(江西省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局贛南地質(zhì)調(diào)查大隊,江西 贛州 341000)
江西省全南縣寒洞礦區(qū)近年勘查發(fā)現(xiàn)礦體賦存于北東向斷裂帶中,已圈出礦(化)體1條,成礦受斷裂控制。其中礦體規(guī)模較大,為三南地區(qū)所罕見。本文重點闡述礦床的地質(zhì)特征,探討礦床成因,以期對礦區(qū)進一步探礦和外圍找礦有所啟發(fā)。
圖1 外圍地質(zhì)礦產(chǎn)簡圖
寒洞礦區(qū)地處位于南嶺成礦帶信豐—全南復(fù)背斜東翼、于山構(gòu)造-巖漿巖成礦帶的南端。外圍地層發(fā)育并不十分齊全。主要出露有晚元古代震旦系,古生代泥盆系、石炭系和中生代侏羅系菖蒲群(圖1)。構(gòu)造以北東向、北北東向構(gòu)造為主,疊加小規(guī)模其他方向構(gòu)造。區(qū)內(nèi)地質(zhì)活動強烈,且具多期、多階段特點,尤以燕山期活動最為強烈,燕山期以酸性礦物侵入活動為主。外圍分布有玉坑稀土礦、水尾山礦床和部分礦化點等,是贛南礦床礦重要產(chǎn)地之一[1,2],也是目前非常具有找礦遠景的稀土成礦區(qū)。
(1)地層。礦區(qū)內(nèi)僅有少量泥盆系分布于礦區(qū)西南角和呈殘留頂蓋零星分布。泥盆系中棚組(D2-3z)以一套較細的碎屑巖為主,上部為黃色薄層粉砂巖、絹云母頁巖夾少量薄層長石石英細砂巖,下部為黃白色薄層細粒石英砂巖夾薄層頁巖。上覆地層為麻山組,下伏地層為羅段組。泥盆系云山組(D2y)為一套更細的碎屑巖沉積。上部為灰綠、黃褐色薄層千枚狀頁巖;中部為灰紫、灰綠色中厚—厚層石英細砂巖平薄層鈣質(zhì)粉砂巖、鈣質(zhì)頁巖及炭質(zhì)頁巖,產(chǎn)有弓石燕、穹房貝等化石;下部為灰綠、紫灰色中細粒石英砂巖夾粉砂巖和頁巖,底部為紫色厚層鐵質(zhì)石英砂巖,產(chǎn)斜方薄皮木化石。
(2)構(gòu)造。礦區(qū)以斷裂構(gòu)造為主,主要斷裂構(gòu)造屬區(qū)域性的寒洞—龍源壩—帽嶺北北東向大斷裂的一部分,在礦區(qū)內(nèi)走向有所改變,主要表現(xiàn)為北東向的大斷裂,斜貫全區(qū),在礦區(qū)南部還有一南北向的分枝。斷裂構(gòu)造產(chǎn)生于晚侏羅世的燕山晚期,切割了早中侏羅世形成的花崗巖體。這條斷裂構(gòu)造直接控制了礦體的產(chǎn)出,既是導(dǎo)礦構(gòu)造,也是容礦構(gòu)造。
主斷裂總體走向為北東40°,傾向北西,傾角72°左右。斷層帶寬度各處有所不同,最大寬度可達58m以上。斷層通過泥盆系地層時,常形成順斷層分布的片理化云母砂巖、片理化云母粉砂巖和角礫巖,以前兩者為主,但礦石片理化程度各處發(fā)育有所不同,片理化較發(fā)育時,片理厚度為2mm~5mm,但一般為1cm~5cm;構(gòu)造角礫含量較少,角礫呈次棱角狀—次圓狀,常見為扁平狀,大小不一,小者2mm~3mm,大者可達3cm×6cm,一般為0.5cm~3cm。當(dāng)斷層通過花崗巖時,形成典型的構(gòu)造角礫巖,以碎斑巖為主,角礫從棱角到次圓狀均有分布,大小不一,相差懸殊,大者3cm左右,小者1mm~2mm,角礫含量40%~50%,角礫由灰白色硅質(zhì)膠結(jié)。分枝斷裂呈彎曲狀,在分枝處為南北向,向南彎曲變化為南南東向,傾向西,傾角75°~80°,特征與主斷裂相同。
