❶ 條帶狀鐵建造組構及主要礦物共生組合
氧化物相條帶狀鐵建造多具典型的中條帶(mesoband,Trendall,1965)型條帶狀構造,其中富鐵礦物以磁鐵礦為主,條帶狀構造即由以磁鐵礦為主組成的條帶層和以石英為主組成的條帶層的韻律性變化所構成。該類型條帶狀鐵建造常含一定量的富鐵硅酸鹽礦物:鐵閃石和鎂鐵閃石及不等量的鐵白雲石、菱鐵礦及方解石礦物,但兩類礦物的含量一般都在15%以下。在金崗庫組某些條帶狀鐵建造層中常常不見碳酸鹽礦物,僅見部分鐵閃石和鎂鐵閃石及少量簾石礦物(圖版Ⅰ-6),這其中部分原因可能與金崗庫組條帶狀鐵建造遭受角閃岩相變質作用過程中,其中有限的含鐵碳酸鹽礦物與二氧化硅、水發生反應生成鐵閃石類礦物有關(Trendall和Morris,1983)。除此之外,在小板峪一帶還發現了一種組成特殊的氧化物相條帶狀鐵建造,從野外露頭看,多呈褐黃色土狀,具條帶狀構造,其組成礦物除赤鐵礦及針鐵礦外,主要為高嶺石和石英(圖版Ⅰ-7),有時也含少量的白雲母、蒙脫石、鐵白雲石礦物,空間上與其他類型條帶狀鐵建造緊密產出(圖版Ⅰ-8),但界線截然。
碳酸鹽相條帶狀鐵建造其條帶狀構造在不同地點發育的條帶狀鐵建造層中表現出不同的特點。在小板峪一帶,碳酸鹽相條帶狀鐵建造只呈現出簡單的中條帶(mesoband)型條帶狀構造(圖版Ⅱ-1),條帶發育寬度不等,而在康家溝一帶,富硅質條帶與富碳酸鹽條帶不僅組成了典型的中條帶型條帶狀構造,在富硅質條帶內仍可見更細密的紋層狀條帶(類似於aftband,Trendall,1965),具極好的韻律性(圖版Ⅱ-2);在殿頭一帶,碳酸鹽相條帶狀鐵建造則發育了極均勻的毫米級中條帶型條帶狀構造。從礦物組成看,條帶狀碳酸鹽相鐵建造基本由碳酸鹽類礦物(包括鐵白雲石、菱鐵礦、白雲石等)和石英組成,在富碳酸鹽條帶層中可見碳酸鹽礦物呈不規則粒狀鑲嵌產出(圖版Ⅱ-3),並見較多簾石類礦物產出,單偏光下,常見綠泥石類礦物呈鱗片狀產出(圖版Ⅱ-4)。在碳酸鹽礦物組成種類上,小板峪碳酸鹽相條帶狀鐵建造以鐵白雲石為主,康家溝處則以菱鐵礦和鐵白雲石為主,而在殿頭則以菱鐵礦為主。值得注意的是,在康家溝、殿頭一帶碳酸鹽相條帶狀鐵建造的圍岩中常見較多自形-半自形狀星散分布的菱鐵礦(圖版Ⅱ-5),表明了碳酸鹽相條帶狀鐵建造與圍岩之間密切的物源關系。
本區硅酸鹽相條帶狀鐵建造在礦物組成上則表現出了不同的特點,在柏枝岩一帶,主要由鐵閃石和鎂鐵閃石組成;而在小板峪一帶,富鐵硅酸鹽礦物主要為綠泥石類(圖版Ⅱ-6),從該礦物的光性特徵及相應岩石的化學成分分析結果看,可能為黑硬綠泥石,可見該類岩石含較多鐵的氧化物,呈紋層(aftband)條帶產出,除此之外,本類鐵建造還含有少量的碳酸鹽礦物和簾石類及石英,有意思的是,該條帶狀鐵建造中的板片狀較自形的黑硬綠泥石(?)礦物呈斜切條帶層分布,顯示出在一定變形變質作用條件下重結晶而形成的特點,表明了變質作用對條帶狀鐵建造礦物組成及結構的影響。
混合相條帶狀鐵建造,其最大特徵就是多種礦物相在同一條帶狀鐵建造中含量都較高,如磁鐵礦與大量鐵閃石、鎂鐵閃石緊密共生(圖版Ⅱ-7)組成磁鐵礦-閃石類礦物條帶,或者在相對富石英的和相對富磁鐵礦的條帶中同時有大量富鐵碳酸鹽礦物與磁鐵礦、石英等鑲嵌共生(圖版Ⅱ-8),它們均反映了氧化物相與硅酸鹽相、碳酸鹽相過渡的礦物組成特點。另外,在五台地區的土嶺、殿頭一帶的某些條帶狀鐵建造層中常見較多斜綠泥石—淡斜綠泥石產出,多與磁鐵礦組成磁鐵-綠泥石為主的條帶層(圖版Ⅲ-1),其綠泥石種類與綠泥片岩圍岩的一致。
❷ 區域成礦系統
一、成礦系統劃分
攀西地區獨特的構造-岩漿條件及流體活動,孕育了豐富的內生金屬礦產,構成區內基底的康定群、河口群、會理群以及鹽邊群等地層不僅是本區的原始礦源層,而且是賦存銅、鉛、鋅、金、銀礦床的重要層位;本區古生代發育的海相碳酸鹽岩地層是形成熱液鉛鋅多金屬礦床的有利層位。從已發現的礦床分析,存在以下主要成礦系統。
1.元古宇與火山-沉積-變質作用有關的鐵銅成礦系統
(1)海相火山岩型鐵—銅成礦亞系統。
(2)沉積—變質銅礦成礦亞系統。
2.晉寧—澄江期岩漿-熱液成礦系統
(1)與酸性侵入體有關的錫多金屬成礦亞系統。
(2)與鹼性花崗岩有關的鈮鉭成礦亞系統。
(3)與鎂鐵—超鎂鐵質岩體有關的銅-鎳-鉑族元素成礦亞系統。
3.新元古代—早古生代沉積-改造型鉛鋅多金屬成礦系統
(1)熱水沉積-改造層間破碎帶型鉛鋅成礦亞系統。
(2)火山沉積-熱液改造鉛鋅成礦亞系統。
4.峨眉火成岩省成礦系統
(1)與深成層狀鎂鐵—超鎂鐵質雜岩體有關的鐵-鈦-釩成礦亞系統。
(2)與超淺成鎂鐵—超鎂鐵質岩體有關的銅-鎳-鉑族元素成礦亞系統。
(3)與花崗岩—鹼性岩系有關的稀有金屬成礦亞系統。
(4)與峨眉山玄武岩漿活動有關的熱液-熱液改造成礦亞系統。
5.喜馬拉雅期構造-岩漿-流體活動成礦系統
(1)與鹼性岩有關的稀土成礦亞系統。
(2)與富鹼斑岩有關的斑岩型銅-鉬-金多金屬成礦亞系統。
(3)與動(熱)變質作用有關的韌性剪切帶型金成礦亞系統。
二、主要成礦系統的組成、結構及成礦規律
(一)元古宇與火山-沉積-變質作用有關的鐵銅成礦系統
攀西地區與元古宇火山-沉積-變質作用有關的鐵銅成礦系統主要發育在康滇地軸中段東緣的「雙會」(會理和會東縣)地區。該區在元古宙主要經歷了河口期(20~17Ga)火山地塹階段、東川期(17~14Ga)繼承性過渡階段,會理期(14~10Ga)坳陷階段和晉寧期(10~8.5Ga)回返階段。不同構造旋迴,形成了特徵具有一定差異的成礦亞系統。不同類型礦床明顯受不同構造期次的控制,「東川式」銅礦受東川期繼承性過渡階段成礦期控制;「淌塘式」銅金礦是會理期坳陷階段和晉寧期回返階段成礦作用的產物,其中晉寧期對「雙會」銅礦、銅金礦的形成有不可忽視的作用。西段以「拉拉式」銅多金屬礦為主,礦床規模大、品位富,伴生有益組分多;中東段為「東川式」銅礦和「淌塘式」銅金礦,其規模達中—大型。
1.海相火山岩型鐵-銅成礦亞系統
會里拉拉銅多金屬礦床是該成礦亞系統的典型代表。成礦主要受河口期火山地塹成礦期控制,礦床賦存於前震旦系河口群落凼組、天生壩組及小青山組細碧-角斑岩建造中。
2.沉積-變質銅礦成礦亞系統
沉積-變質銅礦成礦亞系統可以鄰區的東川銅礦為例。「東川式」銅礦受東川期繼承性過渡階段成礦期控制,賦存於昆陽群落雪組沉積-變質岩系中。「淌塘式」銅金礦賦存於會理群淌塘組地層中。
區內銅礦床成礦作用除受層位控制外,另受斷裂構造控制十分明顯。東西向構造,尤其是東西向構造與南北向構造的交接部位為礦化富集部位。
(二)晉寧—澄江期岩漿-熱液成礦系統
區內晉寧—澄江期岩漿活動異常強烈,以花崗岩為主,其次分布有為數眾多的基性—超基性岩體(群)。火山岩普遍見於因民組及天寶山組,前者為鈉質細碧-角斑岩,後者以英安-流紋質岩為主。晉寧—澄江期岩漿活動對區內有色金屬成礦起了重要的控製作用。
1.與酸性侵入體有關的錫多金屬成礦亞系統
重要的花崗岩有沙坪關、紫石關、摩挲營等岩體,它們多為鉀長花崗岩,黑雲母花崗岩或二長花崗岩等,呈岩基或岩株產出,各類岩體同位素年齡800~1000Ma。含礦性較好的岩體具富硅、貧鈣、鎂的特點,見Sn、S、Cu、Fe、Pb、Zn礦化並有錫礦床。如摩挲營、長塘沙坪關等岩體。
2.與鹼性花崗岩有關的鈮鉭成礦亞系統
規模較大的花崗岩基分布於康滇地軸北段,如石棉黃草山、大相岑、瀘沽岩體、滎經香爐山、峨眉高橋等花崗岩體。同位素年齡621~703Ma。岩石化學具高硅、鹼、低鋁、貧鈣、鎂的特點,屬富鉀鈣鹼系列。鹼性花崗岩中見有Ta、Nb、Y礦化,如滎經香爐山鹼性花崗岩。
3.與鎂鐵—超鎂鐵質岩體有關的銅-鎳-鉑族元素成礦亞系統
基性—超基性岩體受深大斷裂帶控制,呈串珠狀分布。按化學成分岩石可分為鎂質和鎂鐵質,產鎳鐵礦及銅鎳鉑礦。如鹽邊冷水箐、高家村頂頂、會理楊合伍、菜子園等岩體。
(三)新元古代—早古生代沉積-改造型鉛鋅多金屬成礦系統
1.熱水沉積-改造層間破碎帶型鉛鋅成礦亞系統
該類型礦床是攀西地區最重要的鉛鋅礦床類型,礦床規模大,分布廣泛。礦體呈似層狀順層分布,產狀與地層產狀近於一致,形態較規則;礦石礦物粒度非常微細,以他形—半自形晶粒結構為主,次為交代變余結構和交代溶蝕結構,礦石具非常典型的層紋狀構造、條紋—條帶狀構造和層狀構造等同生沉積構造特徵;礦體的空間形態受容礦構造控制,構造裂隙的交會部位、層間破碎帶,是形成富礦體的有利部位。與區內其他類型鉛鋅礦床對比,具有明顯兩大特徵,一是層控性,明顯受控於震旦系燈影組頂部和寒武系麥地坪組底部地層,礦石結構構造特徵顯示沉積成因特徵;二是容礦構造對富礦大礦有明顯的控製作用。近年來,由四川省地勘局207地質大隊牽頭,以漢源烏斯河鉛鋅礦為突破口,對該類型礦床作了較為全面的研究工作,認為屬SEDEX-MVT混合型礦床,並命名為「大渡河式」鉛鋅礦。
2.火山沉積-熱液改造鉛鋅成礦亞系統
該類型礦床含礦岩系主要有中元古界會理群天寶山組中酸性火山岩-碎屑岩建造和震旦系蘇雄組(Z1s)陸相流紋質凝灰岩-沉凝灰岩建造。
b(1)產於中元古界會理群天寶山組中酸性火山岩-碎屑岩建造中的鉛鋅礦床:礦體呈似層、透鏡狀為主,脈狀次之,主礦體順層產出。礦石類型以重晶石型、石英—硫化物型為主,另見板岩型、磁鐵礦型;礦石礦物主要為方鉛礦、閃鋅礦,少量黃銅礦。礦石主要呈他形一自形粒狀、填隙、乳濁及交代結構,塊狀、浸染狀、條帶狀構造。圍岩蝕變主要為黃鐵礦化、重晶石化、碳酸鹽化、硅化、絹雲母化、綠泥石化。Pb、Zn共生,以Pb為主。礦床規模可達大型。如會理小石房鉛鋅礦床、冕寧龍黑木鉛鋅礦床。
(2)產於震旦系蘇雄組(Z1s)陸相流紋質凝灰岩-沉凝灰岩建造中的鉛鋅礦床:礦體呈似層透鏡狀順層產出,少量為層、脈混生型。礦石礦物組合為方鉛礦、閃鋅礦、黃鐵礦、磁黃鐵礦,少量黃銅礦、輝銅礦、毒砂、錫石等。礦石主要呈他形粒狀,不等粒狀結構,星散狀、斑點狀、稠密浸染狀、條帶狀、團塊狀、細脈狀構造。圍岩蝕變主要見黝簾石化、綠泥石化、絹雲母化、黃鐵礦化等。Pb、Zn共生,含Co、Sn、Cu。礦床規模較小,多為礦點,如甘洛黑馬娃哈鉛鋅礦點。
(四)峨眉火成岩省成礦系統
1.成礦系統的組成和結構
與世界上其他地區地幔熱柱成因火成岩省相比,雖然峨眉火成岩省面積不大,但卻以罕見的成礦作用多樣性成為地幔柱成礦研究的最佳場所(宋謝炎等,2005)。
