廣西栗木礦田水溪廟錫多金屬礦床地質(zhì)特征

廣西栗木礦田水溪廟錫多金屬礦床地質(zhì)特征覃明飛;許少偉;李庚華【摘要】為分析栗木礦田水溪廟錫多金屬礦床地質(zhì)特征，結(jié)合地質(zhì)勘查成果，對水溪廟礦區(qū)從地層、構(gòu)造、巖漿巖、礦床地質(zhì)特征進(jìn)行分析，并對礦床成因進(jìn)行了探討.從礦化的分帶性和蝕變特點(diǎn)推斷礦床成因?yàn)閹r漿結(jié)晶(或演化)晚期分離的巖漿氣化一熱液經(jīng)自交代作用形成，屬同源、同期巖漿不同演化階段的產(chǎn)物總結(jié)該區(qū)找礦標(biāo)志，為找礦工作提供參考.【期刊名稱】《現(xiàn)代礦業(yè)》【年(卷)，期】2019(035)005【總頁數(shù)】4頁(P109-112)【關(guān)鍵詞】地質(zhì)特征;錫多金屬礦;礦床成因;找礦標(biāo)志【作者】覃明飛;許少偉;李庚華【作者單位】廣西壯族自治區(qū)二七一地質(zhì)隊(duì);廣西壯族自治區(qū)二七一地質(zhì)隊(duì);廣西壯族自治區(qū)二七一地質(zhì)隊(duì)【正文語種】中文廣西栗木礦田位于桂東北恭城縣境內(nèi)，發(fā)展歷史悠久，以產(chǎn)錫、鉭鈮為主，伴生有鎢、銣等，20世紀(jì)60年代曾為我國制造衛(wèi)星提供當(dāng)時(shí)急需的鉭原料，為國家第一顆人造衛(wèi)星上天做出了巨大貢獻(xiàn)。以水溪廟礦床為典型代表，通過對該區(qū)成礦地質(zhì)特征分析，探討礦床成因過程，總結(jié)找礦標(biāo)志，為該區(qū)的找礦工作提供了參考。1區(qū)域地質(zhì)背景礦田位于桂東北坳陷北東緣，北鄰桂北臺隆，處于灌陽一富川褶斷帶中部，恭城復(fù)向斜的北端揚(yáng)起部位［1］。區(qū)域地層主要由寒武系上部淺變質(zhì)細(xì)碎屑巖和泥盆系、石炭系下統(tǒng)的碎屑巖、碳酸鹽巖、含炭質(zhì)頁巖等組成，泥盆系以角度不整合覆蓋于寒武系之上，從而將其劃分為基底構(gòu)造層(由寒武系地層組成)和蓋層構(gòu)造層(由泥盆系和石炭系組成)。礦田內(nèi)斷裂多為走向斷層，各期斷層與各自的構(gòu)造層巖層走向基本一致。依其構(gòu)造線方向及應(yīng)力作用方式可分為4組，即北東向、東西向、南北向、北北東向等，基本上是由老到新排列順序。其中南北向及東西向斷裂組成了礦田基本構(gòu)造格架，其交匯部位或斷裂破碎帶常是巖體或巖株的定位場所。次級構(gòu)造裂隙及二幕花崗巖中的冷縮裂隙是錫鎢長石石英脈和鎢錫石英脈的容礦構(gòu)造。礦田內(nèi)小構(gòu)造極發(fā)育，主要有縱彎褶皺、橫彎褶皺和節(jié)理構(gòu)造?？v彎褶皺主要分布在遠(yuǎn)離隱伏巖體的地層中；橫彎褶皺呈扇狀，弧形和X型共扼剪切節(jié)理構(gòu)造，分布在隱伏巖體上覆地層中，是尋找隱伏巖體的標(biāo)志。