南岭及邻区钨矿床矿化特征.docx
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南岭及邻区钨矿床矿化特征
南岭及邻区钨矿床矿化特征
2南岭及邻区钨矿床分类
南岭及邻区的钨矿床类型很多,已知有伟晶岩型、花岗岩型、斑岩型、云英岩型、爆破角砾岩型(及硅化破碎角砾岩型)、矽卡岩型、石英脉型、石英一萤石(或绿泥石)交代型以及沿一定地层层位产出的矿床和砂矿床等,它们既可分别独立产出,又可在某些成矿条件共存的情况下相伴产出,形成多种不同矿体组合的“多位一体”复合矿床,而且这种复合矿床在区内并不少见。
许多矿区基本上都是“多位一体”复合矿床,如******矿床()。
该区钨矿床类型虽比较多,但不同类型矿床的发育程度与矿化强度却有很大的差别,反映在矿床(点)与储量的占有卒上有明显不同。
2.1石英脉型钨矿
石英脉型钨矿是以热流体充填作用为主形成的钨矿,是由岩浆分异的含矿热流体充填在围岩裂隙中形成的。
它是该区钨矿开发最早、分布最广、矿床最多、储量最大的一种矿床类型,也是目前开采的主要对象。
它主要产于与成矿有关的花岗岩体内外接触带,赋矿围岩有花岗岩和沉积-变质岩等。
其中尤以褶皱基底地槽型类复理石建造浅变质泥砂质沉积岩为重要。
矿床及矿体与断裂构造关系密切,断裂裂隙是矿体的赋存空间,矿床产状形态及矿体规模亦受断裂作用制约。
若断裂持续不断地开张,则形成大脉;若断裂单向持续脉动,则形成复成大脉;若断裂多向张裂(同时或不同时),便形成细脉或多种方向的脉体。
脉体有大有小,同一脉体的膨胀收缩、分枝复合、尖灭。
再现等变化也很经常。
在盲脉体上方围岩中常可形成线脉或由蚀变裂隙组成的矿化标志带,它是寻找盲矿床的一种良好标志。
钨一般在矿床中部富集,多呈矿物集合体产出。
集合体有大有小,小者一般仅数厘米,大者可呈数百千克重的“砂包”。
矿化作用有多个阶段,是成矿流体分异演化所致,有的由同一成矿流体分异演化形成,更多更明显的是由深部分异演化、脉动上侵形成的。
各矿床的成矿阶段发育程度虽有所不同,但成矿流体大体是沿云母、长石、绿柱石等(硅酸盐为主)-石英、锡石、黑钨矿等(氧化物及含氧酸盐为主)-黄铁矿、黄铜矿、辉铜矿、辉镕矿、白钨矿等(硫化物为主)-碳酸盐、黄铁矿等(碳酸盐为主)的方向演化。
围岩蚀变与成矿流体及围岩的性质有关,因此可形成多种蚀变类型,与钨矿化关系密切的主要是云英岩化。
2.2矽卡岩型钨矿
矽卡岩型钨矿是产于矽卡岩中以交代作用占主导地位所形成的矿床,它是该区以产
白钨矿为主的重要类型。
矽卡岩通常产于花岗岩(主要是黑云母二长花岗岩)与碳酸盐类围岩的接触带上,并与接触面构造及围岩性质有一定关系;它多发育在缓接触面上盘及顶部下凹部位,不纯灰岩及与泥质岩石呈互层的薄层灰岩比厚层块状灰岩更易形成矽卡岩。
产于矽卡岩中的矿体,并不都与矽卡岩同步。
矽卡岩不完全是矿体,有时矿体还穿越矽卡岩进入其外侧大理岩中。
矿体主要受接触带的断裂裂隙制约,在裂隙密集的部位发育。
矿体形态不一,以不规则囊状、扁豆状和透镜状者居多,但在一些大、中型矿床中多呈层状、似层状或简单的透镜状产出。
矿体大小不等,小者长、宽仅数米,大着长达千米,有的厚达数百米。
矿石构造主要为浸染状、细脉状(或网状)和条带状,局部可为块状。
矿化作用既与矽卡岩化有联系,又与后期水热阶段(复杂矽卡岩阶段)成矿有关。
蚀变种类比较多,与钨矿化有关的主要是绿泥石化、绢云母化和云英岩化;有些矿床中的萤石化也与成矿关系十分密切,并是一种重要找矿标志。
