(湖南省湘南地質(zhì)勘察院 湖南郴州423000)
(湖南省湘南地質(zhì)勘察院 湖南郴州423000)
界牌嶺礦區(qū)成礦地質(zhì)條件優(yōu)越。區(qū)內(nèi)螢石錫多金屬礦床,從深部花崗巖體向上依次分為為Ⅲ(鎢礦)、Ⅱ(螢石錫多金屬礦)、Ⅰ(含鈹螢石礦)三礦帶。Ⅰ、Ⅱ礦帶的螢石和錫資源量都達(dá)到了大型規(guī)模。礦區(qū)仍有找礦潛力,值得進(jìn)一步勘查與探索。研究結(jié)果顯示,礦區(qū)已知礦體的資源量仍有較大的增長(zhǎng)空間,Ⅲ礦帶鎢資源量也有達(dá)中到大型規(guī)模的潛力。
螢石錫多金屬礦找礦潛力深邊部界牌嶺
湖南界牌嶺螢石錫多金屬礦位于湖南省宜章縣境內(nèi),瑤崗仙鎢多金屬礦西南約10km處。礦床從上世紀(jì)60年代發(fā)現(xiàn),后經(jīng)八十年代普查和2010-2012年詳查,已基本查明該區(qū)螢石和錫資源量均達(dá)到大型以上規(guī)模。從多方資料顯示,本區(qū)仍有較大的找礦潛力。本文試圖通過(guò)對(duì)區(qū)內(nèi)基礎(chǔ)地質(zhì)資料的綜合研究及對(duì)礦床地質(zhì)特征進(jìn)行總結(jié)分析,為礦床深邊部找礦提供思路。
礦區(qū)出露地層主要為上古生界石炭系下統(tǒng)的石磴子組、測(cè)水組、梓門橋組和中上統(tǒng)壺天群,其中石磴子組為礦床賦礦層位(圖1)。地層總體走向北北東,傾向東或西,傾角10—30°。
礦區(qū)斷裂構(gòu)造較發(fā)育,按其產(chǎn)狀分為三組:北北東向(F1、F3、F4、F5)、北西向(F201、F202、F401、F402、F32)、北東東(F301、F302)。
圖1 界牌嶺礦區(qū)地質(zhì)略圖
界牌嶺背斜屬區(qū)域官余復(fù)式向斜中的次一級(jí)褶皺,由三個(gè)小背斜和三個(gè)小向斜組成。背斜軸向23°,軸面傾向東南,往北軸面近乎直立,該背斜以15—20°傾伏角向北北東傾伏于良田坪。核部為石磴子組灰?guī)r,兩翼由測(cè)水組砂頁(yè)巖組成,東西兩翼被F1、F3走向斷層所切割,構(gòu)成“背斜加一刀”的成礦模式。
區(qū)內(nèi)地表出露有多個(gè)花崗斑巖體,呈巖墻、巖脈及巖豆產(chǎn)出,總體走向北北東。為鋁過(guò)飽和類型。SiO2高(>70%)、堿總量高(K2O+Na2O>8%),且K2O>Na2O,而CaO、MgO、Fe2O3、FeO、TiO等含量較低,巖石中暗色礦物少,堿性長(zhǎng)石含量高。
礦區(qū)深部揭露到了沿F4侵入的花崗斑巖和云英巖化細(xì)?;◢弾r。深部巖體都含礦,有的整個(gè)巖體都是礦體。
花崗斑巖礦化以螢石和錫為主,次為鎢鉛鋅。一般品位較低,有的只夠低品位礦體?;◢彴邘r體的礦化強(qiáng)弱與本身云英巖化程度關(guān)系密切,云英巖化強(qiáng)則礦化強(qiáng),云英巖化弱則礦化弱?;◢彴邘r體在走向上的含礦變化規(guī)律是:礦區(qū)中部礦化最好,向南、北兩端礦化逐漸降低。
因受巖漿熱力及熱液活動(dòng)作用的影響,區(qū)內(nèi)巖石蝕變十分普遍,蝕變程度高,蝕變種類多。主要集中在花崗斑巖體邊部和含礦構(gòu)造帶及頂?shù)装鍑鷰r中。主要蝕變類型有云英巖化、螢石化、云母化、黃玉化、硅化、綠泥石化、大理巖化及碳酸鹽化等。其中云母化、螢石化等與螢石礦化關(guān)系密切,礦化強(qiáng)度與蝕變強(qiáng)度呈正相關(guān)關(guān)系,而云英巖化、云母化,黃玉化、綠泥石化等與錫鉛鋅礦關(guān)系較密切。