栗木礦田花崗巖屬燕山早期復(fù)式小巖體［2］，同位素年齡160-196Ma，其產(chǎn)出形態(tài)嚴(yán)格受構(gòu)造制約。出露表面積1.5km2，主要分布于牛欄嶺香檀嶺、金竹源老虎頭、水溪廟等地。據(jù)工程揭露隱伏巖體面積8km2以上，呈東西向展布，在剖面上呈不對稱的舒緩波狀。巖性為細(xì)粒斑狀鐵白云母花崗巖，細(xì)一中、粗粒鋰鐵白云母花崗巖和中粒似斑狀鋰鐵白云母花崗巖。燕山早期花崗巖與該區(qū)成礦關(guān)系密切，為礦體的形成提供熱源和物源。2礦區(qū)地質(zhì)2.1地層水溪廟礦床位于恭城向斜東翼近軸部，在地貌上呈現(xiàn)出小山包狀。出露地層有上泥盆統(tǒng)融縣組(D3r)和下石炭統(tǒng)巖關(guān)階(C1y)，現(xiàn)分述如下。2.1.1上泥盆統(tǒng)融縣組(D3r)分布于水溪廟東側(cè)，地表大部分為第四系掩蓋。上部為厚層狀、致密塊狀灰?guī)r夾白云巖團(tuán)塊、白云質(zhì)灰?guī)r、大理巖。地層走向353。~360。，傾向西，傾角33。~38。°近巖體部位常見到熱接觸變質(zhì)現(xiàn)象，巖石蝕變?yōu)榘郀畲罄韼r化灰?guī)r、大理巖化灰?guī)r、白云巖化大理巖、大理巖，局部硅化、螢石化。2.1.2下石炭統(tǒng)巖關(guān)階(C1y)下段(C1y1):分布于水溪廟東側(cè)，厚25-70m。地表風(fēng)化面為灰色、灰綠色鈣質(zhì)頁巖夾薄層透鏡狀泥質(zhì)灰?guī)r，含腕足類、海百合莖化石。鉆孔及坑道中新鮮面為黑色薄層灰?guī)r、炭質(zhì)灰?guī)r，弱硅化和黃鐵礦化鋰云母螢石細(xì)脈帶在地表分布較廣。上段(C1y2):分布于水溪廟的中部和西部，屬中一厚層狀灰?guī)r、結(jié)晶灰?guī)r，上部夾含燧石結(jié)核和透鏡狀鈣質(zhì)頁巖，含珊瑚化石。巖層走向10。~350。，以傾向西為主，傾角20~50。。鋰云母螢石細(xì)脈帶在地表極為發(fā)育，且分布廣泛。2.2構(gòu)造礦床位于栗木街向斜東翼軸部，其上覆地層產(chǎn)生明顯的層間撓曲。礦區(qū)構(gòu)造以背斜褶曲為主，軸部分布于水溪廟山脊和佛地一帶，軸向近于南北，西翼巖層產(chǎn)狀262。匕40。，東翼巖層產(chǎn)狀255。匕35。，向北傾沒于佛地與獅子嶺之間。它是隱伏花崗巖礦床的重要儲巖和控礦構(gòu)造，褶曲兩翼產(chǎn)生一系列層間滑動，對隱伏花崗巖〃頂上帶”脈狀礦床直接起到破壞作用。東側(cè)正斷層，長度大于1000m,走向5~12。，傾向西，傾角60。~80。；西側(cè)正斷層(推測)，位于水溪廟與3個(gè)黃牛之間，大部為第四系掩蓋。次一級斷裂按其與成礦關(guān)系及產(chǎn)狀可分下列各組。2.2.1成礦前或成礦期斷裂走向北10。~15。東，傾向東，傾角60。~80。°性質(zhì)為壓扭性斷裂。