峨眉火成岩省岩漿的分異演化徹底,與地殼的同化混染程度較高。因此,與其有關的成礦作用復雜,成礦系統多,成礦系列齊全,區域分布規律明顯。除形成著名的釩鈦磁鐵礦礦床等親地幔元素的岩漿-熱液礦床外,更重要的是引起了強烈的殼幔相互作用,造成大區域的異常高熱流場,對該區成礦流體的形成、循環、演化起了重要的促進作用。
(1)與深成層狀鎂鐵—超鎂鐵質雜岩體有關的鐵-鈦-釩成礦亞系統。形成了廣布於攀西地區,馳名中外的大型-超大型釩鈦磁鐵礦,如攀枝花、紅格、白馬、太和等釩鈦磁鐵礦礦床。
層狀岩體多呈大中型岩床或岩盆狀侵入於新元古代變質岩或古生代地層中,岩體長數千米至20km不等,厚度數百米至2km。新街岩體和紅格岩體的鋯石年齡數據表明層狀岩體形成於中二疊世末(258Ma~263Ma)(Zhou M F,et al.,2002;Zhong H,et al.,2003),為峨眉地幔柱產物。這些層狀岩體由單輝橄輝岩、輝石岩、橄長岩、輝長岩、閃長岩等岩石構成。主要造岩礦物有橄欖石、富鈦普通輝石、斜長石、普通角閃石,沒有斜方輝石。岩體岩相旋迴和韻律層理發育。岩相旋迴表現為岩相組合的規律性重復,反映了多次補充的岩漿體系的分異特徵,而韻律為固化面推進與岩漿化學擴散耦合的結果(宋謝炎等,1997,1999)。總體而言,從下向上岩石基性程度逐漸降低。
釩鈦磁鐵礦呈層狀或似層狀,厚數米至數十米,與圍岩呈突變或短程漸變關系。礦石以稠密浸染狀和浸染狀為主,磁鐵礦和鈦鐵礦為主要礦石礦物。渾圓狀的橄欖石、富鈦普通輝石和斜長石顆粒在礦石中被磁鐵礦包裹說明,氧化物熔離作用晚於這些硅酸鹽礦物的結晶。普通輝石和斜長石邊緣常出現普通角閃石反應邊,說明這些硅酸鹽礦物顆粒與氧化物礦漿及其中揮發分的反應關系。這些特徵表明其中某些緻密塊狀釩鈦磁鐵礦層很可能是富鐵礦漿的產物,但是,目前對鐵礦漿的形成機理還不清楚。由分離結晶作用形成的磁鐵礦礦石呈浸染狀或稀疏浸染狀,礦體為層狀,產於岩相旋迴的下部,礦體與圍岩呈漸變過渡關系。
徐義剛等(2001)認為攀西地區釩鈦磁鐵礦床與該地區高鈦玄武岩漿的分離結晶作用有密切的成因聯系。攀西地區峨眉山玄武岩漿的結晶分異符合Bowen趨勢,隨著橄欖石和輝石的分離結晶,岩漿中氧逸度逐漸增高,最終導致Ti-Fe氧化物的結晶成礦。宋謝炎等(2005)根據攀枝花岩體釩鈦磁鐵礦礦石的結構特徵,提出兩期成礦的觀點。第一期為Ti-Fe氧化物礦漿成礦,形成岩體底部主要的厚大礦體;第二期為分離結晶成礦,形成了岩體中部的薄礦層。這兩期成礦雖然機制不同,但均受控於岩漿氧逸度的增高和分離結晶作用過程中岩漿中TiO2和Fe2O3含量的增高。無論如何,分離結晶和氧逸度的變化是控制釩鈦磁鐵礦床形成的關鍵因素。
在含釩鈦磁鐵礦礦床岩體的底部,超鎂鐵質岩中常見Cu-Ni-PGE硫化物礦化,如米易新街礦床和雲南牟定安易礦床,而富鈦礦化主要分布在釩鈦磁鐵礦層的上部。
(2)與超淺成鎂鐵—超鎂鐵質岩體有關的銅-鎳-鉑族元素成礦亞系統。在玄武岩大量噴發的晚期,沿南北向、北西向斷裂帶及層間裂隙有一系列規模不等的淺成基性—超基性岩貫入,形成南北向、北西向的基性—超基性岩帶,分布於前震旦系至二疊系中。這類岩體與銅-鎳-鉑族硫化物成礦關系密切,礦床主要產於岩體底部或內外接觸帶中。前者屬岩漿熔離型礦床,如會理力馬河銅鎳礦床;後者受斷裂構造控制明顯,屬岩漿-熱液型礦床,如會理大岩子、打礦山、清水河銅鎳鉑礦床,攀枝花爐房箐銅鎳鉑礦床等。從區域成礦地質條件和礦化特徵分析,礦化類型與前蘇聯「諾里爾斯克」地區超大型銅鎳鉑礦頗為相似,具有極大的找礦前景。
岩漿硫化物礦床成礦有三個主要控制因素:①原始岩漿高的部分熔融程度和硫不飽和,②強烈的下地殼物質同化混染,③一定程度的分離結晶(宋謝炎等,2005)。
(3)與花崗岩—鹼性岩系有關的稀有金屬成礦亞系統。在安寧河斷裂西側冕寧,西昌至攀枝花約300km狹長地帶分布著與「層狀雜岩」及峨眉山玄武岩有關的正長岩-花崗岩。根據岩石組合及SiO2含量大致可分為:①鹼(酸)性岩脈(牆)群,②正長岩,③A型花崗岩套,④混染成因的歪鹼正長岩,⑤鉀長花崗岩。其中,鹼(酸)性岩脈(牆群)群分布於「層狀雜岩」中,以各種鹼性正長岩為主(角閃、黑雲、石英、歪鹼正長岩等),也有少數鹼性花崗岩(或偉晶岩)和混雜正長岩,其共同特點是含等量的暗色鹼性礦物。同位素年齡,正長岩脈(K-r)251.8Ma,偉晶岩脈237Ma。與層狀岩體相近。部分脈體具Nb(Ta)、Zr(Hf)、REE、U(Th)礦化。該成礦亞系統中已知稀有礦產包括鈮、鉭、鈹、鋯4個礦種,鈮相對較重要;多為與鹼性岩漿系列有關礦產的共生、伴生組分,包括鹼性偉晶岩、火山岩、矽卡岩和砂礦等類型。
會理白草鈮鉭礦:含礦岩脈由印支期鹼性正長岩-鹼性偉晶岩組成,沿海西期層狀輝長岩體的構造裂隙貫入。層狀岩體是紅格含鐵(鈦、釩)基性-超基性岩體的北延部分。礦區已發現岩脈310條,其中礦脈73條,一般長100~300m,最長1000m,厚1~5m,最厚20m,延深50~100m。脈石礦物以微斜長石、條紋長石為主,次為霓石、鈉閃石、石英等。有用礦物見燒綠石、鋯石及微量鋅日光榴石、硅鈦鈰礦、星葉石、褐簾石、獨居石、磷釔礦和釷石等。礦石具粒狀結構,浸染狀、塊狀構造。平均品位:Nb2O50.19%、Ta2O50.013%、BeO 0.066%、ZrO 0.658%、Hf 0.0065%,另外,還含有少量稀土、鈾、釷、鎵等。
鹽邊路枯鈮鉭鋯稀土共生礦床:鈮、鉭、鋯礦賦存於鹼性岩脈中,礦區共發現164條岩(礦)脈,其中含礦岩脈有42條,礦脈種類有正長偉晶岩型礦脈19條,鈉長岩型礦脈12條,鈉長石化正長偉晶岩型礦脈10條,花崗偉晶岩型礦脈1條。岩(礦)脈多呈不規則的脈狀,具有細而延長遠的特性,也有樹枝狀、網脈狀的形態,且多為平行產出。礦石礦物有燒綠石、鋯英石、硅鈦鈰礦、褐簾石、鈮鐵礦、釷石、獨居石、褐釓鈮礦。礦石品位為Nb2O50.162%、Ta2O50.121%、ZrO21.24%、氧化稀土元素0.263%、U 0.008%。
另外,還有米易黃草鈮鉭鋯礦點、黃土坡鈮鉭礦點和楊家地鈮鈹礦點等。
(4)與峨眉山玄武岩漿活動有關的熱液-熱液改造成礦亞系統。主要形成受構造蝕變帶控制的岩漿熱液型Cu、Au、Sb、Pb、Zn多金屬礦床以及與深部古異常熱流場有關的中—低溫熱液改造型Au、Ag、Pb、Zn、Hg、Te、Sb、Se礦床。
與峨眉火成岩省岩漿活動有關的岩漿-熱液型Cu、Au、Sb、Pb、Zn多金屬礦床在攀西地區分布廣泛,但礦床規模小,如玄武岩型銅礦。據不完全統計,攀西地區已知的玄武岩型銅礦床(點)共76處,集中分布於甘洛海棠-田壩區、滎經-峨邊區和美姑-布拖區。玄武岩型銅礦的基本特點是:礦化發育在兩次噴發之間的火山角礫岩、凝灰岩、含碳硅質岩、硅質瀝青化岩和杏仁狀熔岩中,構成多類型(火山-沉積型、火山噴發型、破碎蝕變型、構造熱液型等)礦床。礦體主要賦存於玄武岩與上、下層位接觸界面每個噴發旋迴的不同韻律層界面及破碎帶中。礦石品位高,Cu一般大於1%,最高可達20%。礦石礦物主要有輝銅礦、自然銅、黑銅礦、赤銅礦、黃銅礦及少量方鉛礦、閃鋅礦等。主要蝕變類型有瀝青化、多色沸石化、綠泥石化、透閃石-陽起石化、硅化、方解石化。與玄武岩有關的氧化銅—自然銅礦床成礦的基本條件是:①玄武岩富銅,能夠為成礦提供足夠的物質;②成礦流體貧硫、貧酸根;③強還原環境。
與峨眉地幔柱活動有關的中—低溫熱液或熱液改造型Au、Ag、Pb、Zn、Hg、Te、Sb、Se礦床遍布攀西地區及鄰區。已有研究表明,會東大梁子、會理天寶山大型鉛鋅礦及鄰區會澤超大型鉛鋅礦的形成與峨眉地幔柱引起的熱流體關系密切。
另外,峨眉火成岩省作為巨大的礦源場,對該區一些沉積型礦床成礦的貢獻也不容忽視,如會理等中生代盆地中的砂岩型銅礦在空間分布上與蝕源區峨眉山玄武岩有密切的關系。
除對岩石圈的作用,峨眉火成岩省巨大的岩漿活動對大氣圈、水圈、生物圈的影響(如P-T交界期生物大滅絕等)以及由此引起的成礦作用(直接的或間接的)也值得重視。如晚二疊世龍潭組、威寧組含煤地層的形成以及與黑色岩系有關的Mn、PGE礦化等。
2.成礦規律
峨眉火成岩省由噴出相、淺成—超淺成侵入相和深成侵入相構成,岩石類型以基性、超基性岩為主,其次有鹼性岩類和酸性岩類,構成較完整的岩漿演化系列。
噴出相:峨眉山玄武岩是峨眉火成岩省的主體。除熔岩外,在火山噴發的早晚期和間歇期形成了厚度較小但分布面積更廣的火山碎屑岩和火山碎屑-沉積岩組合。
侵入相:①深成侵入相:深成侵入相主要分布於攀西地區,構成近南北向分布的岩漿岩帶,典型岩體有攀枝花、紅格、新街、白馬、太和等。該類岩體多呈大型岩基產出,火成層狀構造清楚,演化韻律明顯。總體上,下部以橄欖岩相和輝石岩相為主,上部以輝長岩相為主。該類岩體常與玄武岩和較晚期的正長岩相伴產出,構成玄武岩-層狀岩體-正長岩「三位一體」的獨特地質現象。②淺成侵入相:淺成侵入相呈岩株、岩牆、岩床、岩脈或岩枝產出,且多成群分布。岩體層狀構造和演化韻律不明顯。岩石類型主要有橄欖岩、輝石岩、輝長-輝綠岩及煌斑岩等。
不同岩相及不同類型岩石有明顯的成礦專屬性(表2-1)。由表2-1可見,峨眉火成岩省從深成侵入相→淺成、超淺成侵入相→噴出相,分別形成大型層狀岩體→小型岩株、岩枝、岩牆、岩脈→玄武岩被、凝灰岩,構成一個完整的岩漿活動序列。與之相對應,也形成了一個完整的成礦系列:岩漿型礦床(Fe-Ti-V-PGE)→岩漿-岩漿熱液型礦床(Cu-Ni-PGE)→熱液-熱液改造型礦床(Cu,Pb,Zn,Sb,Hg,Se,Au,Ag)。
峨眉火成岩省岩漿演化的時空變化及所處地質地球化學背景的不同,直接導致了成礦的差異和空間分帶性。
在空間分布上,岩漿成因的Fe-Ti-V礦床集中分布於攀西地區中部,這也正是火成岩省內帶以高鈦玄武岩為主的區域,顯示出兩者較好的空間耦合關系。含Ni-Cu(PGE)硫化物礦床的鎂鐵-超鎂鐵岩體雖然較集中地分布在火成岩省的內帶,但同時也出現在火成岩省的南部和北部邊緣,說明其空間選擇性不強。在內帶與低Ti玄武岩漿有關,在外帶則可能與高Ti玄武岩漿有關。宋謝炎等(2005)研究認為,峨眉火成岩省的成礦作用具有明顯空間分帶和時序先後,反映出與地幔柱動力學過程密切的聯系。全部的釩鈦磁鐵礦床和多數岩漿硫化物礦床發生在火成岩省玄武岩漿活動最為劇烈的內帶,反映出大量連續的玄武岩漿供給對大規模成礦的重要意義。岩漿硫化物成礦發生在地幔柱活動早期階段,而釩鈦磁鐵礦礦床的形成發生在中晚期階段。
