張亞倩
化工部廣州地質(zhì)工程勘察院 廣東 廣州 510800
礦區(qū)內(nèi)出露的沉積變質(zhì)巖為震旦系C組第三~第五段,原巖主要是泥質(zhì)巖和碎屑巖,夾有少量呈膠體狀態(tài)沉積的硅質(zhì)巖。
廣泛分布于F1斷層以西,塘窿復(fù)背斜樞紐兩側(cè)。上部以變質(zhì)泥巖為主,下部以變質(zhì)碎屑巖為主,可將其分為兩個(gè)亞段。第一亞段(ZC31):淺灰-灰色層狀角巖化中細(xì)粒長(zhǎng)石石英雜砂巖為主,風(fēng)化后,巖石表面呈現(xiàn)白色麻點(diǎn),該亞段與上覆地層呈整合接觸,厚117m。第二亞段(ZC32):上部淺灰~深灰色,層狀含堇青石石英二云母微片巖、二云母石英微片巖;中部為層狀二云母微片巖與層狀角巖化長(zhǎng)石石英雜砂巖互層;下部為深灰~黑灰色層狀角巖化鎂硬綠泥石堇青石絹云母微片巖等,該亞段與上覆地層整合接觸,厚度66~119m。
主要分布在礦區(qū)西部的F25斷層附近及東部的畢隴公路沿線。上部為第四段第二層(ZC42),硅質(zhì)巖經(jīng)變質(zhì)而成的微石英巖,層位穩(wěn)定,為礦區(qū)的主要標(biāo)志層,即“白色層”,厚20~21m;下部為第四段第一層(ZC41),以碎屑沉積物經(jīng)變質(zhì)形成的角巖化石英雜砂巖為主,淺灰~深灰色,與上覆地層整合,厚108m。
分布于礦床內(nèi)F1斷層以東的橫擋頂至畢隴水庫(kù)一帶,為礦床內(nèi)最上部地層,常構(gòu)成向斜的軸部地層。上部為第五段第二層(ZC52),以泥質(zhì)巖為主,普遍含炭質(zhì)半石墨,總體顯示黑色色調(diào),故稱“上黑色層”,可作間接標(biāo)志層;下部為第五段第一層(ZC51),粉砂質(zhì)碎屑巖沉積為主,以變質(zhì)后出現(xiàn)數(shù)量較多的鐵鋁榴石為特征,總體顏色比較淺。厚度平均218m。
橫山鉭鈮礦畢隴礦床位于礦區(qū)北西部的杉木坑~畢隴東西向構(gòu)造帶與北北東向構(gòu)造帶的復(fù)合部位,總體構(gòu)造為一軸向北北東的構(gòu)造帶的復(fù)式背斜,屬畢隴復(fù)斜的北東段。由于區(qū)域應(yīng)力場(chǎng)方位不斷改變加上兩次巖漿活動(dòng)影響,礦床內(nèi)各種構(gòu)造形跡,往往都是多期多階段作用的產(chǎn)物。前期的構(gòu)造,由于后期構(gòu)造的迭加和改造,構(gòu)造形跡一般比較模糊,不易識(shí)別;后期構(gòu)造則常常遷就、利用前期構(gòu)造而加以擴(kuò)大和發(fā)展,因此,其力學(xué)性質(zhì)具有明顯的復(fù)合性。
礦體南北長(zhǎng)1620米,北西向延深380-620米,礦脈均厚1.77米,最厚3.72米,最薄0.11米至尖滅,厚度變化系數(shù)56%,總體上中部礦脈較厚,大體向四周變薄至尖滅。礦脈大致沿等高線出露在礦床南部的F1斷裂的西盤,出露高程160-190米,20線往北至52線礦體均隱伏地下,52線-60線之間被F4截?cái)啵騀4北西盤抬升使礦體出露地表,另外在礦體南部F13東盤還殘留有單獨(dú)的小礦段,在F1東盤地表有零星出露。
形態(tài)相對(duì)較簡(jiǎn)單,多為穩(wěn)定的板狀脈體,厚度較大,達(dá)2米左右,而在礦床邊沿礦脈形態(tài)相對(duì)較復(fù)雜,多為薄脈狀、不規(guī)凸鏡狀,膨脹收縮、尖滅再現(xiàn)、分枝復(fù)合的現(xiàn)象較普遍,厚度也較小,西部邊緣鉆孔見(jiàn)到的礦脈明顯變薄??拷鼣嗔褞Ц浇牡V脈常出現(xiàn)撓折或褶皺。不同巖性的圍巖對(duì)礦脈的形態(tài)也有明顯的影響,剛性巖石中容脈裂隙一般整齊平直,脈體厚度較大而且穩(wěn)定,柔性片巖類巖石中容脈裂隙的發(fā)育受片理的影響,脈體往往變薄至尖滅,有遷就片理發(fā)育的現(xiàn)象。