構(gòu)造巖為破裂灰?guī)r或糜棱巖化灰?guī)r，裂面呈舒緩波狀，有礦脈充填，平行密集成組、成帶出現(xiàn)，分布于礦床上部，為礦液的運(yùn)移和聚集提供有利場所。（2）走向北70。~80。東，傾向南，傾角80°左右。性質(zhì)為扭性斷裂，呈雁行排列。分布在0~3號勘探線之間，有礦脈充填。2.2.2成礦后斷裂走向65。~80。方向，傾向350°，傾角57。，斷面呈舒緩波狀，見斜擦痕，具扭壓性質(zhì)，呈左行扭錯(cuò)花崗巖，斷距7~14m,見于15m中段2線附近。層間滑動面走向近南北向，與地層產(chǎn)狀一致，以傾向西為主，傾角20~30。。常見礦脈被錯(cuò)成階梯狀，具逆斷裂性質(zhì)，斷距幾十公分至幾米不等，對礦脈起破壞作用。CC|_1_1 |_1_12.3石漿石水溪廟花崗巖侵入于背斜褶曲構(gòu)造軸部，地表出露極少，大部份隱伏于巖關(guān)階下段和融縣組大理巖之下。工程控制巖體面積約0.52km2，控制高標(biāo)高為-318.19m~30m。形態(tài)呈南北長、東西窄的巖鐘狀凸起。其“頂上帶”的花崗巖枝（脈）、花崗偉晶巖脈之根部與巖體相連。巖體接觸面產(chǎn)狀西陡、東緩，巖鐘狀凸起的頂部及其兩側(cè)形成水溪廟錫鉭鈮礦床，該花崗巖鈾-鉛法同位素地質(zhì)年齡為160Ma,屬燕山早期第三幕產(chǎn)物。3礦床地質(zhì)特彳正3.1礦體特征礦床位于礦田內(nèi)東部成礦帶的南端，隱伏于當(dāng)?shù)厍治g基準(zhǔn)面以下216m，產(chǎn)出標(biāo)高-0.31-244m。礦體呈巖墻狀沿融縣組灰?guī)r與巖關(guān)階薄層炭質(zhì)灰?guī)r間薄弱面斷裂破碎帶侵入，產(chǎn)于第三幕含礦花崗巖體的頂凸部位或其較陡一側(cè)的過渡部位，呈厚薄不均的似層狀，局部有夾石。在含礦巖體頂凸部位鉭、錫礦體融為一體彼此重疊，頂凸部位西側(cè)常是鉭礦體，東側(cè)是錫礦體。錫礦體呈半月形位于鉭礦體兩側(cè)，鉭錫兩礦體緊密相連，兩者漸變過渡，中間重疊（圖1）。礦體面積0.175km2，南北長1000m,東西寬150~400m。單工程礦體平均厚度3.94~54.04m，平均厚度15m。單工程平均品位Sn0.2%~0.322%，礦床平均品位0.26%。3.2礦石礦物特征礦石呈半自形粒狀，交代、壓碎結(jié)構(gòu)，浸染狀構(gòu)造，局部發(fā)育條帶狀構(gòu)造。稠密侵染狀礦石多見于似偉晶巖下面呈小礦囊或在礦體頂部邊緣的灰?guī)r小圖1水溪廟鉭錫礦體關(guān)系捕擄體周圍。主要工業(yè)礦石為錫石、錳鉭鈮鐵礦等。礦石的結(jié)構(gòu)構(gòu)造。礦石的結(jié)構(gòu)主要有自形粒狀結(jié)構(gòu)，半自形粒狀結(jié)構(gòu)，它形粒狀結(jié)構(gòu)，不均勻粒狀結(jié)構(gòu)，乳濁狀結(jié)構(gòu)和文象結(jié)構(gòu)。礦石構(gòu)造以浸染狀構(gòu)造為主，局部有條帶狀構(gòu)造，礦化連續(xù)，品位均勻。