與峨眉火成岩省有關的熱液或熱液改造型Cu,Pb,Zn,Au,Ag礦床主要分布於火成岩省外帶及以外廣大區域范圍內。如玄武岩型氧化銅—自然銅型銅礦床,川滇黔接壤地區近年來發現的極具經濟價值的「凝灰岩型」、「卡林型」和「紅土型」金礦以及大型—超大型Pb、Zn、Ag多金屬礦床(天寶山、大梁子、茂租、麒麟廠、礦山廠等大型鉛鋅礦床及樂馬廠大型獨立銀礦床等)。
將峨眉火成岩省作為一個大的成礦省,總體顯示出明顯的成礦分帶性:在成礦元素組合上,由內向外表現為(Fe-Ti-V)→(Cu-Ni-PGE)→(Cu-Au-Sb-Hg-Se)成礦;在礦床成因上,由內向外表現為岩漿型→岩漿熱液型→熱液型(熱液改造型)(侯增謙等,1999)。
(五)喜馬拉雅期構造-岩漿-流體活動成礦系統
該成礦系統主要分布於康滇地軸西側及鹽源-麗江台緣坳陷帶和龍門山-錦屏山斷裂帶接觸部位,屬揚子地台西部邊緣。成礦作用集中體現在3個方面:早期動熱成穹、中-晚期動力變形變質疊加改造、晚期(喜馬拉雅期)板內系列岩漿侵入。並在該區范圍內形成了四類穹隆體(變質核雜岩、岩漿核雜岩、片麻岩穹隆和構造穹隆)、一條縱貫南北的巨型含金剪切帶和一套由殼幔混合型—殼源重熔型的喜馬拉雅期岩漿組合,它們作為特殊的成礦(控礦)單元,在時間、空間上有規律的分布和配置,勾繪出該系列有色、稀有稀土、貴金屬礦產資源分布格局和顯示出這三大構造—岩漿成礦地質作用的重要意義。此外,捲入該陸內造山帶的太古宙、元古宙、古生代地層和地體中先後形成的礦產,它們均無一例地受到中-新生代構造-岩漿活動的改造,其成礦定位年齡均集中在喜馬拉雅期,顯示出「大器晚成」的特徵。
表2-1 峨眉火成岩省不同岩相成礦特徵一覽表
1.與鹼性岩有關的稀土成礦亞系統
喜馬拉雅期鹼性雜岩主要見於箐河斷裂帶兩側次級張扭性構造中,呈南北向串珠狀分布,有氂牛坪、包子村、麥地、里庄、木洛及大陸鄉等岩體。它們或侵位於結晶基底及古生代蓋層,或侵位於燕山期鹼長花崗岩基中。同位素年齡27~40Ma。按侵位先後次序,鹼性雜岩主要由霓石石英正長岩或霓輝正長岩-霓輝偉晶岩-方解石碳酸岩構成,呈小型岩株、岩枝、岩脈及網脈產出,具有株-脈-網脈「三位一體」特徵;以碳酸岩稀土礦化為主,可形成大型氟碳鈰礦礦床。常見重晶石(毒重石)化、螢石化、方解石化、方鉛礦化、輝鉬礦化等。
2.與富鹼斑岩有關的斑岩型銅-鉬-金多金屬成礦亞系統
富鹼斑岩體均成群分布,主要岩性為石英二長斑岩,另有少量正長斑岩、鉀質煌斑岩相伴產出,成岩年齡集中於30~40Ma,岩性分帶不明顯,具有Cu、Au、Mo、Ag、As、Pb、Zn等斑岩銅礦成礦元素組合。單個岩體具由內向外粒度略微變細特點。岩石均遭受強烈蝕變,且分帶較明顯,銅礦化與鉀長石-黑雲母化關系密切,並與蝕變強度正相關。
西范坪-模範村斑岩銅礦床:區內已發現富鹼斑岩體100餘個,其中,80號岩體內控制的斑岩銅礦體平均品位Cu0.59%,儲量10.08×104t,伴生有Mo、Au、Ag可綜合利用。礦化岩體產狀主要呈小岩株、岩筒,其邊部礦化較強;規模較大岩床(牆)、粒度偏粗、蝕變微弱的斑岩體礦化甚微。
3.與動(熱)變質作用有關的韌性剪切帶型金成礦亞系統
燕山晚期—喜馬拉雅期發育自西向東的逆沖推覆作用,最終捲入強烈的平移走滑剪切作用,並伴隨產生花崗岩、鹼性花崗岩、鹼性偉晶岩、輝綠岩、煌斑岩等岩漿作用。
由於區內遭受多階段、多層次、多類型的剪切作用,加之強烈的岩漿活動使之成為Au、(Cu、Ag)的礦化集中區。韌性剪切帶型金礦是區內最重要的金礦化類型。
在冕寧氂牛坪—西昌菜子地已發現三條金礦帶,均嚴格受韌性剪切帶控制。
(1)氂牛坪—木里鄉韌-脆性剪切帶沿氂牛山花崗岩分布,糜棱岩帶十分發育,金礦化類型為產於燕山—喜馬拉雅期花崗糜棱岩中的石英脈型金礦,如冕寧機器房、金林金礦等。
(2)馬頭山—里庄韌-脆性剪切帶分布於前震旦系基底雜岩與震旦系—古生界蓋層之間。金礦化產於後期疊加脆韌性變形所生成的劈理帶和碎裂岩帶,如賦存於震旦系—古生界碳酸鹽岩中的蝕變千糜岩—石英脈型金礦(緬薩窪金礦)和碎裂蝕變岩型金礦(菜子地)。
(3)棉沙灣—茶鋪子韌性剪切帶位於二疊系與中下三疊統之間,發育一套綠片岩相變質岩,普遍糜棱岩化,主要有基性火山質糜棱岩、碳酸鹽質或砂質糜棱岩,以金、銅礦化為特徵,金礦主要產於間隔性發育的次級順層韌性剪切帶中,礦床類型為產於二疊系基性火山岩中的蝕變千糜岩型金礦(如茶鋪子)。
區內前震旦系基底岩系和上震旦統、泥盆系地層含金豐度值較高,構成金礦的礦源層,加之該期基性岩脈貫入和多期次的構造剪切作用,為金礦化的活化、遷移提供足夠的熱液和動力條件。礦化的強弱主要取決於糜棱岩帶和蝕變破碎帶的大小,一般在剪切帶產狀變化處,幾組裂隙交匯處,石英脈密集處,硅化帶發育處,礦化明顯變富增厚。
❸ 主要礦物組成和結構、構造
1.主要的礦物組成
通過野外觀察和顯微鏡下鑒定,高峰100號礦體的礦石礦物組成與長坡-銅坑礦體是基本一致的。主要礦石礦物為磁黃鐵礦、黃鐵礦、錫石、鐵閃鋅礦、毒砂、脆硫銻鉛礦和白鐵礦等,其次為黃銅礦、方鉛礦、黝銅礦、硫銻鉛礦、銀黝銅礦及異輝銻鉛銀礦等硫鹽礦物,脈石礦物有石英、方解石、炭質瀝青和磷灰石等。其中礦石礦物含量達到85%以上,其中金屬硫化物佔63%左右,硫鹽礦物佔21%左右,錫石佔3%~5%;脈石礦物含量很少,一般為5%~15%。金屬礦物的富集程度較高。Zn,Pb,Sb,Sn,Ag平均含量分別為10.1%,5.21%,4.8%,1.86%和156.9×10-6。
2.礦石的主要結構、構造
(1)礦石的構造
礦石的構造較為簡單,主要為緻密塊狀構造、條帶狀構造和細脈狀構造、櫛節狀構造等。
1)塊狀構造:是100號礦體中的最主要構造。金屬礦物等呈緻密排列(圖3-30A,B,E),脈石礦物含量很少。
2)條帶狀構造:由於礦液充填交代作用,使不同的金屬礦物排列呈條帶狀,如圖3-30C和F,鐵閃鋅礦、磁黃鐵礦和脆硫銻鉛礦等礦物呈條帶狀交互排列。
3)細脈狀構造:在100號礦體的上、下盤,沿著礁灰岩中的裂隙,礦液充填形成的裂隙脈,可見磁黃鐵礦-鐵閃鋅礦脈、磁黃鐵礦-脆硫銻鉛礦脈、黃鐵礦-鐵閃鋅礦-方解石脈等(圖3-30D)。
櫛節狀構造:在礦體邊緣的細裂隙脈中可見磁黃鐵礦、方鉛礦等垂直脈壁呈櫛節狀(圖3-30D)。
(2)礦石的結構
礦石的結構主要有自形晶結構、半自形晶結構、他形晶結構、交代溶蝕結構、壓碎結構和固溶體分離結構等。
1)自形晶結構:礦石礦物呈自形晶產出。如錫石的四方柱夾錐面聚晶、毒砂的菱面體、黃鐵礦的立方體、脆硫銻鉛礦的長柱狀單晶及放射狀的集合體等(圖3-31)。
2)半自形晶-他形晶結構:由於交代、溶蝕作用,礦物呈半自形-他形,如圖3-31F中的毒砂。
3)交代溶蝕結構:該結構在100號礦體中普遍存在,如圖3-31D中的錫石受到磁黃鐵礦的交代溶蝕呈孤島狀;圖3-32A中錫石、磁黃鐵礦被鐵閃鋅礦交代;圖3-32B中錫石被脆硫銻鉛礦交代,邊緣呈港灣狀。
4)交代殘余結構:當交代作用強烈時,早期形成的礦物被交代,僅保留有部分殘留。如圖3-32A中磁黃鐵礦被鐵閃鋅礦交代溶蝕;圖3-32C黃鐵礦中的磁黃鐵礦殘留;圖3-32D中磁黃鐵礦被白鐵礦交代,僅留下一些殘粒保存在白鐵礦中。
除了上述幾個主要結構、構造外,還可能出現固溶體分離結構和壓碎結構等。
3.圍岩蝕變
100號礦體的圍岩蝕變較為簡單,主要有大理岩化、硅化及局部透閃石化。大理岩化分布較廣,岩石退色,發生重結晶,形成粗大粒狀鑲嵌結構(圖3-33)。
圖3-31 100號礦體中的自形晶結構
圖3-32 交代溶蝕結構
圖3-33 圍岩的大理岩化
❹ 黑色頁岩中的金屬礦床
一、概述
黑色頁岩是海相地層中常見的一種岩石地層單元,也是一種重要的容礦沉積岩類型。最早報道的黑色頁岩中的礦床是銅礦,如德國曼斯菲爾德地區的二疊紀 「含銅頁岩」。我國在 20 世紀 50 年代中知道了黑色頁岩經常是含錳、含磷岩系的組成部分; 60 年代以來才發現不少地區黑色頁岩中含釩和鈾,可富集為工業礦床,其中還常伴生多種其他金屬;70 年代肯定了黑色頁岩中有重要金礦,一些地方還同時出現鉑族元素的富集。
最初研究的一些黑色頁岩多認為是碳質頁岩或瀝青質頁岩,一個名為 《含金屬黑色頁岩和有關礦床》的國際對比項目把黑色頁岩定義為黑色 ( 灰或黑) 細粒 ( 粉砂級以下) 、通常為泥質並含相當高有機碳的沉積岩。經過詳細研究的地區的資料表明黑色頁岩岩石成分其實也不一樣,如曼斯菲爾德 「含銅頁岩」實際上是泥灰岩,我國幾個地區的黑色頁岩岩性也包括含有機質的泥質岩石、碳酸鹽岩、硅質岩石及粉砂質岩石以及其間的過渡類型岩石,它們形成一定的岩石組合,所以也被稱為黑色岩系。黑色頁岩成分的另一特點是常含少量黃鐵礦,在這種情況下即可能含多種微量金屬元素。大多數情況下這些元素含量遠低於工業品位,但他們出現頻率較高,金屬種類很多,因此在層控礦床研究過程中曾把黑色頁岩看作是一種重要的礦源層或者認為是一種潛在的資源。
黑色頁岩礦床的重要特點是明顯受層位控制。礦體通常為層狀,含礦岩石中碳質、瀝青質、黃鐵礦等硫化物多以微粒浸染體或紋層產出。礦床中富集的金屬可以出現種種不同的組合,如 Cu-Pb-Zn、U-V、Co-Mn、Ni-Mo、Au-Ag 及 Pt 族,還伴生 Ba、As、Sb、Hg、Tl、Se、Te 等多種元素。黑色頁岩含礦岩系分布范圍很廣闊,但金屬富集達到工業品位的地段則常常只是很少一部分。礦床中的硫化物顆粒微細,有些金屬硫化物甚至呈隱晶質狀態,再加上成分復雜,礦石的選冶常有一些需要解決的特殊問題。
黑色頁岩型礦床分布廣泛,形成時代有新元古代、寒武紀、志留紀、泥盆紀、二疊紀以及三疊紀等,國外還有侏羅紀、白堊紀。含礦岩系形成時的環境特徵是金屬富集的首要控制因素,通常是在封閉半封閉滯流盆地環境,包括潟湖,也可以是某種深水盆地。有些黑色頁岩在廣闊地域內大量產出 ( 圖 6-22) ,如我國南方早古生代黑色頁岩的廣泛分布就被認為是與一次大洋缺氧事件有關。從構造環境來看,富金屬黑色頁岩是被動大陸邊緣的代表性沉積類型之一。
圖6-22 中國南部寒武紀石煤、釩、多種元素礦床分布及生物地理分區示意圖( 據盧衍豪,1979)
二、重要礦床
1. 釩、鈾礦床
鄂西、贛東北、湘西、黔東和川北都有黑色頁岩型釩礦床和鈾礦床的產出。
