含鎢層可圈出數(shù)個(gè)礦體。含鎢層沿巖層分布,呈層狀、似層狀,產(chǎn)狀與圍巖一致。
白鎢礦細(xì)脈、含鎢石英細(xì)脈產(chǎn)于疏密不等的節(jié)理裂隙中,礦化不均勻至極不均勻,即使用最密的勘查工程間距圈定的礦體,也包括了其中的礦化蝕變甚至無礦夾石在內(nèi)。因此,該鎢礦的“礦體”實(shí)際上是“含礦體”,即由礦體及其間的巖性的地質(zhì)體所構(gòu)成。
礦體成透鏡狀、扁豆?fàn)?、巢狀、囊狀等?fù)雜形狀,沿含礦層走向及傾向均不連續(xù)。單個(gè)礦體走向長度小者3~10 m,大者30~50 m,最大164 m;厚度1~3 m,最厚達(dá)6.93 m,平均1.66 m;礦體的鎢含量為w(WO3)=0.117%~3.994%,最高30.61%,平均0.87%。單條白鎢礦細(xì)脈含鎢品位值w(WO3)可高達(dá)到65.25%。
3.2 礦石特征
主要礦石礦物為白鎢礦,次為輝銻礦,少量黃鐵礦,微量黑鎢礦、閃鋅礦等。非金屬礦物以石英為主,次為方解石、鐵白云石、絹云母和綠泥石。微量礦物有鋯石、磷灰石、金紅石、鈦鐵礦和柘榴石等。白鎢礦通常呈白色、米黃色,油脂光澤,在紫外光照射下常發(fā)天藍(lán)色熒光。
礦石具粒狀結(jié)構(gòu)、充填交代結(jié)構(gòu)。礦石構(gòu)造主要為浸染狀構(gòu)造和細(xì)脈狀構(gòu)造。
依據(jù)礦石礦物組合特征可將鎢礦石劃分為2個(gè)自然類型,即石英-白鎢礦型礦石、石英-輝銻礦-白鎢礦型礦石。其中,以前一種礦石類型為主要礦石類型。
3.3 圍巖蝕變
白鎢礦的圍巖蝕變單一,蝕變強(qiáng)度弱,主要為硅化,次為方解石化。蝕變范圍僅數(shù)毫米或不明顯。
3.4 成礦階段的劃分
本區(qū)鎢礦化可分為2個(gè)成礦階段,即早期石英-白鎢礦階段和后期石英-白鎢礦-輝銻礦階段;早期為主要成礦階段,后期為疊加成礦階段。礦化在NW-NWW組扭裂面的兩側(cè)最發(fā)育。
3.5 白鎢礦與輝銻礦的時(shí)空關(guān)系
(1)輝銻礦主要脈組(Ⅰ脈組)分布在白鎢礦化層最密集的地段,銻、鎢礦化的空間分布近于一致,即均產(chǎn)在F3斷層上盤,且白鎢礦化層富集地段,也是輝銻礦脈最發(fā)育地段。
(2)白鎢礦與輝銻礦同受斷裂裂隙控制,只是各自礦體賦存的斷裂裂隙級次不同、生成時(shí)間上有先后之分。構(gòu)造發(fā)育的初始階段,產(chǎn)生節(jié)理裂隙,充填白鎢礦;后期構(gòu)造活動(dòng)加劇,產(chǎn)生扭性斷裂面,充填輝銻礦。在輝銻礦脈中一般未發(fā)現(xiàn)白鎢礦,少數(shù)見有白鎢礦化者,大多呈角礫狀。由此可見,該礦中的白鎢礦早于輝銻礦生成。
(3)白鎢礦層與輝銻礦脈的容礦層位相同,只是白鎢礦的成礦比輝銻礦的成礦在巖性方面的選擇性更強(qiáng)而已。
(4)白鎢礦的生成溫度為335~235℃,輝銻礦的生成溫度290~130℃;前者為中溫,后者為中-低溫,二者屬不同成礦階段的產(chǎn)物。
(5)白鎢礦與輝銻礦都很純凈,雜質(zhì)成分含量少(表1),表明二者成礦物源一致且較單一。值得注意的是白鎢礦中含w(Sb)=0.323%,而輝銻礦中未檢出WO3。
(6)氣液包裹體成分分析結(jié)果(表2)表明,包裹體液相溶液中的變化如下:①白鎢礦中陽離子為N(Ca2+)>N(Mg2+)>N(Na+)>N(K+),陰離子為N(Cl-)>N(F-),屬Cl--Ca2+(Mg2+)-Na+型流體。②在與輝銻礦共生的石英中,N(Na+)>N(Ca2+)>N(K+)>N(Mg2+),N(F-)>N(Cl-),屬F--Ca2+-Na+型流體。③白鎢礦和石英包裹體中的N(Na+)/N(K+)值分別為1.9、3.7,即從白鎢礦到石英(輝銻礦)階段增加,前者Na+/K+值較低,后者較高。包裹體氣相成分中的變化如下:①白鎢礦和石英中的CO2、H2O含量均高,但氣體的摩爾數(shù)白鎢礦為χ(CO2)>χ(H2O)>χ(CO),而石英(輝銻礦)為χ(H2O)>χ(CO2)>χ(CO)。表明白鎢礦中成礦溶液具有較高的CO2,而石英(輝銻礦)則具有較高的H2O??傮w上看,成礦流體成分從早期白鎢礦階段到晚期輝銻礦階段由富CO2向富H2O轉(zhuǎn)變,這可能反映了后期大氣降水的混入。由此可見,白鎢礦與輝銻礦系同一成礦溶液來源的不同階段的溫度、壓力和構(gòu)造條件下的產(chǎn)物。