2.1 礦床的一般特征
本區(qū)是一大型螢石錫多金屬礦床。根據(jù)礦體產(chǎn)出部位、礦化特點(diǎn)、以及礦石類型的不同,從深部花崗巖體向上依次劃分為為Ⅲ、Ⅱ、Ⅰ三個(gè)礦帶。
各礦帶一般互不相連,甚至相距100-200m。個(gè)別地方有相連和互相穿插的現(xiàn)象。
Ⅰ礦帶:即產(chǎn)于淺部(200m標(biāo)高以上)石炭系下統(tǒng)石磴子組上部泥質(zhì)生物碎屑灰?guī)r層間破碎帶中的含鈹螢石礦體。主礦體規(guī)模大,礦化連續(xù)性好,品位富且較為穩(wěn)定,呈似層狀產(chǎn)出。礦物及元素組合較簡(jiǎn)單,主要有用礦物為螢石。Ⅰ礦帶有14個(gè)礦體,其中主礦體(Ⅰ-1號(hào))1個(gè),零星小礦體13個(gè)。
Ⅱ礦帶:即產(chǎn)于中部(-300m—200m標(biāo)高)F4斷層及隱伏花崗斑巖體旁側(cè)石炭系下統(tǒng)石磴子組中部的蝕變帶中的螢石錫多金屬礦體。主礦體規(guī)模大,品位較富,礦化連續(xù)性好,呈似層狀、紡錘狀產(chǎn)出。礦物及元素組合復(fù)雜。主要有用礦物有錫石、螢石、黃銅礦、方鉛礦、閃鋅礦、黑鎢礦等。Ⅱ礦帶按礦體產(chǎn)出部位和礦體產(chǎn)狀又可分為兩種類型,即產(chǎn)于隱伏花崗斑巖體外接觸帶的緩傾斜螢石錫多金屬礦體和產(chǎn)于隱伏花崗斑巖體內(nèi)部(或接觸帶)的陡傾斜錫多金屬礦體。以前者為主,后者量少且品位較低。已發(fā)現(xiàn)主礦體5個(gè)。
Ⅲ礦帶:即產(chǎn)于深部(-300m標(biāo)高以下)石炭系下統(tǒng)石磴子組下部白云質(zhì)灰?guī)r、大理巖化灰?guī)r與細(xì)?;◢弾r接觸帶的云英巖型和石英脈型鎢礦體。由于礦體埋藏深,目前勘查程度低,僅有一個(gè)鉆孔揭露到該礦帶。已發(fā)現(xiàn)礦體8個(gè),礦體規(guī)模小,呈透鏡狀產(chǎn)出。礦物及元素組合較簡(jiǎn)單,主要有用礦物為黑鎢礦、錫石、黃銅礦。礦體的分布情況、產(chǎn)狀、品位變化情況還有待進(jìn)一步工作。
2.2 主礦體特征
2.2.1 含鈹螢石礦體特征
Ⅰ-1號(hào)螢石礦體呈厚大的似層狀產(chǎn)出。走向北東20—25°,傾向南東,傾角14—55°左右,分布在122—142線之間。
礦體走向長(zhǎng)約860m,傾斜延深160—350m。礦體賦存于270—500m標(biāo)高之間,在126—138線間已裸露出地表,地表出露寬度16—52m。礦體最大鉛直厚度為120.06m,最小為2.0m,平均為48.72m。厚度變化系數(shù)為69.97%。
礦體中主要有用組分CaF2變化較均勻,變化在20—64.63%之間,平均品位為38.01%;礦體中伴生的BeO品位變化較大,(0.001—0.66%),且連續(xù)性差,平均品位為0.195%。
2.2.2 螢石錫多金屬礦體特征
礦區(qū)內(nèi)螢石錫多金屬礦體共有5個(gè)主礦體,編號(hào)分別為①、②、⑤、⑥、⑨。其中,②號(hào)礦體是Ⅱ礦帶規(guī)模最大的礦體。產(chǎn)于巖體外接觸帶,受背斜核部控制,分布于126~140線,50m~-150m標(biāo)高。礦體形態(tài),總體上是紡錘體,在縱剖面上象飛翔的天鵝側(cè)影,在平面投影圖上呈不對(duì)稱的堰板形,在橫剖面上有分枝現(xiàn)象。礦體走向北北東,傾向北西西,傾角15°至25°。已控制走向長(zhǎng)700m,最大傾斜延伸300m,礦體(真)厚度4.32~123.68m,平均厚度23.47m。厚度變化系數(shù)103.58%,錫品位變化系數(shù)38.73%。錫的工程平均品位0.300~1.510%。
