顧業(yè)平
(貴州省有色金屬和核工業(yè)地質(zhì)勘查局六總隊, 貴州 凱里市 556000)
銻礦是貴州省的重要礦產(chǎn)資源,其中丹寨雙堯地區(qū)位于貴州省域內(nèi)盛產(chǎn)銻、金、汞、鉛、鋅(Au-Sb-Hg-Pb-Zn)的重要成礦帶內(nèi)[1],為雷公山復式背斜銻礦成礦帶[2-3]的西部邊緣,是貴州省銻礦主要的分布區(qū)域[4]。在以往地質(zhì)工作中,部分學者對雷公山地區(qū)內(nèi)銻礦控礦條件[2,5-7]、成礦規(guī)律[3]等進行了研究,但對雙堯地區(qū)的銻礦研究甚少,僅有少數(shù)學者對區(qū)內(nèi)巖性物理特性進行了初步研究[8]。本文通過對該區(qū)的銻礦地質(zhì)特征進行論述,綜合分析成礦地質(zhì)條件,提出找礦標志和方向,為相關(guān)地質(zhì)工作提供參考。
區(qū)內(nèi)大地構(gòu)造位于揚子陸塊(二級構(gòu)造單元)江南復合造山帶(三級構(gòu)造單元)榕江加里東褶皺區(qū)(四級構(gòu)造單元),榕江開闊復式褶皺變形區(qū)內(nèi)(五級構(gòu)造單元)[4]。構(gòu)造以斷裂為主,發(fā)育近南北向和北東向斷裂,次為北西向斷裂[9-12]。區(qū)域內(nèi)的野記-地祥斷層和排調(diào)斷層控制區(qū)內(nèi)銻、金、鉛鋅等礦產(chǎn)的產(chǎn)出[10-14](見圖1)。
圖1 貴州丹寨雙堯地區(qū)銻礦區(qū)域礦產(chǎn)地質(zhì)略圖
含礦地層主要為青白口系清水江組第三段(Qbq3),分為3個亞段。
清水江組第三段第一亞段(Qbq3-1):中灰色硅質(zhì)絹云母板巖,淺灰綠色粉砂質(zhì)絹云母板巖,隱晶顯微變晶結(jié)構(gòu),板狀構(gòu)造。巖石成分主要為石英、絹云母,次為長石、綠泥石。
清水江組第三段第二亞段(Qbq3-2):底部為淺灰褐色變余砂巖,中上部為淺灰綠色絹云母粉砂巖,巖石成分主要為石英、絹云母綠泥石。
清水江組第三段第三亞段(Qbq3-3):淺灰至灰色凝灰質(zhì)板巖,變余粉砂巖,變余砂巖,變余粉砂結(jié)構(gòu),巖石質(zhì)堅,由石英、長石、云母等礦物組成,為區(qū)內(nèi)銻礦的主要含礦層位。
2.2.1 褶皺
區(qū)內(nèi)主要褶皺為乃屬背斜:背斜軸走向340°,軸長4.5 km,兩翼巖性為清水江組第三段第三亞段(Qbq3-3),東翼傾角 35°~45°,西翼傾角 15°~25°。
雙堯向斜:位于乃屬背斜的北西方向,向斜軸走向10°~20°,軸長1 km,兩翼巖性為清水江組第三段第三亞段(Qbq3-3),東翼傾角45°~57°,西翼傾角35°~65°,向斜被F1斷層切斷。
2.2.2 斷層
區(qū)內(nèi)主要發(fā)育北東向斷層,F(xiàn)1、F2、F3、F4、F5、F6,F(xiàn)7礦體主要賦存于F5、F6,F(xiàn)7斷層帶內(nèi)。
F1:位于雙堯村附近,斷層走向65°~80°,傾向 110°~170°,傾角 50°~83°,破碎帶寬 0.5~1.2 m,主要為片理化,片理走向與斷層走向一致,為正斷層。
F2:位于雙堯坡附近,斷層走向50°~70°,傾向 120°~150°,傾角 53°~81°,破碎帶寬 0.4~2.1 m,破碎帶巖石主要為片理化,局部充填有團塊狀石英,為正斷層。
