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安徽绩溪县际下矽卡岩型钨矿床的地质特征及成因

时间:2023-08-20 理论教育 版权反馈
【摘要】:在际下背斜的东北段含锰白云岩及含锰灰质白云岩已蚀变为透闪石岩,其中常有钨矿化;在岭下背斜的两翼,含锰白云岩仅局部发生透闪石化。杨溪岩体和脉岩与成矿较密切。

安徽绩溪县际下矽卡岩型钨矿床的地质特征及成因

(一)成矿地质特征

1.地层

矿区出露地层主要有早南华世休宁组、晚南华世南沱组,早震旦世蓝田组、晚震旦世--早寒武世皮园村组和早寒武世荷塘组(图8-6),由老到新简述如下:1)南华系

休宁组:主要出露于矿区东北角,其北西侧有杨溪岩体,南东侧有伏岭岩体,呈侵入接触关系。该组地层在区内出露不全,厚度不明。岩性为灰色、岩绿色粉砂质泥岩,细砂岩,经接触变质作用,已变为角岩及角岩化砂岩,在断层附近常变为长英质角岩。

南沱组:主要出露于矿区西北角者,沿岭下背斜轴部分布;出露于本区中部的际下及西南角石京一带者沿际下背斜轴部分布。区内出露的仅有其上部灰紫色含砾砂质板岩夹灰绿色凝灰质板岩及灰绿色砂质板岩,局部见灰岩及灰质白云岩透镜体。岩石常受到轻微的角岩化,出露厚度大于145m。

2)震旦系

蓝田组:呈长条状分布于岭下背斜、际下背斜及永济桥背斜之两翼或核部,与下伏南沱组呈平行不整合接触,厚83.14~222.0m,由下而上大致可分4个岩性段。

第一岩性段:为灰色块层状含锰白云岩、含锰灰质白云岩夹灰黑色板岩。在际下背斜的东北段含锰白云岩及含锰灰质白云岩已蚀变为透闪石岩,其中常有钨矿化;在岭下背斜的两翼,含锰白云岩仅局部发生透闪石化。

第二岩性段:为灰色至灰黑色板岩夹似层状白云岩、灰岩,在际下背斜的东北段,板岩常局部角质化,白云岩和灰岩常透闪石化、透辉石化,其中局部有钨矿化现象。

第三岩性段:灰白色灰岩及灰色泥质岩互层,呈条带状,局部地段有轻微的大理岩化。

第四岩性段:灰黑色板岩、硅质板岩夹深灰—灰黑色灰岩。

图8-6 际下钨矿床矿区地质简图

3)震旦系—寒武系皮园村组

皮园村组:区内出露较广,其下部为深灰色厚层条纹状含碳硅质岩,上部为灰色厚层条纹状硅质岩,与下伏蓝田组整合接触,厚度71.48~103m。

4)寒武系

荷塘组:区内出露较广,常组成次级向斜的核部。区内仅见下段和中段。下段由薄层硅质碳质板岩组成;中段由黑色含硅碳质板岩组成,该组地层与下伏皮园村组呈假整合接触。

2.岩浆岩

本区东有伏岭岩体,北有杨溪岩体,矿区内脉岩较发育。杨溪岩体和脉岩与成矿较密切。

1)杨溪岩体

该岩体由肉红色似斑状二长花岗岩和灰白色似斑状黑云母花岗闪长岩所组成,同位素年龄值为98.8Ma(全岩),为燕山晚期侵入体。

似斑状二长花岗岩:肉红色,其主要矿物由钾长石斜长石石英及黑云母等组成;副矿物有锆石、磁铁矿金红石萤石黄铁矿、黄铜矿及白钨矿等。岩石化学类型属铝过饱和系列之硅酸过饱和、过碱性岩石。

似斑状黑云母花岗闪长岩:灰白色,主要矿物有钾长石、斜长石、石英及黑云母;副矿物有磁铁矿、磷灰石、黄铁矿、黄铜矿及白钨矿等。岩石化学类型属铝过饱和系列之硅酸过饱和、过碱性岩石。

2)脉岩

石英闪长岩脉:主要分布于本区中部,呈较规则或不规则的脉体、鞍状顺层或斜交层理侵入于蓝田组及南沱组中,大多呈北东向展布,脉体宽窄不一,宽者达10m以上,窄者仅0.1m。岩石呈深灰色,微粒至细粒结构,块状构造,主要由斜长石、角闪石及少量石英所组成,副矿物有磷灰石、锆石和榍石等;次生矿物有绢云母、绿泥石、黑云母等,局部有微弱的钨铜矿化。

