广东罗定双德锡矿床主要地质特征论文

2023-03-07 09:37:26 来源: 作者:lvyifei
摘要:摘要:双德锡矿床属粤桂加里东褶皱隆起带,是与燕山期花岗岩有关的岩浆热液充填的脉状锡矿床。矿体呈脉状、透镜状,围岩蚀变主要为云英岩化、绢云母化、绿泥石化。通过对矿床成因和找矿标志的探讨,为寻找同类型矿床提供找矿思路。
摘要:双德锡矿床属粤桂加里东褶皱隆起带,是与燕山期花岗岩有关的岩浆热液充填的脉状锡矿床。矿体呈脉状、透镜状,围岩蚀变主要为云英岩化、绢云母化、绿泥石化。通过对矿床成因和找矿标志的探讨,为寻找同类型矿床提供找矿思路。
关键词:锡矿;热液充填型矿床;矿床地质特征
1区域地质特征
1.1构造
在大地构造位置上,双德锡矿床属粤桂加里东褶皱隆起带。区域构造上为一轴向近乎东西向东倾伏的复式倾伏向斜构造,通称双德复向斜。次一级的褶皱由北到南依次主要有:扶合背斜、岗顶向斜、上德向斜、罗磨向斜、平民分界背斜等。区域构造特征是全线状褶皱,局部发生紧密或倒转褶皱。一般背斜轴部多为奥陶系石英片岩及云母片岩组成;向斜轴部一般为泥盆系石英砂岩、粉砂岩组成。其中上德向斜轴部较宽,泥盆系地层不整合奥陶系之上。
区域断裂构造发育,规模较大的断层主要有贵子—平民逆断层,分布于本区西南部,斜切复向斜轴,断层线走向为北西,断层面斜向北东,倾角不明,断层线附近有燕山期花岗岩体出露。此外,本区东西及北西向节理裂隙普遍发育,多为含钨锡矿脉所充填。
1.2岩浆岩
本区岩浆活动强烈,出露的主要有那蓬花岗岩体及中和一带小花岗岩体。那蓬岩体沿扶合背斜轴部侵入到奥陶系砂页岩中,与围岩不整合接触,外接触带有混染片麻演化现象。
中和一带各小岩体分布在贵子—平民断层线附近,一般剥蚀深度不大,出露面积3km2~8km2,系燕山期侵入岩。
1.3地层
本区北部出露前震旦系大绀山群变质岩系,南部广泛出露奥陶系及零星的志留、泥盆系地层。北部前震旦系与南部古生代地层间系断层接触。
2矿区地质特征
2.1地层
矿区出露的地层为一套浅变质的砂页岩系,由砂岩、砂质板岩及千枚岩互层组成。属于奥陶系大沥山群的上部,砂岩、砂质板岩、千枚岩三者呈薄层相间交替出现。
2.2构造
(1)褶皱。矿区在区域构造上属于上德向斜德北翼。矿区本身是一个次一级的背斜构造,背斜的轴向为北西西至东西向,其轴部位于石山坑—烂山坳一带。以此为中心,北部地层产状大多数倾向南南西,倾角60°~80°;南部地层倾向南南西,倾角一般70°左右。
(2)断裂。矿区内节理裂隙发育,主要有斜切构造线的北东,北西组以及与构造线一致的东西向剪切裂隙。
北东向剪切断裂:以2号脉为代表,走向北40°东,倾向北西,倾角65°,断裂规模较大,延长1500m左右,形状较不规则,局部有分叉及侧现现象。沿裂隙有闪长玢岩及细晶闪长岩岩墙侵入。岩墙侵入后,岩墙本身及其接触带又复发生破裂,并为含矿热液充填交代。
北西向剪切断裂:本组断裂分布较零散,走向为北40°西,一般规模较小,以8号脉为代表。其中较大者仅发现一条,发育在烂山坳地段,该断裂产状近于直立,倾向稍有变化,裂隙长度有420m,裂隙不规则,与上述北东组断裂近乎正交,并为闪长玢岩岩墙充填,其后又被东西向断裂切断,本组其他断裂一般规模很小,长度仅数十米,不规则,断续分布,角砾岩化不发育。本组断裂有锡矿脉充填交代。
东西向剪切断裂:矿区内本组断裂最为发育,分布广泛,走向近乎东西,分别向南北倾斜。倾角50°~90°,一般断裂规模较大,其中最大一条延长有1500m左右,最大延深350m,如1号脉,其他脉长度为300m~400m,稀疏平行分布,有时则分布密集,该组断裂较规则,角岩化、糜棱岩化发育,均被矿脉充填。2.3岩浆岩
矿区仅见有闪长玢岩及微晶闪长岩岩脉,分布在矿区东北部。
