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(xì)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(mì)、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(yè)數(shù)】4頁(yè)(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(duì)廣東肇慶526020【正文語(yǔ)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(yùn)動(dòng)，加里東、華里西、燕山等運(yùn)動(dòng)，均對(duì)該區(qū)有不同的影響。加里東運(yùn)動(dòng)對(duì)礦區(qū)的山脈及構(gòu)造皺形的形成起主導(dǎo)作用，造成該區(qū)復(fù)式的北北東背斜褶皺。隨后華里西運(yùn)動(dòng)重復(fù)在礦區(qū)時(shí)，其運(yùn)動(dòng)強(qiáng)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(yùn)動(dòng)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(yè)巖，石煤層發(fā)育，富含黃鐵礦；中部以細(xì)粒長(zhǎng)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(fù)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(shí)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(fù)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(duì)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(diǎn)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(wú)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(duì)礦體影響不大。1.3巖漿巖區(qū)內(nèi)巖漿活動(dòng)強(qiáng)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(zhǎng)英巖、斑狀閃長(zhǎng)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?yàn)榇至０郀詈谠颇富◢弾r一花崗巖一長(zhǎng)英巖一偉晶巖。區(qū)內(nèi)巖漿活動(dòng)不僅為成礦帶來(lái)豐富的物質(zhì)，也對(duì)地層中的成礦元素運(yùn)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(jiǎn)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(xì)粒變質(zhì)砂巖和中細(xì)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(diǎn)狀角巖等，主要分布于礦區(qū)東側(cè)梁水山一帶（見(jiàn)圖1），為區(qū)內(nèi)次級(jí)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。——構(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(zhǎng)，其傾伏角3。~5。，屬加里東期。區(qū)內(nèi)斷裂繁多，但無(wú)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(cuò)斷規(guī)律，多為北端往回移，南端往東移，沿?cái)鄬用?，水平斷?.5-0.12m不等，對(duì)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(dòng)強(qiáng)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(xì)粒黑云母花崗巖和偉晶巖。中細(xì)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(zhǎng)石、石英組成。區(qū)內(nèi)礦化主要與中細(xì)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(gè)礦帶組，即最東組，東組，中組，西組及東南細(xì)脈帶，各區(qū)段礦脈產(chǎn)狀、數(shù)量及規(guī)模見(jiàn)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(zhǎng)短稍呈彎曲及側(cè)幕狀延長(zhǎng)，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(zhǎng)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(shí)呈似透鏡體狀的現(xiàn)象，礦化面積0.05km2。——中組礦脈：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(gè)別的礦脈下部如110號(hào)脈B號(hào)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(zhǎng)方向上多呈側(cè)幕狀，有時(shí)當(dāng)?shù)V脈延長(zhǎng)方向有轉(zhuǎn)彎時(shí)，交成鈍角出現(xiàn)。礦脈的分支不普遍，礦脈的延長(zhǎng)兩端小中間大，呈透鏡狀出現(xiàn)。沿傾斜方向，礦脈有時(shí)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(zhǎng)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(zhǎng)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(zhǎng)900m，東西寬200~800m。——東南細(xì)脈帶：位于牛姆蹄的東南部，是由兩組不同的方向的細(xì)小石英脈所構(gòu)成的平行細(xì)脈帶。細(xì)脈間的距離窄（約1m），品位低，偶然見(jiàn)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(shí)呈網(wǎng)狀、樹(shù)枝狀、囊狀等的細(xì)小石英脈，該脈不含礦。全礦區(qū)中，中組脈最具工業(yè)價(jià)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(zhǎng)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(jiàn)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(zhǎng)/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(zhǎng)平均脈長(zhǎng)最大長(zhǎng)度最小長(zhǎng)度總長(zhǎng)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(diǎn)是上小下大，統(tǒng)計(jì)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(guò)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(zhǎng)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?xì)粒的晶體結(jié)構(gòu)，具鱗片平行排列，這種排列伸展，侵入圍巖的細(xì)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(jiǎn)單，金屬礦物以黑鎢礦為主，次有輝祕(mì)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(qiáng)烈的金屬光澤，多呈板狀產(chǎn)出，有時(shí)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(zhǎng)軸方向是垂直脈壁產(chǎn)出，它在沉淀過(guò)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。——白鎢礦：淺黃色，其晶形不完整，有時(shí)呈半自形晶體析出產(chǎn)于I、H、B號(hào)窿（少量）?！x祕(mì)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(shí)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(mì)礦共生，多產(chǎn)于B號(hào)窿。——黃鐵礦：淡黃色，其晶體多呈立方體，常與黑鎢礦、輝祕(mì)礦共生，多呈條帶狀，侵入圍巖的裂隙與脈壁中，亦有時(shí)穿插黑鎢晶體中。——黃銅礦：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(jiàn)于鉆孔CKI5號(hào)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(hào)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(mì)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(jiàn)礦物以及它們的生成順序見(jiàn)表2。3.4礦石的化學(xué)成分礦區(qū)主要的有價(jià)組分是鎢和祕(mì)，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(fù)式倒轉(zhuǎn)背斜的東翼，從整個(gè)構(gòu)造部位來(lái)看，礦區(qū)位于背斜軸線附近，加以巖性較脆，在燕山期的強(qiáng)烈運(yùn)動(dòng)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(lái)看，明顯存在著兩種不同性質(zhì)的構(gòu)造應(yīng)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(zhǎng)較長(zhǎng)，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(xì)-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(lái)看，是屬同一構(gòu)造系統(tǒng)和同一成礦期，對(duì)比中南各鎢礦區(qū)的生成，是與燕山期中粒黑云母花