( 1) 湖北十堰楊家堡釩礦床。含礦岩系是下寒武統輕微變質的碎屑岩和泥質岩,厚度約 80 m。下段與震旦系燈影組呈假整合接觸,為灰黑色硅質灰岩。中段為主要含礦段,厚 16 ~28 m,其中從下向上有 3 個含礦層,第一層為薄層硅質板岩夾碳質粉砂岩,含少量的磷灰質結核,厚24 m,含 V2O5一般0. 6% ~0. 9%; 第二層以煤層為主,可含釩質煤夾薄層硅質岩,含較多磷質結核,厚2. 7 ~5. 8 m,含 V2O5一般0. 8% ~1. 1%; 第三含礦層以碳質板岩為主,夾石煤或薄層硅質岩,局部含少量磷質結核,一般厚 2. 44 m,含V2O5一般 0. 7% ~0. 9%。其上為下寒武統上段板岩、碳質板岩及硅質岩組成,不含礦。在礦床中見到的礦物有鉻釩石榴子石、硫釩銅礦、砷黝銅礦、閃鋅礦及含鎳黃鐵礦等。礦床中除釩外,還伴生有鈾、鉬、銅、銀、鉑、鈀、釔等。礦床呈帶狀展布,規模大,含礦層位向西延伸至鄖陽、竹山等地。
( 2) 贛東北樟村鄭坊釩礦床。含礦岩系也是下寒武統,礦層產於荷塘組下部,容礦岩石則是較為特殊的黑色長石岩和碳質粘土長石岩,它們在含礦層中形成兩種岩石組合,一種是紋層狀長石岩、硅質岩組合,岩石均為黑色,構成條帶互層,黃鐵礦和富重晶石條帶也常出現其中,釩主要產在紋層狀岩石中。另一種是紋層狀長石岩-碳質紋層狀粘土長石岩、硅質岩組合,三種岩石也構成條帶狀互層,粘土礦物主要是鉀伊利石。黑色長石岩中 SiO2含量 46% ~80%、Al2O3約 4% ~14%、V 含量為 n‰、K2O 含量 27. 5% 、BaO 含量 0. 9% ~6%。黑色粘土長石岩主要化學成分與長石岩相似,常具有更富的有機質含量和較高的 Mg 和 Ca 含量,黑色硅質岩則含 SiO290. 96% ~ 97. 51% 、K2O、V2O5和 BaO 均低。岩石中礦物粒度細微,含釩礦物以包裹體形式出現在岩石中。以上特點表明釩礦是同生沉積的,富 Ba、K 的特徵可能表明是熱水沉積成因。礦床產出的位置是在江南古島弧靠近揚子陸塊一側的邊緣海盆地中。
( 3) 黑色頁岩中的鈾礦。也是華南分布較廣的一種鈾礦床,含礦層位有震旦繫上統陡山沱組、留茶坡組 ( 或燈影組、老堡組) 和寒武系下統小煙溪組。含礦岩石包括含碳泥質岩、硅質岩和其間過渡性岩石,以及與之共生的泥質岩、白雲岩、磷質岩等。
902 礦床是華南黑色頁岩中鈾礦床的一個典型實例。礦區內出露核部為元古界,翼部為震旦系和寒武系組成的褶皺地層,在其產狀變陡地段發育層間斷裂破碎帶。鈾礦化受地層層位和斷層構造的共同控制,產於震旦繫上統陡山沱組、留茶坡組和小煙溪組中部的各個層位,其中以小煙溪組中部層中礦化最好,陡山沱組也有兩個層中礦化較連續。沿一條層間斷裂構造的礦化地段長達千米,延深 100 ~200 m,寬數十厘米到 60 m。每個礦化段內都有若干個層狀、透鏡狀礦體,多數礦體為盲礦體 ( 圖 6-23) 。含礦岩石是富碳泥岩、碳硅質板岩,礦化呈浸染狀、角礫狀、條帶狀及似脈狀,鈾主要以吸附形式存在,也有少量顆粒極為細小的鈾礦物,包括瀝青鈾礦和鈾黑,還有鈣鈾雲母、磷鈣鈾礦、磷鈾礦等其他含鈾礦物。伴生礦物有黃鐵礦、閃鋅礦和白鐵礦,礦石中與 U 伴生的元素有 V、Mo、Ni、Cd 等,其中 Cd 可綜合利用。關於這類礦床的成因,一般認為是在沉積成岩早期形成初步富集的礦源層,經埋藏一定時間後因構造作用上升並形成破碎帶,隨後,地下水引起氧化還原作用,形成氧化帶下的部分殘留礦體與淋積成因的富鈾礦體。
502 礦床是川西北地區產於志留系硅質岩、硅質灰岩中的鈾礦床,同類礦床不多見,但工業意義較大。該區志留系是一套淺變質陸源碎屑岩系,底部有火山沉積岩。下志留統厚層含碳硅質岩、板岩破碎帶和上志留統板岩、千枚岩夾硅質灰岩層中都有鈾礦含礦帶。含礦帶由硅質岩、灰岩、碳質板岩組成,發育有硅質岩和灰岩的各種過渡類型的岩石組成大小不等的似層狀、透鏡狀岩體 ( 圖 6-24) 。過渡類型岩石由含量變化的微粒石英、方解石和碳質粘土礦物組成,還含有少量的白雲石、石髓、絹雲母、黃鐵礦、磷灰石、重晶石和電氣石,根據產狀和組成特點認為是 SiO2選擇交代灰岩的產物。SiO2來源很可能與海底熱水活動有關。礦體產狀總體具層控特點,沿層間構造成群分布,形態和連續性都有較大變化。礦石中有瀝青鈾礦、黃鐵礦、閃鋅礦、輝鐵鎳礦、針鎳礦和黃銅礦等,很大部分鈾還呈吸附態,礦石品位較高。關於礦床成因,有沉積再造、淋濾和熱水沉積成礦、表生改造等不同觀點。
圖6-23 902 礦床 216 礦段剖面示意圖( 據北京鈾礦地質研究院,1976)
2. 金 ( 鉑) 礦床
黑色岩系中的金礦已成為我國一個重要的金礦類型。甘肅拉爾瑪金礦床是近期查明和研究的大型金礦之一,與前面的 502 鈾礦床同產於甘川兩省交界的南秦嶺西段古生代褶皺帶中。金礦含礦地層為震旦-寒武系的太陽頂群,主要岩石類型為灰黑色厚層狀硅質岩夾黑色中薄層碳質板岩,硅岩與板岩具韻律特徵,硅岩中 SiO2含量均在 95% 以上,微量元素 As、Sb、Ag、Au 普遍偏高,多數人認為是同生或成岩早期熱水改造形成的。金礦化受東西向走向斷裂控制,礦體呈似層狀、透鏡狀和脈狀,成群分布,含礦岩石可以是硅質岩、板岩,常可見硅化、重晶石化和黃鐵礦化,礦石具角礫狀、脈狀和晶洞、晶簇構造,主要礦物有自然金、輝銻礦、黃鐵礦、辰砂、黝銅礦、砷黝銅礦、閃鋅礦、灰硒汞礦、石英、重晶石和地開石。其中石英、重晶石、地開石和輝銻礦是主要載金礦物,其次是黃鐵礦和其他硫化物。金主要以顯微金、次顯微金形式存在,呈極不均勻的粒群被包裹在上述礦物中,也可在粒間分布。金礦礦石組成和組構特徵表明礦化是多階段形成的。
松潘東北寨是在南秦嶺褶皺帶和松潘甘孜褶皺帶交接地帶的另一個近年來發現和探明的大型金礦床。直接控制礦床的是岷江南北向構造帶內的復式褶皺和斷裂構造。金礦產於石炭-二疊紀碳質板岩、千枚岩組成的黑色岩系的破碎帶中。礦體為順層分布的似層狀、透鏡狀,礦石具有網脈角礫和浸染狀構造,礦石中可分出以下礦物組合: ①黃鐵礦-毒砂-石英; ②雄黃-石英; ③雄黃-方解石 ( 含金) ; ④雄黃-少量輝銻礦、自然砷; ⑤方解石。金以微細浸染狀可見金形式出現,其含量與有機質呈正相關關系,金品位可達5 g/t 以上。從上面可以看出這類金礦床都具有宏觀產狀受黑色岩系層位控制,而金礦化又具有較明顯後生熱液成礦特點。
圖6-24 川西北 502 礦床勘探線剖面圖( 據中國科學院貴陽地球化學研究所,1972)
表 6-1 我國南方下寒武統鎳鉬多元素金屬硫化物層平均化學成分 ( wB)
注: 除 Pt、Pd、Os、Ru、Au 為 g/t,其餘均為 10- 2單位。 ( 據陳南生等,1982)
我國南方下寒武統黑色頁岩中含金和鉑族元素早已引起礦床學家的重視,陳南生最先發表了雲、貴、湘、浙幾省 6 個礦區多元素金屬硫化物層化學成分的數據 ( 表 6-1) 。近期一項對湘、黔地區下寒武統黑色岩系中鉑族元素金銀地球化學研究的結果 ( 李勝榮,1994 ) 表明,兩地黑色岩系中不同岩石類型都含貴金屬元素,其中以富金屬硫化物黑色頁岩層含量最高,各元素濃集系數為 Os 670. 5、Rn 50、Rh 1. 92、Ir 1. 8、Pt 37、Pd27. 1. Au 105. 5、Ag 620。因此,該黑色岩系為貴金屬富集體是毋庸置疑的。同時,兩地廣大地區內黑色頁岩中貴金屬元素含量變化梯度表現出較高的穩定性,利用前景較好。根據鉑族元素中 Pd-Pt 的相對富集推測,金屬來源極可能與海底熱水活動有關。
圖6-25 四川會東鈷錳礦床礦層與鑽孔柱狀圖
3. 鈷錳礦床和鎳鉬礦床
黑色頁岩中的鈷錳礦床和鎳鉬礦床是我國發現和研究較早的黑色頁岩型多元素金屬礦床。鈷錳礦床發現於四川西部的漢源和會東。漢源礦區位於康滇地軸東緣,含礦岩系為志留系淺海相碳酸鹽岩和碎屑岩系下部; 含礦層下部以含錳石灰岩和碳酸錳礦為主,上部以砂岩、碳質頁岩為主; 黑色碳質頁岩普遍含星散狀或團塊狀黃鐵礦,錳礦層中的黑色頁岩夾層含鈷最富,鈷或形成鈷鎳硫化物 ( 主要是硫鎳鈷礦) ,或者以類質同象賦存在黃鐵礦和白鐵礦中; 礦石中常見認為是礦化細菌的硫化物球粒和管狀、葉片狀植物組織殘骸。會東礦床產出層位相同,含礦岩系中有兩層碳酸錳礦體,鈷礦體產於兩層錳礦體之間的黑色碳質頁岩中 ( 圖 6-25) ,有硫鎳鈷礦和含鈷黃鐵礦、白鐵礦,少量微粒閃鋅礦、黃銅礦、黝銅礦、方鉛礦、針鎳礦等。礦石具浸染狀、條帶狀構造,也見菌藻類殘余結構,礦體呈層狀,無明顯圍岩蝕變。
鎳鉬礦床主要分布於湖南大庸、慈利,浙江諸暨、富陽、桐蘆等地,含礦層位是下寒武統黑色岩系。這個層位內最先勘查的是石煤和釩,後來才發現鎳鉬。黑色岩系層位穩定,分布在廣闊的地區,含礦層位主體為黑色白雲質頁岩和粉砂質頁岩,底部有薄層磷塊岩,其上鱗片狀黑色頁岩富含硅質、磷質結核,金屬礦物呈薄條帶產於黑色頁岩中。礦體整體也呈薄層狀、透鏡狀,厚度一般不大。礦石主要為碳質泥質、白雲質、石英粉砂、黃鐵礦和鎳鉬硫化物組成,礦石具極細的條帶狀、碎屑狀、膠狀和浸染狀構造。礦物顆粒細小,二硫鎳礦 ( NiS2) 、硫鐵鎳礦和膠狀黃鐵礦三者緊密連生,大量鉬成膠狀二硫化鉬與隱晶質石墨和水雲母粘土等均勻混合在一起。出現的少量礦物還有閃鋅礦、黃銅礦、黝銅礦、方鉛礦、含銀自然金,礦石含 Ni 0. 4% ~ 0. 5%、Mo9. 5% ~ 2. 0% 、V2O50. 5% ~ 2. 0% ,多種伴生元素具綜合利用價值。
4. 銅礦床
黑色頁岩型銅礦床以德國東部曼斯菲爾德地區為代表,這是一個研究最早也最深入的黑色頁岩型銅礦和鉛鋅礦的實例。「含銅頁岩」( Kupferschefer) 產於歐洲上二疊統地層最下部的一個層位,分布在德國、波蘭、荷蘭和英國非常廣闊的地區,但經過調查有開采價值的銅、鉛、鋅礦床僅限於德國曼斯菲爾德和波蘭下蘇台德等少數地區。曼斯菲爾德以及附近地區二疊紀地層沉積在準平原化了的古生界基底和部分地區的下二疊統磨拉石相砂礫岩、頁岩之上。含銅頁岩沉積後連續形成的是著名的蔡希斯坦蒸發岩類沉積礦床。含銅頁岩是一種具細紋層的粘土質泥灰岩和含碳質泥灰岩,由於生物殘余保存在瀝青質組分里,岩石含碳量接近 6%。因與沉積時氣候和地形條件有關,沉積厚度一般僅為 30 ~ 60 cm,岩石成分有一定變化,一般向上含碳質由富到中等,碳酸鹽成分增加。含銅頁岩中金屬礦物組合在垂直和水平方向上都有變化,最主要的礦石礦物是輝銅礦、斑銅礦、黃銅礦、方鉛礦、閃鋅礦和黃鐵礦。銅的富集部位限於含銅頁岩層下部,而鉛鋅的高品位通常在剖面較高部位。在空間分布上金屬聚集局限在150 m 寬的海岸帶范圍內,尤其近海岸線的砂壩及海盆內的島嶼地帶。在廣大的中央海盆里,泥灰岩中只有黃鐵礦而無其他硫化物。在含銅頁岩中,豐度高於正常頁岩的金屬還有 V、Mo、Ni、U 和 Co。德國礦床學家一般認為含銅頁岩是在無氧底層水裡金屬物質同生沉積的產物,但金屬不可能來自正常海水,而是來自邊緣盆地中存在的異常海水,這種海水提供了由下伏地層硫化物和鐵礦物被氧化轉移出來的金屬。