闪长玢岩出露于矿区东部烂山坳至石山坑地段,沿北西向剪切裂隙侵入,形状不甚规则,其东端与微晶闪长岩墙相交,两者关系不明。出露长度为420m,平均厚20m。
岩石呈灰绿色,具斑状结构;基质为显微柱粒状结构,斑晶的组成矿物主要为斜长石及少量普通角闪石,斜长石为自形柱状、板状,结晶具环带状构造,长径自2mm~5mm,最大至20mm,含量30%,岩石的组成矿物除斜长石外,有大量角闪石和少量石英及钾长石,角闪石呈半自形柱状,长径3mm~5mm,含量约为15%,钾长石含量5%~8%,石英含量3%~5%,粒径0.1mm~0.2mm。钾长石、石英多呈他形沿斜长石间隙分布。有时呈微文象连晶,次要矿物微量的磷灰石、钛铁矿、黄铁矿、锆石等。
斜长石多被次生矿物钠长石、绢云母、绿泥石或绿帘石交代;普通角闪石为微纤角闪石及绿泥石交代,仅有少量残留。在矿脉附近则发生电气石化,长石明显被电气石交代,由于热液蚀变的影响,使岩石组织结构变得模糊。
微晶闪长岩出露于矿区东北部,沿北东方向剪切裂隙侵入,与2号矿脉的分布一致。岩墙形态不规则,断续分布,总长度为1000m,最大厚度为12m。岩石呈紫灰黑色,与强烈电气石化围岩常不易区分,为微晶质,显微柱状结构,有时具斑状结构。主要矿物成份为斜长石及黑云母,含少量石英、钾长石及微量磷灰石、钛铁矿等。
3矿床地质特征
3.1矿体特征
本区锡矿为脉状矿床,矿体的形态、规模受断裂构造控制。一般为脉状,少数为透镜体状及囊状。区内共圈定了110多条矿脉,其中规模较大的有34条矿脉,规模最大的是1号矿脉和2号矿脉。矿脉主要有北东向、北西向、东西向及南北向四组,其中以东西组最发育,分组叙述如下:
(1)东西组矿脉:受东西向断裂控制,主要特点是条数多,规模大,较稳定。矿脉一般稀疏平行分布,有时分组密集,各组间隔很大,一般为100m~150m,脉与脉间隔为20m~60m。矿脉大多数倾向北;少数倾向南,一般倾角60°左右。本组矿脉中以1号脉规模最大,长度1450m,最大厚度4.92m,最大延伸350m,其中工业矿体的规模较大,长度为470m。
本组矿脉一般比较稳定,沿走向连续性较大,分叉等现象不多,局部见有收缩、膨胀、尖灭、复现等现象。
1号矿脉形态较规则,厚度变化不大,厚度变化系数为90.74,含矿系数为71%。厚度从东到西逐渐变小,随着深度加深逐渐变小。
(2)北东组矿脉:主要特点是单独出现,规模大,变化也较大,矿区仅见2号矿脉一条,该脉长1150m,最大厚度3.68m,最大沿深350m。矿脉倾向310°,倾角65°。在水平方向工业矿体多。呈囊团状断续分布、分叉、交叉等现象多见。
(3)北西组矿脉:特点是分别零星,规模短小,变化大,一般长度数十米,厚度很小,矿脉一般多呈侧幕状断续分布。
(4)南北组矿脉:呈零星小透镜体呈侧幕状断续分布,变化极大,近似川字型。
3.2矿石特征
(1)矿石的物质成份。本区矿石中矿物成份简单,矿石中热液矿物共有18种,其中金属矿物12种,非金属矿物6种。
金属矿物有:锡石、闪锌矿、黄铁矿、磁黄铁矿、毒砂、镜铁矿、方铅矿、黄铜矿、黑钨矿等;非金属矿物有:电气石、石英、绿泥石、绢云母、莹石、黄玉等;次生矿物主要有:褐铁矿、蓝铜矿、硬锰矿。
锡石是本区唯一的工业矿物,主要产于电气石化、矽化岩石中。矿石中锡主要以锡石产出。常与石英伴生,为棕红色或粽褐色,多呈他形粒状及半自形粒状,粒径大多在0.12mm左右,属微粒型。锡石在矿石中的分布有如下几种情况:①微粒锡石零星散布在电气石集合体中,锡石生在电气石颗粒之间,粒径一般在0.05mm左右。②锡石分布在石英脉及不规则脉石英集合体中,呈细粒浸染状或粒状集合体分布。锡石嵌布在石英之间,有时分布在脉石英与蚀变围岩的接触带附近。
