广东省信宜市大蕴矿区地质特征与找矿前景浅析

2022-11-22 17:32艾福开
中国金属通报 2022年8期
关键词:石英成矿特征

艾福开

广东省信宜市大蕴地区位于广东省西南部,属钦杭成矿带南带边缘,粤西南云开隆起中段,吴川—四会断裂构造带西侧,贵子弧形断裂带以南,处于沉降带和隆起区交接部位的云开隆起北部。是广东省重要的矿产地之一,周边已知大型锡矿床2处,锡坪锡矿,银岩锡矿,锡、铁、铜、铅、锌矿点多处。该区处于北西向贵子—锡坪—新堡控岩控矿构造上。

1 区域地质背景

1.1 区域地质特征

1.1.1 地层

大蕴地区地层区划属华南地层区云开分区,粤西云开隆起中段,区域出露地层主要有新生界第四系更新统;中元古界蓟县系云开群丰垌口组、兰坑组,组与组之间为整合接触。其中中元古界蓟县系云开群兰坑组为锡矿床的主要赋存层位。

(1)丰垌口组(Jxf)。出露面积较少,主要出露于茅田-虎脚地一带,以灰黑、浅灰色变质长石石英砂岩、云母石英片岩、石英云母片岩为主,夹灰黑色炭质绢云母千枚岩、含炭质云母片岩、硅质岩。与下伏罗罅组呈整合接触。

(2)兰坑组(Jxlk)。在区域上大面积出露,岩性以灰绿色云母石英片岩、石英云母片岩为主,夹含磷灰石云母石英片岩、炭质千枚岩、含铁石英岩、大理岩。底部以硅质岩组合为标志整合于丰垌口组之上。上覆地层沙湾坪组与兰坑组呈平行不整合接触。其中石英云母片岩大面积出露,岩石呈灰白色,鳞片变晶结构,片状构造。主要矿物成分:绢云母,银白色,具绢丝光泽,鳞片状,含量50%~60%,石英,乳白色,它形粒状,具油脂光泽,含量15%~25%,斜长石,烟灰色,半自行板状,含量15%~25%。

1.1.2 构造

区域构造发育,处于贵子弧形断裂带以南,北东向怀乡断裂以东,构造总体走向为北西向,由三条彼此相距5km~8km的断裂带组成。大蕴地区位于北东向、北西向构造交汇地带,为成矿有利地带。矿区东南部发育一条北西向韧性变形带。

1.1.3 岩浆岩

区内岩浆岩较发育,主要为蓟县纪侵入岩,分布于检查区南部、北部。主要岩性为片麻状斑状黑云母二长花岗岩,岩石具似斑状结构,基质细粒他形粒状结构,片麻状构造,次为条纹—条带状构造,基质大小一般为0.5mm~2mm,少数可达3mm~4mm。斑晶含量5%~20%,分布不均匀大小一般为0.5cm~1.5cm,个别大于2cm,成分为钾长石、斜长石,少量石英,形态常见“眼球”状,其次为半自形板柱状。

1.1.4 变质作用

大蕴变质作用主要为区域变质作用,岩石受晋宁期、海西期、燕山期岩浆作用包括加里东期在内的构造作用,叠加了一定重度的接触作用和动力变质作用,形成的相应的变质岩,另外出现一定程度的混合岩化和混合岩;同时,在各种地质作用综合作用下,区内出现了多类成因的斜长角闪岩。根据各类变质矿物组合、岩石结构构造特征,将区内变质岩由浅至深分为二云母带,变质程度由低绿片岩相至低角闪岩相压相系,形成不同类型的变质岩石(二云母带有:变质长石石英砂岩、石英云母片岩、云母石英片岩)。

1.2 区域地球化学特征

区域上Au、Ag、Pb、Zn、Cu、Ni、Mo、W、Sn、As、Sb、Bi、Hg十三种元素地球化学分布特征有很大的差别,高温元素W、Sn、Bi元素在中北部呈明显的北东向高背景带,其中Sn、Bi元素最为明显,Au、As、Sb在测区东北部表现为东西向的高背景带,Cu、Hg、Ni、Zn元素高背景带与高温元素Sn、W、Bi元素高背景带叠置,但高背景弱于高温元素,Mo元素与上述三个高温元素的高背景带区出现明显的低背景带,在Au、As、Sb元素的高背景带区也出现了2处东西向的高背景带,Cu、Ni、As、Zn低背景区分布于测区东南部,呈北西向展布,在工作区的南部,Au元素呈现大面积北西向展布的高背景区,该区套合着Bi、Mo、As、Cu等元素北西向的高背景区。