F3:位于烏早西部,近南北向,斷層走向355°~15°,傾向 255°~295°,傾角 70°~82°,破碎帶寬0.1~0.5 m,為逆斷層。
F4:位于烏早附近,北東向,南東端與 F3斜接,斷層走向35°~40°,傾向295°~310°,傾角60°~80°,破碎帶寬0.65 m,見灰色、灰褐色斷層泥、方解石充填,為正斷層。
F5:南東端起于雙堯坡附近,北東向,南東端與 F2 斜接,斷層走向 25°~40°,傾向 105°~135°,傾角50°~77°,局部見角礫,礫徑2~20 mm,呈長方塊狀、尖角狀,由硅質(zhì)絹云母板巖組成。破碎帶寬1.5 m,主要為片理化,為石英巖團塊或脈充填,見有細脈侵染狀輝銻礦、黃鐵礦產(chǎn)出,為正斷層。
F6:南東端起于烏早南東,北東向,南東端與F2斜接,向北東有逐漸減弱的趨勢,長1.5 km,斷層走向 20°~35°,傾向 290°~315°,傾角 74°~85°,破碎帶平均寬 1.0 m,主要為片理化,為灰色石英巖和乳白色石英團塊充填,在灰色石英巖邊緣見有細脈侵染狀輝銻礦產(chǎn)出,為逆斷層。
F7:南東端起于雙堯坡附近,與 F5臨近,北東向,南東端與F2斜接,斷層走向 20°~30°,傾向 290°~320°,傾角 59°~78°,破碎帶寬 1.6 m,主要為片理化,為石英巖充填,硅化較強,見有細脈侵染狀輝銻礦產(chǎn)出,為正斷層。
區(qū)內(nèi)巖性主要為灰色硅質(zhì)絹云母板巖、淺灰褐色變余砂巖、變余粉砂巖、淺灰至灰色凝灰質(zhì)板巖等。根據(jù)以往工作研究[8]顯示,變余粉砂巖(含鐵)的電阻率為502~1907 Ω·m,極化率為3.39%~3.57%;硅質(zhì)板巖的電阻率為 2178~4483 Ω·m,極化率為0.58%~0.81%;銻礦的電阻率為62~153 Ω·m,極化率為1.48%~6.33%。根據(jù)物理參數(shù)的差異,可利用可控源音頻大地電磁測深(CSAMT)圈定斷層破碎帶、劃分不同巖性界面。
據(jù)化探樣品分析結(jié)果資料顯示[14],對區(qū)內(nèi)Au、Sb、As、Hg四個元素進行數(shù)理統(tǒng)計,取平均值作為區(qū)內(nèi)各元素的地球化學背景,與克拉克值進行比較,見表1。
由表1可知,區(qū)內(nèi)Sb的含量最高,是地殼Sb元素的51倍,其他3個元素的含量與地殼豐度值接近,說明區(qū)內(nèi)銻元素異常高,是銻礦成礦的有利區(qū)域。
表1 雙堯地區(qū)內(nèi)元素含量與克拉克值對比 ×10-6
對清水江組第三段第一亞段(Qbq3-1)、第二亞段(Qbq3-2)、第三亞段(Qbq3-3)巖性內(nèi)的Sb含量進行對比研究,見表2。
表2 雙堯地區(qū)清水江組第三段各巖性內(nèi)元素平均含量與克拉克值對比 ×10-6
由表2可知,第一亞段(Qbq3-1)Sb含量為0.71×10-6,是克拉克值的3.6倍,第二亞段(Qbq3-2)Sb含量為3.17×10-6,是克拉克值的15.9倍,第三亞段(Qbq3-3)Sb含量為32.32×10-6,是克拉克值的 161倍,表明區(qū)內(nèi)第三亞段(Qbq3-3)是區(qū)內(nèi)的主要含礦層位。
