(一)区域地质背景
竹溪岭矿区在区域上位于“江南古陆”的东北端(图8-12)。基底为前南华纪变质碎屑岩系(区内未出露),盖层为南华纪至古生代地层,这一区域发育一定数量的后生层控矿床,主要在江南古陆北侧盆地中的陆棚及过渡相带中展布。在该区的南部为侏罗纪火山岩盆地,区内褶皱构造发育,早期北东向褶皱叠加晚期北西向横跨褶皱,表现为短轴背向斜褶皱构造。断裂构造呈北东向和北西向两构造相交会。矿区位于断裂构造的交会部位,以刘村断裂与宁国墩断裂为主,次级断裂构造均发育。岩浆岩为燕山期花岗闪长岩-花岗岩,出露于刘村、仙霞等地,面积数平方千米至百余平方千米。晚期高度演化的夏林、竹溪岭岩体为矿区的主要含矿岩体,成矿流体交代南华纪、震旦纪碳酸盐岩地层,形成接触交代和热液充填型钨钼银矿体或热液充填型形成脉状银钨矿体。
(二)矿床地质特征
1.地层
区内出露地层有南华纪休宁组、南沱组,震旦纪蓝田组,晚震旦世-早寒武世皮园村组,寒武纪荷塘组、杨柳岗组、华严寺组、西阳山组,早奥陶世印渚埠组和宁国组等(图8-13)。震旦纪蓝田组为区内主要含矿地层。
1)蓝田组
蓝田组主要分布于竹溪岭地区龙头庙--竹溪岭一带及杏梅塘--观音庙一带,为区内重要的赋矿层位,自下而上可分为4段:
(1)一段为深灰色含锰白云质灰岩夹灰白色薄层硅质白云岩,风化后显示发育纹层,表面呈褐色锰土。
(2)二段为深灰—灰黑色含钙含粉砂碳质板岩、灰黑色含硅碳质板岩夹青灰色粉砂岩,内有较多的细小黄铁矿呈浸染状分布。
图8-12 皖南宁国竹溪岭地区地质构造略图(据余心起等,2007修改)
(a)大地构造位置图;(b)基底地层分区图
1.祁门-大谷运地区;2.伏用蛇绿混杂岩带;3.鄣公山地区;4.昌前-井潭地区;5.侏罗纪--白垩纪陆相沉积盖层;6.南华纪--奥陶纪海相沉积盖层;7.新元古代浅变质岩系;8.白垩纪花岗岩;9.白垩纪花岗闪长岩;10.新元古代花岗斑岩;11.新元古代花岗岩;12.新元古代花岗闪长岩;13.蛇绿构造混杂岩;14.区域性断层及其编号;15.韧性剪切带。F1.绩溪-宁国断层带;F2.三阳断裂带;F3.祁门-潜口断裂带;F4.西天目山断裂带;F5.皖浙赣边界断裂
带;F6.马金-乌镇断裂带
(3)三段为深灰—浅灰色中薄层条带状泥质白云质灰岩、条带状含锰白云质灰岩与浅灰色薄层条纹状泥晶灰岩互层,差异风化后形成所谓的“肋骨”状灰岩。
(4)四段为深灰色薄层状钙质泥岩、钙质板岩和灰黑色含碳质硅质泥岩,其中钙质板岩风化后呈灰黄色,岩石水平纹层构造发育,其间自生黄铁矿化发育。
2)皮园村组
皮园村组主要分布于竹溪岭地区北部峰子山—竹溪岭一带,与下伏地层之间为整合接触关系。主要岩性为深灰—灰黑色薄层含碳硅质板岩夹薄—中薄层碳质板岩、钙质板岩,为区内的屏蔽层。
2.构造
1)褶皱构造
区内地层分布总体呈一轴向为北东向的复背斜,向两端倾伏,由南华系、震旦系、寒武系、奥陶系组成。内部发育次一级的背斜、向斜构造,如竹溪岭背斜、竹溪岭南峰向斜等。另外,在竹溪岭地区的蓝田组、皮园村组和西阳山组中,由于受叠加褶皱和断裂的影响,岩层产状变化很大,断裂走向北西300°左右,倾向北东,倾角中等。发育硅化角砾岩片理化带构造岩。在皮园村组中可见小型尖棱褶皱,而在蓝田组和西阳山组的灰岩中甚至可见箱式褶皱和平卧褶皱。
