譚 華
(貴州省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局,貴州 貴陽 550004)
八蒙銻礦位于榕江縣城以西平距約41km,地理坐標(biāo)為東經(jīng)108°08′40″,北緯25°49′40″,為一中型銻礦床。
大地構(gòu)造位于江南加里東造山帶南西緣。主要出露青白口系下江群的清水江組、平略組、隆里組地層,巖性為一套淺變質(zhì)的變余砂巖、板巖等。
皺褶主體位于雷公山復(fù)式背斜南段,北東向古臘背斜中;區(qū)內(nèi)構(gòu)造以剪切變形為特征,形成過渡性(脆—韌性)剪切帶,由剪切帶發(fā)展起來形成的斷裂主要有北東、北北東向兩組,各組斷層性質(zhì)多為高角度的正斷層。其形成時代:北東向斷層形成于加里東期,燕山期再次復(fù)活。北北東向斷裂主要形成于燕山期。北東、北北東向斷裂為區(qū)內(nèi)銻礦主要富集帶。
礦區(qū)出露地層為青白口系下江群平略組中上部(圖1),為薄至厚層層紋狀含變余石英粉砂絹云母綠泥石板巖。巖性單一,屬深海相碎屑重力流沉積。
礦床位于雷公山復(fù)式背斜南段次級古臘背斜之南東翼,礦區(qū)范圍內(nèi)基本為一單斜構(gòu)造,巖層傾向100°~140°,傾角15° ~40°。礦床內(nèi)斷裂構(gòu)造發(fā)育,以走向北東30°~60°一組為主,次為南北向組。北東向組斷裂規(guī)模較大,破碎帶寬,硅化蝕變強(qiáng),是礦床內(nèi)主要控礦容礦斷裂;而南北向組規(guī)模小,未見礦化顯示。北東向組有F1、F2、F3、F7、F8、F9、F10、F14等,其中F1斷層規(guī)模最大。
圖1 榕江縣八蒙銻礦床地質(zhì)略圖
F1斷層位于礦床中部,全長2000 余米,斜貫整個礦區(qū),斷裂傾向316°~355°,傾角46°~70°,局部稍緩或更陡,為正斷層。鉛垂斷距400m 左右,斷層破碎帶寬0.40m~5.00m,北東、南西稍窄,中間寬,斷層面在平面和剖面上均呈波狀起伏。底板界線清楚,沿底板有一層厚5cm~10cm 的灰黑色斷層泥。
破碎帶主要由破碎板巖、斷層角礫巖、石英脈、輝銻礦、斷層泥等組成。硅化強(qiáng)烈,其旁側(cè)次級羽狀裂隙發(fā)育,并往往形成銻礦富集,是礦床內(nèi)主要的導(dǎo)礦和容礦斷裂,Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ礦體賦存于其中。
銻礦均充填在斷裂破碎帶中。礦區(qū)內(nèi)有一組近似平行、雁列或“入”字型的F1、F7、F8、F9、F10、F14、F2等含礦斷裂(圖2),組成以F1為主體的含礦斷裂帶,共圈定14 個礦體,其中Ⅰ號礦體規(guī)模最大。
圖2 八蒙銻礦床10 號勘探線剖面圖
Ⅰ號礦體:為八蒙銻礦床主礦體,它產(chǎn)于F1含礦斷裂的中段,傾向328° ~340°,傾角46° ~70°。礦體賦存于斷裂破碎帶及其上、下盤次級羽狀節(jié)理裂隙中。礦體頂板為灰色薄層層紋狀含變余石英粉砂絹云母綠泥石板巖(Qbxpd);底板為灰色厚層狀含變余石英粉砂絹云母綠泥石板巖(Qbxpc)。礦體沿走向長720m,沿傾斜延深245m。礦體形態(tài)在平面上為較規(guī)則透鏡狀;縱剖面為兩頭大,中間小的似啞鈴狀透鏡體。由南西向北東側(cè)伏,側(cè)伏角25°~30°。礦體真厚度0.3m~13.67m,平均厚4.06m。礦體含Sb1.42~19.34%,平均3.81%;局部含Au0.13~1.63g/t,平均0.33 g/t,該銻礦體占整個礦床總資源量的58%。
礦石的化學(xué)成分單一,有益組分主要為銻(Sb),其它有益有害元素甚微。單工程Sb 含量1.56%~33.48%,單件樣品最高達(dá)47.15%,礦床平均4.23%。有害組分砷0.11%、鉛0.01%,均小于允許含量。
礦物組分簡單,以輝銻礦為主,近地表偶見少量的銻華、銻赭石、紅銻礦,脈石礦物以石英為主,次為黃鐵礦、毒砂、鐵白云石、方解石、絹云母、綠泥石等。
礦物具有半自形-它形粒狀結(jié)構(gòu)、半自形柱狀晶體結(jié)構(gòu)、針發(fā)狀結(jié)構(gòu);構(gòu)造以浸染狀和細(xì)脈狀為主,角礫狀、團(tuán)塊狀、致密塊狀次之。
