王詩龍,郭 宗
(湖南省有色地質勘查局二一四隊 湖南 株洲 412007)
鏨石礦區(qū)位于東南地洼區(qū)、湘贛地洼系,屬欽-杭成礦帶湖南段湘東北亞段,具有地洼活動成礦特點,花崗巖巖漿活動強烈,多期次的構造運動、變質作用及內生成礦作用發(fā)生,使得本區(qū)具備良好的成礦地質條件。
礦區(qū)地層單元較簡單,除沿溝系有第四系沖積物和殘坡積物零星分布外,大面積出露地層為中元古界冷家溪群黃滸洞組上段(Pt2h3)淺變質巖系。
礦區(qū)構造以斷裂構造為主,主要為南北向、北北東向,其次是北東向、北西向及北北西向。南北向及北北東向斷裂構造為區(qū)內賦礦構造,主要發(fā)育于礦區(qū)中南部花崗巖相對隆起部位及其上部黃滸洞組粉砂質板巖蓋層中,斷裂成組成群發(fā)育,為石英礦脈所充填,傾向西,傾角65°~85°,裂隙面平整光滑,沿走向與傾向延伸較穩(wěn)定,局部扭曲變形、分支、復合。北東向斷裂規(guī)模較大(F1),是礦區(qū)內的導礦、控礦構造,同時北東向破礦小斷裂分布較廣泛,規(guī)模大小不等,斷距一般較小。北西向及北北西向構造為區(qū)內成礦后期破礦構造,規(guī)模大小不等,斷距變化較大,大者錯動4m~5m,小者不明顯。
礦區(qū)內以花崗巖為主,即丫江橋花崗巖體的一部分,形成于印支期,分布于礦區(qū)的中部和西南部,為燕山期S型花崗巖,出露巖性主要為中細粒二云母花崗巖與中-細粒斑狀二云母花崗巖,屬印支期,主要成分為長石、石英、白云母、黑云母等。
本分為I號礦段與II號礦段兩個礦段,其礦床類型分別為石英脈型與蝕變花崗巖夾石英細脈型。
I號礦段位于礦區(qū)南部,為石英脈型黑鎢礦床,礦脈呈脈狀,賦存在冷家溪群淺變質巖與花崗巖體的內接觸帶的節(jié)理裂隙中,礦脈與圍巖界線清楚,表現為裂隙充填型特征。礦脈在平面上成群成組大致平行產出,脈與脈之間距離一般為1m~30m不等,走向近南北或北北東向,傾向西或北西西,在垂向上呈典型的“五層樓”模式,在地表發(fā)育礦化標志帶,表現為1cm~5cm不等的含鎢石英細脈帶,偶見約10cm~20cm石英單脈,近于直立產出,肉眼偶見細粒黑鎢礦化;石英細脈帶往深部逐漸歸并變大,進入巖體內部變成石英大脈,石英脈往深部傾角稍變緩,為65°至75°。礦脈沿走向上分枝復合、尖滅再現、膨大收縮現象常見,往巖體中心或深部分枝變小,直至尖滅。共發(fā)現大小礦脈30多條,具工業(yè)意義的主要礦脈共7條,礦段內礦脈平均厚度0.62m,WO3平均品位0.534%;礦化較均勻,礦脈厚度穩(wěn)定;鎢主要以黑鎢礦的形式存在,約占總鎢的85.86%;白鎢礦物約占14.14%。
II號礦段位于礦區(qū)中部,其礦床類型主要為蝕變花崗巖夾石英細脈,礦脈賦存于花崗巖頂部相對隆起部位。本次共發(fā)現礦脈20多條,圈出具工業(yè)價值的礦脈10條,均為隱伏或半隱伏礦脈,礦脈成組成帶發(fā)育,走向近南北,傾向西,傾角48°~70°,礦化主要表現為浸染狀鎢礦化花崗巖夾石英細脈,礦脈中常見石英細脈或細脈帶,石英脈產狀與礦脈產狀基本一致,石英脈厚度多為1cm~5cm,偶見10cm~20cm厚石英脈,石英脈脈中脈壁及兩側花崗巖均有不同程度礦化,礦化以細粒稀疏浸染狀白鎢礦化為主,偶見大顆粒白鎢礦化及細脈浸染狀鎢礦化,局部見細粒黑鎢礦化,花崗巖中石英細脈或小裂隙發(fā)育處往往礦化較富集,石英細脈成群成帶時礦化尤好。礦化類型多樣(花崗巖浸染型、石英脈型、石英細脈帶型、細脈浸染型),以花崗巖浸染型為主;礦脈厚度穩(wěn)定—較穩(wěn)定,礦化較均勻,礦段內礦脈平均厚度1.33m,WO3平均品位0.335%。礦石中鎢主要以白鎢礦的形式存在,占總鎢的56.59%;黑鎢礦物占41.84%;鎢華占1.57%。
(1)礦石礦物成分:礦石中主要金屬礦物有黃鐵礦、磁黃鐵礦、白鎢礦、黑鎢礦、黃銅礦等,并含少量方鉛礦、閃鋅礦等。脈石礦物以石英、云母為主,長石、粘土礦物次之,并見少量綠泥石、碳酸鹽礦物、電氣石、螢石、榍石及錫石等。