除产于接触带上的矽卡岩矿床外,还有远离侵入体沿一定层位呈层状、似层状并与地层整合产出的“似矽卡岩”矿床。
2.3沿一定地层层位产出的钨矿床
沿一定地层层位产出的钨矿床,是该区一种别具特色的钨矿床,它不仅具有现实的经济意义,而且具有重要的找矿前景。
目前已知有产于元古界砂板岩层中的细薄脉型,产于中一上泥盆统砂岩层中的细网脉型,产于下石炭统砂页岩层中的细脉浸染型等几种矿床。
它们都受一定岩性的地层控制,并基本与岩层产状一致,对其形成机制,也有不同看法。
但是,它们都具有由沉积作用无法形成的脉体,而且都发育有多种不同程度的水热蚀变作用。
同时,在不少矿区附近或其深部已发现有乾岗岩产出,并伴生有热液型石英脉状的钨矿床(体)因此,无论其原始成矿物质的主要富集机制是什么,其成矿作用总是与热流体(可能兼有多种成因)作用有一定的关系,并显示热流体交代兼充填的成矿特点。
这类矿床的品位一般较低,但规模一般较大,而且构成一些特殊的矿化金属组合(如钨一锑一金组合),形成的温度一般也较低,矿石中的金属矿物组合也相对比较简单。
云英岩化虽是与钨矿化关系很密切的一种重要蚀变作用,但直接产于云英岩中的钨矿床并不重要,在该区钨矿床中不占重要地位。
该区云英岩型钨矿,虽点多分布广,但绝大多数只有轻微的钨矿化,构成具有工业意义的矿床并不多见,除个别在某些特殊条件下形成具有较重要经济意义的矿床(如江西洪水寨、九龙脑)外,一般的规模均不大。
不过,它们很少独立存在,往往与其它类型钨矿(主要为石英脉型)相伴产出。
它们大致
有三种产状:
一种是在钟状凸起岩体的顶部或沿裂隙构造带发育形成规模、形态及强度不等的面型云英岩;另一种是沿外接触带围岩中的细微裂隙渗透交代成的裂隙型细网脉云英岩带;第三种是沿矿脉两侧呈带状对称发育。
钨等矿化金属矿物,在云英岩中多呈浸柒状产出,在矿化作用强烈的云英岩矿体中也产于细脉中。
因此,它们主要是由交代作用形成的。
云英岩型钨矿中的金属矿物组合甚为复杂,有多种多样的组合类型,据有关统计资料,大致可分为32种不同类型的金属矿物组合。
花岗岩型与斑岩型钨矿,都是呈浸染状或细脉浸染状产于花岗岩类岩体中的岩体型钨矿(产于石英闪长岩中的称为劝岩钨矿)。
它们都是在岩体封闭条件较好、成岩成矿过程中断裂作用不强烈的条件下形成的。
花岗岩型钨矿床,是该区近十年来发现的一种新类型,对找矿具有重要意义。
目前所知,有含黑(白)钨矿、妮组铁矿、细晶石的钠长石化、白(铁锂)云母化碱长花岗岩(或花岗岩)和含黑(白)钨矿、白(黑)云母二长花岗岩(或花岗岩)两种花岗岩型钨矿。
矿体一般产于小型岩钟、岩盖、岩墙、岩脉的顶部或上部,矿体内发育有钠长石化、钾长石化、白(程)云母化、云英岩化、绿泥石化、绢云母化和冲蜡石化等面型蚀变。
区内的斑岩钨矿,是首先由莫柱茹(1975)提出尔后为广大地质工作者所接受的一种新类型。
它主要是与火山—次火山作用晚期的弱酸性钙碱系列的浅成—超浅成侵入体有关;矿体呈透镜状、扁豆状、带状等沿筒状、倒喇叭状岩体上部的接触带分布,与围岩无截然的界线,矿床中硫化物和白钨矿相对更发育;近矿围岩蚀变,与一胶斑岩铜矿床的蚀变类型及蚀变分带相似,有时有矽卡岩型钨矿或石英脉状白钨矿体相伴产出。
蚀变特征
南岭及邻区各种类型的钨矿床(表生砂矿除外),其赋矿围岩都程度不等地产生蚀变。
由于蚀变晕范围通常都比矿体大得多,且可反映成矿作用中某些特点,因此,它既可作为找矿的一种良好标志,又可为确定矿床类型和研究成矿机制提供依据。
蚀变类型
该区钨的矿化作用比较复杂,形成的蚀变类型也十分冤多。