大蕴地区位于蓟县系云开群与早蓟县系花岗岩接触部位,1:5万水系沉积物HS-15异常区内。该水系沉积物异常以Pb异常为主异常,异常不规则状,异常元素组合为Cu、Sn、W、Zn。Pb异常具有明显三级浓度分带,浓集中心明显,异常峰值为410×10-6,异常均值为233×10-6,W、Sn异常与其套合好,近似于同一浓集中心点。Cu、Zn异常位于Pb异常的外围,形成综合异常各单元素异常的分带特征。异常位于蓟县系云开群与早蓟县系花岗岩接触部位。

1.3 区域高精磁特征

大蕴矿区西部具有高精磁异常,异常呈近似锥形零星分布,由9个小异常组成,异常为负异常和低值正异常,异常强度一般在40nT~90nT,最大值289nT。异常区面积约5.0km2。对该异常解释推断,两条断裂与岩石接触带包围异常区,延拓不同深度。推测磁异常为接触带或断裂构造充填金属矿物引起,异常零星分布,推测多为磁性矿体引起,有一定的找矿意义。

1.4 激电中梯特征

区内相对低阻视电阻率值在3500-1500(Ω·m)区内为中元古界蓟县系云开群兰坑组地层的反映,主要岩性有变质长石石英砂岩、石英云母片岩和夹多层炭质千枚岩。

2 大蕴矿区地质特征

2.1 地质特征

2.1.1 地层

大蕴地区出露地层较单一,为蓟县系云开群兰坑组,主要出露于大蕴地区中部及南部,主要岩性为石英云母片岩,岩石呈灰白色,鳞片变晶结构,片状构造。主要矿物成分:绢云母,银白色,具绢丝光泽,鳞片状,含量50%~60%,石英,乳白色,它形粒状,具油脂光泽,含量15%~25%,斜长石,烟灰色,半自行板状,含量15%~25%。

2.1.2 岩浆岩

大蕴地区内侵入岩较发育,主要为蓟县纪侵入岩,分布于大蕴地区南部、北部。主要岩性为片麻状斑状黑云母花岗岩,岩石具似斑状结构,基质细粒他形粒状结构,片麻状构造,次为条纹—条带状构造。对岩石化学特征进行分析,SiO2含量为68.95%,Na2O+K2O含量5.39%,分异指数为70.69,GIPW标准矿物中出现刚玉,岩石属铝过饱和型。岩石地球化学特征,微量元素中其Si/Ba0.33、Cr/Ni2.19,与华南花岗岩均值比较,亲石元素偏低Sr、Ba较高。稀土元素中ΣREE237.30×10-6,ΣLREE/ΣHREE为3.73,(La/Yb)N为10.35,δEu为0.49,具中等铕负异常,轻重稀土分异较明显。

2.1.3 构造

大蕴地区内北部见一条断裂构造,断裂呈北东走向,呈舒缓波状,区内延长约3Km。断面一般倾向300°~302°,倾角55°~70°。

2.2 矿区地球物理特征、地球化学特征

2.2.1 矿区物理特征

矿区激电中梯特征。根据激电中梯测量结果,大蕴矿区西部具激电异常三处,由北至南编号分别为JD1,JD2,JD3。JD1异常形态呈不规则状,异常北部未封闭,一般异常值在3.0%~4.7%,异常梯度较缓。异常规模较大,异常区面积约5.0km2。异常东南部与高磁异常部分吻合,异常区内断裂构造较为发育,推测主要由地层和断裂构造充填金属矿物引起。JD2异常呈扁豆状,走向北西,长度2630m,宽500m~1000m,一般异常值在2.7%~4.6%,异常梯度较缓。异常区面积约2km2。异常位于地层与侵入体接触带附近,高磁异常展布于异常中部,推测异常为地层中炭质千枚岩和断裂构造充填金属矿物引起的。JD3异常呈扁豆状,走向近北西向,长度2550m,宽度300m~1000m,一般异常值在3.1%~4.5%,异常梯度较缓。异常区面积约1.7km2。异常由地层炭质千枚岩与侵入岩接触带或断裂构造充填金属矿物引起。

