桂东南北市萤石矿成矿规律及找矿标志探讨论文

2024-06-17 14:24:41 来源: 作者:liangnanxi
摘要:文章对桂东南北市萤石矿的成矿地质背景、矿体特征、关键控矿因素进行了总结,认为其属燕山期拉张构造环境下形成的中-低温热液充填型矿床。矿区出露的印支期黑云母二长花岗岩提供了主要的成矿物质来源,晚期侵入的燕山期岩体提供了岩浆热水及热源。区域上北北东-北东向深大断裂是重要的导矿构造,北西向断裂则为含矿热液的运移和富集提供了通道和空间,为容矿构造。综合矿区成矿规律,文章提出了北市萤石矿的成矿模式和主要的找矿标志,其中萤石矿化是直接找矿标志,硅化、绢云母化等围岩蚀变与成矿作用密切,可作间接找矿标志。
摘要:文章对桂东南北市萤石矿的成矿地质背景、矿体特征、关键控矿因素进行了总结,认为其属燕山期拉张构造环境下形成的中-低温热液充填型矿床。矿区出露的印支期黑云母二长花岗岩提供了主要的成矿物质来源,晚期侵入的燕山期岩体提供了岩浆热水及热源。区域上北北东-北东向深大断裂是重要的导矿构造,北西向断裂则为含矿热液的运移和富集提供了通道和空间,为容矿构造。综合矿区成矿规律,文章提出了北市萤石矿的成矿模式和主要的找矿标志,其中萤石矿化是直接找矿标志,硅化、绢云母化等围岩蚀变与成矿作用密切,可作间接找矿标志。
关键词:萤石矿;广西;燕山期;找矿标志
萤石(CaF2)是重要的非金属矿物原料,在光学材料、航空航天、化工医药等领域应用广泛,许多国家已经将其列为重要的战略资源进行储备[1-2]。广西萤石矿类型单一,主要为中-低温热液充填型矿床,集中分布在玉林和桂林两地。兴业县北市萤石矿是广西已查明的唯一一处大型萤石矿床,总结其成矿规律对桂东南萤石找矿工作具有较好的指示意义。
1区域地质背景
北市萤石矿区位于兴业县北市镇钦善村,地处六万大山岩浆弧边缘,大容山复背斜的北西侧,区内印支期花岗岩分布广泛,六陈-北市断裂与中西-党洲断裂在附近交汇(如图1)[3]。矿区属六万大山铅锌-萤石-银-稀土三级成矿区带,区域上与燕山期花岗岩有关的Sn、W、Mo、Pb、Zn、稀有金属、萤石等矿产丰富,成矿地质条件优越[3]。
2矿区地质概况
2.1地层
矿区出露的地层由老至新依次为:下侏罗统天堂组(TJ1t)、下白垩统新隆组(K1x)和第四系(Q)。
天堂组(TJ1t):与花岗岩体呈沉积不整合接触,岩性为浅灰色含泥中-粗粒砂岩、含砾不等粒砂岩,夹浅灰褐色、砖红色中-薄层含细砂泥质粉砂岩、粉砂质泥岩,厚度>128m。
新隆组(K1x):分上、中、下三段,厚度>305m。下段为砾岩、砂砾岩夹含泥不等粒砂岩,与侏罗系角度不整合接触;中段为泥质粉砂岩、粉砂质泥岩夹粗-中粒砂岩;上段为含砾不等粒砂岩、砾岩、砂砾岩等。
第四系(Q):为砂砾、砂土及亚粘土冲积层,分布于河流沿岸及阶地,厚度l~10m不等。
2.2构造
矿区内褶皱不发育,断裂较发育,主要有北西、北北东-北东向两组(如图2)。F0为切割较深的区域大断裂,北北东-北东向展布,张扭性正断层。F2延伸3.5km左右,倾向182°~245°,倾角58°~86°,由1~2个主断面及多个近平行的次级断面组成,属压扭性逆断层。F2断裂破碎带宽数十米,压碎岩、构造角砾岩等发育,①号矿体产于其中,沿断面见萤石矿脉、石英脉等充填。F1断裂错断F2并与之交汇,为张扭性正断层,同属矿区内控矿、容矿构造,倾向40°~50°,倾角45°~75°,延伸大于3km,②号和③号矿体产于其中。
2.3岩浆岩
矿区内岩浆岩属印支期过渡相花岗岩,分两个期次。斑状黑云二长花岗岩(ηγT1):第一期侵入,浅灰色,中-粗粒似斑状结构,长石20%~40%,石英30%~40%,黑云母10%左右,斑晶主要为钾长石,大小1~3cm。斑状黑云钾长花岗岩(ξγ'T1):第一期补充侵入,浅灰色,中粒花岗结构,钾长石43%~50%,斜长石10%~20%,石英35%左右,黑云母3%~5%。黑云二长花岗岩(ηγT1):第二期侵入,浅灰色,中-细粒花岗结构,钾长石24%~50%,斜长石20%~30%,石英25%~35%,黑云母<3%。矿区见少量酸性岩脉(γ),浅灰色,细粒花岗结构,脉宽10~20m、长125~200m不等,走向主要为310°~325°,受构造裂隙控制。
3矿体地质特征
3.1矿体特征
矿区内共发现4个矿体,分别为①、①-1、②、③号矿体,多呈脉状、透镜状产于F1、F2断层破碎带及次级裂隙中。①号矿体产于F2断层破碎带中,矿体长320m,最大斜深570m,如图2[3],厚度0.83~17.76m,平均4~6m。①-1号矿体属①号矿体的分支,长105m,斜深250m,地表厚度1.13~2.24m,深部厚度2.64~5.64m。这两个矿体产状与断裂基本一致,倾向220°~228°,倾角60°~71°,矿体内多为富矿石,CaF2含量71.23%~91.50%,平均86.78%。②号矿体地表出露长75m,厚0.32~8.9m,最大斜深120m,矿体中部膨大,往两端变小至尖灭,多为贫矿石,CaF2含量35.56%~47.91%,平均35.56%。③号矿体地表出露长250m,最大斜深80m,矿体呈脉状产出,厚1.11~2.76m,平均1.50m,多为贫矿石,CaF2含量31.69%~50.13%,平均50.00%。