綜上所述,白鎢礦與輝銻礦應(yīng)屬同一類型的礦床,系同源不同期的產(chǎn)物,即早期階段生成白鎢礦,晚期階段生成輝銻礦,為鎢銻異體共生礦床。
3.6 礦化富集規(guī)律
(1)礦化富集于一定層位和巖性部位。區(qū)內(nèi)白鎢礦化主要分布于五強(qiáng)溪組第二段第三層,其巖性以凝灰質(zhì)板巖、砂質(zhì)板巖與凝灰質(zhì)砂巖、凝灰質(zhì)粉砂巖(或凝灰質(zhì)砂質(zhì)板巖)、石英砂巖、長石石英砂巖構(gòu)成。反映出砂巖型硬脆性巖石對礦化最為有利,具有明顯的層控(巖控)效應(yīng)。
表1 白鎢礦與輝銻礦單礦物分析結(jié)果表
分析單位:湖南有色地質(zhì)研究所,1983;常量元素單位為wB/%,貴金屬元素含量單位為wB/10-6。符號:/.未分析;-.未檢出。
表2 流體包囊體成分表
量單位:wB/10-4;分析單位:湖南有色地質(zhì)研究,1983。
(2)礦化富集程度與節(jié)理裂隙疏密度密切相關(guān)。區(qū)內(nèi)白鎢礦化主要分布于F3斷層上盤10~260 m范圍,尤其10~130 m范圍礦化更為富集。白鎢礦主要呈細(xì)脈狀賦存于與巖層產(chǎn)狀近于垂直的一組NW-NWW向節(jié)理裂隙中,其次為NE向?qū)娱g節(jié)理裂隙;當(dāng)這兩組節(jié)理裂隙同時(shí)發(fā)育時(shí),礦化最為富集。所有礦體都是在節(jié)理裂隙發(fā)育地段由較密集的白鎢礦細(xì)脈充填構(gòu)成的,一旦鎢細(xì)脈稀疏以及無鎢細(xì)脈出現(xiàn)的地段,僅有鎢的礦化或無礦化。由于節(jié)理裂隙發(fā)育程度不等,因此造成礦化的不均勻甚至極不均勻。
(3)成礦具有側(cè)伏延深和分段富集特點(diǎn)。在垂向上,礦體有自西南淺部向東北深部側(cè)伏的特點(diǎn),側(cè)伏角60°~80°不等。據(jù)坑道揭露,白鎢礦分中段富集,礦化富集地段主要分布于410—158中段,次為-25—-160中段;110—-20中段的礦化相對較差②,總體上往深部有變差的趨勢。
3.7 礦床成因雛議
本區(qū)白鎢礦床嚴(yán)格受到地層(巖性)和構(gòu)造雙重因素控制。五強(qiáng)溪組沉積時(shí)期是火山噴發(fā)的強(qiáng)烈時(shí)期,頻繁的火山噴發(fā)作用與海水進(jìn)退相隨。從火山巖出現(xiàn)的部位分析,五強(qiáng)溪組沉積時(shí)期至少有4次火山噴發(fā),且一次比一次強(qiáng)烈,持續(xù)時(shí)間也更長③。渣滓溪鎢礦處于五強(qiáng)溪組沉積時(shí)期晚期泥質(zhì)復(fù)理石建造,富含火山凝灰質(zhì),形成于弧間盆地[4],推測其原始沉積建造中W豐度可能較高(渣滓溪礦區(qū)五強(qiáng)溪組上段含鎢7.2×10-6)并富含滲流熱鹵水,從而為成礦提供了物源。
輝銻礦硫同位素組成測定結(jié)果,δ(34S)值變化范圍為4.7×10-3~10.4×10-3,平均8.0×10-3(20件),極差5.7,標(biāo)準(zhǔn)差5.7,與熱液礦床硫同位素組成比較接近。其硫源可能主要來自均一化程度較高的地殼深部或下地殼,包括火山源硫,但在成礦過程中部分受到含重硫同位素的圍巖硫的混雜,而使其硫同位素出現(xiàn)較大的正值。
據(jù)白鎢礦中稀土元素分布特征的研究表明[5],白鎢礦中的稀土元素分布是不均勻的;不同稀土元素配分模式同時(shí)存在于同一白鎢礦顆粒中,反映白鎢礦的結(jié)晶過程中,其形成的溶液環(huán)境是不斷變化的。白鎢礦中的Sm-Nd和Sr同位素地球化學(xué)研究表明[6],成礦流體中Nd主要兩個(gè)來源,一部分可能來自新元古界或下伏陸殼基底的碎屑巖,另一部分很可能與冷家溪群的基性、超基性巖有關(guān)。白鎢礦中高放射性成因的Sr很可能是下伏地殼結(jié)晶基底提供的。
與輝銻礦共生的石英包囊體的氫氧同位素測定結(jié)果[7]顯示δD值為-61×10-3~65×10-3,δ(18O)值為-6×10-3~8×10-3,變化范圍很窄。在δD—δ(18O)圖解上,分析樣品都落在大氣降水線附近,表明在輝銻礦階段成礦流體表現(xiàn)出明顯的大氣降水特征。