石英脉:区内各组地层及各类岩体中均可见到,其规模一般较小,脉宽5~30cm,长数米至数十米不等。走向大多为北东向,在际下矿区内所见之石英脉大多含有白钨矿和黄铜矿,少数含有磁铁矿和黄铜矿,个别含方铅矿、闪锌矿

3.构造

1)褶皱构造

本区主要次级背斜有3个,总体呈北东向展布,岭下背斜、际下背斜和水济桥背斜,其中际下背斜为本区最重要的控矿构造。

(1)岭下背斜:分布于矿区之西北角,背斜核部地层为南沱组,两翼由蓝田组及皮园村组所组成,背斜轴线走向为46°,轴面向西南倾斜,北西翼陡立,南中翼具中等倾斜;背斜之东北端及西北翼均为杨溪岩体所破坏。

(2)际下背斜:分布于本区中部,背斜核部地层为南沱组,两翼由蓝田组及皮园村组所组成,背斜轴线走向为46°~48°,由于受到F2及F3断层的切割,该背斜自南西至北东大致可分两段。一段轴向为48°,枢纽由南西向北东倾伏,倾伏角为10°左右,背斜轴面向北西倾斜,其北西翼倾角较缓,在20°~30°之间,南东翼倾角较陡,为65°~80°,背斜顶部形态略呈箱状;另一段背斜轴向为46°,枢纽微呈波状起伏,背斜轴面向南东倾斜,其北西翼倾角较陡,局部甚至倒转,南东翼倾角约为40°~55°,背斜顶部较为宽阔平缓。该背斜经钻探验证,南沱组和蓝田组第一岩性及第二岩性段的地层中均有受层位控制的白钨矿体存在,为本区最重要的控矿构造。

(3)水济桥背斜:背斜轴部地层为蓝田组,两翼均为皮园村组。背斜轴向50°~54°,轴面略具“S”形扭曲。

2)断裂构造(www.xing528.com)

本区断裂展布方向主要有北西向、北东向、北北东向3组。北西向断裂横切褶皱轴部,其力学性质为张性、张扭性;北东向断裂主要分布在际下背斜及永济桥背斜的南东翼,该组断裂往往将第一类北西向断裂切割,可能属两次纵向张扭性断裂;北北东向断裂主要分布在际下背斜的东北端,属张扭性。

(二)矿体特征

本区钨矿体依其在蓝田组中赋存层位的不同,可分为Ⅰ号、Ⅱ号、Ⅲ号3个矿体(图8-7);依其在南沱组中赋存层位的不同,可分为Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ、Ⅶ、Ⅷ、Ⅸ等六个矿体。Ⅲ号矿体是本区的主要矿体,其储量占全矿区储量的69.1%,其次是Ⅶ号矿体,其储量占矿区储量的15.5%。

Ⅲ号钨矿体

(1)Ⅲ-1号矿体:分布于际下背斜的南东翼。矿体呈似层状分布于蓝田组第一岩性段地层中,走向33°~64°,平均45°,倾向南东,倾角41°~57°。自北东-南西,矿体倾角有逐渐变陡的趋势。矿体长达452m,厚1.94~9.44m,平均厚5.52m。地表矿化连续,矿体厚度2.04~9.44m,平均厚度5.19m。矿体顶板为板岩,局部为透闪石化灰质白云岩。板岩灰色至深灰色,显微鳞片粒状变晶结构,板状构造;透闪石化灰质白云岩为灰色,变余隐晶质—微粒结构,块状构造,岩石中有细小的石英脉穿插,黄铁矿、磁黄铁矿呈不规则团块状分布。底板为含砾砂质板岩,局部角岩化,为紫红色,含砾砂状变余泥质鳞片变晶结构,板状构造,岩石中见有石英细脉穿插。

(2)Ⅲ-2矿体:分布于际下背斜的北西翼,呈似层状产于蓝田组第一岩性段地层中,矿体长558m,倾角13°~80°,斜深80~172m,厚2~15m,平均厚5.76m。地表矿化不均,连续性差,深部矿化连续。矿体赋存于际下背斜西北翼的一个次一级倒转向斜及一个次一级背斜中。向斜轴面向南东倾斜,倾角50°~70°,南东翼产状较陡,倾角63°~80°,北西翼产状平缓,倾角25°~32°,背斜轴面也向南东倾,倾角50°~70°,南东翼产状16°~32°,北西翼产状35°~40°。矿体顶板及底板岩性同Ⅲ-1矿体。

