大神山花岗岩体接触带白钨矿床地质特征与找矿前景分析

2016-04-14 21:07湖南省地质矿产勘查开发局四三队湖南常德415000
地球 2016年10期
关键词:白钨矿神山矿层

(湖南省地质矿产勘查开发局四〇三队 湖南常德415000)

(湖南省地质矿产勘查开发局四〇三队 湖南常德415000)

本文阐述了大神山岩体接触带大溶溪白钨矿床、把关坳白钨矿点、乌沙白钨矿点的地质特征,并对岩体接触带白钨矿找矿前景进行了分析探讨。

大神山岩体接触带白钨矿地质特征找矿前景

1 区域地质背景

1.1 岩体产状及形态

大神山花岗岩体分布于中砥、田庄、文溪、唐溪四乡交界一带,东西长9km,南北宽6km,分布面积38km2,为一长轴东西向的卵圆形岩株。岩体与围岩的接触关系在不同部位产状不同,有陡倾亦有缓倾,有顺层倾入也有斜切层理,局部尚可见混合岩化带,接触面倾角多为50°~70°。南部与板溪群地层接触,产状较陡,多在60°以上;北部与震旦系、寒武系接触,多与层理一致,一般为35°~50°。混合岩化现象仅见于岩体东部仙人岩、千家冲一带。

1.2 地层岩性

区内出露地层有板溪群、震旦系、寒武系及奥陶系。地层岩性与矿化的关系主要表现在含矿层位钨背景值较高和含钙岩石受花岗岩侵入易于产生热接触蚀变。

据大溶溪钨矿各时代地层光谱分析资料,区内钨含矿层下震旦统江口组(Z1j)含钨量为54.52~62.69ppm,高于地壳克拉值36~42倍,也高于大神山岩体区域背景值10~12倍,因此,地层本身和岩浆岩是区内白钨矿床重要的成矿物源。

1.3 地球化学特征

据1∶20万区域水系沉积物测量,钨异常分布于大神山花岗岩体周围,异常峰值为10.02×10-6、15.00×10-6、31.20×10-6,属Ⅰ级异常,有3个浓集中心,分布面积约70km2。

第一个异常位于大神山岩体西部内外接触带,呈北西向展布,长10km,宽4km,面积40Km2,最高峰值31.2ppm,异常分布与已知矿床大溶溪,把关坳等矿床(点)相吻合。

第二个异常位于大神山岩体北部内外接触带,呈东西向展布,长4km,宽1.5km,面积6Km2,最高峰值15ppm。异常分布与已知界山重砂异常相吻合。是今后钨矿找矿远景区段。