2.3 有用組分變化規(guī)律
2.3.1 Ⅰ礦帶含鈹螢石礦有用組分變化規(guī)律
礦區(qū)內(nèi)主礦體(Ⅰ-1號(hào)螢石礦體)中CaF2最低為20%,最高為64.63%,平均品位38.01%。品位變化均勻,其品位變化系數(shù)為27.79%。
從縱向上看:礦體中部的品位較高,而往南往北品位遂漸降低。CaF2含量在130—136線略高,平均品位CaF2>43%;130線以南和136線以北逐漸降低;130線至126線CaF2平均品位為37.24—39.86%;而136線以北至140線,CaF2平均品位為30.64—33.95%。從統(tǒng)計(jì)分析結(jié)果來(lái)看,CaF2含量與礦體的厚度呈正相關(guān),即有厚度增大,則品位升高的趨勢(shì),它們的相關(guān)系數(shù)為453。
垂直方向上:CaF2含量表現(xiàn)為礦體上部相對(duì)于礦體下部略高。在375m標(biāo)高以上,CaF2平均品位為40.13%;375—295m標(biāo)高之間CaF2平均品位為39.85%;在295m標(biāo)高以下CaF2平均品位為38.81%。
2.3.2 Ⅱ礦帶螢石錫多金屬礦有用組分變化規(guī)律
(1)有益組分的垂向變化。以揭露垂直深度最大的132線為研究對(duì)象,將各鉆孔的工程平均品位,大致按垂直標(biāo)高100m為一段進(jìn)行加權(quán)平均。統(tǒng)計(jì)的結(jié)果顯示,由深部隱伏細(xì)粒花崗巖垂直往上(至一定范圍),總的變化趁勢(shì)是鎢礦化逐漸變?nèi)?,錫、銅、鋅和螢石礦化逐漸變強(qiáng),鉛變化不明顯。
(2)有益組分橫向(傾向)變化。有益組分沿傾斜方向的變化規(guī)律,以130線和132線的情況加以說(shuō)明。統(tǒng)計(jì)的方法是,以花崗斑巖作為起點(diǎn),按離花崗斑巖由西往東、由近而遠(yuǎn)的順序,將剖面上控礦工程分成若干區(qū),然后再將兩剖面內(nèi)屬于同一區(qū)段內(nèi)的鉆孔平均品位進(jìn)行加權(quán)平均。統(tǒng)計(jì)的結(jié)果顯示,離花崗斑巖由近而遠(yuǎn),鎢礦化逐漸變?nèi)酰a和螢石礦化(一定范圍內(nèi))逐漸變強(qiáng),銅、鉛、鋅變化不明顯。
(3)有益組分縱向(走向)變化。以剖面平均品位為單位進(jìn)行統(tǒng)計(jì),統(tǒng)計(jì)的結(jié)果顯示,與花崗斑巖對(duì)應(yīng),礦化體錫礦品位以130線最高,向南北兩端逐漸降低。但在128線和134線有不吻合的現(xiàn)象,是因?yàn)檫@兩條線上都只在靠近巖體的地方施工了鉆孔,而錫在近巖體處含量偏底。其他各元素的變化規(guī)律不明顯。本礦區(qū)的螢石錫多金屬礦化體產(chǎn)于花崗斑巖東側(cè)外接觸帶的黃玉、云母螢石蝕變交代巖中,其礦化的強(qiáng)弱與花崗斑巖的礦化強(qiáng)弱緊密相關(guān)?;◢彴邘r體本身礦化強(qiáng)則旁側(cè)的錫礦化也強(qiáng);反之亦然。