3.2矿石特征
矿石矿物为萤石,脉石矿物有石英、蒙脱石、重晶石等。萤石无色、半透明为主,次为浅灰、浅紫,自形-半自形粒状、八面体状,粒径5~10cm。石英无色、半透明,多呈脉状与萤石条带相间分布,部分沿萤石颗粒之间的空隙分布。蒙脱石乳白色土状,多赋存于条带状或环带状矿石中。重晶石白色半自形-自形板状,粒径110mm,分布于萤石矿物颗粒中,含量小于2%。矿石结构主要为粗粒结构,其次为不等粒结构、自形粒状结构。矿石构造主要为块状构造、条带状构造、环带状构造,其次为角砾状构造、葡萄状构造或肾状构造。
4控矿因素及成矿模式
4.1岩浆岩因素
华南萤石矿大多呈脉状产于酸性、中酸性花岗岩及其内外接触带中,花岗岩不仅是赋矿围岩,还能为成矿提供重要的物质来源[4-5]。据统计,国内已发现的热液充填型萤石矿超过90%与燕山期岩浆活动有关[6-7]。特别是富钾的黑云母花岗岩,黑云母中常含有较多F,具有很好的成矿专属性[8]。北市萤石矿产于大容山复式岩体中,地表出露的印支期黑云母二长花岗岩属典型的壳源S型花岗岩,F含量较高[9],为矿体提供了主要的F源和部分Ca源。区域上,晚期侵入的燕山期含角闪二长花岗岩为萤石成矿提供了热源及岩浆热水,如图3。
4.2构造条件
矿区内北北东-北东向区域性断裂是切穿深部岩体及侏罗系-白垩系的导矿构造,北西向断裂系次级断裂,属容矿构造,为矿液的运移和矿体的赋存提供了通道和空间,一定程度上控制着矿体的规模,如图3。此外,F2与F1交汇处断层破碎带、羽状次级小断裂、节理等较发育,产于其附近的①号矿体矿石品位富、规模大且产状稳定,而产于F1断层中的②、③号矿体在质量及规模上均不及①号,说明矿体除受北西向展布的断裂控制外,还受局部派生的次级构造裂隙影响。
4.3成矿时代
矿区①、③号矿体所在的断裂切割印支期花岗岩(ηγ2cT1),②号矿体则产于切割白垩系新隆组(K1x)砂砾岩的断裂中[3],因此推测北市萤石矿的成矿时代应为燕山中-晚期。
4.4成矿模式
北市萤石矿和华南其它燕山期萤石矿具有相似的成矿条件,同属拉张构造环境下形成的中-低温热液充填型矿床[7-8]。综合各方面控矿因素,文章认为其成矿作用可分为以下三个阶段:(1)大气降水对印支期花岗岩体淋滤剥蚀,之后沿裂隙不断下渗循环成为地热水,随着深度增加,温度压力升高,地热水溶蚀能力增强,围岩中F、Ca等组分逐渐被萃取溶解在地热水中;(2)地热水下渗至一定深度后,与晚期侵入的燕山期岩浆含矿热水混合,形成酸性含矿热液,Ca、F等以络合物形式存在于热液中,处于相对饱和平衡的状态;(3)在构造运动作用下,燕山期深大断裂切割至岩体深部,含矿热液沿断裂向温压降低方向运移,上升至近地表后,由于温度、压力降低,热液中的络合物迅速分解,Ca、F等溶解度大大降低,之后在深大断裂旁侧的有利构造裂隙内富集沉淀形成萤石矿床。
5主要找矿标志
综合北市萤石矿矿床地质特征、控矿因素及成矿规律,可总结以下找矿标志:
(1)印支期及燕山期的岩浆岩、断裂构造为矿体的形成提供了必要的条件,其中北北东-北东向区域深大断裂为导矿构造,北西向次级断裂为容矿构造,两者交汇部位是有利的成矿区域。因此,桂东南印支期花岗岩体内深大断裂两侧构造破碎带是重要的找矿目标。
(2)压扭性、张扭性断层破碎带宽,压碎岩、构造角砾岩等发育,为含矿热液富集沉淀提供了关键的空间,构造破碎带膨大、转折部位可作为高品位富矿找矿的重要构造标志。
(3)矿体近矿围岩蚀变主要有萤石矿化、硅化、绢云母化、绿泥石化等,萤石矿化是直接的找矿标,但与成矿最密切的为硅化、绢云母化,可作间接找矿标志。硅化强烈的地方常形成较陡的脊状地形,成为良好的找矿地貌标志,其下部往往会存在萤石矿体。
参考文献
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[3]冯玉君,陆富饶,范丽雄,等.广西玉林市北市萤石矿核查区资源储量核查报告[R].贵港:广西壮族自治区第六地质队.2010.
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[7]王吉平,商朋强,熊先孝,等.中国萤石矿床成矿规律[J].中国地质,2015,42(1):18-32.
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