第三个异常位于大神山岩体东部内外接触带,呈北东向展布,长6km,宽2km,面积12Km2,最高峰值10.02ppm。异常分布与已知乌沙钨矿(化)点相吻合。

上述钨异常的分布特征是:岩体北西部高,南东部低;岩体内外接触带高,岩体内部低。钨异常与已知矿床(点)相吻合,说明钨地球化学异常与成矿有密切关系。

1.4 重砂异常

据1∶20万区域重砂测量,在大神山岩体及其周边发现白钨矿Ⅰ级异常,呈近东西的卵圆形展布,面积87km2,区内已知钨矿点均分布在异常内。

1.5 成矿规律

(1)区内白钨矿床(点)均产于大神山花岗岩体内外接触带。在内接触带,主要发育云英岩化石英脉型白钨矿,在外接触带,主要发育矽卡岩化层控型白钨矿床。

(2)外接触带矽卡岩化层控型白钨矿床的有利岩性是含钙板岩、含钙砂岩及灰岩,与岩体接触处易产生矽卡岩化,形成白钨矿床。

(3)与白钨矿化有关的蚀变是矽卡岩化和云英岩化。

2 岩体接触带白钨矿床地质特征

岩体接触带主要矿产为白钨矿,主要赋存于大神山花岗岩体外接触热变质带中,沿大神山花岗岩体周边分布,主要钨矿床或钨矿(化)点从大神山岩体西端大溶溪中型白钨矿床开始,顺时针方向依次为把关坳钨矿点、界山钨异常点、乌沙钨矿化点等均围绕大神山岩体外接触带产出,容矿地层为板溪群组五强溪组(Ptbnw)、马底驿组(Ptbnm)、下震旦统江口组(Z1j)、下寒武统小烟溪组(∈1x)中含钙板岩、含钙页岩、含钙砂岩等钙含量较高的岩性中,经区域变质和热接触变质作用,形成透辉石、透闪石、石榴石等硅钙质角岩和角岩化石英砂岩。同时产生矽卡岩化、角岩化、硅化、黄铁矿化等蚀变、矿化特征,矿床应属(似)矽卡岩类型。

2.1 大溶溪白钨矿床

2.1.1 矿体形态、产状及规模

大溶溪白钨矿床,是1处产于震旦系下统江口组的中型白钨矿床。位于雪峰弧形韧性剪切构造带由NE向NEE方向转折部位南侧,处于EW向香岩溪复背斜西段北侧与NE-NEE向构造唐家田斜冲断层复合部位。

主要容矿地层为震旦系下统江口组,假整合于板溪群五强溪组之上,按岩性及含矿性可划分为上、下2层:下部主要为砂岩,厚度28.5m~48.3m,普遍具浸染状白钨矿化;上部主要为板岩,厚度数米至20余米,为主要钨矿化岩层位。

矿区为一向NW方向倒转的、不对称的NE向向斜构造,向斜东翼地层出露正常,西翼被唐家田斜冲断层破坏,地层间多呈断层接触。矿床主要赋存在东翼,总体上反映为单斜构造。岩层走向60°~70°,倾向NW,倾角18°~40°。西段地层产状平缓、开阔,东段地层产状变陡,构造紧闭。

本区白钨矿体严格受地层控制。北部为唐家田斜冲断层在深部切断,赋存标高0米左右,呈层状、似层状产出,与地层产状一致。矿区内共有四层矿,自上而下分别为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ矿层,大致平行分布,其中只有Ⅰ矿层在地表出露连续完整,其它矿层为盲矿体。

矿区内的主要矿体为Ⅰ矿层(体),走向长约1000米,倾斜延伸390~860米,矿体厚0.54~7.80米,平均厚度1.61米,WO3平均品位0.78%,单样最高品位为5%,矿化较均匀,西部矿层厚度大,向东变薄。该矿层是目前矿山开采的主矿体。

Ⅱ矿层和Ⅲ矿层,通过坑探工程对矿层的揭露,原勘探(钻探)所圈定的Ⅱ、Ⅲ两矿层,基本上连接在一起,形成厚大的透镜状矿体,现称为Ⅱ矿体。矿体走向长50~200米,最大水平厚度20米以上,边部及分支矿体厚度2.8米左右,WO3品位0.05~0.95%,矿体平均0.477%,矿化连续稳定。

Ⅳ矿层(体),倾向延深150~770米,平均厚度2.57米,平均WO3品位0.765%,矿化连续稳定,其规模仅次于Ⅰ矿层。

2.1.2 矿石质量

(1)矿石物质组分及赋存状况。白钨矿为矿床单一有用金属矿物,其次有少量黄铁矿、闪锌矿、磁黄铁矿、黄铜矿、方铅矿和微量毒砂矿等。脉石矿物主要有石英、次为方解石、白云石、石榴石、透辉石、透闪石、绿帘石等。白钨矿呈他形晶粒状,部分为半自形晶板状、柱状,粒度一般为0.1~0.5mm,大者2~4mm,小者为0.04mm,呈浸染状不规则细脉分布于石英团块、石英细脉、石英条带中。一般与石英共生,偶见分布于石榴石,透辉石、透闪石或碳酸盐矿物颗粒间。

