陈炳金
(湖南省有色地质勘查局二四五队,湖南 吉首 416007)[1]
摘 要:摘要该矿是一个辉锑矿白钨矿组合的矿床,位于雪峰弧形构造带近弧顶部位。矿区为单斜构造,断裂发育。白钨矿化均赋存于板溪群五强溪组古火山沉积碎屑岩中,在其12个岩性段中有10个含矿层、5个钨矿化层。单个含矿层走向长10~180m,倾斜延深40~360m,厚度一般2~3m。含矿层中发育白钨矿细脉,当细脉密集时便构成白钨矿体。矿体呈层状、似层状,产状与围岩一致,但二者间无明显界线。单个矿体走向长12~90m,一般40m左右,垂向延伸达776m。矿体平均厚度1~3m,最厚10.14m。全区钨平均品位中等偏高,局部富集。通过矿床成矿作用机制分析,认为该矿床的成矿沉积是基础,改造是条件,属于沉积叠加层控型白钨矿床。
关键词:白钨矿;地质特征;成矿机制;成因;安化渣滓溪
渣滓溪是一个辉锑矿 白钨矿组合的老矿区。笔者1980年对该区白钨矿进行了调查,初步认为属于层控型的白钨矿床。
一、矿区地质概况
矿区处于雪峰弧形构造带的近弧顶部位。出露地层为元古界板溪群五强溪组,以广泛浅变质和普遍夹有凝灰岩为特征,为一套厚度近2km的浅变质火山碎屑岩系。自下而上分为12个层系:Ptbnw1-1~Ptbnw2-5[1]。区内无岩浆岩出露。地层定向为北东或北东东,倾向南东。区内为单斜构造。断裂构造依其规模大小及成矿关系划分为三级:Ⅰ级为区域性大断层,如F1、F2,控制着区域锑钨矿带的分布;Ⅱ级为矿区性断层,如F3,对本矿区起着明显的制约作用;Ⅲ级断层直接控制锑矿脉的分布,如F8、F33等。另外缓倾斜的层间断层也属Ⅲ级断层范围。本区钨矿除部分赋存于Ⅱ级构造外,主要赋存于更次级的节理裂隙中。
二、矿床特征
(1)白钨矿具有多层位矿化的特点。矿化均赋存于板溪群五强溪组古火山沉积碎屑岩中。该组12个岩系中有5个是白钨矿化,其中Ptbnw2-3和Ptbnw2-4两个岩系白钨矿化最好,在其交界处的250m范围内见10层含矿层。含矿层岩性主要为灰色厚层状含钙质粉砂岩、不等粒杂砂岩、粉砂质板岩沉凝灰岩。坑道已控制的单个含矿层走向长40~180m,倾斜延深40~360m,厚度一般为2~3m。
(2)含矿层中发育着白钨矿细脉,当这种细脉比较密集时,便构成白钨矿矿体。每个含矿层可圈出一至几个矿体。全区可圈出十多个矿体。矿体呈层状、似层状,产状与围岩一致,但两者之间没有明显的界线。单个矿体走向长12~90m,一般为40m左右,厚度平均1.23m,最厚10.14m。矿体垂直延深已达776m(O/ZK3孔)。具有延深大于延长的特点。
矿体中的白钨矿细脉密度一般为2~8条/m2,单条细脉规模很小:长几十厘米至1m,最长5m;厚度多数为0.1~0.3cm,少数微脉肉眼难辨。钨矿细脉充填于含矿层之节理裂隙中,产状有倾向NE、NW及SW三组,其中以倾向40°~310°、倾角71°~81°这一组最发育。
(3)矿石矿物组合简单,主要为白钨矿,局部伴生有辉锑矿及胶磷矿。脉石主要为石英及方解石。全区钨平均品位中等偏高,局部较富。据矿物的相互穿插关系及包体测温资料,初步认为有多期矿化。矿物生成顺序为:白钨矿→石英→辉锑矿→方解石。
(4)矿石结构构造:有充填交代结构、粒状胶结结构、镶嵌结构等。有细脉状构造、浸染状构造及条带状构造等。
(5)围岩蚀变微弱,较常见的有褪色化、绢云母化及硅化,局部见有黄铁矿化。蚀变与矿化关系不太明显。
矿床成因:根据上述成矿特点,初步认为本矿床属于沉积 叠加(改造)层控型白钨矿床。沉积是成矿基础,改造是成矿条件。其沉积基础主要表现在矿化有一定层位并多层出现、有同生沉积的条带状构造及胶结陆源碎屑颗粒的粒状胶结结构、矿物组合简单及具有大面积区域分布的特点等;其后期改造主要表现在区内无岩浆岩分布,却有后期热液的多次充填、矿物相互交代、穿插以及蚀变微弱等。