(2)礦石結構構造:礦石的結構主要有:自形-半自形晶狀結構、他形晶粒狀結構、片狀-鱗片狀結構、充填(填隙)結構,包含結構、交代結構、交替結構等。礦石構造有塊狀構造、浸染狀構造、條帶狀構造等。
礦區(qū)I號礦段含鎢石英脈圍巖蝕變以云英巖化、硅化、絹云母化、黃鐵礦化為主,其次有黃銅礦化、電氣石化、綠泥石化、碳酸鹽化等。云英巖化、黃鐵礦化是尋找石英脈型鎢礦床的標志,石英脈中偶見黑鎢礦、白鎢礦與黃鐵礦、黃銅礦等硫化礦物同時富集呈團包狀富集體。
礦區(qū)II號礦段蝕變花崗巖中與鎢礦化關系密切的蝕變有云英巖化、鉀長石化、絹云母化、硅化等,且?guī)r石顏色隨蝕變增強而加深,呈淺肉紅色、淺紅褐色,可作為找礦標志。
(1)本區(qū)北北東向構造控制了巖漿巖在成礦帶的總體分布,丫江橋巖體定位于潘家沖復背斜軸部,控制了本區(qū)礦產的分布。北北東向構造(潘家沖復式背斜及茶山嶺斷層)和北西向構造(賀家橋帚狀構造)聯(lián)合控制了礦區(qū)礦床的定位。
(2)地洼階段印支—燕山期的斷裂活動和巖漿活動,對本區(qū)內生礦床的成礦活動起了主導作用,構造運動與相應酸性巖漿活動派生出有色金屬和稀有金屬礦床。構造活動提供了空間和成礦母巖即花崗巖,而多期次強烈的巖漿活動,一方面使成礦元素進一步富集(特別是愈晚豐度值愈高),提供了物源,另一方面又為成礦提供了熱源。
(3)富含成礦元素的沉積層斷陷至地殼深處重熔成酸性巖漿,酸性巖漿受構造運動上侵過程中又與富含成礦元素及鈣質的冷家溪群巖層混熔,加強了成礦富集作用;地殼深部含成礦元素的成礦流體,以北北東向深大斷裂為通道上行,在上侵過程萃取部分成礦元素豐度較高的陸殼,使成礦流體中成礦元素濃度增高,并沿大斷裂的北東向次級斷裂上侵,在一定的構造部位侵入就位。
(4)隨溫壓的變化,流體產生結晶分異作用,富含成礦元素的汽液流體上升至頂部,當上覆圍巖為塑性較強,裂隙不發(fā)育的巖石時,在相對封閉的條件下,伴隨著巖漿自變質的堿質交代作用(鈉長石化及白云母交代黑云母),最終固結成巖成礦—即蝕變花崗巖型鎢礦床。當上覆圍巖為剛性,裂隙發(fā)育的巖石時,則易沿裂隙形成石英脈型鎢礦床。
(5)區(qū)內構造的脈動作用導致巖漿的多旋回活動,形成了礦區(qū)多期多階段成礦特征的多型共生鎢礦床,即高中溫熱液充填石英脈型和花崗巖中交代浸染型鎢礦床,其成巖成礦演化系列可簡略概括為(由早至晚):成巖階段(黑云母花崗巖—二云母花崗巖—白云母花崗巖)→自變質交代礦化階段(蝕變花崗巖型鎢礦床)→巖漿期后含礦熱液充填階段(黑鎢礦石英脈礦床)。
(1)石英脈是直接的找礦標志。
(2)云英巖化、硅化、鉀長石化、黃鐵礦化等圍巖蝕變也是找礦的良好標志。
(3)礦脈成組、成群具有平行等距產出特征,可以指導在現有礦體兩側等距位置尋找盲礦體及在現有脈組南北方向等距位置尋找新的脈組。
(4)花崗巖隆起部位是裂隙發(fā)育部位也是礦化較好的部位。
(5)礦區(qū)I號礦段石英脈具有明顯的垂直分帶特征,根據“五層樓”模式鎢礦床礦脈脈幅大小隨延深的規(guī)律性變化,地表裂隙帶、微脈帶和細脈帶均是找礦標志帶。
圖1 鏨石鎢礦區(qū)找礦預測示意圖
根據前期詳查工作及綜合研究分析,礦區(qū)可分為三個找礦預測區(qū)。
(1)對于1號區(qū)(即I號礦段)“五層樓”模式石英脈型鎢礦床,往深部延深僅控制300米,且深部未封邊具備較大找礦空間,運用“五層樓+地下室”模式化找礦,往深部摸底,有尋找?guī)r體浸染型或云英巖型鎢礦床的可能。
(2)對于2號區(qū)(即II號礦段)蝕變花崗巖型鎢礦床,根據已有槽探及鉆探工程控制,礦體規(guī)模較大,工程整體見礦情況很好,往深部礦體厚度變大,礦化未明顯變弱,往北部礦體未封邊,利用“探邊摸底補漏找盲綜查”的就礦找礦理論,進行系統(tǒng)控制,有望增大資源/儲量。
(3)對于3號區(qū),位于礦區(qū)南部及外圍,前期投入探礦工作較少,由圖上可知3號區(qū)與1號區(qū)及2號區(qū)呈規(guī)律性等距弧形展布,且在地表發(fā)現含鎢石英細脈,利用石英脈型鎢礦床的等距找礦理論,下步可進行鉆探驗證,有望取得較大找礦突破。