三、成礦作用和礦床成因
黑色頁岩中有多種金屬富集成礦,表明這類岩石的形成環境具有特殊的成礦有利條件。黑色頁岩呈黑色主要與含有機質和含微細粒硫化鐵有關,硫化鐵的生成也與有機質的存在有密切聯系。地質學家很早就認為黑色頁岩是類似現代黑泥的沉積物經過成岩作用和壓實固化而形成的。現代能形成黑泥的環境有海灣、海峽、因進口被阻塞而與大海隔離的盆地和海底的深窪地,另外還有一些排水不暢、生物繁茂的沼澤和湖泊。黑海是一個很好的例子,黑海海水約230 m 以上的氧化表層水的鹽度、密度都低於下部海水,較重的下部海水因不易與上層水發生混合而變得較為缺氧,有較多有機物質殘余保存下來,海水硫酸鹽被還原生成 H2S。如 180 m 深度海水每 100 L 中含 H2S 為 33 mL。而到 930 m 深度的海水每 100 L 中含 H2S 達到 570 mL。由此,黑海海底沉積物在近岸的 30 ~ 40 m 以內為砂質碎屑,40 ~185 m 為灰藍色粘性泥,185 m 再向下更深處,因碳酸鹽和硫化鐵分離出來形成含微細粒方解石和 FeS2的深灰色泥及富 FeS2的黑色粘性泥。
細菌是黑泥形成的主要營力,細菌出現於湖水、海水和沉積物中,沉積物中的細菌隨著深度的增加而減少,但在相當的深度范圍內也仍可能生存。在水中,水-沉積物界面或沉積物內有氧分布的界限以下,喜氧細菌被厭氧細菌所代替,如重要的硫酸鹽還原細菌群( Desulfovibrio desolfuricans) 能把硫酸鹽分解,硫還原後形成硫化氫或與某些金屬 ( 如鐵)結合形成硫化物,被分解的硫酸鹽包括海水中的和由硫磺細菌分解生物原生質氨基酸產生的。由於在無氧帶中硫酸鹽還原細菌對有機原生質的分解過程不如在有氧帶中發生得那麼快且完全,結果會有相當數量的有機化合物在無氧帶中保存下來,因此形成黑泥。在這類硫酸鹽還原細菌把 SO2 -4還原為 H2S 的過程中還會發生硫同位素分餾,致使所產生的 H2S及硫化物中的硫同位素組成更富含32S。以上討論說明了黑色頁岩形成於缺氧條件下,並與生物活動參與下化學元素的循環有關。
范德廉 ( 1997) 對中國黑色頁岩礦床中共生岩石和岩石組構的觀察研究認為黑色頁岩主要是在缺氧的、水體滯流的環境中、並有生物的積極參與下經緩慢沉積形成的。黑色頁岩中既有較深水條件下形成的緻密塊狀、紋層狀並有生物殘余結構的黑色頁岩硅質岩組合,也有相對較淺水條件下形成的薄板狀、紋層狀、葉片狀黑色粉砂岩、頁岩、白雲岩組合和黑色頁岩、泥質白雲岩等組合,說明水體的深淺不是重要影響因素。在地質歷史時期中形成黑色頁岩的時代很多,特別是發生過幾次集中在相對短暫 ( 1Ma 左右) 的時間內的大洋缺氧事件,在較大范圍內形成黑色岩系這類沉積。如早古生代的大洋缺氧環境曾廣泛出現,泥盆紀以後發展為氧化環境為主,到新生代的大洋缺氧事件還發生於中白堊世、中始新世、早中新世等。另外,也有不屬於大洋缺氧事件而僅僅是缺氧環境下形成的黑色頁岩,一般分布較局限。較小范圍的缺氧環境主要受區域地質因素控制。
對黑色岩系中多元素金屬礦床也存在同生成因和後生成因的不同認識。最早提出德國東部曼斯菲爾德含銅頁岩礦床屬同生沉積成因,且無多大爭議。首先是因為其含礦層分布面積達幾十或幾百平方公里,顯著不同於熱液成因的相對小面積的礦化,只有沉積作用才可能形成。其次是礦體產狀和形態明顯具層控性質,特別是從沉積盆地基底高地到盆地最深處出現礦物共生序列的變化: 赤鐵礦-輝銅礦或斑銅礦-斑銅礦或黃銅礦-方鉛礦或黃鐵礦-閃鋅礦-黃鐵礦,這是一個與金屬硫化物溶度積及環境中 Eh 遞減完全一致的序列。此後,同生成因理論也應用到中非銅礦帶礦床的成因解釋,並認識到金屬沉澱時原來是混雜的微細粒泥狀硫化物沉澱物,而斑銅礦、黃銅礦、黃鐵礦等礦物都是在成岩過程和變質過程中發生反應和重結晶的結果。除了同生成岩觀點外,還有晚期成岩或成岩再活化等認識,主要是認為來自近基底磨拉石相紅層的溶液,攜帶所溶解的金屬遷移到剛沉積下來的靜海相腐泥質沉積物層中,發生再沉積而形成含銅頁岩內的有色金屬富集體。如前所述,在黑色岩系中鈾和金礦床礦化的後生特徵常常更為顯著。
黑色頁岩型礦床中金屬的來源是另一個最重要的問題。為了研究這一問題,德國地質學家對北大西洋深海鑽探計劃中白堊紀黑色頁岩岩心樣品進行分析,因為這是在一個相當大的海域經很長時間沉積的,所以能很好地反映從正常海水形成的富有機質沉積物中微量金屬富集的一般情況。根據所分析元素含量的平均值、最高值以及與正常頁岩中含量的比值,計算得出的一個順序如下: Ag > Mo > Zn > V > Cu > Ni > Cr≈Co > Pb,這個順序與海水中金屬豐度增加的順序 ( 除 Ag 外) 完全一致。他們又把這些元素與有機碳的相關系數排出一個遞減的順序: Ag > Zn = V > S > Ni > Mo > Cu > Cr > Co > Pb,與 S 的相關系數也排了一個遞減的順序: Ag > Zn = Ni≈V > Cu > Cr > Mo > Co > Pd。比較以上 3 個序列,說明有機碳對黑色頁岩中微量元素的富集可能起更大作用。根據以上資料,他們作出的結論是黑色頁岩中 V、Ni、Mo 等可能是從海水及其中生物所含的元素富集的結果,而黑色頁岩中的 Cu、Pb-Zn 礦床的形成則必須有正常海水以外的來源。例如,認為德國含銅頁岩中金屬的來源是含銅頁岩下伏的下二疊統沉積物,經氧化釋放並聚集起來形成的異常海水或同生水的遷移; 另外,根據礦床相對集中分布在受到海西構造變動的地帶,也不排除金屬有海底熱液的噴出作為一種補充; 海底熱水噴出除了是前述序列局部元素的可能來源外,也還可能是金、銀、鉑族元素的來源。湘、黔兩地下寒武統黑色頁岩含礦層內的硅質岩具典型熱水沉積成因特徵,從含礦層下部黑色硅質岩開始,到中部正常沉積和熱水沉積組成金屬富集層,再到上部黑色頁岩中的上部硅質層,表明熱水可能是本區貴金屬富集的物質來源; 研究人員還指出,區域內揚子陸架海和江南邊緣海過渡地帶分布著長期活動的深斷裂與元古宙岩漿活動,可能為黑色頁岩多元素富集准備了物質基礎,並可能延續到為海底循環水向熱鹵水轉化提供熱源。
四、勘查評價要點
黑色岩系中的礦床成礦條件比較特殊,礦床與容礦岩石及其生成環境關系極為密切。黑色岩系中的礦床在世界各地都有分布,不同地區都有本地區發育的一定的時代和層位。一些分布在十分廣闊的區域內的黑色岩系,常常與地質歷史中的大洋缺氧事件有關。因此,這類礦床有明顯的層控-時控性質,中國黑色岩系的時代最主要的是古生代,包括寒武、志留、泥盆、二疊各紀和西部地區的三疊紀。此外,還應指出早元古代和中新元古代的黑色岩系常常受到不同程度的區域變質作用,變為暗色片岩,其中也有金銀等重要礦床。
黑色岩系是同一環境中形成的幾種岩石的組合,主要岩石類型包括黑色頁岩、硅質岩、碳酸鹽岩,有時有粉砂岩以及上述岩石類型間的過渡類型岩石。這些岩石組合及其層序記錄著岩石形成時是深水、淺水、海進、海退、陸源物質、內源物質和熱水來源物質的消長關系。金屬富集層在剖面中的位置及與上述因素的關系等都是對這類礦床勘查工作中需要研究的重要內容。有機物質的富集、鐵硫化物的含量、熱水成因硅質岩等的特點是金屬富集層出現的標志。
與黑色岩系有關的礦產種類很多,這里著重介紹了黑色頁岩型多元素金屬礦床。數十年以來,人們先後發現和研究了 Cu-Pb-Zn、V-U、Ni-Mo、Co-Mn、Au-Ag、Au-Ag-Pt 族等金屬組合構成的礦床。一些重要的錳礦和磷塊岩礦床也產於黑色岩系中,還有層狀重晶石、毒重石礦床,較為特殊的富鉀粘土礦床。世界上一些重要的石油、天然氣也與黑色岩系有關。黑色岩系中富集的元素有海水中與生物作用有關的,有陸源物質帶入的,也有海底熱水噴出來源的,要根據區域地質背景、含礦岩系剖面及產狀特徵以及元素組合等作出判斷。
黑色岩系中的礦床常常是區域性分布,一個較大的地區內常有多個礦床,有些黑色頁岩型礦床因含礦層較薄,金屬礦物富集程度低,規模受到一定限制,但近年來已發現了一些大型-超大型的黑色岩系中的礦床。黑色岩系型多元素金屬礦床常因金屬含量低、顆粒細、呈浸染狀薄層紋分布而容易被忽視,而浸染狀、細層紋狀黃鐵礦、白鐵礦的出現、Cu、V、U、Ni、Mo、Mn 等的少量次生礦物可以是發現礦床的標志。
❺ 如何辨別礦石
礦物集合體。在現代技術經濟條件下,能以工業規模從礦物中加工提取金屬或其他產品。原先是指從金屬礦床中開采出來的固體物質,現已擴大到形成後堆積在母岩中的硫黃、螢石和重晶石之類非金屬礦物。
礦石中有用成分(元素或礦物)重量和礦石重量之比稱為礦石品位,金、鉑等貴金屬礦石用克/噸表示,其他礦石常用百分數表示。常用礦石品位來衡量礦石的價值,但同樣有效成分礦石中脈石(礦石中的無用礦物或有用成分含量甚微而不能利用的礦物)的成分和有害雜質的多少也影響礦石價值。
一般分為貧礦石、普通礦石和富礦石。有時僅分為貧礦石和富礦石,這種劃分沒有統一的標准,一般每個工業部門和礦區都有各自的計算范圍。按所含有用礦物性質和利用的特徵分為金屬礦石和非金屬礦石兩大類。采礦過程中采出的礦石,由於廢石混入或高品位礦石的損失等原因,使采出的礦石品位降低的現象稱礦石貧化。礦石貧化將增加運輸和加工費用,降低礦石加工部門的生產能力和回收率。如廢石中含有有害雜質,還將降低最終產品質量。礦石貧化主要以礦石貧化率(工業礦石品位與采出礦石品位之差與工業品位的比值,以百分數表示)表示。
[編輯本段]【礦石的分類】
一般分為貧礦石、普通礦石和富礦石。有時僅分為貧礦石和富礦石,這種劃分沒有統一的標准,一般每個工業部門和礦區都有各自的計算范圍。按所含有用礦物性質和利用的特徵分為金屬礦石和非金屬礦石兩大類。
[編輯本段]【礦石的組成】
礦石 礦石一般由礦石礦物和脈石礦物組成。礦石礦物是指礦石中可被利用的金屬或非金屬礦物,也稱有用礦物。如鉻礦石中的鉻鐵礦,銅礦石中的黃銅礦、斑銅礦、輝銅礦和孔雀石,石棉礦石中的石棉等。脈石礦物是指那些與礦石礦物相伴生的、暫不能利用的礦物,也稱無用礦物。如鉻礦石中的橄欖石、輝石,銅礦石中的石英、絹雲母、綠泥石,石棉礦石中的白雲石和方解石等。脈石礦物主要是非金屬礦物,但也包括一些金屬礦物,如銅礦石中含極少量方鉛礦、閃鋅礦,因無綜合利用價值,也稱脈石礦物。礦石中所含礦石礦物和脈石礦物的份量比,隨不同金屬礦石而異。在同一種礦石中亦隨礦石貧富品級不同而有差別。在許多金屬礦石中,脈石礦物的份量往往遠遠超過礦石礦物的份量。因此,礦石在冶煉之前,須經選礦,棄去大部分無用物質後才能冶煉。