(2)矿石的结构、构造。本区矿石结构构造简单,构造主要有角砾状构造、浸染状构造、脉状构造、晶洞构造、梳状构造;结构主要有半自形粒状结构、它形粒状结构、穿插结构。
(3)矿石类型。本区的矿石自然类型主要有:含锡电气石石英岩、含锡电气石岩、电气石化千枚岩、电气石化砂岩。
(4)矿石组分。矿石主要组分为锡、氧化钨、铅、砷、锌、铜、硫、氧化铍、氧化钛、氧化钙、二氧化硅等,矿石主要有益组分为锡,一号脉矿石锡的平均含量为0.47%。
4矿床成因及找矿标志
4.1矿化阶段和共生矿物生成顺序
根据上面所述的共生矿物组合、矿物的结构构造特征,本区成矿过程可划分以下几个阶段:
(1)高温气化阶段(电气石阶段)。这一阶段主要是含硼热液沿围岩的破裂充填交代,生成了大量的电气石,并伴有少量锡石及金云母等,锡石一般不富集。
(2)高温热液阶段(石英—锡石阶段)。为锡石主要生成时期,共生矿物有石英、锡石、黄玉、莹石及少量黄铁矿、毒砂等金属硫化物,并有晚期生成的淡色电气石。锡的矿化以细脉充填为主,本阶段形成的含锡石英脉又被绿泥石、黄铁矿、闪锌矿等细脉切割。
(3)中温热液阶段(黄铁矿—闪锌矿阶段)。本阶段以黄铁矿分布最广,闪锌矿主要在矿脉深部见到。本阶段共生矿物组合主要为绿泥石、黄铁矿、闪锌矿、磁黄铁矿、方铅矿等,无锡石生成;主要围岩蚀变为绿泥石化,矿化方式主要以细脉充填为主,根据矿物组合看,应属中温热液性质。
4.2主要矿体品位变化规律
全矿区锡的平均含量为0.36%,最高含量达9%,含量分布不均匀,变化较大,矿脉中工业矿体断续分布,呈明显的规律,如下:
(1)矿区大脉品位较低,小脉品位普遍较高,一号脉平均品位为0.29%,最高品位达4.84%;二号脉平均品位0.3%,最高达4.46%。其他小脉平均品位在0.4%~1.0%之间,有时最高达9%。
(2)一号矿脉地表含锡较高,品位较稳定,矿化连续性较好,其中工业矿体的长度较大,含矿系数为71%。沿矿脉走向方向:东西两端含锡高,工业矿体平均品位在0.4%,矿化稳定,含矿系数一般在80%以上,矿化深度较大,一般延伸100m以上,最大为350m;矿脉中部含锡较低,工业矿体平均品位为0.2%左右。矿化变化较大,含矿系数为50%~60%,矿化深度较小,一般在60m以内,整个矿脉品位变化系数为254。
沿倾向方向:明显有上富下贫的变化趋势,自地表沿倾向方向随深度的增加品位逐渐变贫,在矿脉西部表现明显,地表平均品位在0.4%以上;延伸至50m左右时,品位变化为0.2%左右;延伸100m左右的品位变化至0.1%左右。
整个矿脉品位与厚度呈负相关。沿矿脉走向虽两端矿化较强,品位高,但对比之下,西部矿脉地表厚度小,品位高,而东部厚度大,品位低。
(3)二号脉锡的含量变化较大,分布不均匀,矿化连续性差,矿脉含矿系数48%,总的方面是分段富集,变化大的地段工业矿体呈囊状断续分布。
沿走向方向:矿脉西段矿化连续性差,虽间断富集,工业矿体间断距离较大,呈小的囊状及透镜状分布,含矿系数为37%;矿脉中部锡含量稳定,连续性较大脉,含矿系数为223,形成矿脉中部矿化均匀稳定,两端则变化较大。
沿倾向方向:其含锡变化与地表相应,中部地段矿脉厚度大,品位高,矿化稳定,因而矿化深度大,已达300米以上,该段总的趋势是上下较贫,而中部富集。
经相关的分析曲线的分析,矿脉品位与厚度略显正相关。4.3围岩蚀变
矿区内有砂岩、砂质板岩、千枚岩、闪长玢岩及微晶闪长岩等岩石,均属于高矽铝质成份的岩石。围岩热液蚀变有电气石、矽化、绿泥石化、黄铁矿化,可见互相重叠发育,有时则单独发育。
电气石化:普遍发育在破碎带及其附近围岩中,分两期重叠出现,早期电气石化生成在其它蚀变之前,一般在千枚岩中蚀变显著,砂岩中较为微弱,电气石集合体常呈条带状、块状、脉团状分布,晚期电气石化不发育,主要呈细脉状穿插到矿石中或生于晶洞中。