(2)矿石共伴生有益有害组分的含量。矿石伴生有害组分除P、Mo略有偏高外,其他杂质含量甚微,对矿石的开采与加工无影响。

2.1.3 矿石结构构造

矿石结构有充填交代结构、显微花岗变晶结构、花岗变晶结构、压碎结构,他形晶粒状结构、半自形—他形晶粒状结构、叶片状结构等。

矿石构造主要有浸染状构造、条带浸染状构造、条带状构造、微脉状构造等。

2.1.4 矿石类型

矿石自然类型为浸染状矿石和条带浸染状矿石。

矿石工业类型为白钨矿石。

2.2 把关坳矿点

2.2.1 矿体形态、产状及规模

矿体产于大神山岩体外接触带下震旦统江口组上部石英砂岩中,以及寒武系小烟溪组中上部含钙黑色页岩经矽卡岩化的岩石中,呈层状、似层状产出,形态产状与顶底板围岩一致。矿体走向65°,倾向北北西,倾角35°~41°。江口组地层中白钨矿体沿倾向方向被F7断层切断,小烟溪组地层中白钨矿体沿倾向方向被F1断层切断,故矿体倾斜延深在江口组仅150~180m之间,在小烟溪组的矿体延深不一。

据以往探槽揭露,控制矿体长度125m,单工程矿体厚度0.22~1.53m,平均1.06m;单工程WO3含量为0.29~3.28%,平均为0.51%。

据以往钻探揭露,有4个钻孔见有白钨矿体,1个钻孔见有白钨矿化,其中2个钻孔见矿是在寒武系小烟溪组地层中,厚度0.41~1.39m,品位0.16~0.68%,其它在震旦系江口组地层中,厚度0.59~0.90m,品位0.12~0.22%。

2.2.2 矿石质量

矿石物质成分是,金属矿物为白钨矿,次为闪锌矿、黄铜矿、黄铁矿、脉石矿物有透辉石、钙铝榴石,少量透闪石、硅灰石、角闪石、绿帘石、长石。

由于接触交代及热变质作用,矿石普遍具不规则交代结构及不等粒变晶结构。白钨矿多呈不规则粒状及细小微粒状(0.1~0.5mm),不均匀分布于透辉石颗粒间隙中。根据白钨矿在矿石中的分布,矿石可分为条带浸染状矿石和细脉浸染状矿石。

2.2.3 围岩蚀变

围岩蚀变主要是矽卡岩化和角岩化,两者与白钨矿化关系密切,矽卡岩化主要发生在岩体与含钙岩石的接触部位,一般沿接触带发育,角岩化主要发生在外接触带的石英砂岩内,有绿帘石、绿泥石等矿物。矽卡岩矿物以透辉石、钙铝榴石为主,白钨矿呈不规则粒状分布于透辉石颗粒之间。

2.3 乌沙矿点

位于狮子岭—竹林坡一带,岩体内接触带发育有多条石英脉,形成石英脉带,脉带展布方向与接触面平行,成群成组分布,可分为三组:

第一组:为主要含钨石英脉,走向280°~310°,倾向南西,倾角50~65°,单脉厚度0.10~1.70m,长30~250m。

第二组:走向50°~70°,倾向南东,倾角50°~72°,一般以石英大脉产出,长20~150m,厚度0.3~0.7m。

第三组:走向近南北向,长10~50m,厚度0.1~0.5m。

石英脉成分主要为石英,可分为两期。早期石英脉为他形粒状,晚期石英脉为含钨石英脉,呈细脉、网脉、不规则状,穿插早期石英脉。金属矿物主要为白钨矿,次为黄铁矿、黄铜矿、辉铜矿、孔雀石、辉铋矿、闪锌矿等,呈细粒浸染状、条带状构造。石英脉含钨0.02~0.17%、铋0.02~0.05%、金0.10~0.30g/t。