2.2.2 矿区地球化学异常特征

大蕴矿区处于于蓟县世侵入岩与蓟县系兰坑组接触,该区水系沉积物异常以Pb异常为主异常,在异常区存在北西向韧性变形带,各元素异常位于变形带北西侧末端,综合异常位于HS-16异常的外围,在HS-16异常区存在两个小型锡矿点,外围存在多个磷和萤石矿化点,检查区的HS-15综合异常地质背景与HS-16异常区极为相似。同时通过对大蕴地区开展1:25000比例尺的面积性土壤地球化学测量工作,面积3平方公里,测网密度250m、点距50米(网度250m×50m),采集样品270件,分析Au、Ag、Pb、Zn、Cu、Ni、Mo、W、Sn、As、Sb、Bi、Hg等13个主成矿及指示元素,目的是查明引起异常原因,在HS-16异常的多个矿点及矿化点外围发现新的矿化线索。1:25000土壤地球化学测量成果显示,Pb和Sn异常重现性良好,测量数据Pb和Sn元素变异系数均>1.2,Pb背景值26.11×10-6、Sn背景值4.42×10-6,Pb最大值552.0×10-6、Sn背景值65.12×10-6,Pb浓集系数2.42、Sn浓集系数2.48,具有较强的分异性;各元素异常呈北西向展布,展布方向沿着蓟县世侵入岩与蓟县系兰坑组地层接触带走向。综合异常以高温元素异常为主,水系沉积物异常中W元素异常相对较弱,在异常检查时出现了W元素大面积异常,Pb-Zn-Sn-W异常套合好。主要综合异常位于蓟县世侵入岩内,在大蕴地区西部近东西向,异常西部为封闭,由东向西异常转为北西向,异常末端位于韧性变形带的北西末端,只有Sn元素具有二级浓集中心。

2.3 矿体地质特征

大蕴地区通过探槽工程发现一条北东向的锡铅矿体,矿体呈脉状,赋存于早蓟县世黑云母二长花岗岩中,严格受破碎带控制,倾向320°,倾角45°。围岩蚀变有硅化和绿泥石化。地表矿体品位Sn:0.524%,Pb:0.35%。

3 区域锡矿找矿模型

3.1 控矿地质因素

3.1.1 地层及岩浆岩条件

蓟县系云开群地层在沉积时期就已有锡的初步富集,经过区域变质作用,地层内锡矿进一步富集,构成锡矿源层。并且区内锡矿产出层位也为蓟县系云开群。

区域各类锡矿床,均与燕山期岩浆热液有关,斑岩型锡矿和云英岩型锡矿,产于晚白垩世花岗岩类岩体内部及其内外接触带上,受岩浆控制作用明显,其他类型锡矿产出位置也均为花岗岩体岩体周围或岩浆热液可达到的位置。

3.1.2 构造条件

北东—北北东、北西向、北北东向一北东向及东西向等多组压扭性及张扭性断裂、裂隙构造控制向压扭性断裂和裂隙构造控制了脉状锡体的产出。断裂构造的影响和岩浆的侵入作用,为含矿热液提供空间,控制锡矿化的规模与强度。花岗斑岩锡矿床由于断裂构造的影响和岩浆的侵入作用,使花岗斑岩体的内外接触带应力集中,产生构造裂隙带,形成极为有利的容矿空间。岩浆期后,含矿热液由深部沿接触带构造脉动上升,在岩体内外接触带蚀变成矿,故花岗斑岩体接触带是斑岩锡矿的有利成矿部位。

3.2 找矿标志

(1)燕山晚期酸性花岗岩体(钾长花岗岩、花岗斑岩)是锡矿的重要找矿标志。该类岩体化学成分上高硅富碱,而且富含挥发分为其特征。地表出露多向性石英斑岩脉,并具锡、铂矿化,围岩蚀变强烈(主要为绿泥石化、硅化和黄铁绢英岩化)可作为寻找隐伏斑岩型锡矿的标志。