图8-7 际下钨矿床1线剖面图

(3)Ⅲ-3矿体:分布于际下背斜轴部残留顶盖的钨矿体,系剥蚀残留部分。其平面形态大致呈不规则的环状,直径约100m,在横断面上矿体呈马鞍状,轴线走向45°。其北西翼向北西倾斜,倾角约22°,南东翼向南东倾斜,倾角12°,总的来看,矿化尚属连续,厚1.35~5.61m,平均厚3.47m,其矿体分上、下两层,其厚度为1.71m(上层)及3.12m(下层),顶板及底板岩性同Ⅲ-1及Ⅲ-2矿体。

(三)矿石类型和结构构造特征

矿石类型主要有4种,透闪石-硫化物型白钨矿石、板岩-石英细脉型白钨矿石、含砾砂质板岩-石英细脉型白钨矿石和石英脉-硫化物型白钨矿石。

主要金属矿物有白钨矿、黄铜矿、黄铁矿、闪锌矿、方铅矿、磁黄铁矿、脆硫锑铅矿和自然铋等。脉石矿物主要有透闪石、透辉石、石榴石、绢云母、绿泥石、石英、方解石、萤石等。

矿石结构以自形--半自形粒状结构、他形粒状结构为主;矿石构造主要包括稀疏浸染状构造、细脉浸染状构造、脉状构造、团块状构造。

(四)围岩蚀变及分布

矿区主要围岩蚀变为透闪石化,次为绿泥石化、硅化、碳酸盐化和绢云母化等,在杨溪岩体中尚发育有云英岩化等蚀变现象。

(1)透闪石化:蓝田组底部及下部的灰质白云岩、白云质灰岩经岩浆期后热液的单向渗透交代而产生透闪石化。

(2)绿泥石化和碳酸盐化:此类蚀变较为普遍,在透闪石岩、板岩、含砾凝灰岩中均可见到,但蚀变强烈者较为少见。

(3)硅化和绢云母化:分布较广,硅化主要以石英脉、石英细脉、石英网脉的形式穿到透闪石岩、灰质白云岩、含砾砂质板岩及凝灰质板岩中,硅化越强烈,则白钨矿化越发育。

(4)云英岩化:主要分布于杨溪岩体二长花岗岩中,依其形态、产状,大致可分3类。

脉侧云英岩 主要分布于含钨、钼石英脉两侧,云英岩中常含微量微粒状白钨矿。

囊状云英岩 常出现于北东向及北西向两组裂隙交叉处,其中含微量粒状黄铁矿和微粒状白钨矿。

带状云英岩 呈带状沿二长花岗岩与角岩的接触带分布,其中含微量粒状白钨矿。

(五)矿化阶段及分布

矿床经历两个成矿阶段:早期的干矽卡岩阶段和晚期的湿矽卡岩阶。在早期矽卡岩阶段,由于大量的无水矽卡岩矿物(石榴石、透辉石等)生成,致使岩石的总体体积减缩,而形成大量的空间。至晚矽卡岩阶段,伴随含水硅酸盐矿物的交代形成白钨矿,早矽卡岩阶段形成的空间便成了良好的储矿场所,如际下矿区断裂构造与褶皱构造强烈发育,钨矿体大都发育在背斜、向斜的核部虚脱部位。

(六)成矿要素分析

1.地层控制

际下白钨矿床发育在陆棚相地层中,主要岩石类型为碳酸盐岩、钙质页岩,局部夹硅质岩。该矿床赋矿地层明显局限于蓝田组的第一岩性段和第二岩性段白云岩、白云质灰岩及泥灰岩。矿体呈层状、似层状及透晶状产于上述地层中,因此,具有广义层控的特点。赋矿地层蓝田组第一岩性段和第二岩性段W元素丰度较高,这表明上述层位提供了主要的成矿物质来源。

2.构造控制

区内白钨矿体严格受控于际下背斜及层间破碎带、层内裂隙。产生于背斜核部及两翼的走向断裂可能由于不同岩层物理性质差异在褶曲发育过程中,岩层弯曲、层间滑动,导致层间破碎。花岗岩体侵入引发的热动力变形不仅可以产生岩层隆起,而且可以导致层间破碎和层内裂隙进一步发育,为成矿热液的渗透交代提供了有利的空间。

3.岩浆岩控制

邻近的伏岭钾长花岗岩体及杨溪钾长花岗岩体受北东向皖浙赣断裂带控制,它们在地表出露为两个岩体,但是它们的岩石类型、岩石化学、地球化学类型十分相似,因此,深部可能是连为一体的花岗岩基。该类花岗岩石含W、Mo、Cu等成矿元素较高,岩体边缘含W(Cu、Mo)石英脉较为发育,云英岩化等气成-高温热液蚀变较为显著,特别是区内W、Mo、Cu土壤化探异常及白钨矿重砂异常沿花岗岩体内外接触带分布。由此可见,上述花岗岩体可能是白钨矿化的母体,提供了成矿物质和成矿热液。

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