礦石礦物按礦物含量的多寡可分為:
①主要礦物,指在礦石中含量較多、且在某一礦種中起主要作用的礦物;
②次要礦物,指礦石中含量較少、對礦石品位不起決定作用的礦物;
③微量礦物,指礦石中一般含量很少,對礦石不起大作用的礦物。礦石中某些特徵元素礦物,如鎳礦石中微量鉑族元素礦物,雖其含量甚微,但有較高的綜合利用價值,這類微量礦物仍有較大的經濟意義。
在研究礦石的礦物組成時,還應區分礦物的成因(原生的、次生的、變質的)和礦物的工藝特徵(易選冶的、難選冶的)等。
礦石中除主要組分外,還伴生有益組分和有害組分。有益組分是可回收的伴生組分或能改善產品性能的組分。如鐵礦石中伴生有錳、釩、鈷、鈮和稀土金屬元素等。有害組分對礦石質量有很大影響,如鐵礦石中含硫高,會降低金屬抗張強度,使鋼在高溫下變脆;磷多了又會使鋼在冷卻時變脆等。
礦石的概念是相對的,隨著人類對新礦物原料要求的不斷增長和工藝技術條件的不斷改進,目前無用的礦物也可成為礦石礦物。確定礦與非礦的主要因素是對礦石品位的要求。
[編輯本段]【礦石的品位】
礦石 礦石中金屬元素或有用組分的含量。它的表示方法不同,大多數金屬礦石,如鐵、銅、鉛、鋅等礦石,是以其中金屬元素含量的重量百分比表示;有些金屬礦石品位是以其中的氧化物(如三氧化鎢、五氧化二釩等)的重量百分比表示;大多數非金屬礦物原料是以其中有用礦物或化合物的重量百分比表示,如鉀鹽、明礬石等;有些非金屬礦物則取決於礦物本身的物理、化學特性,如水晶及寶石類;貴金屬礦石以克/噸表示;原生金剛石礦石以克拉/噸或毫克/噸表示(1克拉=0.2克);砂礦以克/立方米或千克/立方米表示。在礦產勘查中,常用的邊界品位是劃分礦與非礦界線的最低品位。工業品位是指在當前能供開采利用礦段或礦體的最低平均品位,又稱最低工業品位。達此品位才能計算工業儲量。對不同礦種的礦石工業品位要求是不同的,礦種雖同,但礦石類型不一,工業品位要求也有差別。對礦石的工業品位要求是隨經濟技術進步而改變的,一般來說,工業品位取決於以下因素:礦床規模、開采條件、礦石綜合利用的可能性、礦石的工藝條件等。
[編輯本段]【構造和結構】
紫砂礦石 礦石構造是指組成礦石的礦物集合體的形態、大小及空間相互的結合關系等所反映的分布特徵。礦石結構是指礦石中單個礦物結晶顆粒的形態、大小及其空間相互的結合關系等所反映的分布特徵。例如鉻鐵礦礦石,當其中鉻鐵礦礦物集合體為延長的形態,它們與硅酸鹽礦物集合體呈相間的帶狀分布時,則礦石的構造稱條帶狀構造。鉻鐵礦礦物顆粒多呈自形晶,故稱自形粒狀結構。礦石構造既可用肉眼觀察,也可用顯微鏡觀察。礦石結構主要在顯微鏡下觀察,個別粗大的顆粒也可用肉眼觀察。常見的礦石構造有塊狀、浸染狀、豆狀、斑點狀、環狀、腎狀、片狀、多孔狀、蜂窩狀、皮殼狀、結核狀、土狀構造等。一般來說,不同的礦石構造類型反映了礦石生成環境和所經歷的歷史的不同, 但也有不同成礦作用產生同樣的礦石構造。 常見的礦石結構有結晶結構(自形晶、半自形晶、他形晶、包晶、雛晶結構等),固溶體分解結構(乳滴狀、文象、葉片狀、格狀、結狀、樹枝狀結構等),膠狀結構(葡萄狀、鮞狀、球粒狀結構等),碎屑結構,生物有機體結構,草莓狀結構及交代熔蝕結構等。礦石的構造和結構統稱礦石組構。研究礦石組構,可以科學地認識礦床成因,對礦床進行正確的工業評價,對礦石開展最佳綜合利用,確定選、冶的合理方案。
[編輯本段]【礦石的建造】
指一種由一定成因或地質成礦作用以及特徵的礦物集合體構成的礦石類型。又稱礦石族。它是礦床類型進一步分類的單元名稱。礦床除由單一成因外,也可由不同成礦作用疊加和改造而成,因而每一礦床可由單一或一種以上礦石建造類型構成。例如,火山熱液礦床按成因可分為4類:陸相火山-噴氣礦床、陸相火山-熱液礦床、陸相次火山-熱液礦床、海相火山(次火山)-熱液礦床。根據建造不同將其中海相火山(次火山)-熱液礦床分為:
①綠色凝灰岩建造中的「黑礦」礦床;
②細碧角斑岩建造中的含銅黃鐵礦型礦床;
礦石 ③流紋岩-安山岩建造中的菱鐵礦礦床;
④基性岩中火山岩建造中的赤鐵礦-磁鐵礦礦床。根據礦石建造主要組分不同又可將細碧角斑岩建造中的含銅黃鐵礦型礦床分為:黃鐵礦礦床、黃鐵礦型銅礦床、黃鐵礦型多金屬硫化物礦床。將礦床類型細分為礦石建造類型進行研究,有利於礦床地質學研究的不斷深入和發展。
一定的成因或地質成礦作用以及一定特徵的物質成分是建立礦石建造的基礎。建造表現的形式包括礦石的礦物組成、化學成分、結構構造、地質產狀、礦石與建造、建造與圍岩、建造與建造的關系等。目前,國內外地質專家提出了10餘種礦石建造的分類方案,每種分類中劃出的建造類型也不相同,多者達200餘種,少者不超過30種。多數學者認為目前分類太繁,應做到繁簡適宜,符合實際,便於利用。
❻ 南紅檢測證書中條帶狀結構什麼意思
南紅是屬於瑪瑙的一種,而帶狀構造是天然形成的一個重要特點,證書可以鑒定真假,比如折射率1.54,密度2.69g/cm3,主石瑪瑙,俗稱:南紅瑪瑙等內容。所以這個帶狀結構是指南紅的結構特徵而己。
❼ 區域變質岩的岩石類型及特徵
1.長英質粒岩類
該類岩石的基本岩石種類有:角閃變粒岩、黑雲變粒岩及二雲變粒岩,由於暗色礦物含量的變化衍生出黑雲角閃變粒岩、含黑雲角閃變粒岩、含角閃黑雲變粒岩等多種岩石變種。現將基本岩石種類描述如下:
(1)角閃變粒岩
見於雁翎關組中,與斜長角閃岩呈互層狀或夾層狀產出。岩石呈灰—黑灰色,鱗片粒狀變晶結構,條帶狀構造、變余層理構造。礦物粒徑多數小於0.3mm。主要礦物組成:斜長石(46%)、普通角閃石(30%)、石英(24%),少量磁鐵礦、磷灰石、榍石,偶見黑雲母、石榴子石。斜長石:半自形—他形粒狀,An=30左右,為中長石,與石英、角閃石緊密嵌生;普通角閃石:黃綠色,柱狀、粒,深藍綠—淡黃綠多色性,局部被綠簾石交代;石英:他形粒狀,具波狀消光;磷灰石:渾圓—短柱狀,包於斜長石和石英中。
(2)黑雲變粒岩
主要見於山草峪組,岩石呈灰白色,鱗片粒狀變晶結構,片麻狀構造。平均粒徑0.2mm,主要礦物組成:黑雲母10%~15%,斜長石40%~55%,石英20%~35%,綠簾石1%~5%,白雲母少量,磷灰石、榍石、鋯石、石榴子石、磁鐵礦等微量。
斜長石:半自形至他形粒狀,具不同程度的泥化,偶見聚片雙晶,為奧長石;黑雲母:片狀,褐色,具強多色性;白雲母:片狀,無色;石榴子石:淡粉色,晶體中常含石英、長石包裹體,有被黑雲母、綠泥石交代現象。
2.斜長角閃岩類
主要見於雁翎關組中,與變粒岩呈互層或夾層狀產出,岩石呈暗綠—黑綠色,以中厚層狀、厚層狀為主,岩石具柱粒變晶結構,緻密塊狀構造。主要礦物粒徑0.1~1mm。礦物成分:角閃石50%~80%,斜長石<50%,少量輝石、石英及黑雲母。副礦物為鈦鐵礦、榍石、磷灰石、鋯石、石榴子石等。角閃石:半自形長柱狀;斜長石:具環帶構造,An=38~28。
3.石英岩類
見於山草峪組中,在黑雲變粒岩中呈夾層狀產出,岩石呈深灰色、褐色,風化後呈褐紅色,粒狀變晶結構,塊狀、片麻狀、條帶狀構造。呈條帶狀構造時,暗色條帶主要由磁鐵礦、角閃石組成,淺色條帶則由石英組成,條帶寬窄不一,多2~10mm。礦物粒徑0.05~0.2mm。主要礦物組成:角閃石5%~15%,磁鐵礦20%~25%,石英60%~70%。若角閃石含量大於10%則稱為角閃磁鐵石英岩。
❽ 南紅證書條帶狀構造是不是注膠了
南紅是屬於瑪瑙的一種,而帶狀構造是天然形成的一個重要特點,注膠南專紅和注膠翡翠是兩個概念,南屬紅裂多一般在加工前會注膠防止開裂。無裂的南紅注不了膠,一般證書上不會有註明,證書可以鑒定真假,比如折射率1.54,密度2.69g/cm3,主石瑪瑙,俗稱:南紅瑪瑙等內容。有沒有注膠你可以用365紫光電筒在暗處用燈照下,有膠的地方會有熒光反應,如圖
❾ 礦石構造
(1)浸染狀構造:黃鐵礦等金屬硫化物零星分布於脈石礦物集合體中回,當含量少於5%時,稱星散浸染狀答構造;當含量為5%~25%時,稱稀疏浸染狀構造;當含量為25%~50%時,為稠密浸染狀構造。
(2)細脈浸染狀構造:黃鐵礦等硫化物呈星散狀和細脈集合體分布於脈石礦物集合體中。
(3)細脈、網脈狀構造:黃鐵礦等硫化物或石英、黃鐵礦等硫化物呈細脈、網脈狀集合體分布於脈石礦物集合體中。
(4)條帶狀構造或復條帶狀構造:黃鐵礦等硫化物集合體與石英集合體大致沿一個方向相間排列,稱之為條帶狀構造;多而且大致平行的充填條帶則稱之為復條帶狀構造。
(5)塊狀構造:黃鐵礦或黃鐵礦等多金屬硫化物組成的緻密集合體。
此外,礦石中還有少量次要構造:如斑點狀構造、角礫狀構造、斑雜狀構造、蜂窩狀構造、膠狀構造、土狀構造等。
從上述各主要金礦類型的礦石的主要構造特徵看,焦家式金礦床礦石應屬破碎帶經熱液充填交代而成;河西式金礦床礦石應屬構造裂隙密集帶經熱液充填而成;玲瓏式金礦床礦石應屬斷裂構造帶經熱液充填而成。
❿ 南嶺及周邊地區值得開展深部找礦的礦床類型與實例
南嶺及周邊地區已經列入國家危機礦山資源接替專項的礦山包括:江西全南大吉山鎢礦、大余盪坪鎢礦、定南巋美山鎢礦;廣西佛子沖鉛鋅礦、南丹銅坑錫多金屬礦、融安泗頂鉛鋅礦、恭城栗木錫礦;廣東韶關瑤嶺鎢礦、石人嶂鎢礦、大寶山多金屬礦;湖南瑤崗仙鎢礦、水口山鉛鋅礦、黃沙坪鉛鋅礦、寶山鉛鋅礦、東坡鉛鋅礦等。
無論是已經列入還是沒有列入危機礦山的礦區,都還很難說「資源枯竭」。為此,此處對南嶺和周邊地區一些重要類型礦床的深部找礦問題作了簡單論述。
一、沉積變質型礦床
1.受變質的火山岩型塊狀硫化物礦床———西裘式
浙江的西裘銅礦(圖1-10)屬於受到變質的海相火山岩型塊狀硫化物礦床,以往鑽探控制深度已近千米,但礦體並沒有尖滅,從-200m標高到-700m標高礦體是連續的而且厚度是增大的,其礦體向下延伸的趨勢並沒有改變,可惜當時的鑽探技術已難以下追了(1973年8月結束勘探)。
圖1-10 浙江西裘銅礦剖面圖(轉引自黃崇軻等,2001)