通過(guò)本次詳查工作,取得了豐碩的找礦成果,新增332+333螢石礦物量270萬(wàn)t,錫金屬量87233t。相當(dāng)于一次新增四個(gè)大型礦床。但礦區(qū)仍有找礦潛力,值得進(jìn)一步勘查與探索?,F(xiàn)從已知礦床的深部和邊部找礦兩方面進(jìn)行探討。
3.1 已知礦床深部找礦潛力分析
Ⅲ礦帶已發(fā)現(xiàn)礦體8個(gè),單個(gè)礦體厚度最大達(dá)到8.12m,累計(jì)厚度28.2m,WO3工程平均品位0.122%—0.706%,礦帶平均0.271%。由于礦體都在-300m標(biāo)高以下,目前控制程度低。經(jīng)研究,礦區(qū)Ⅲ礦帶隱藏著一個(gè)中到大型的鎢礦床。
3.2 已知礦床邊部找礦潛力分析
礦區(qū)勘查普遍存在著探礦工程控制程度不夠的問(wèn)題。現(xiàn)以②號(hào)礦體加以說(shuō)明。
②號(hào)礦體是Ⅱ礦帶螢石錫多金屬礦床中最大的礦體。錫金屬量占全區(qū)的66%。分布于126~140線,礦體形態(tài)總體上是中間大兩頭小的紡錘體。130線、132線和136線是礦體的膨大部位,分別有3—4個(gè)鉆孔見(jiàn)礦,礦體在剖面上的水平投影長(zhǎng)度170—300m不等,而134線(中心部位)卻只施工了一個(gè)孔(見(jiàn)礦厚度74.41m),于是就出現(xiàn)了礦體在平面投影圖上呈不對(duì)稱的堰板形的現(xiàn)象,形成人為的大缺口。這顯然是不符合客觀實(shí)際的,無(wú)論從礦體的走向和傾向上的成礦規(guī)律來(lái)推斷,②號(hào)礦體在134線應(yīng)當(dāng)有一定的規(guī)模,不應(yīng)當(dāng)形成這么大一缺口,在估算資源量時(shí),筆者做了幾種方案試算。如果在水平投影圖上按照132線和136線的礦體邊界連線來(lái)確定134線的礦體邊界,所估算的②號(hào)礦體資源量將比現(xiàn)有的資源量多30%。
3.3 同一礦帶中間找礦
礦區(qū)多處出現(xiàn)同一礦帶中由于控制程度不夠而使得礦體不連續(xù)的現(xiàn)象。以132線為例,從圖2可以看出,由于探礦工程稀少而使得同一礦帶內(nèi)礦化特征和產(chǎn)狀都相似的礦體不能連接。如果在控礦鉆孔之間增加適量的探礦工程,有可能連接斷開(kāi)的礦體,從而擴(kuò)大礦床的資源量。
(1)界牌嶺螢石錫多金屬礦位于瑤崗仙—汝城復(fù)式背斜之官余復(fù)式向斜,區(qū)內(nèi)分布上古生界石炭系下統(tǒng)的石磴子組、測(cè)水組、梓門橋組和中上統(tǒng)壺天群;北北東向構(gòu)造發(fā)育;地表及地下均有花崗斑巖。成礦條件非常有利。
(2)礦區(qū)從深部花崗巖體向上依次分為為Ⅲ(鎢礦)、Ⅱ(螢石錫多金屬礦)、Ⅰ(含鈹螢石礦)三個(gè)礦帶。其中Ⅰ礦帶主要有14個(gè)礦體,為含鈹螢石礦,Ⅱ礦帶共55個(gè)礦體,為螢石錫多金屬礦體。Ⅰ、Ⅱ礦帶的螢石和錫資源量都達(dá)到了大型規(guī)模。
(3)通過(guò)深部勘查,礦區(qū)可望新增一個(gè)中到大型規(guī)模的鎢礦床(即Ⅲ礦帶)。
(4)通過(guò)對(duì)Ⅱ礦帶已知礦體的邊部(或中部)加以控制,螢石錫多金屬資源量都會(huì)有較大幅度的增長(zhǎng)。
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湖南界牌嶺螢石錫多金屬礦床地質(zhì)特征及深邊部找礦潛力淺析
■尚立曉 陳志強(qiáng)
F416.1[文獻(xiàn)碼]B
1000-405X(2016)-10-34-2