廣東懷集多羅山鎢礦礦床地質(zhì)特征及成因

廣東懷集多羅山鎢礦礦床地質(zhì)特征及成因李晨【摘要】多羅山鎢多金屬礦床位于郴州一懷集斷裂南段，其中鎢礦產(chǎn)于寒武系水口群一套淺變質(zhì)巖石、中細粒變質(zhì)砂巖和板巖中，礦體呈脈狀.成礦元素以鎢為主，伴生祕、鉬等.該礦區(qū)鎢礦體規(guī)模較大,礦體數(shù)目較多，走向和傾向上連續(xù)較好礦床類型屬熱液裂隙充填石英脈型.【期刊名稱】《礦業(yè)工程》【年(卷)，期】2015(013)002【總頁數(shù)】4頁(P7-10)【關(guān)鍵詞】鎢礦床;地質(zhì)特征;礦床成因【作者】李晨【作者單位】廣東省地質(zhì)局第五地質(zhì)大隊廣東肇慶526020【正文語種】中文【中圖分類】P611區(qū)域地質(zhì)背景礦區(qū)位于桂湘粵褶皺帶中，處在粵西大瑤山隆起南段。經(jīng)歷多次造山運動，加里東、華里西、燕山等運動，均對該區(qū)有不同的影響。加里東運動對礦區(qū)的山脈及構(gòu)造皺形的形成起主導作用，造成該區(qū)復式的北北東背斜褶皺。隨后華里西運動重復在礦區(qū)時，其運動強度頗弱，且以升降為主，故在北北東加里東構(gòu)造線上，存在經(jīng)受其干擾的顯著痕跡。燕山運動則擾亂加里東期北北東地層產(chǎn)狀，且在干擾帶附近，產(chǎn)出有北北東的穹窿式小型褶皺。1.1區(qū)域地層區(qū)域內(nèi)出露地層有寒武系八村群：底部為炭質(zhì)頁巖，石煤層發(fā)育，富含黃鐵礦；中部以細粒長石石英砂巖為主，間夾薄層狀灰綠色板巖；上部夾多層透鏡狀鈣質(zhì)白云巖或白云質(zhì)灰?guī)r。淺變質(zhì)砂巖、粉砂質(zhì)板巖，富含黃鐵礦；泥盆系屬于淺海相復理石建造，以砂巖為主，局部夾碳酸鹽巖，具底礫巖，以及第四系殘坡積物。1.2區(qū)域構(gòu)造區(qū)內(nèi)褶皺、斷裂構(gòu)造發(fā)育。褶皺依據(jù)形成時代分為加里東期、海西一印支期及燕山期褶皺構(gòu)造。加里東期北北東復式褶皺為區(qū)內(nèi)構(gòu)造骨架，主要有忠黨山倒轉(zhuǎn)背斜、白鶴背斜。忠黨山倒轉(zhuǎn)背斜西翼傾角平緩，東翼傾角較陡，顯得不對稱，頂峰在忠黨山，往北緩和，逐漸傾末；白鶴背斜屬屋松頂背斜北端的一部分，特點與忠黨山倒轉(zhuǎn)背斜相似，西翼峻陡，軸向北北東。區(qū)內(nèi)斷裂極為發(fā)育，但無大斷裂，主要有北北西、北北東、北東東和北西四組，其中以北北西和北北東最為發(fā)育。褶皺是區(qū)內(nèi)主要的容礦和控礦構(gòu)造，而斷裂對礦體影響不大。1.3巖漿巖區(qū)內(nèi)巖漿活動強烈，出露面積約占總面積的30%以上，主要巖體為忠黨山巖體和白鶴山巖體，均屬為燕山四期。巖體呈巖株、巖脈、囊狀產(chǎn)出，巖性為花崗巖、長英巖、斑狀閃長煌斑巖和偉晶巖等。偉晶巖以管狀或囊狀產(chǎn)出，其幅度甚小，屬巖漿期后的偉晶巖期。綜合區(qū)內(nèi)巖漿巖侵入其次序為粗粒斑狀黑云母花崗巖一花崗巖一長英巖一偉晶巖。