作為區(qū)域主要控礦構(gòu)造和導(dǎo)礦構(gòu)造的NE向逆沖斷層及其次級斷層對成礦的控制作用十分顯著。礦床產(chǎn)在2條NE向斷層所挾持的抬升斷快內(nèi),以水平擠壓作用形成(NW-NWW向節(jié)理),其斷裂結(jié)構(gòu)面具壓扭性特征;而在礦床成礦期,由于處于上升隆起區(qū),斷裂處于引張狀態(tài),有利于礦脈的充填[8]。礦區(qū)內(nèi)所有鎢礦化均賦存于F3斷層上盤10~260 m范圍內(nèi),尤以10~130 m范圍礦化較強(qiáng),含鎢細(xì)脈主要充填在與巖層產(chǎn)狀近于垂直的NW-NWW向剪節(jié)理中。
有關(guān)鎢的地球化學(xué)和鎢礦床研究資料表明,鎢在成礦熱液中的遷移形式十分復(fù)雜,往往具有多種形式。但是,越來越多的人認(rèn)為雜多酸絡(luò)合物在中低溫條件下的可溶性和遷移性,并可作為許多成礦組分的共同載體而使它們共同進(jìn)入地球化學(xué)遷移并生成一定的元素共生組合[9-10]。據(jù)渣滓溪白鎢礦流體包裹體測定資料,成礦流體為酸性、貧氟、中低鹽度的中低溫?zé)嵋海?dāng)Si、Sb、P等離子存在時(shí),便可形成鎢的雜多酸,如H3[Sb(W3O10)]·nH2O,一旦與堿性溶液發(fā)生中和,就形成白鎢礦、輝銻礦及磷灰石組合。區(qū)內(nèi)LD151老硐發(fā)現(xiàn)層狀白鎢礦與膠磷礦共生(樣品標(biāo)本分析w(P2O5)=22.45%),還有輝銻礦及石英便是佐證。本區(qū)白鎢礦形成的中低溫度可以從古火山及變質(zhì)作用中獲得有利于鎢雜多酸的形成和遷移。
構(gòu)造地球化學(xué)研究成果認(rèn)為[11],構(gòu)造動(dòng)力是完成地球化學(xué)過程的一種驅(qū)動(dòng)力,它通過影響元素的地球化學(xué)行為和影響巖石熱力學(xué)體系,促使元素活化,并驅(qū)動(dòng)其從高應(yīng)力場向低應(yīng)力場遷移。本區(qū)穿過板溪群的NE向區(qū)域性斷裂中,含鎢高達(dá)3.8×10-6~5.3×10-6,高于上部大陸地殼平均豐度值0.2×10-6(Taylos,S.R等,1985)約19~27倍,應(yīng)為含鎢流體的遷移通道。研究表明[12],含礦流體在高壓應(yīng)力驅(qū)動(dòng)下遷移,一旦進(jìn)入降壓部位,體系的熱力學(xué)平衡受到破壞,發(fā)生一系列物理化學(xué)變化,流體由于降壓而沸騰,CO2、H2S氣體逸出,水汽蒸發(fā)并導(dǎo)致流體濃度增大,氧逸度增加,絡(luò)合物分解,成礦元素沉淀富集成礦。渣滓溪鎢礦的成礦作用是在構(gòu)造應(yīng)力作用制約下的動(dòng)力地球化學(xué)作用的結(jié)果,故其成因歸屬于動(dòng)力變質(zhì)熱液礦床。
渣滓溪鎢銻礦區(qū)位于雪峰弧形構(gòu)造成礦帶中段的渣滓溪銻成礦亞帶,受礦源層和區(qū)域深大斷裂控制,鎢與銻為異體共生礦床,產(chǎn)于同一地層層位(巖性)、不同構(gòu)造部位。區(qū)內(nèi)地層主要為板溪群五強(qiáng)溪組淺變質(zhì)的碎屑沉積巖和火山碎屑沉積巖系。礦床賦存于區(qū)域性逆沖斷層所挾持的抬升斷快內(nèi),鎢礦化均產(chǎn)于礦區(qū)F3配(運(yùn))礦斷層上盤之節(jié)理裂隙中,呈細(xì)脈狀產(chǎn)出,白鎢礦化富集地段,也是銻礦脈的主要地段。
勘查資料表明,渣滓溪鎢礦走向長900 m,寬260 m,出露標(biāo)高430 m,控制最低標(biāo)高-160 m,垂深大于600 m。初步查明鎢礦化層有28層,產(chǎn)狀與地層產(chǎn)狀一致,呈層狀、似層狀平行分布。一般長150~260 m,厚2~8 m,礦層內(nèi)單個(gè)礦體沿含鎢層產(chǎn)出,主要呈透鏡狀、扁豆?fàn)?、團(tuán)塊狀及囊狀,次為層狀、似層狀,單個(gè)礦體走向長一般30~50 m,大者70~160 m,小者3~10 m,w(WO3)=0.30%~3.994%,平均0.87%,礦石品位較富。其深部成礦空間較大,礦體沿傾向發(fā)育較深,具有較好的成礦前景。通過渣滓溪鎢礦評價(jià)實(shí)踐表明,在已知礦區(qū)內(nèi)找共生礦產(chǎn)是實(shí)現(xiàn)“就礦找礦”的一條重要途徑[13],達(dá)到資源效益最大化。
注釋:
① 湖南有色金屬地質(zhì)勘探二四五隊(duì). 湖南省安化縣渣滓溪銻礦區(qū)評價(jià)地質(zhì)報(bào)告, 1984.
② 湖南省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局四一八隊(duì). 湖南省安化縣渣滓溪銻(鎢)礦接替資源勘查報(bào)告, 2010.