(2)具有Sn高含量背景蓟县系云开群地层可作为调查区内的锡矿地层标志

(3)花岗斑岩、云英岩型矿床,由于热液蚀变广泛发育,尤其是硅化作用,致使岩石抗风化能力强,在地形上表现为正地形。形成突起的高峰,是找锡的地貌标志。

(4)热液蚀变标志:与锡矿化有关的热液蚀变主要有云英岩化、黄玉化、硅化、绿泥石化、绢英岩化、电气石化、萤石化、砂卡岩化、黄铁矿、绢云母化及赤(镜)铁矿化等。

(5)锡矿床在一个地区多呈组合矿床形式产出,如银岩-东坑地区:花岗斑岩型锡矿-锡石硫化物型锡矿-破碎带蚀变岩型金矿;上赖-山塘面一带:云英岩型锡矿(罕见)-石英脉型锡矿-沉积变质-热液型;渤垌-锡坪一带:云英岩型锡矿一石英脉型金矿-沉积变质热液型锡矿。因此,在一个地区凡出现某一种类型的矿床时,应注意寻找另一种类型的矿床。找到锡矿时还要注意在其外围寻找金矿。

4 找矿前景浅析

4.1 找矿标志

大蕴地区矿化体产于构造破碎带内,故构造破碎带是间接地找矿标志,区内围岩蚀变发育,以硅化、绿泥石化、云英岩化为主,云英岩化与成矿关系密切,可做为直接找矿标志。

4.1.1 地球化学标志

大蕴地区内水系测量Sn、As、Zn异元素异常强度高,Sn异常具有明显三级浓度分带,浓集中心明显,可做为间接的找矿标志。

4.1.2 蚀变标志

大蕴地区内主要的蚀变为:硅化、绿泥石化、褐铁矿化、云英岩化、绿帘石化等。

4.2 找矿方向

大蕴一带水系沉积物测量HS-15号异常,以Pb异常为主异常,异常不规则状,异常元素组合为Cu、Sn、W、Zn,以Pb异常为主,具有明显三级浓度分带,浓集中心明显,异常峰值为410×10-6,异常均值为233×10-6,W、Sn异常与其套合好,近于同一浓集中心点,Cu、Zn异常位于Pb异常的外围,形成综合异常各单元素异常的分带特征。异常位于中元古界蓟县系云开群兰坑组与早蓟县世花岗岩接触部位,该地区具有同渤垌地区锡矿床极为相似的成矿地质环境,而且该地区兰坑组地层均较发育,深部找到具有工业价值锡矿的可能性非常大。

5 结论

(1)通过收集大蕴地区区域地质、物化探资料,结合野外地质工作,认为该地区为锡矿床成矿有力地段。

(2)大蕴检查区从异常元素和组合特征对比HS-16综合异常分析,二者具有相同的地质背景,推断为岩浆热液填充形成的异常。根据测区主成矿元素异常分布及区域的区划特征,以及侧区内已发现的矿床及矿点成矿环境、分布特征分析,本测区内北西向和东西向断裂是控矿断裂,中生代侵入岩和各种脉岩与成矿关系密切,根据地球化学分区和区内中生代小面积酸性侵入岩零星分布综合推测,测区成矿主要时代为中生代,并且成矿与脉岩关系密切,测区异常查证或详查工作重点应放在已知矿床矿点外围、注重断裂交汇处异常如HS-14、HS-26及工作区东南部新宝镇地区的脉岩发育区进行详查工作。

通过对区内水系沉积物测量套合较好的HS-15综合异常检查,证实本次工作所圈定的综合异常,尤其是云开群石英云母片岩与黑云母二长花岗岩接触带有关的Sn多金属异常具有很好的找矿前景,区内与Au元素相关的其它元素异常也应引起足够重视。

本次工作在水系沉积物测量异常基础上布设了土壤化探测量,所得出分析结果出现了W元素大面积异常,Pb-Zn-Sn-W异常套合好,对于寻找热接触变质的中、高温元素矿床有一定前景。

(3)该地区具有同渤垌地区锡矿床极为相似的成矿地质环境,而且大蕴地区兰坑组地层均较发育,具有较好的找矿前景。

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