區(qū)內(nèi)巖漿活動不僅為成礦帶來豐富的物質(zhì)，也對地層中的成礦元素運移、富集起到重要的作用。2礦區(qū)地質(zhì)?地層。礦區(qū)地層較簡單，出露寒武系、泥盆系和第四系。寒武系地層幾乎分布于全區(qū)，為一套淺變質(zhì)巖石，巖性為細粒變質(zhì)砂巖和中細粒變質(zhì)砂巖、板巖互層，該層位是鎢礦主要的賦礦層。泥盆系地層不整合于寒武系地層之上，巖性為變質(zhì)石英砂巖、變質(zhì)砂巖、板巖、斑點狀角巖等，主要分布于礦區(qū)東側(cè)梁水山一帶（見圖1），為區(qū)內(nèi)次級賦地層（東組脈主要賦存于該地層）。第四系分布于低洼處，由洪沖積層的礫石、砂土等堆積物組成?！獦?gòu)造。礦區(qū)位于湘南弧頂?shù)南Σ穫?cè)，忠黨山倒轉(zhuǎn)背斜的東翼。該背斜呈北北東向延長，其傾伏角3。~5。，屬加里東期。區(qū)內(nèi)斷裂繁多，但無大斷層，可分為正平移斷層、逆斜斷層、正斷層，主要為成礦后的斷層。傾向302。~355。，傾角65。~5。的正平移斷層居多，其錯斷規(guī)律，多為北端往回移，南端往東移，沿斷層面，水平斷距1.5-0.12m不等，對礦體影響不大。區(qū)內(nèi)節(jié)理發(fā)育，主要有北北西向、北西西、近東西向和近南北向四組，其中北北西向節(jié)理是礦區(qū)的主要成礦裂隙。 巖漿巖。區(qū)內(nèi)巖漿活動強烈，巖漿巖發(fā)育，礦區(qū)出露的巖漿巖主要為燕山四期的中細粒黑云母花崗巖和偉晶巖。中細粒黑云母花崗巖呈鐘乳狀傾入泥盆系地層中，偉晶巖呈囊狀侵入花崗巖中，巨晶由長石、石英組成。區(qū)內(nèi)礦化主要與中細粒黑云母花崗巖關(guān)系密切。圖1廣東懷集多羅山鎢礦地質(zhì)略圖3礦體地質(zhì)特征3.1礦體賦存特征多羅山鎢多金屬礦礦化類型為石英脈型，根據(jù)礦脈的產(chǎn)狀與分布位置不同，分為5個礦帶組，即最東組，東組，中組，西組及東南細脈帶，各區(qū)段礦脈產(chǎn)狀、數(shù)量及規(guī)模見表1?！顤|組礦脈：呈緩傾斜產(chǎn)出，傾向280。~290。，傾角30。~50。，走向延長短稍呈彎曲及側(cè)幕狀延長，水平方向與傾角方向少有分支并合現(xiàn)象。該組礦脈東西長300m，南北寬670m，礦化面積0.1km2?！獤|組礦脈：傾向215°~235°，傾角40°~160°，該組礦脈普遍存在沿其傾向有上小下大且有時呈似透鏡體狀的現(xiàn)象，礦化面積0.05km2?！薪M礦脈：區(qū)內(nèi)主要礦脈組，傾向240。~265°（有少量的礦脈為277°）,傾角為40°~60°（個別的礦脈下部如110號脈B號窿傾角變?yōu)?5°士）。該組礦脈普遍存在上小下大且在水平延長方向上多呈側(cè)幕狀，有時當?shù)V脈延長方向有轉(zhuǎn)彎時，交成鈍角出現(xiàn)。礦脈的分支不普遍，礦脈的延長兩端小中間大，呈透鏡狀出現(xiàn)。沿傾斜方向，礦脈有時沿著層理面填充，亦有沿著與層理相交成一定的角度的裂隙中出現(xiàn)，形成波浪式的。