3 找矿前景分析

本区位于区域东西向构造香岩溪复背斜和大神山岩体北部内外接触带及北东—北东东向唐家田斜冲断层(F1)的下盘。

在岩体外接触带形成以角岩化、矽卡岩化、硅化、石英岩化、绿帘石化、绿泥石化的热质变晕(带)。

通过以往工作,在岩体西侧外接触带探明了大溶溪中型白钨矿床、对岩体北侧地层构造、矿化特征及资源远景有了新的发现和认识;圈定了8个W元素的地球化学异常,找到了具工业价值的白钨矿体。

区内与白钨矿化有关的地层为下震旦统江口组(Z1j)和下寒武统小烟溪组(∈1x):

江口组(Z1j):主要分布于把关坳以西和岩门电站处。下部为浅灰色中~厚层状长石石英砂岩,由热变质作用形成石英岩或变质石英砂岩或角岩:上部为深灰、灰色含钙砂质板岩,普遍矽卡岩化,是把关坳矿段的主要含矿层位。

小烟溪组(∈1x):在矿区范围内均有分布,出露于多条断层间,为黑色炭质页岩或含钙炭质页岩,底部有10余米炭质页岩与薄层硅质岩互层。经钻孔揭露,发现有4-5层白钨矿体,为扩大区内找矿前景提供了新思路。

3.1 把关坳矿段

3.1.1 地表浅部发现厚大矿体

区内白钨矿体受江口组层位控制,属层控型白钨矿床,据LD3民窿资料,在把关坳矿段地表浅部见到厚大的白钨矿体,产于岩体外接触带的江口组上部矽卡岩化砂质板岩中,矿体厚度8.54m,Wo3含量为0.14~0.29%,平均为0.18%。

3.1.2 发现了新的含矿层位

把关坳矿段地表以往发现的含矿层位是下震旦统江口组,深部钻探在下寒武统小烟溪组中新发现了多层白钨矿,厚度0.41~1.39m,品位0.16~0.68%,矿体呈层状、似层状,且较稳定。小烟溪组是本区新发现的含矿层位,且分布于大神山岩体北部外接触带,由于小烟溪组赋矿层位的发现,为矿区内外接触带其他层位的找矿提供了线索。

3.1.3 区域性F1断层下盘是找矿的一个新方向

通过钻孔的揭露,钻孔穿过板溪群组地层,在F1断层下盘小烟溪组地层中发现了5层白钨矿体,矿体呈层状、似层状产出,突破了不敢在F1断层下盘找矿的一个思路,为下步在F1断层下盘找矿指明了方向,具有重要意义。

3.2 界山~乌沙矿段

通过1∶10000土壤地区化学测量样品分析结果统计,区内W呈对数正态分布,异常下限为15.23×10-6,据此圈定8个W元素地球化学异常,最高峰值275.7×10-6。除W8异常分布于花岗岩岩体内,其余异常均分布在内外接触带上,呈串珠状分布,且异常区多在小烟溪组地层中,仅一个异常区在板溪群五强溪组地层中。W7异常在板溪群五强溪组内,并叠置有Sn异常。

在板溪群五强溪组地层中,由于存在一个较大的钨异常带(W7),且异常正好是在岩体的外接触带上,与小烟溪组地层中成矿地质条件相似,具有一定的找矿前景。

通过以往1∶10000土壤化学测量,进一步缩小了异常中心和找矿靶区,根据异常的分布,下步工作的重点应在岩体外接触带的小烟溪组地层中,扩大小烟溪组地层中的找矿范围与效果。

由于以往钻孔在小烟溪组地层中见到了4至5层稳定的白钨矿体,且界山~乌沙矿段在岩体外接触带均有小烟溪组地层分布,并发现有W1、W2、W3、W4、W5、W6等6个钨异常,极具找矿前景,预期有很好的找矿潜力。

大神山花岗岩体接触带白钨矿床地质特征与找矿前景分析

■刘国忠

F407.1[文献码]B

1000-405X(2016)-10-32-2

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