三、成矿作用机理探讨
(一)成矿物质来源问题
成矿物质有多种来源。
(1)火山来源:表现在①含矿岩系中火山碎屑岩发育,有的含矿层就是凝灰岩或凝灰质板岩;②与白钨矿伴生的辉锑矿δ34S值为5.4‰~10.3‰,变化较狭窄,说明硫有较好的均一性和深源性。
对照国外阿尔卑斯地区在火山沉积岩系中广泛分布层控钨矿及美国西部有含钨热泉等情况:推断本区多旋回的古火山沉积与多层次的矿化分布有着一定的内在联系。由于火山作用,成矿元素可能被携带进入沉积盆地,在外生作用下得到初步的富集。
(2)变质来源:区内元古界广泛发生大面积低级埋藏变质作用。所产生的变质热液与地下水或火山热液可从围岩及基底岩层中把钨元素淋滤搬迁,在有利的岩性和构造部位富集成矿。
(3)不排除成矿物质可以有深部的岩浆房或远处的岩浆期后热液以及地表的陆源汲取等来源。
(二)矿源层问题
湘西锑钨金成矿带具有明显的时控、层控和岩控特点。其矿源层在哪里? 经粗略的工作后,初步认为板溪群甚至冷家溪群很可能是本区钨矿的矿源层。
我们分别在矿区内外采集了一批五强溪组的样品(肉眼均未见钨矿物),经光谱分析,其钨、锑含量均高于克拉克值数倍至数百倍(表1)。
表1 五强溪组地层钨、锑含量表(×10-6)
另据杨昌敬资料[2],湘西地区元古界的钨锑平均含量分别为0~0.003%和0~0.03%。均高于克拉克值上百倍。
(三)后期改造作用问题
矿源层仅起到成矿元素初步富集的作用,要形成矿床还必须具备两点:一是要有各种地质作用的改造和叠加,二是要有适宜的富集场所。
综上所述,本区古火山活动和浅变质作用频繁而又普遍。它们产生的热液(不排除岩浆期后热液)和地下水组成的混合热液可以使矿源层中的成矿元素发生活化转移,从而产生各种细脉的多次充填、各种矿物的相互交代、穿插及围岩微弱蚀变,并在有利的部位富集成矿。国外有人强调钨杂多酸低温可溶性和迁移性,认为在较低温的条件下,当有Si、P、Sb离子存在时,便可产生钨的杂多酸,如H3[Sb (W3O10)]·XH2O,一旦与碱性溶液发生中和,就形成白钨矿、石英、磷灰石及辉锑矿的组合。本区151号老硐发现层状白钨矿与胶磷矿共生,标本分析P2O522.45%,还有辉锑矿及石英,这也许并不是巧合。据包裹体测温资料,本区白钨矿成矿温度为235~300℃。这样的温度可以从古火山及变质作用中获得,也利于钨杂多酸的形成和迁移。
本区对钨矿成矿有利的围岩岩性主要是厚层状粉砂岩、粉砂质板岩、杂砂岩及沉凝灰岩,这些岩性具有两个特点:一是含钙量较高,矿区内Ca O平均为7.55%,其中沉凝灰岩Ca O高达27.0%,而矿区外围其他岩类的Ca O平均仅0.20%。二是层理多为中—厚层状,成分单一,粒度均匀,其顶底板往往是薄层状板岩,且在接触处常有层间滑动,在压扭力作用下,容易产生节理裂隙。由于围岩具备上述的这些物理化学特性,在多元的成矿作用中便产生了选择性改造而表现“岩控”的特征。
强调层控与岩控,是否可以忽视构造条件呢? 恰恰相反,断裂构造在本区成矿作用中起着重要的作用。因为主要是钨细脉构成矿体,没有裂隙作为矿液的通道和沉淀场所,就谈不上后期改造和叠加,更不可能形成随机延伸的矿脉。本区构造逐级控矿及矿化集中赋存于Ⅱ级断层旁侧小裂隙的情况是毋庸置疑的。只不过这种成矿裂隙集中于某特定岩层和岩性中罢了。
参考文献
[1]湖南省有色地质勘查局二四五队.湖南省安化县渣滓溪锑矿区评价地质报告[R].1984.
[2]杨昌敬.湘西锑矿床地质特征及找矿方向[J].湖南冶金地质,1983(1).
[1]文章来源:《湖南冶金地质》,1982年第1期。作者简介:陈炳金(1942—),男,广东儋县人,工程师,主要从事矿产地质勘查管理工作。
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