畢隴礦床的偉晶巖脈的副礦物組合特征,主要副礦物有鈮鉭鐵礦、鉭鈮鐵礦、重鉭鐵礦、鉭錳礦、鈮錳礦、錳鉭礦、錳鈮礦、鈮鉭金紅石、錫錳鉭礦、細(xì)晶石、錫石、變種鋯石;次要付礦物有普統(tǒng)鋯石、石榴石、磷灰石、磷鋰鐵錳礦、電氣石、鈦鐵礦;微量副礦物有獨(dú)居石、磷灰石等。
畢隴礦床鈮鉭偉晶巖主要造巖礦物為鈉長(zhǎng)石、鉀長(zhǎng)石、白云母、磷酸鹽礦物、綠柱石。鈉長(zhǎng)石:一般無(wú)色,在鈉長(zhǎng)細(xì)晶巖中有時(shí)帶灰藍(lán)色,在各結(jié)構(gòu)帶中鈉長(zhǎng)石都占主要地位,其含量占40%~98%,一般50%~70%,形態(tài)以寬板狀、板狀、柱板狀、柱狀為主。與石英、白云母、鉀長(zhǎng)石一起組成中粒相條帶或透鏡體;鉀長(zhǎng)石:一般含量較少,分布不均勻,脈體內(nèi)平均含量<10%,呈似斑狀,半自形板狀晶體或它形,中細(xì)粒晶體;白云母:屬單斜晶系。一般無(wú)色,部分呈極淡的黃白色。短柱片狀、疊瓦條帶狀、羽狀、纖片狀。白云母在偉晶巖中作不均勻分布,含量一般5%~12%;磷酸鹽礦物:磷酸鹽礦物在偉晶巖中總量為0.2%~6.6%,一般1~2%。種類繁雜,常呈囊狀集合體出現(xiàn),囊體內(nèi)或附近常聚集有較多鈮鉭礦物;綠柱石:一般粒度為0.8~1.2mm,為六方柱狀,分布于偉晶巖上部?jī)?nèi)外側(cè)帶的少斑狀帶中。
畢隴礦床礦體呈脈狀產(chǎn)于灰褐色或灰黑色變質(zhì)巖中的偉晶巖脈,產(chǎn)狀穩(wěn)定,傾角較緩(10~25°),礦體邊界十分明顯,頂、底板圍巖以角巖化石英雜砂巖為主,圍巖穩(wěn)定,礦巖硬度系數(shù)f=6~8。
圍巖蝕變較弱,但自東向西有增強(qiáng)趨勢(shì),與偉晶巖中流體成分逐增趨勢(shì)有關(guān)。各類圍巖蝕變(一般較弱)特征如下:
(1)淺色白云母化:可能為含鐵白云母或白葉云母,有極淡的黃色及極弱的多色性,呈寬片變斑晶或聚片體出現(xiàn)。含量1%~5%,個(gè)別達(dá)10%。
(2)鉀長(zhǎng)石化:鉀長(zhǎng)石化形成的鉀長(zhǎng)石表面潔凈,干涉色低,含量0.5%~3%。礦床南段較北段明顯。
(3)氟磷灰石化:發(fā)育于偉晶巖脈外側(cè)邊部,磷灰石呈條帶狀,平行礦脈邊界分布。
(4)綠泥石化:綠泥石小鱗片狀呈毛脈狀、斑塊狀集合體,分布于偉晶巖緊靠脈壁處或近礦圍巖中。
(5)電氣石化:黑電氣石與白云母一起構(gòu)成電云巖薄層,緊靠偉晶巖脈壁外側(cè)平行分布,只見(jiàn)于130號(hào)脈。
(6)熱液細(xì)脈帶:在偉晶巖頂板圍巖中,1~3m范圍內(nèi)見(jiàn)長(zhǎng)石石英細(xì)脈、石英細(xì)脈、碳酸鹽礦物細(xì)脈,無(wú)規(guī)律地切割圍巖。
畢隴礦床鉭鈮偉晶巖生成于海西-印支期,燕山期以斷裂為主,對(duì)礦體產(chǎn)生破壞,由于礦脈產(chǎn)狀平緩,平面上看礦體相互重疊,自東向南西側(cè)列,鉛直脈踞60米。受同一斷續(xù)發(fā)育的容礦裂隙控制。
畢隴礦床由富鉭偉晶巖組成,屬鈉質(zhì)火成巖,它們是由富含水液體和Nb、Zr、Ta、Hf、Rb等稀有元素的富鈉熔體,受斷裂上升,自東向西,沿震旦系C組沉積變質(zhì)巖中的NE-NNE向緩傾斜裂隙系統(tǒng)貫入,由此形成向西傾斜,傾角平緩,脈幅變薄的板狀脈體成礦。