(3)巖漿巖。礦區(qū)內(nèi)大面積分布燕山期巖漿巖,主要有寒洞巖體。寒洞巖體:呈巖滴狀產(chǎn)出,總出露面積約1.25平方公里,呈近東西向的一顆花生狀直接侵入于陂頭巖體中,接觸面外傾,侵入角在50°以上。未見明顯的接觸交代作用。巖體屬中深成相,剝蝕程度較淺。巖性為細粒黑云母花崗巖,侵入于燕山早期第二階段第一次侵入的巖體中,通過區(qū)域?qū)Ρ?巖性、副礦物、微量元素、化學(xué)成分等),其侵入時代歸屬于中侏羅世中晚期,屬于燕山早期第二階段第二次侵入的產(chǎn)物(γ52-2b)。寒洞巖體與第一次侵入花崗巖相比(如陂頭巖體),SiO2偏低,為71%~72%,鋁的飽和程度高,二價元素化物明顯偏低,一價元素氧化物含量顯著偏高。化學(xué)成分特點說明此巖體非常有利于成礦。據(jù)1:20萬區(qū)調(diào)報告資料,巖石化學(xué)分析WO30.005%~0.01%,Nb2O50.002%~0.0065%,Ta2O50.005%~0.00025%,其中Nb2O5含量比區(qū)域內(nèi)其它巖體都高,因此,從地球化學(xué)特征分析,寒洞巖體對W、Cu、Zn、U、Nb、Ta等元素的富集成礦有利。
(4)圍巖蝕變。圍巖蝕變有硅化、高嶺土化、鉀長石化、礦床礦化。此外,帶內(nèi)見明顯的碎裂巖化和糜棱巖化。礦床化和硅化為礦化蝕變。當(dāng)?shù)V床化程度很高時即構(gòu)成礦床礦體。在礦體中礦床化和硅化呈現(xiàn)負消長關(guān)系。一般富礦體地段圍巖礦床化普遍發(fā)育,可見0.5m~3.5m的礦床化帶。①硅化。常見的一種圍巖蝕變,多分布在礦(化)體或礦脈的兩旁,蝕變寬度與礦脈和斷裂的寬度呈正比,硅化后巖石硬度增大,顏色變淺,硅質(zhì)顯著增加,原巖中的石英有次生增大現(xiàn)象,有的長石蝕變成黑云母。②礦床化。主要存在于硅化破碎帶中,局部發(fā)生在頂?shù)装寤◢弾r的內(nèi)生裂隙帶中。帶內(nèi)巖石結(jié)構(gòu)松散,受深部含氟鹵化物熱液的交代充填的,主要賦存于硅化破碎帶中,常形成工業(yè)礦體。圍巖中常見礦床礦呈細小脈狀分布于裂隙帶中。
區(qū)內(nèi)礦床主要分布在斜貫礦區(qū)的北東向斷裂帶中,在礦區(qū)南部有一分枝,主斷裂礦區(qū)內(nèi)延長超過2400m。地表主要表現(xiàn)為硅化破碎帶。
總體而言,區(qū)內(nèi)礦床礦帶(體)呈現(xiàn)以下特征。
(1)礦化帶水平延長約800m,礦化深度250m以上,實際控制礦體長度大于200m,控制深度大于160m。礦帶(體)基本上與北東向硅化破碎帶產(chǎn)狀一致??劂@孔ZK001控制礦體最低標(biāo)高354m,相對地表礦體標(biāo)高530m,總體傾向300°~315°,傾角63°~70°。屬中-陡傾斜礦體。
(2)從目前調(diào)查情況看,區(qū)內(nèi)礦床礦屬低品位礦石,CaF2平均品位33.1%。