區(qū)內(nèi)地表未見巖漿巖出露,但王亮等[16-17]根據(jù)貴州區(qū)域重力異常、航磁異常平面圖中三都-丹寨一帶局部重力低、磁力低,推測三都中酸性巖體及基性巖類對金、銻礦產(chǎn)的形成提供了物源和熱源[13, 18]。
1號礦體產(chǎn)于F6斷層破碎帶及緊鄰上盤巖石的節(jié)理裂隙中(見圖2)。礦體形態(tài)呈豆莢狀,礦體沿走向延伸長約320 m,傾向延伸280 m,礦體厚1.82~2.12 m,Sb:1.01%~1.17%。2號礦體產(chǎn)于F7斷層破碎帶中,含礦巖石為斷層角礫巖,礦體形態(tài)均受斷層控制,斷層面起伏、破碎帶寬窄處,礦體厚度則隨之變化,沿走向延伸長約 294 m,礦體厚1.07~1.70 m,Sb:1.03%~1.17%。3號礦體產(chǎn)于F5斷層破碎帶中,沿走向延伸長約162 m,礦體厚0.85~1.72 m,平均為1.06 m,Sb:1.06%~1.09%。
圖2 貴州丹寨雙堯地區(qū)銻礦7號勘探線剖面
2.7.1 礦石結(jié)構(gòu)
自形、半自形結(jié)構(gòu):輝銻礦呈針狀、柱狀的自形-半自形晶嵌布在脈石礦物中。
它形-半自形晶粒結(jié)構(gòu):礦石中既有半自形輝銻礦晶體,又有不規(guī)則粒狀輝銻礦。
交代結(jié)構(gòu)、交代殘余結(jié)構(gòu):鏡下可見輝銻礦交代石英,方解石交代石英等形成的交代、交代殘余結(jié)構(gòu)。
2.7.2 礦石構(gòu)造
致密塊狀礦石:輝銻礦以致密塊狀集合體出現(xiàn),形成富礦石。
角礫狀礦石:輝銻礦或石英-輝銻礦以膠結(jié)物形式膠結(jié)構(gòu)造角礫巖,形成角礫狀構(gòu)造。
網(wǎng)脈狀礦石:輝銻礦充填于節(jié)理裂隙中,交叉成網(wǎng)脈狀。
脈狀構(gòu)造:輝銻礦充填于裂隙中,形成脈狀構(gòu)造。
浸染狀構(gòu)造:輝銻礦呈細小顆粒,星散分布于脈石中,形成浸染狀構(gòu)造。
2.7.3 礦石礦物組成
礦石礦物主要有輝銻礦(Sb2S3)、銻華、銻赭石、石英、白云石、方解石、黃鐵礦、重晶石、螢石等。
輝銻礦:鉛灰色,金屬光澤,以聚片雙晶為主,晶體呈針狀、柱狀、板柱狀、放射狀、毛發(fā)狀、星點狀及不規(guī)則狀晶形,常以集合體形式組成銻礦石。
銻華、銻赭石:均為輝銻礦風化的產(chǎn)物,呈黃色、褐色、白色粉末狀。
石英:石英為礦石中最主要的脈石礦物。以微細粒它形或隱晶質(zhì)集合體產(chǎn)出,與輝銻礦共生,關(guān)系密切。
方解石及白云石:常以脈狀、團塊狀出現(xiàn),與輝銻礦共生。
黃鐵礦:晶形呈五角十二面體或立方體。粒徑0.05~0.1 mm,呈脈狀或浸染狀集合體產(chǎn)出,可見黃鐵礦膠結(jié)構(gòu)造角礫巖。黃鐵礦在礦石中含量較少,且多分布在礦體的邊部。
礦體圍巖主要為深灰色凝灰質(zhì)板巖、絹云母板巖及變余粉砂巖。
凝灰質(zhì)板巖:淺灰至灰色,板狀構(gòu)造,細~中粒結(jié)構(gòu)。主要成分為凝灰質(zhì),其次含少量的硅質(zhì)、鈣質(zhì)及黏土等。