2)断裂构造
图8-13 宁国市竹溪岭钨银多金属矿区地质简图
矿区内断裂构造十分发育,主要有北东向和北西向两组断裂,其中以北东向断裂最为发育。以刘村-朱家桥断裂对矿化区影响最大,造成区内的地层、褶皱、构造不连续,是重要的控岩控矿构造。矿区内F2、F3、F4为北东向断裂构造,发育于背斜构造的两翼,断裂构造在不同部位产状不同,该类断裂较晚,对矿体具有破坏作用。
3.岩浆岩
区内出露夏林-竹溪岭花岗闪长岩体,见多处有花岗闪长岩、花岗斑岩等子岩(脉)体。花岗闪长岩灰白色至浅灰色,中、细粒结构,块状构造,主要矿物成分有石英(20%)、钾长石(15%)、中长石(55%)、角闪石、黑云母(10%)及其副矿物组成。主要化学成分为:SiO268.02%、TiO20.44%、Al2O3 14.53%、Fe2O3 0.74%、MnO 1.22%、CaO 2.07%、Na2O 3.24%、K2O 4.67%、P2O3 0.21%、F 0.15%、H2O 0.13%。微量元素富Au、Ag、Cu、Pb、Zn、Mo、W等,稀土元素总量与华南同熔型花岗岩平均值(180×10-6)相近,属同熔型花岗岩。
花岗斑岩脉规模大小不等,岩石大多呈浅肉红色,斑状结构,块状构造,矿物成分有石英、钾长石、斜长石、黑云母等。
4.围岩蚀变
区内的围岩蚀变可分为两种类型:一类是与岩体(或脉岩)侵入时所发生的接触交代变质作用形成的矽卡岩化、大理岩化、硅化、角岩化、绢云母化等;另一类是受断裂构造影响的蚀变,有硅化、碳酸盐化、次生石英岩化等,并伴有金属硫化物矿化。其中与矿化有关的蚀变为矽卡岩化、碳酸盐化、硅化、金属硫化物矿化。(www.xing528.com)
(1)矽卡岩化:主要分布在竹溪岭岩体北西侧与蓝田组三段灰岩的外接触带上,蚀变岩石以钙铝矽卡岩为主。主要矿物成分为钙铝榴石、透辉石、透闪石、绿帘石、石英、方解石等,矽卡岩中见有黄铁矿等金属硫化物矿化、白钨矿化,除黄铁矿外,还有方铅矿、闪锌矿、黄铜矿、辉钼矿等。
(2)硅化:主要见于竹溪岭岩体北侧内接触带,呈线状分布,主要表现为断裂带中充填构造岩,或断裂带两侧的围岩因硅化而变得较为致密坚硬,皮园村组硅质岩经热接触变质形成次生石英岩;浸染状黄铁矿化、铅锌矿化和白钨矿化与Ag元素伴生富集密切相关。
(3)碳酸盐化:区内碳酸盐化较发育,在刘村断裂旁侧的围岩中,呈网脉状分布。与金矿成矿作用有一定关系,并伴有黄铁矿化。
(4)黄铁矿化:区内的黄铁矿化普遍,并与钨、钼、银矿化有较为密切的关系,已发现的矿化或矿化体中黄铁矿化均较为发育。部分为褐铁矿化,形成“铁帽”。
(三)矿体地质
竹溪岭矿区存在3类矿化,即矽卡岩型白钨矿化、硅化脉型银钨矿化和金矿化。
1.矽卡岩型钨矿