礦石的物質(zhì)組份。礦石礦物組成物質(zhì)豐富，已查明的礦物有30多種，主要有錫石、黑鎢礦、伴生礦物有鎢錳礦、白鎢礦鐵鈮錳礦、閃鋅礦、黃鐵礦、黝錫礦、黃銅礦、方鉛礦、輝鉬礦、含鉿鋯石、獨(dú)居石、石榴子石等主要礦物共生組合見表1。脈石礦物主要有鉀長石、鈉長石、石英、鐵鋰云母、方解石、螢石等。表1水溪廟花崗巖型錫鉭鈮礦床錫礦段礦物共生組合礦物類別礦石類型:云英巖化鈉長石化花崗巖氧化物類錫石(弱點(diǎn)磁性)膠態(tài)錫石、晶質(zhì)鈾礦、瀝青鈾礦、石英、褐鐵礦鎢酸鹽類黑鎢礦、鎢錳礦、白鎢礦鉭鈮酸鹽類鐵鈮錳礦鋯鉿礦物含鉿鋯石、普通鋯石硫化物類毒砂、黝錫礦、黃鐵礦、方鉛礦、閃鋅礦、輝銅礦、黃銅礦磷酸鹽類獨(dú)居石、氟磷灰石、氟磷鐵錳礦硅酸鹽類黃玉、石榴子石、長石類、云母類其他方解石、螢石、含錳菱鐵礦有益有害組份含量。根據(jù)表2分析結(jié)果表明，水溪廟含礦花崗巖上部無論是表內(nèi)、表外礦石或非礦石巖石類型，Rb2O的含量變化不大，Rb2O均大于0.1%,已達(dá)到工業(yè)要求，原礦中的Rb2O含量為0.11%~0.15%，且礦化連續(xù)，品位均勻，是該礦床中主要伴生有益組份。Rb2O在造巖礦物中以類質(zhì)同象主要賦存于云母、鉀長石中，Rb2O配分率占68.6%~96%。表2礦石組合分析結(jié)果％礦石類型樣品編號Li2ORb2OCs2OBcOCuFeBiAs(Zr+Hf)O2表內(nèi)礦石栗多組-10.1040.1500.0050.00200.00840.820.00270.03300.012表外礦石栗多組-30.1240.1650.0060.00200.02300.780.00370.05050.016非礦石栗多組-30.1340.1760.0060.00240.00820.750.00270.03700.0153.3圍巖蝕變該類型礦床圍巖蝕變隨其圍巖性質(zhì)不同而略有差別：當(dāng)?shù)V體圍巖為灰?guī)r石，圍巖蝕變主要為重結(jié)晶、大理巖化、白云石化和螢石化；當(dāng)圍巖性質(zhì)為砂巖時(shí)，圍巖蝕變主要為黃鐵礦化、綠泥石化和電氣石化，當(dāng)二幕花崗巖為圍巖時(shí)，常產(chǎn)生云英巖化和硅化。3.4礦化階段及分帶性本區(qū)礦化作用主要發(fā)生在硅酸鹽階段和氧化物階段，而硫化物階段礦化較弱。礦化垂直分帶現(xiàn)象十分明顯，表現(xiàn)為各種礦體、礦脈或巖脈隨巖體的遠(yuǎn)近而有序的分布，形成上有鎢錫，下有鉭鈮的成礦分帶［4］。這一特征尤以水溪廟隱伏礦床最為典型，自上而下可分為5個(gè)帶(圖2)。螢石鋰云母線細(xì)脈帶：位于音符巖體上部的最外帶，以螢石鋰云母線細(xì)脈為主，偶見鋰云母細(xì)脈、螢石方解石細(xì)脈、并間有少量含鎢錫長石石英細(xì)脈。鎢錫長石石英脈帶：產(chǎn)于礦體上覆圍巖中，鎢錫長石石英脈之脈壁，常有鐵鋰云母鑲邊，該帶間有螢石鋰云母細(xì)脈。