早期电气石在主要矿化阶段前,与锡的矿化有空间关系,锡的矿化主要沿早期电气石化带形成的破裂带中生成。
晚期电气石与主要矿化阶段之锡石具有时间关系,两者为同期生成,电气石的活动控制着锡石矿化阶段的上下限,一般有晚期淡色电气石存在的地方均有锡石分布,为可靠的找矿标志。
矽化:为主要热液蚀变,沿破碎带及其两侧围岩发育,矽化生产在早期电气石化后,并明显交代电气石,矽化与锡石关系密切,一般矽化强烈的地方往往锡石富集,矽化微弱时则锡石含量变贫。本区矽化分布不均匀,主要与早期电气石化带生成后形成的裂隙有关。
绿泥石化:分布较广泛,为晚期热液产物,与闪锌矿、黄铁矿关系密切,常在脉旁出现。绿泥石除作脉状产出外,尚呈浸染状分布,一般分布不均匀,变化较大。在闪长玢岩中极为发育,有明显交代长石斑晶现象。
黄铁矿化:分布普遍,一般发育在矿脉附近,多与闪锌矿、磁黄铁矿等硫化物共生,一般呈颗粒状及不规则状。闪长岩中普遍均匀散布有正方形黄铁矿晶体。由于绿泥石、黄铁矿多分布在矿脉中或附近,为闪锌矿的直接找矿标志及锡石的间接找矿标志。4.4成矿地质条件
(1)岩浆岩条件。根据区域地质条件,中和一带燕山期花岗岩体已证实与区域锡矿有成因关系,在岩体的内外接触带,均有锡矿生成。本区锡矿亦可能与之有成因上的关系,至于本区出露的闪长岩脉,系燕山期的花岗岩衍生物,生成在矿化前,与矿液同为燕山期花岗岩分异的产物。
(2)构造条件。构造条件主要有两方面:首先,区域性的断裂贵子—平民大断层,控制了中和一带火成岩的侵入,间接的控制了区域锡矿的生成及其分布。其次,本矿区的背斜构造和早期及晚期的剪切裂隙及部分张力裂隙,直接控制了矿脉的生成和分布。
(3)围岩条件。与上述条件相比,显得是次要的,但仍与矿化有一定的关系,主要变现以下两方面:①围岩的物理性质:本区地层为泥砂质岩石,经变质后岩石坚硬致密,砂岩脆性较大,受应力作用后易发生破碎。岩墙与围岩之物性有差异,接触面在构造活动中为一个脆弱带,因而第二阶段构造活动多沿岩墙接触带附近复活,因此矿脉多在接触带分布。沿构造破碎带早期电气石大量形成后,由于电气石性脆,当后期构造运动复活时,易发生破碎,成为矿液充填交代的有利部位。②围岩化学性质:本区围岩化学成份均多为高矽铝质的,主要成份为石英和铝矽酸盐(绢云母等泥质成份),其化学活动性是不够活泼,除了电气石有选择性交代泥质岩石或砂质岩石的泥质部分外,矿化作用主要是以充填为主。
4.5矿床成因类型及工业类型
本区矿床有以下特征:
(1)矿床为气化—高温热液裂隙充填交代的脉状矿床,锡的矿化作用以充填为主,矿化严格受构造裂隙控制。
(2)矿石中含铁矽酸盐矿物—电气石特别发育,闪锌矿、黄铁矿等金属硫化物含量很少,并为锡矿矿化以后的产物。
(3)矿脉中电气石非常发育,其中并伴生少量黄玉,莹石等,说明气化作用较强。
(4)锡石粒度一般较细。
(5)围岩蚀变有电气石化、矽化(与锡矿化有关)、绿泥石化、黄铁矿化(与闪锌矿化有关)。
(6)矿石构造以角砾状、浸染状、细脉状为主。
(7)矿区仅有浅成的闪长玢岩岩墙出露,距花岗岩侵入体较远。从上述特征看,本矿区的矿床成因类型因属气化—高温热液裂隙充填交代脉状矿床,其工业类型,应属锡石—矽酸盐型锡石—电气石建造矿床。
5结论
本区锡矿为脉状矿床,矿体的形态、规模受断裂构造控制,矿脉较多,规模最大的是1号矿脉和2号矿脉。矿脉主要有北东向、北西向、东西向及南北向四组,其中以东西组最发育。锡石是本区唯一的工业矿物。矿石自然类型以含锡电气石石英岩为主,全矿区锡的平均含量为0.36%,最高含量达9%,矿床为属于热液充填型矿床。