絹云母板巖:灰至深灰色,板狀構(gòu)造,砂泥質(zhì)結(jié)構(gòu)。石英顆粒細小,石英占60%~70%,黏土礦物占30%~40%,薄~中厚層狀,絹云母多呈鱗片狀膠結(jié)石英。為礦體直接圍巖時對成礦較有利,一般情況下,頂、底板為絹云母板巖時銻礦脈常較寬,礦石品位較富。
變余粉砂巖:淺灰至灰綠色,板狀構(gòu)造,風化后常呈淺紅色。
區(qū)內(nèi)銻礦含礦層的清水江組第三段第三亞段(Qbq3-3),主要巖性為深灰色凝灰質(zhì)板巖、絹云母板巖及粉~細砂巖、砂質(zhì)板巖,其中礦體在圍巖為凝灰質(zhì)板巖時礦石品位較高,礦石常為塊狀礦石或條帶狀礦石,礦體在圍巖為絹云母板巖及粉~細砂巖、砂質(zhì)板巖時礦石品位相對較低,常為星點狀礦石或網(wǎng)脈狀礦石。
區(qū)內(nèi)的斷裂構(gòu)造主要受近南北向的野記-地祥斷裂帶和排調(diào)斷層控制。斷裂構(gòu)造是其控礦的主導因素,是礦液運移、沉淀、富集的場所,區(qū)內(nèi)所處的構(gòu)造位置具有多級控礦的特征。區(qū)域性大斷裂本身不含礦,往往是控制礦帶、礦田、礦床分布的構(gòu)造,而礦體富集在其次級斷裂和分枝斷裂內(nèi)。
區(qū)內(nèi)圍巖蝕變以低溫熱液蝕變?yōu)槠涮卣鳎诘乇沓R娢g變現(xiàn)象,主要有硅化、高嶺石化、重晶石化、黃鐵礦化,局部有黏土化、石膏化、碳酸鹽化等。
青白口系清水江組第三段第三亞段(Qbq3-3):淺灰至灰色凝灰質(zhì)板巖,變余粉砂巖,變余砂巖。由石英、長石、云母等礦物組成,變余粉砂結(jié)構(gòu),巖石質(zhì)堅。淺灰至灰色凝灰質(zhì)板巖是找礦的重點目標。
銻礦成礦受南北向壓扭性斷層控制,已發(fā)現(xiàn)的銻礦體均產(chǎn)在北東向斷層之中,且產(chǎn)狀與斷裂一致,斷裂是本區(qū)重要的找礦標志。
礦化與蝕變關(guān)系密切,通常在硅化、高嶺石化、黃鐵礦化的地方常伴有礦化產(chǎn)出,特別是硅化與礦化關(guān)更為密切。
輝銻礦是直接的找礦標志,有輝銻礦存在的地方即有銻礦產(chǎn)出。
在 Sb元素異常高的區(qū)域,往往是銻礦成礦有利地段。
在早寒武世一早奧陶世時,區(qū)內(nèi)正處于臺緣斜坡沉積相區(qū)[11],該相區(qū)內(nèi)物質(zhì)來源復雜,沉積有多種巖石組合及微相類型[19],加里東期后經(jīng)歷較長時期的強烈剝蝕,成為極豐富的陸屑及金屬物質(zhì)供應(yīng)區(qū),為本區(qū)銻礦成礦提供了較好的成礦物質(zhì)條件。成礦物質(zhì)“銻”在熱液作用下,通過運移,在構(gòu)造、節(jié)理裂隙以及層間破碎帶等適宜的環(huán)境中聚集,最后形成了礦體[12,20]。
丹寨雙堯地區(qū)的銻礦地質(zhì)工作程度低,對大部分礦化體還未開展過系統(tǒng)的地質(zhì)工作,在礦化體深部不排除有大礦體的可能。區(qū)內(nèi)的銻礦產(chǎn)出于清水江組第三段第三亞段(Qbq3-3)深灰色凝灰質(zhì)板巖中,礦體形態(tài)受到斷層控制,圍巖蝕變主要有硅化、高嶺石化、重晶石化、黃鐵礦化,其中硅化與礦體關(guān)系密切。在該區(qū)的地質(zhì)找礦工作中,重點應(yīng)在清水江組第三段第三亞段(Qbq3-3)地層中的北東向構(gòu)造蝕變帶,在蝕變和 Sb元素異常區(qū)域是成礦的有利地段。