花崗偉晶巖脈與花崗巖枝帶：花崗巖枝與偉晶巖脈系含礦巖體向頂部圍巖中的分支脈，其根部與巖體連為一體。脈的上部為花崗偉晶巖，下部漸變?yōu)榛◢弾r，該帶是鉭鍬錫)富集部位。錫鉭鈮鈉長石花崗巖帶：位于巖體頂凸部位，錫鉭鈮工業(yè)礦體賦存其中。弱鈉長石化花崗巖帶。4礦床成因探討前述礦化與蝕變特征表明，成礦是經(jīng)歷了多次疊加作用形成的。在雪球結(jié)構(gòu)的石英中有鉭鈮礦物與鈉長石晶體呈環(huán)狀分布，表明隨著巖漿的不斷分異演化，在巖漿結(jié)晶過程中有部分鉭鈮礦化，由此拉開了成礦的序幕。隨著熔體相分離結(jié)晶作用的不斷進(jìn)行，流體相中的成礦元素不斷聚集，通過對已固結(jié)或未完全固結(jié)巖石的自變質(zhì)鈉長石化作用，成礦元素得到進(jìn)一步富集，在含礦巖體的頂凸部位形成浸染狀和微條帶狀鈮鉭、錫工業(yè)礦化；繼鈉長石化作用之后的酸堿分離，隨之發(fā)生云英巖化作用，錫和少部分鉭鈮從絡(luò)合物中解離，在巖體頂凸或主要在巖凸較陡一側(cè)的巖體近接觸帶部位發(fā)生礦化，形成以錫為主的工業(yè)礦體。在不穩(wěn)定的地質(zhì)環(huán)境中，隨著構(gòu)造裂隙穿過巖體頂蓋的圍巖，與部分熔體共存的流體先是一道在近巖體圍巖的構(gòu)造裂隙中，形成鉭鈮、錫花崗偉晶巖脈；隨著溫度、壓力的不斷降低和流體的繼續(xù)演化，從巖漿中最后分離出的含礦流體，充填于圍巖構(gòu)造裂隙中并與圍巖發(fā)生交代，依次形成錫鎢長石石英脈和瑩石一鋰云母微細(xì)脈，從而構(gòu)成了三位一體的成礦系列和典型的礦體垂直分帶。巖漿期后的熱液疊加成礦作用，進(jìn)一步豐富了礦床的有用組分，對錫礦床的形成也是具有一定貢獻(xiàn)的。筆者由此推斷礦床成因?yàn)閹r漿結(jié)晶(或演化)晚期分離的巖漿氣化一熱液經(jīng)自交代作用形成，屬同源、同期巖漿不同演化階段的產(chǎn)物。圖2水溪廟錫多金屬礦床垂直分帶5找礦標(biāo)志地層。似層狀、透鏡狀鉛鋅礦化，產(chǎn)在東崗嶺組下部鈣質(zhì)白云巖中。破裂帶型鉛鋅礦產(chǎn)在寒武系地層中。巖關(guān)階地層對成礦起屏蔽作用。構(gòu)造。形成局部構(gòu)造圈閉，構(gòu)造復(fù)雜地段，往往是巖漿、礦液活動最劇烈的地段，亦是成礦有利地段。巖漿巖。鎢錫石英脈型礦床的形成與燕山期第二幕花崗巖有關(guān)，錫鉭鈮花崗巖型礦床、含錫花崗巖礦床、含錫鉭鈮花崗巖枝、花崗偉晶巖脈礦床、錫鎢長石石英脈礦床與第三幕花崗巖密切相關(guān)。⑷重砂異常和夕卜生礦床。民窿及古開采遺跡。地球化學(xué)找礦標(biāo)志：Sn、W、Ta、Nb是鉭鈮錫礦床的主要成礦元素，是最直接最有效的指示元素；F對成礦元素從巖漿中分出、遷移富集起著重要的控制作用，是重要的攜帶劑，所以F是礦體遠(yuǎn)程前緣的重要指示元素。⑺地球物理找礦標(biāo)志：重力低與環(huán)形航磁(或地磁)異常可作為