此類礦床由於屬於海相火山沉積型,其礦體一般屬於層狀、似層狀和透鏡狀,而且可能存在多旋迴,即隨著海底火山噴發作用的多旋迴性而出現多個含礦層,每個含礦層中礦體的賦存位置不見得與同一個火山噴發中心相對應,因而可能出現側向的遷移。從目前的控製程度看,浙江西裘銅礦Ⅰ號礦體(佔全礦床儲量的95%)的延深長度(目前的垂深方向)有可能達到1km,比起世界上同類礦體來說也可以說是屬於最長的一類了,但是否還存在更多的層位則是需要進一步探索的。另外,西裘銅礦地表控制長度約1000m,因此,如果延深長度大於1000m,則礦體的延深方向實質上是其長度方向,而地表NE向的長度方向反而是其寬度方向。其他深部大於地表長度的同類礦體還有遼寧的紅透山、新疆的阿舍勒、甘肅的筏子壩、雲南的稀礦山等。遼寧紅透山工業礦體地表總長度約550m,但工程式控制制的斜深在1500m以上,相當於地表長度的3倍。山西胡家峪5號礦體(透鏡狀)走向長60~160m,最大厚度49m,傾向延深達500m;3號馬鞍狀礦體走向長130~200m,傾向延深>600m。山西篦子溝2號礦體走向長500m,傾向延伸大於1000m。雲南大紅山鐵銅礦的I-3號礦體長度大於7000m。深部發現盲礦體的可能性也是存在的,如甘肅文縣的筏子壩等(表1-10)。
表1-10 國內外火山岩型塊狀硫化物礦床主礦體的長度與厚度
南嶺地區典型的火山岩型塊狀硫化物礦床尚未確認,但也不能否認其存在的可能性。比如,贛南的青塘硫鐵礦,一種意見認為是熱液型,一種意見認為是與古火山活動有關的沉積變質型,但無論如何其深部找礦的問題也是值得注意的。
2.沉積變質型鐵礦———新余式
新余式鐵礦是南嶺地區最重要的鐵礦類型之一,以江西的楊家橋鐵礦為代表。該礦床為江西省目前探明鐵礦儲量規模最大的礦床(超過2億t)。
鐵礦層產於震旦繫上部松山群楊家橋組淺變質岩中。礦區分兩個礦段。主礦層全長1400m,寬800m,厚度變化大,一般厚1.5~15m,平均厚度10.56m。礦體平面上呈帶狀、扁豆狀;剖面上形態復雜,呈層狀、似層狀、「鄉」字形、台階狀和蘑菇狀(圖1-11)。在洋坡礦段,礦體長1380m,寬450m,厚14.19m,傾角50°~70°,礦體呈似層狀。其他礦段,礦體長7300m,寬450m,厚19.68m,傾角50°~70°,礦體呈層狀。
1957年,地質部309航測隊在贛中地區進行航磁測量,發現兩條強度分別為500~1500γ和500γ的磁異常帶。1958~1961年,江西地質局原907地質隊在第一條磁異常帶的楊家橋地區進行地質勘查及驗證,結果就發現了楊家橋鐵礦。從圖1-11可以看出,楊家橋地區的勘探深度最深才363.70m。2006~2009年實施危機礦山資源接替項目以來,在良山鐵礦區完成鑽探14008.57m,累計新增333鐵礦資源量2536萬t。其中,在良山礦段1線,原鑽孔最深276.65m,危機礦山資源接替項目深孔達629m,但礦體實際上並沒有消失(圖1-12)。
圖1-11 楊家橋鐵礦53 線地質剖面圖
二、碳酸鹽岩容礦型銅鉛鋅礦
1.層狀矽卡岩型銅鋅礦———拉么式
拉么鋅銅多金屬礦床位於大廠錫多金屬礦田中部龍箱蓋岩體與泥盆系地層的接觸部位(圖1-13)。賦礦圍岩主要為泥盆系五指山組的寬條帶灰岩和扁豆灰岩,次為榴江組硅質岩和羅富組泥質灰岩。礦化主要受接觸帶構造控制,成礦元素以Zn、Cu為主,伴有Sn、Ag和Au等。礦體主要分布於岩體西側的外矽卡岩帶中,相當於上泥盆統扁豆狀灰岩層和條帶狀灰岩層位內,後者被強烈矽卡岩化、大理岩化和角岩化。礦體呈似層狀交代產出,保持原有的扁豆狀、條帶狀構造。礦層產狀一般走向30°~80°,傾向NW,傾角20°左右,有的礦層延長可達700m,厚1.8~3.8m。
整個拉么礦區乃至於整個龍箱蓋岩體的周邊地區(圖1-14),交代成礦作用是非常強烈的,因為除了發育沿層交代的矽卡岩型鋅銅礦床之外,甚至還見到沿層交代成因的層狀花崗質岩石(王登紅,1992)。在危機礦山接替資源找礦專項執行過程中,於拉么與銅坑之間又發現了一些層狀隱伏交代礦體,如95號礦體和96號礦體。礦體的埋藏深度已超過800m,但仍然未見到岩體。因此,深部找礦的潛力仍然是存在的。
2.層-脈復合型鉛鋅礦———凡口式
廣東的凡口鉛鋅礦曾經被當作是南嶺地區的典型層控型鉛鋅礦床,也曾經按照層控型礦床的找礦思路開展沿層找礦工作。該礦床雖然是我國骨幹鉛鋅礦之一,但自1968年投產以來保有儲量非但沒有減少還不斷新增(據礦山地質測量科介紹),原因就在於深部新礦體不斷發現,而新發現的礦體往往是沿著斷裂產出的,如沿F3斷裂(圖1-15)。從圖1-15清楚可見,凡口鉛鋅礦不是單一的層狀礦體,而是在以斷裂帶控制為主前提下的沿層交代與充填。盡管對於F3等陡傾斷層的性質有同生斷裂和後生斷裂的不同認識,對於礦體的成因也還存在同生與後生的爭論,但無論是何種看法,都不能否認深部找礦的潛力。危機礦山接替資源找礦專項實施以來,凡口鉛鋅礦又在深部和邊部增加鉛鋅金屬量62萬t##。
圖1-12 江西良山鐵礦區良山礦段1線地質剖面圖(轉引自《全國危機礦山接替資源找礦專項2008年度成果報告》,2009)
圖1-13 拉么矽卡岩鋅銅礦床13號地質縱剖面圖(據陳毓川等,1993)
3.岩溶充填型錫鉛鋅銻多金屬礦———龍頭山(100#礦體)式
廣西大廠龍頭山一帶的100#礦體,無論從哪個角度來說都是世界上獨一無二的。該礦體從近地表(海拔680m)呈螺旋狀延伸到-185m的深部仍然沒有什麼大的變化。以往在勘探過程中沒有想到礦體是螺旋狀的,因此在剖面線上礦體是不連續的(圖1-16),但實際上是連續的(圖1-17),並且很可能跟深部的105礦體是一個整體,值得深部找礦。2009年5月,廣西最深的固體礦產勘查深孔開始施工(號稱「廣西地質深孔第一鑽」),孔位在東風窿一帶,目的也是要探測深部的礦化情況。
圖1-14 拉么鋅銅礦床530m中段平面地質圖(據王登紅,1992)
圖1-15 廣東凡口鉛鋅礦剖面圖(據宋叔和,1989)
圖1-16 大廠礦床4線生物礁剖面圖(據宋叔和,1989)
圖1-17 廣西大廠龍頭山100#礦體模型示意圖(黃色者為岩牆)
三、破碎帶蝕變岩型金-銀礦
1.盆地窪陷區破碎帶蝕變岩型金銀礦———長坑-富灣式
廣東三水盆地及周邊地區蘊藏著石油、天然氣、油頁岩、石膏、岩鹽和膨潤土、煤、水泥灰岩等能源和非金屬礦產資源,20世紀80年代以來又先後發現了一系列金屬礦床,包括長坑大型金礦和富灣超大型銀礦。另外還有一些規模較小的金屬礦床,如南蓬山中型錳礦、西樵山小型銀礦、橫江小型鉛礦、河村小型鉛鋅礦、茶山小型鉛鋅礦及黎邊山鈮鉭礦點、大堯山多金屬礦點、雞陵崗金銀礦點、鹿洲銀鉛鋅礦點、迭平銀礦點、松柏坑黃鐵礦礦點、西安農場銀鉛礦點、鐵崗多金屬礦點、倫涌鉛鋅礦點、高灘黃鐵礦點、慶雲洞鉛鋅礦點等等。這些礦床中,與花崗岩有關的有鉛、鋅、銀、金礦床,與火山作用有關的有銀、鈮鉭礦床,與盆地流體作用有關的有金、銀、鉛鋅、鈾、鉬礦床,與表生作用有關的有錳、鐵和砂金(如丹灶一帶)礦床等,其中直接賦存在火山岩中的礦床有西樵山的銀礦和鈮鉭礦,它們均屬於「廣東三水-羅定盆地與岩漿-流體作用有關的銀多金屬礦床成礦系列」(王登紅等,2005a)。廣東的長坑金礦和富灣銀礦雖然是近20年來新勘查的,但富灣銀礦(是我國最大的獨立銀礦之一)的深部仍然具有找礦潛力(圖1-18)。近年來在廣東三水盆地及其西緣三洲盆地中先後發現了長坑大型金礦和富灣超大型銀礦及橫江、茶山等鉛鋅礦。為了查明橫江鉛鋅銅礦的成礦時代,本文採用了兩種不同方法、在兩個不同實驗室分別測得橫江鉛鋅銅礦床中石英的形成年齡為35Ma(流體包裹體Rb-Sr等時線法)和36~39Ma(40Ar/39Ar快中子活化法),二者基本一致,表明多金屬成礦作用發生在漸新世,晚於長坑金礦(136Ma±)和富灣銀礦(65Ma±。杜均恩等,1996;王登紅等,2005a)。最近在橫江鉛鋅礦中發現銅的含量也很高,揀塊樣用ICP-MS測定的結果是18.39%,用光譜法檢查測試的結果則達19.72%。鏡下鑒定主要是黃銅礦、輝銅礦、閃鋅礦和方鉛礦。因此,銅礦化的存在與富集,為三水盆地及周邊地區貴金屬和有色金屬的地質找礦提供了重要的新線索,同時也為其他盆地區尋找有色金屬礦床打開了新思路。
圖1-18 廣東長坑金礦—富灣銀礦區剖面圖(據王登紅等,1999)
2.變質岩區破碎帶蝕變岩型金礦———河台式
作為南嶺地區最大的獨立金礦床之一,河台金礦床產於華南造山帶雲開隆起區NE向廣寧-羅定斷裂帶東北端與NNE向的吳川-四會斷裂帶的交匯部位。礦床嚴格受河台韌性剪切帶控制,礦床產於韌性剪切帶的次一級構造糜棱岩帶或構造裂隙中。賦礦地層為震旦系樂昌群,為一套整體無序的變質岩組成,岩性以石英絹雲母片岩、二雲母石英片岩、變粒岩、片麻岩、混合岩、混合花崗岩等為主,局部遭受了強烈的韌性剪切變質作用形成糜棱岩系列的岩石,河台金礦床就產於糜棱岩系列的岩石中。礦區西部出露海西期中粒黑雲母二長花崗岩、黑雲母斜長花崗岩;礦區東北部被燕山期的伍村巨斑狀黑雲母花崗岩侵入。
從目前控製程度看,河台深部無疑具有找礦潛力。以往礦區勘探期間控制的深度也就是400m左右,因此,500m以下到1000m深度「第二」找礦空間非常值得探索(圖1-19)。
南嶺及周邊地區與河台金礦屬於同一類型的還有江西的金山金礦等,其深部也多還具有找礦潛力。成礦條件類似,但屬於多元素共伴生的礦產地就更多,如沃溪式鎢銻金礦等。
3.穹窿區破碎帶蝕變岩型銀礦———鳳凰山式
鳳凰山銀礦床是20世紀80年代末發現的一處大型脈狀獨立銀礦床。地處廣西隆安縣與扶綏縣交界的鳳凰山北東側。屬華南加里東褶皺系,右江褶皺帶,西大明山隆起。鳳凰山銀礦就位於廣西西大明山復背斜北部之淥郁山背斜中,礦體受走向近EW、傾向南的走向斷裂破碎帶控制。礦區出露地層為寒武系,北部外圍有下泥盆統(圖1-20)。寒武系是一套深水槽盆相類復理石沉積。礦體賦存在寒武系黃洞口組地層中。從目前控製程度看,鳳凰山礦區深部的礦體還有可能找到新的礦體或Ⅰ-①、Ⅱ-①等礦體本身還存在向下延伸的可能性(圖1-21)。
圖1-19 廣東河台金礦勘探線聯合剖面(廣東719隊資料,轉引自羅鎮寬等,1993)
圖1-20 廣西鳳凰山銀礦地質簡圖(轉引自黃崇軻等,1997)
圖1-21 鳳凰山銀礦床8號勘探線剖面圖(據陳海等,1997)
圖1-22 貴州晴隆大廠銻礦剖面圖(據宋叔和,1989)
2.碳酸鹽岩區緩傾斜銻礦———錫礦山式
錫礦山是我國也是世界上最著名的銻礦,其主礦體產出特徵與貴州的晴隆大廠銻礦類似,也是以近水平的層狀樣式賦存在兩種不同岩性地層之間的破碎帶(圖1-23)。從圖1-23明顯可見,總體上,銻礦體的埋藏深度在距離300m以淺的部位,其北西側受到F75斷裂帶的制約,但其南東側實際上還有深部找礦的空間。目前對於礦區各種性質斷裂帶和斷層的成因及其控礦意義還有不同認識,但無論是形成於成礦之前還是形成於成礦之後,即無論是導礦構造還是破壞、錯動礦體或礦層,都會對地質找礦尤其是深部找礦產生影響。危機礦山資源接替找礦專項實施以來,2006~2008年間累計施工17個鑽孔,在F75斷層深部受棋梓橋組層位控制的Ⅳ號礦體新增333級別銻金屬量5.30萬t。