按礦石構(gòu)造劃分,以浸染狀礦石為主,其次有細(xì)脈或網(wǎng)脈狀、角礫狀、團(tuán)塊狀和致密塊狀礦石;按礦物組合劃分,以石英-輝銻礦石為主,次為石英-鐵白云石-輝銻礦石。
礦體圍巖為含變余石英粉砂絹云母綠泥石板巖。圍巖蝕變主要有硅化、鐵白云石化、黃鐵礦化、毒砂化。其中硅化與銻礦化關(guān)系密切,鐵白云石化次之;黃鐵礦化與銻礦化互為消長關(guān)系,而毒砂化與金礦化關(guān)系密切。
礦床的形成分為熱液成礦期及表生期。熱液成礦期又分為石英-鐵白云石階段和硫化物階段。輝銻礦主要在硫化物階形成。
2.4.1 熱液成礦期
石英-鐵白云石階段:早期應(yīng)力作用,產(chǎn)生壓扭性構(gòu)造,使巖石破碎,形成節(jié)理、劈理、斷層和各種微細(xì)構(gòu)造裂隙。應(yīng)力繼續(xù)作用,壓扭性構(gòu)造派生張應(yīng)力,使各種斷裂構(gòu)造張開,富含Si、Fe 質(zhì)溶液和Mg 質(zhì)碳酸鹽溶液充填其中,形成石英、鐵白云石、菱鐵礦及少量的硫化物(黃鐵礦、毒砂和輝銻礦)。
硫化物階段:晚期的構(gòu)造作用,使斷層活化為張性,早期形成的石英,鐵白云石也被壓裂,使富含Sb、As、S 的熱液沿斷裂、節(jié)理、裂隙,充填形成脈狀輝銻礦石。硫化物沉淀后期,溶液中富含的二氧化硅捕獲早期形成的輝銻礦,形成完好的石英晶體,礦床中純凈石英脈即此時形成。此階段熱液以滲透運(yùn)移為主,形成原生暈的范圍和強(qiáng)度大,元素的含量沿斷裂呈跳躍變化。
此階段生成的礦物明顯具兩個世代。早期熱液中礦質(zhì)補(bǔ)給充足,濃度高,形成結(jié)晶較差的粒狀輝銻礦;后期礦質(zhì)補(bǔ)給少,濃度低,結(jié)晶緩慢,在有利構(gòu)造的部位形成結(jié)晶較好的板柱狀輝銻礦,且與結(jié)晶好,粒度粗的石英共生。
2.4.2 表生期
原生硫化物在地表或接近地表部位,在富含地下水、有機(jī)質(zhì)、游離氧的作用下發(fā)生分解,形成銻化、黃銻華和紅銻礦。
據(jù)張綺玲(1994)[2],測式6 個輝銻礦樣品的δ34S 均在-0.5‰~2.1‰之間,平均為0.5‰,與隕石硫非常接近,硫來自于地幔;同時對與輝銻礦共生礦物石英內(nèi)包裹體水的氫同位素組成δD 為-56‰~-75‰,氧同位素組成δ18O為-0.67‰~2.1‰,碳同位素組成δ13C 為-7.1~-9.7‰,這些數(shù)據(jù)顯示八蒙銻礦床的成礦熱液主要來自大氣降水。包裹體的均一溫度為270℃~90℃,主要位于132℃~150℃之間;利用冰點(diǎn)求出的鹽度為6.2~0.8wt(NaCl)/10-2;成礦硫體的密度為0.82~0.97g/cm3。PH 值為5.38~5.82,表明輝銻礦是在弱酸性溶液中析出。包裹體液相成分以H2O和CO2為 主,H2S、CH4、SO2、K+、Na+、Ca2+、Mg2+、Cl-、F-、和SO42-含量少;氣相成分中CO2含量高,H2S 和CH4較少。
朱靄林等(1999)[3]對下江群淺變質(zhì)巖選作了三件樣品稀土元素分析,另隨機(jī)選作了五件輝銻礦樣品稀土元素分析,二者的稀土元素模式在曲線斜率、Eu 和Ho 虧損程度等特征上都有較大的差異,計算的稀土元素參數(shù)也有明顯的區(qū)別,顯然是屬于不同的模式類型。輝銻礦的稀土元素模式與玄武巖的稀土元素模式近似,說明成礦物質(zhì)是深源的,可能來自于上地幔。
八蒙式銻礦為一典型的“斷裂型”礦床,構(gòu)造控礦是主因,控制雷山-榕江銻礦帶的為雷公山復(fù)式背斜及北東向昂因和西江斷裂;控制礦田的為雷公復(fù)式背斜中的茅坪背斜和古臘背斜及北北東向的區(qū)域斷層;控制礦床的為背斜旁側(cè)的北東向或北北東向的斷裂,礦體往往分布在右形平移正斷層破碎帶中,含礦破碎帶的厚薄、組成、斷層面的起伏及梯度變化等諸多因素的綜合作用,決定了銻礦體的空間分布及形態(tài)特征。
其次是礦體圍巖為石英粉砂絹云母綠泥石板巖,化學(xué)性質(zhì)不活潑,對成礦不利,但脆性大,受力易產(chǎn)生斷裂,間接對成礦有利。
根據(jù)成礦物質(zhì)來源和成礦流體特征,八蒙銻礦的硫、銻可能是深源的,來自于地幔;成礦介質(zhì)水主要來源于大氣降水;成礦溫度132℃~150℃等因素條件,區(qū)內(nèi)礦床成因?qū)贉\成低溫?zé)嵋盒偷V床,更進(jìn)一步劃分為淺變質(zhì)巖層中熱液充填交代石英脈型銻礦床。