该类型矿化发育于竹溪岭岩体的西北部,矿体产于岩体的接触带上,原岩为蓝田组第三岩性段,岩性为条带状白云质灰岩与泥质灰岩互层,经热液交代形成矽卡岩。矿体顶板为蓝田组四段和皮园村组碳硅质板岩,条带状硅质岩蚀变形成糖粒状石英岩、角岩。主矿体长600m,宽400~600m不等,矿体厚20~70m不等,呈厚层状分布,品位高、厚度大。上部为钼矿、下部为钨矿的钨钼共生矿体(图8-14),在主矿体旁侧分布似层状钨钼矿体,厚1~5m不等,矿体产状与地层一致,倾角10°~20°。
图8-14 竹溪岭矿区8线地质剖面图
矿石结构为不等粒状,构造为斑杂状、块状、条带状。
矿石矿物成分主要有白钨矿、辉钼矿、黄铁矿、磁黄铁矿,另有少量方铅矿、闪锌矿、辉银矿、黄铜矿;脉石矿物为石榴石、透辉石、阳起石、硅灰石、石英、方解石、绿泥石等,另有少量的长石、黝帘石、绿帘石、方柱石等。
该类型矿化向南西侧变薄直到尖灭。
2.硅化脉型银、钨矿体
矿体位于竹溪岭岩体的北侧内接触带,向西穿过围岩,走向近东西,倾向北,倾角50°~70°,矿体底板为绿帘石化花岗闪长岩,顶板为硅化花岗闪长岩或皮园村组石英岩。赋矿岩石为硅化岩和石英脉,不等粒状结构,块状构造、团块状构造等。矿石矿物为黄铁矿、方铅矿、闪锌矿、白钨矿、辉钼矿,少量黑钨矿、辉银矿;脉石矿物以石英为主,有少量花岗岩成分。
矿体长800m,厚1~3m,最大斜深已控制350m,具有上部银矿品位较高、下部钨矿品位较高的变化特点。
3.金矿化
金矿体主要分布在竹溪岭的西侧,受刘村断裂旁侧的次级断裂控制,矿化岩石为构造岩和碳酸盐化灰岩(西阳山组),品位一般(1~3)×10-6。
(四)成矿要素分析
1.岩浆岩条件
从区域上该区位于北东向的绩溪伏岭-仙霞燕山期构造岩浆岩带。燕山早期为花岗闪长岩,具同熔型特征,晚期为碱长花岗岩。早期侵入的花岗闪长岩呈岩基状产出,演化晚期阶段为富含成矿元素的小岩株产出,一般分布在大岩体的周边,如绩溪逍遥岩体、靠背尖岩体、宁国竹溪岭岩体。这类岩体一般沿短轴背斜核部侵入,在封闭条件好、岩性条件具备时形成接触交代型矿床。但岩体侵位方向和热液流动方向对成矿有严格的制约作用。竹溪岭岩体的北西方向矿化程度强,而在南部及西部矿化明显减弱。
2.地层条件
矿区内主要赋矿层位为蓝田组第三岩性段,该层与花岗闪长岩体接触形成交代矽卡岩型钨钼矿体。皮园村组硅质岩、蓝田组第四岩性段是屏蔽层,含矿热液被封闭在岩体接触带附近,使岩体和围岩矿化、蚀变增强。
3.构造条件
区内断裂构造具有控岩控矿作用,刘村断裂、狮桥断裂交会部位控制了岩株的侵位,褶皱构造直接与岩体侵位有关,竹溪岭岩体侵入于竹溪岭背斜的核部,受硅质岩、板岩屏蔽后有利于成矿。断裂构造本身具有控矿作用,区内的银矿体为岩浆期后的次级断裂控矿。金矿化受刘村断裂及次级构造控制。
宁国市竹溪岭钨银矿床为燕山期岩浆岩成矿作用中形成的热液交代型钨矿和脉状钨、银、金矿床,矿床成矿元素分带明显,中心以钨矿为主,向外侧过渡为银矿化、铅锌矿化、金矿化;成矿温度由高温向中低温演化,这一规律的发现,在今后皖南地区继续寻找该类型组合矿床中具有重要的启示意义。
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