該礦帶礦化面積0.45km2，南北長1350m，東西寬120~350m?！鹘M礦脈：急傾斜的大脈，傾向265°~275°，傾角82°~87°,走向延長較為規(guī)則，但有分支的現(xiàn)象，沿其傾斜方向，脈壁往往有凹凸不平，呈似波浪式的延深。其脈幅的變化，存在著上大下小，而且延深不深，礦化面積為0.12km2，礦脈南北長900m，東西寬200~800m?！獤|南細脈帶：位于牛姆蹄的東南部，是由兩組不同的方向的細小石英脈所構(gòu)成的平行細脈帶。細脈間的距離窄（約1m），品位低，偶然見有微量的黑鎢礦。此外，在仙人山和飯匙山間的山谷中，發(fā)現(xiàn)有少量不規(guī)則，沿層面填充，有時呈網(wǎng)狀、樹枝狀、囊狀等的細小石英脈，該脈不含礦。全礦區(qū)中，中組脈最具工業(yè)價值，經(jīng)查明該脈中工業(yè)礦脈有11條，即V110、V108、V102、V74、V88、V90、V91、V92、V98、V62,前3條為主要礦脈，且V110規(guī)模最大。工業(yè)礦脈延長720m,工程控制深485m，平均脈幅0.29m,平均品位WO31.458%、Bi0.231%，礦脈上部富氧化物（以鎢的氧化物為代表），向下逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)楦涣蚧铮ㄒ糟f、秘、鉛、鋅的硫化物為代表）的逆分帶現(xiàn)象。在沿傾向品位變化曲線上明顯地得到反映（見圖2）。圖2V110沿傾向品位、脈幅變化曲線圖表1各區(qū)段礦脈產(chǎn)狀、數(shù)量及規(guī)模表脈長/m脈厚/m礦帶組別礦脈條數(shù)平均傾向方位角平均傾角總長平均脈長最大長度最小長度總長平均厚度最大厚度最小規(guī)模備注厚度最東組36285°43°4433123306401.600.070.480.01小東組13227°54°1700130255350.800.090.170.01中中組55252°55°11080201730523.880.100.081.04大西組27267°74°6012222545607.380.581.120.03中1.中組礦脈的特點是上小下大，統(tǒng)計地表礦脈占92.7%。2.最東、東、西三組都以地表礦脈為主。3.2圍巖蝕變—圭化：分布廣而普遍，是該區(qū)主要圍巖蝕變的一種。硅化與脈石有明顯的界線，但與圍巖的界線不清，有著過渡形式的漸變關(guān)系，其范圍大小視脈幅大小而定，即與脈幅成反比，一般為3~30cm?！朴r化：發(fā)育在兩組礦脈的兩側(cè)，主要是熱液交代。云英巖中的白云母是交代黑云母、長石而結(jié)晶出的，其寬度一般10~60cm?！S鐵礦化：主要呈浸染狀，結(jié)晶良好，呈1~2cm的立方體，產(chǎn)于圍巖或圍巖與脈石接觸處?！佋颇富撼始毩５木w結(jié)構(gòu)，具鱗片平行排列，這種排列伸展，侵入圍巖的細小裂隙或在圍巖與脈石的接觸處。圍巖蝕變中，硅化、黃鐵礦化與鎢礦化關(guān)系密切。