(3)地表礦體厚度較小、往深部礦化總體變大,礦石局部賦集。
(1)礦物成分。礦石物質(zhì)成份較簡單,主要由礦床、石英、長石、云母及花崗巖、粉砂質(zhì)板巖碎屑等組成。礦床占30%~55%,局部富集,石英占40%~50%,其它占20%~35%。主要礦石礦物有礦床(CaF2):礦床多呈自形或半自形晶不等粒狀且不均勻嵌布,部分呈脈狀或浸染狀,礦床的粒度主要在20mm至1mm之間,顏色主要以白色為主,少數(shù)為淺綠色、淺紫色、淺褐色為主,玻璃光澤,半透明-不透明,與石英關(guān)系較密切,常呈塊狀、角礫狀、細(網(wǎng))脈狀產(chǎn)出,解理發(fā)育。石英沿其裂隙或解理面呈細脈狀充填或沿礦床的粒間呈細網(wǎng)脈狀交代礦床。
(2)礦石結(jié)構(gòu)構(gòu)造。礦石結(jié)構(gòu)為自形—半自形粒狀結(jié)構(gòu)、角礫狀結(jié)構(gòu)。礦石構(gòu)造有塊狀構(gòu)造、脈狀構(gòu)造、鮞狀構(gòu)造。
(3)礦石類型。礦區(qū)內(nèi)礦石類型為礦床—石英型、局部為石英-礦床型或礦床型。
(1)成礦條件。①地層因素。震旦系壩里組巖性以變余凝灰質(zhì)砂巖、變余凝灰質(zhì)粉砂巖為主。地層滲透性較差,限制了礦脈向變質(zhì)巖地層發(fā)育。導(dǎo)致區(qū)內(nèi)礦體均發(fā)育于震旦系壩里組與巖體的內(nèi)接觸帶中。②巖漿因素。據(jù)周邊礦區(qū)研究表明,其物質(zhì)主要為殼源,少量幔源物質(zhì)參與。成巖時間(157.2±1.70)Ma,燕山早期花崗巖巖體。巖體富含礦床等成礦元素。巖體的侵入不僅提供成礦物質(zhì),還為成礦元素遷移、富集提供時間和熱源。隱伏花崗巖侵入、頂托又使裂隙進一步擴張,構(gòu)造與巖漿聯(lián)合作用,為礦液灌入充填成礦提供了有利空間。③造因素。區(qū)內(nèi)礦體賦存于近東西向裂隙中,為區(qū)內(nèi)礦體的賦礦、容礦構(gòu)造。對區(qū)內(nèi)鎢錫成礦具有重要的控制作用--直接框定了區(qū)內(nèi)礦化帶(礦體)規(guī)模、產(chǎn)狀、形態(tài)。
(2)礦床成因。早期斷裂活動作用,使深部含礦熱液沿斷裂上升充填于破碎帶空隙之中,并冷凝結(jié)晶形成石英—礦脈,同時圍巖蝕變發(fā)生硅化、絹云母—綠泥石化,期后斷裂繼續(xù)活動,致使先形成的石英塊狀礦石破碎成角礫狀,被上侵的硅質(zhì)等膠結(jié)物所膠結(jié),形成角礫狀礦石和晚期石英脈。在巖漿作用晚期,氟的濃度相對增高,其活動性漸趨顯著,在熱液階段,氟顯著增加,由于其活動性大,易與金屬元素形成氟化物和氟絡(luò)合物,尤其在酸性巖漿活動中,極有可能形成含氟的巖漿熱液,有利于形成熱液型礦床。這種富集的含氟巖漿熱液,沿斷裂帶上侵交代、沉淀最終形成有工業(yè)價值的礦床。本礦床屬中低溫?zé)嵋撼涮钚偷V床。
寒洞礦區(qū)鎢錫多礦(化)體賦存于北東向斷裂中,成礦受斷裂控制。礦體規(guī)模較為厚大,為三南地區(qū)所罕見。揭示出外圍尋找類似礦床的廣闊前景。