圖1-23 錫礦山銻礦床31線地質剖面圖(據宋叔和,1989)
3.碎屑岩區陡傾斜型鎢銻金礦———渣滓溪式
與錫礦山式銻礦不同,渣滓溪式銻礦一方面產出於淺變質的碎屑岩中(而不是碳酸鹽岩),另一方面礦體呈陡傾斜的脈狀,類似於「五層樓」式的石英脈型鎢礦。從圖1-24可見,脈群呈「火炬」狀分布,單一脈體受到斷裂破碎帶控制,同一斷裂破碎帶中的礦體可以尖滅再現。
五、「五層樓+地下室」型高溫熱液型石英脈型鎢多金屬礦
1.「地下室」為主的石英脈型鎢礦———大明山式
大明山鎢礦位於廣西武鳴縣城北東兩江鄉北部。距離武鳴縣城55km,交通較方便。該礦床相傳由老鄉發現於1936年,但地質工作主要是1949年以後開展的。1960~1962年12月,廣西冶金地質勘探公司272地質隊對似層狀黑鎢礦床進行揭露,隨後又對七風至河裡一帶似層狀細網脈浸染型黑鎢礦床進行詳查,對大脈型鎢礦及花崗岩中細網脈鎢礦進行系統控制,發現了隱伏在泥盆系蓋層下產於寒武系砂質岩中的細脈帶型鎢礦。至1967年4月,共探明三氧化鎢儲量16.02萬t。
大明山礦區地處大明山箱狀背斜北西傾伏端,主要構造為七風背斜。區內斷裂發育,岩漿活動頻繁。出露黑雲母花崗閃長岩、石英斑岩、細粒花崗岩和斑狀白雲母花崗岩、細晶岩等。斑狀白雲母花崗岩與黑鎢礦床關系密切(圖1-25)。
礦區目前已查明鎢礦的主要工業類型包括:①石英網脈型黑鎢礦:產於七風區斑狀白雲母花崗岩體上部,由黑鎢礦石英細網脈組成,長400m,厚55~75m,網脈密度一般15~25條/m2;②石英細脈帶型黑鎢礦:分布於寒武系地層中,多為泥盆系覆蓋的盲礦,由多組不同產狀黑鎢礦石英細脈組成,一般分布范圍較小,含二氧化鎢0.2%~0.4%;③石英-黑鎢礦大脈型:一般厚度大於10cm,多分布在白雲母花崗岩外接觸帶寒武系及下泥盆統砂岩內,少量分布在花崗岩中。石高地段已發現大脈35條,長度一般100~300m,斜深100~250m,脈厚0.1~0.57m,含三氧化鎢一般0.45%~1%。河裡地段已發現10餘條大脈,一般規模大,但礦石較貧,含三氧化鎢0.05%~0.21%;④細網脈似層狀黑鎢礦型:分布在七風至河裡地段,主要在七風背斜軸部及兩翼富集,產於下泥盆統蓮花山組中部中-細粒含泥質石英砂岩中,個別地段見於上部石英細砂岩及那高嶺組下部砂質頁岩中。礦體呈層狀、似層狀產出,一般1~3層,呈疊層狀,產狀與圍岩一致。沿走向長2000m,斜深已控制300m,礦層厚度12~40m。主要由條帶狀礦石組成,礦石組分簡單,含WO3一般在0.1%~0.5%之間,變化不大,靠近白雲母花崗岩附近礦石較富,含鉬也較高。
圖1-24 湖南渣滓溪銻礦0線剖面圖
近年來的采礦和調查工作也發現,大明山地區除了發育典型的五層樓式直立石英脈型鎢礦(圖版1。400m中段大脈型石英脈型黑鎢礦,礦脈已經延深進入花崗岩岩體)和岩體型鎢礦(圖版2。400m中段岩體型鎢礦,以白鎢礦化為特點)外,還發育接觸帶網脈型(圖版3。320m中段圍岩中網脈狀石英脈型鎢礦)和緩傾斜乃至於近水平產出(圖版4。320m中段圍岩中緩傾斜石英脈型鎢礦,既含白鎢礦也有黑鎢礦)的石英脈型鎢礦,四者在空間上具有一定的分帶性(直立石英脈型鎢礦可以貫通岩體和接觸帶;緩傾斜和網脈型鎢礦主要產於接觸帶,而岩體型鎢礦主要在岩體內部),但均圍繞燕山期花崗岩岩體產出,構成「四位一體」的礦化格局。總體上看,大明山鎢礦與贛南石英脈型鎢礦不同的是,層狀、似層狀礦體(包括緩傾斜的石英脈型鎢礦脈)的重要性要超過陡傾斜的石英脈型鎢礦脈。也就是說,「地下室」的意義可能要超過「五層樓」,這在坑道照片和42線勘探剖面上清晰可見(圖1-26)。
圖1-25 大明山鎢礦區地質簡圖(據李水如等,2008)
2.「五層樓」為主的石英脈型鎢多金屬礦———淘錫坑式
詳見在第四章。盡管從目前的控制情況看,淘錫坑礦區的「地下室」不是很發育,但還不能否認其存在,也還不能否認多期次「五層樓」疊加的可能性。
六、岩體型鎢錫鉬鉍多金屬礦
1.斑岩型鉬礦———圓珠頂式
粵西封開圓珠頂銅鉬礦床,是廣東地勘局719地質隊在2005年在封開縣境內所發現潛在經濟價值巨大的大型銅鉬礦床。該礦床位於粵西-桂東成礦帶的肇慶市封開縣圓珠頂大山上,礦體延伸深度約300m。經過兩年多的野外工作,完成了該礦區從普查到詳查的各勘查階段工作,初步評價該礦床為一個大型斑岩型含銅鉬礦。2007年10月10日,由719地質大隊完成的《廣東省封開縣圓珠頂礦區銅鉬礦詳查報告》,正式通過了國土資源部資源儲量評審中心的評審驗收,最終確定該礦床為大型銅鉬礦床。目前探明鉬金屬量26萬t,銅金屬量98萬t##。
陳富文和李華芹等對圓珠頂礦區進行了較系統的同位素定年,獲得花崗斑岩體的SHRIMPU-Pb年齡為132±5Ma(95%可信度,MSWD=1.6,N=8)和151±16Ma(95%可信度,MSWD=3,N=3)(鋯石樣品采自礦區ZK-23-120鑽孔,孔深236~241m之間的岩心);獲得輝鉬礦Re-Os等時線年齡為155±5Ma(樣品采自礦區ZK12-112鑽孔,孔深為284~313m之間的輝鉬礦化礦石)。
圖1-26 大明山鎢礦石高礦區42勘探線剖面圖(據李水如等,2008)
圓珠頂礦區目前可能是華南地區最大的斑岩型銅鉬礦,礦區地表沒有大面積岩體出露,屬於隱伏岩體,但以往圈定出Pb和Cu的化探異常。另外,外圍還存在眾多的金礦產地和Cu、Pb、Au的化探和重砂異常,因而該地區擴大資源潛力的可能性很大(圖1-27)。
2.斑岩-石英脈型銅鉬鎢礦———昆侖關式
昆侖關岩體是華南地區一個比較關鍵的岩體,主要由細-中粒斑狀黑雲母花崗岩和細粒斑狀黑雲母花崗岩組成。對於其形成的構造環境還有不同的認識,但位於區域性NE向和NW向斷裂交叉部位、NW向天馬-蘆圩大斷裂又錯動岩體的特徵一直給人以深刻的印象。
在昆侖關岩體內部及其接觸帶產出有一個銅-鎢礦床,即廣西賓陽縣的王社銅鎢礦,在1∶20萬的南寧幅礦產圖中稱為高田銅礦。該礦床已經有了近百年的開采歷史,老硐等采礦遺跡清晰可見。但是,以往主要是開採石英脈型銅礦,對礦床本身的研究程度非常低。礦體主要呈脈狀產於昆侖關花崗岩內,賦存於大斷裂附近的NW和NE向節理中,鎢礦與細粒斑狀黑雲母花崗岩關系最密切。
昆侖關花崗岩體為燕山中晚期重熔型侵入岩體,呈一長軸為NW向的岩株產出,為一復式岩體,分主體和晚期補充侵入體,兩者呈突變接觸關系。岩體岩性復雜,主體岩性為中-中粗粒黑雲母花崗岩,岩相分異現象較明顯,由內部至邊緣鉀長石減少,斜長石增多;晚期侵入體的岩性為細粒黑雲母花崗岩、閃長玢岩、細晶岩等,是礦體的主要圍岩,與成礦關系十分密切,如細粒黑雲母花崗岩是含鎢石英脈及網脈狀銅鎢礦的主要圍岩;閃長玢岩脈的周圍及附近往往有含銅鎢雲英岩發育,二者在空間上關系密切。花崗岩內裂隙構造發育,以NW和NE向為主,是主要的控礦裂隙,次為NNE、NWW、EW和SN向等(圖1-28)。含鎢石英脈主要產於細粒黑雲母花崗岩中,多沿NW、NE向斷裂充填,受多組裂隙控制。礦脈走向上具分支復合、尖滅再現和尖滅側現現象。礦石礦物主要為黑鎢礦,次為白鎢礦、黃鐵礦、黃銅礦、輝鉬礦及少量自然鉍等;表生氧化礦物有鎢華、鉬華、孔雀石、褐鐵礦及泡鉍礦等;脈石礦物以石英為主,次為白雲母等。礦石主要呈他形-半自形晶粒狀、浸染狀構造。
圖1-27 廣東封開圓珠頂斑岩型銅鉬礦地質簡圖(據1∶20萬梧州幅區域地質圖修改)
以往對於王社銅鎢礦的認識,主要集中在脈狀礦體上,因而確定的是「石英脈型」的鎢礦,在相關的圖件上也一目瞭然地顯示出脈狀礦體的特徵。但是,實際上,除了類似於贛南和大明山地區的「五層樓」式含鎢石英脈之外,岩體中還存在浸染狀礦化和不規則細脈狀礦化,礦種也擴展為以銅和鉬為主(圖版5~8)。為此,王登紅等提出了該地區可能存在斑岩型銅鉬礦的認識,並建議在該地區除了尋找大明山式「五層樓+地下室」型鎢礦之外,還應該注意對斑岩型銅鉬礦的評價。
2008年3月20日,王登紅等根據井下考察,該礦區可見Cu、Mo和W的礦化現象,目估含量在邊界品位以上。這3個元素都可獨立成礦。已有的分析結果顯示Cu的平均品位在0.3%以上,Mo和W也達到工業品位。建議開展綜合分析,尤其是要對Au的含量進行分析。礦床的工業類型應該定位在以斑岩銅鉬礦為主,疊加有石英脈型的鎢礦。含鎢石英脈主要有兩條,寬度均不足50cm,含黑鎢礦和白鎢礦,並見輝鉬礦和輝鉍礦等金屬硫化物,石英脈本身具有分帶性,外側是白雲母,中間是硫化物和黑鎢礦等,並見晶洞。有的石英脈中見放射狀黑色電氣石。之所以把主要礦化類型定位在斑岩銅礦,是基於下列依據:①岩體以黑雲母花崗岩為主,但穿插有花崗斑岩,二者之間常常宏觀界線清楚而實際界線不清楚,顯示「隱爆」特點;②礦化以細脈浸染狀為主,細脈的產狀多種多樣,不固定一個方向,一般在1m范圍內細脈數量在10條以上,總的脈幅可達5cm以上。無論是脈中還是脈外均見礦化;③金屬礦物主要是黃銅礦和輝鉬礦,粒度一般較細且分散;④蝕變發育,尤其是硅化和鉀化。硅化的石英顏色偏暗。目前斜井控制50m高度,沿脈控制長度300m以上,寬100m±,但均在礦化范圍內,找礦潛力巨大。
圖1-28 賓陽縣王社銅鎢礦床高田礦段地質草圖(改編自南寧幅1∶20萬地質圖)
鑒於上述認識,建議:①沿NW向斷裂帶面上展開,②在NE向裂隙與NW向主斷裂交匯部位開展深入調查,選擇富礦體;③礦床類型應該向斑岩型發展,即查證是否具有「低品位大噸位」的特徵;④在面上展開、深部鑽探控制的基礎上,應考慮露天開采而不是井下單獨開採石英脈型鎢礦和銅礦;⑤必須考慮綜合利用;⑥加強選礦研究;⑦加大勘查投入。
綜上所述,南嶺及鄰區值得開展深部找礦的礦區很多,除了已經列入危機礦山接替資源勘查計劃的礦區(如雲南的個舊錫多金屬礦床和東川銅礦,貴州的獨山銻礦和晴隆銻礦,廣西大廠的銅坑錫多金屬礦床、佛子沖鉛鋅礦、泗頂鉛鋅礦和栗木錫礦,湖南的黃沙坪鉛鋅礦和瑤崗仙鎢礦,廣東的瑤嶺鎢礦、石人嶂鎢礦、石菉銅鉬礦和大寶山多金屬礦,海南的石碌鐵礦,江西的大吉山、巋美山、盪坪等鎢礦,浙江的治嶺頭金礦等)之外,還可以列舉很多,此處建議廣東韶關的凡口鉛鋅礦和梅縣的玉水銅坑、雲南會澤的麒麟廠和瀾滄的老廠鉛鋅礦、廣西的大明山鎢礦、廣東的長坑金礦-富灣銀礦、湖南的後江橋鉛鋅礦、浙江的西裘銅坑等「危機」或非「危機」礦區都應該加強深部找礦工作。