3.3礦石礦物成分及結(jié)構(gòu)各礦體礦石礦物成分均較簡單，金屬礦物以黑鎢礦為主，次有輝祕礦、輝鉬礦，其具體特征：——黑鎢礦：是該礦區(qū)的主要礦物，黑色，有強烈的金屬光澤，多呈板狀產(chǎn)出，有時呈砂包狀產(chǎn)出，常富集在礦脈的兩壁，其板狀結(jié)構(gòu)的長軸方向是垂直脈壁產(chǎn)出，它在沉淀過程中，是比石英后，在其晶體中，因受后期力作用影響，使之破裂，往往被黃鐵礦及石英所填充?！祖u礦：淺黃色，其晶形不完整，有時呈半自形晶體析出產(chǎn)于I、H、B號窿（少量）?！x祕礦：銀灰色，多呈針狀的塊狀產(chǎn)出石英脈的晶簇中，多與輝鉬、黃鐵礦共生，有時穿插于黑鎢礦中?！x鉬礦：銀灰色或暗灰色，量少，呈鱗片狀，產(chǎn)于礦脈的晶簇中，多與輝祕礦共生，多產(chǎn)于B號窿。——黃鐵礦：淡黃色，其晶體多呈立方體，常與黑鎢礦、輝祕礦共生，多呈條帶狀，侵入圍巖的裂隙與脈壁中，亦有時穿插黑鎢晶體中?！S銅礦：金黃色，呈致密塊狀，常呈脈狀浸入圍巖與礦體的裂隙中，多與黃鐵礦共生（少量）?！姐U礦：銀灰色，量少，呈微粒狀，只見于鉆孔CKI5號及屋后沖，與閃鋅礦共生。一一閃鋅礦：暗灰色，量少，與方鉛礦共生?！旧埃恒~灰色，只產(chǎn)于H號窿及屋后沖（少量）。主要的脈石礦物為石英，其他還有白云母、絹云母、綠柱石、螢石、方解石、層解石等，次生氧化物有鎢華、祕華、褐鐵礦。綜合以上的共生礦物生成關(guān)系，并結(jié)合野外觀察結(jié)果，所見礦物以及它們的生成順序見表2。3.4礦石的化學成分礦區(qū)主要的有價組分是鎢和祕，全礦山（表內(nèi)）平均品位，WO30.851%,Bi0.236%。其中，中組礦脈平均品位WO30.85I%;最東組礦脈品位WO30.397%,Bi0.03%,東組礦脈平均WO30.508%,Bi0.062%。表2多羅山鎢礦區(qū)礦物生成順序？4成礦地質(zhì)條件與礦床成因4.1成礦地質(zhì)條件——地層條件。該礦區(qū)產(chǎn)于寒武系和泥盆系變質(zhì)砂巖、板巖的地層中，因這些巖石的顆粒結(jié)構(gòu)疏松，孔隙發(fā)育且脆，受力后易發(fā)生破裂，這為礦液上升造成良好的通道?！獦?gòu)造條件。該礦區(qū)位于復式倒轉(zhuǎn)背斜的東翼，從整個構(gòu)造部位來看，礦區(qū)位于背斜軸線附近，加以巖性較脆，在燕山期的強烈運動影響下，使之在背斜的軸部、軸部的兩側(cè)、不同巖性的接觸帶部位，容易發(fā)生斷裂，這為礦液上升造成了良好的通道。從該礦區(qū)的裂隙來看，明顯存在著兩種不同性質(zhì)的構(gòu)造應力，從而造成兩種不同類型的斷裂，即張力裂隙和剪切裂隙。從不同的構(gòu)造類型裂隙，隨著不同規(guī)模，大小不等的礦體，剪切裂隙所造成的礦帶，其規(guī)模大，造成的礦床延長較長，延伸較深（東組、中組礦帶）?！獛r漿巖。礦區(qū)的西面的多羅、白虎頭等，有燕山四期的細-中粒黑云母花崗巖，呈鐘乳狀侵入，從花崗巖的成礦裂隙與變質(zhì)巖成礦裂隙的方向及礦石的結(jié)構(gòu)顏色、共生礦物的種類來看，是屬同一構(gòu)造系統(tǒng)和同一成礦期，對比中南各鎢礦區(qū)的生成，是與燕山期中粒黑云母花