③ 湖南有色金屬地質(zhì)勘探二四五隊(duì). 湖南省安化縣渣滓溪銻礦區(qū)外圍普查地質(zhì)報(bào)告, 1984.
④ 湖南省有色地質(zhì)勘查局二四五隊(duì). 湖南省安化縣渣滓溪礦區(qū)鎢礦詳查階段性報(bào)告, 2012.
⑤ 長沙礦冶研究院. 湖南省安化縣渣滓溪銻礦綜合回收鎢選礦小型試驗(yàn)研究, 2007.
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Geological characteristics of scheelite mineralization in Zhazixi large vein-like stibnite deposit and the scheelite prospecting potential
CUI Lifeng,CHENG Minghui,BAO Zhengxiang,BAO Juemin
(1.No.245TeamofHunanNonferrousMetalsGea-explorationBureau,Jishou, 416007China; 2.SchoolofGeosciencesandinfor-physicsl,GentreSouthUniversity,Changsha, 410083China)
Scheelite mineralization is the heteromorphic paragenetic body in Zhazixi large vein-like stibnite deposit. They are controlled by the same horizon (lithology) but different tectonic stage (type). The deposit is located in the uplifted block held by 2 reverse thrusts with outcrop of low grade metamorphic clastic -volcanic debris sedimentary rock of Wuqiangxi Formation of Neoproterozoic Banxi Group. 28 scheelite mineralized layers have been found obviously lithologic control. The scheelite occurs as veinlets in joints. Scheelite and stibnite are enriched in the same place. They are of the same source but different stages. Tectonic stress is the key mechanism for activation and mobilization of Sb and W. The deposit is a dynamic metamorphic hydrothermal one. The scheelite is characterized by occurrence in multi-layers and large space and the scheelite layer characterized by extension along pitch and enrichment in multi-domains thus potential for further prospecting.
Scheelite mineralization in Zhazixi large vein-like stibnite deposit; W, Sb temporal-spatial relation ; prospecting potential; Hunan .
2014-12-01; 責(zé)任編輯: 王傳泰
崔立峰(1987—),男,助理工程師。工作單位:湖南省有色地質(zhì)勘查局二四五隊(duì);通信地址:湖南吉首市人民南路69號;郵政編碼:416000;E-mail:475534131@qq.com
10.6053/j.issn.1001-1412.2015.04.008
P613,P618.67
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