据统计,较重要的蚀变有20多种,如矽卡岩化、碱性长石化(钾长石化、钠长石化、微斜长石化)、硅化、云母化[白云母化、理黑(白)云母化、铁锤云母化、金云母化、绢云母化、水白云母化等]、云英岩化、黄五化、电气石化、萤石化、绿泥石化、黄铁矿化、绿帘石化、阳起石化、透闪石化、碳酸盐化、大理岩化、白云岩化、叶蜡石化,还偶有蛇纹石化、角闪石化等。
但它们在钨矿床中并不是等同发育,也不具有等同意义,其中发育较为普通、井常形成蚀变带的为碱性长石化、硅化、各种云母化、云英岩化、矽卡岩化、萤石化和电气石化等。
不同类型钨矿床的蚀变类型及蚀变组合特征,既有一定的相似性,又有明显的不同。
例如矽卡岩型钨矿床中以矽卡岩化(包括阳起石化、透闪石化、绿帘石化等复杂矽卡岩化)、萤石化、绿泥石化和碳酸盐化等最为发育,其中尤以复杂矽卡岩化、萤石化与钨的矿化作用关系密切。
在石英脉状钨矿床中,以碱性长石化、各种云母化、云英岩化、硅化、绿泥石化、碳酸盐化等最为常见,其中以各种云母化、云英岩化(包括各种云英岩相)以及硅化、碱性长石化与钨的矿化作用关系密切,但它们与成矿作用并不协调发育,即这些蚀变作用强烈的地段矿化不一定好。
在花岗岩型钨矿床中以碱性长石化、白云母化、云英岩化和硅化等发育为特征。
斑岩钨矿则显示一般斑岩矿床蚀变的特点,主要有钾硅化、绢英岩化、青苗岩化和泥化,钨的矿化作用往往与钾硅化有关。
沿一定地层层位产出的矿床,蚀变种类也比较多,主要有硅化、黄铁矿化、绿泥石化、碳酸盐化、电气石化、黄玉化、绢云母化以及叶蜡石化、伊利石化等,钨的矿化主要与硅化有关,但在不同矿区,主要蚀变的种类及其强度又有所不同,可能与成矿流体性质以及围岩性质不同有关。
蚀变分带
围岩蚀变是成矿流体对围岩作用的结果,在相同的围岩中,产生的蚀变类型主要与成矿流体的性质有关。
由于成矿流体的物理化学性质随其演化而不断改变,致使不同类型的蚀变在空间上依次构成带状分布。
在不同类型的矿床、不同性质的围岩中,由于主要蚀变类型不同,其蚀变分带亦有所区别。
例如,西华山产于花岗岩中的黑钨矿石英脉状矿床,其经常出现的脉侧蚀变分带为石英矿脉一富云母云英岩一正常云英岩或黄玉云英岩一富石英云英岩一云英岩化花岗岩一(碱性长石化花岗岩)一黑云母花岗岩;大吉山产于闪长岩中的黑钨矿石英脉的脉侧蚀变分带为石英矿脉一云英岩化、钾长石化带一石英钠长石化带一黑云母化带一黑云母、绿帘石化带一闪长岩;岿美山产于泥砂质浅变质岩中的黑钨矿石英脉的脉侧蚀变分带为石英矿脉一富云母云英岩一正常云英岩一富石英云英岩一电气石相云英岩一砂岩或板岩;铅厂矽卡岩型白钨矿床的矿化蚀变水平分带自岩体向外为黑云母花岗岩一云英岩化花岗岩一钾长石化带一透辉石、钙铝(铁)石榴子石矽卡岩一钙铁石榴子石、钙铁辉石砂卡岩一大理岩;莲花山产于石英班岩中的斑岩
钨矿,以石英斑岩为中心向外构成钾化一石英、绢云母化(绢英岩化)一青磐岩化一微弱的泥化一未蚀变的围岩等蚀变分带;隘上产于石炭系砂、页岩中的层状浸染型黑钨矿床,自花岗岩岩体往外可分为石英、电气石化一石英、电气石、黄玉化一红柱石角岩化的分带;沃溪产于元古界浅变质岩中的薄脉状钨一锑一金矿床,主要为紫红色板岩退色化,虽蚀变分带不明显,但黄铁矿化、硅化常位于脉侧附近,碳酸盐化与绿泥石化共生产于黄铁矿化、硅化的外缘,并往往出现于矿化减弱、矿脉尖灭消失的地段,亦赂有分带现象。
上述典型例子的水平分带虽不完全相同,但均呈现自矿体向外蚀变温度不断降低、钟蚀变不断减弱、硅(由高硅质流体充填形成的石英脉除外)和铁镁蚀变不断加强(水的作用也可能不断加强)的蚀变演化规律。
矿床的围岩蚀变,不仅具水平分带现象,而且在垂直空间上亦往往具有较明显的分带。
不过,垂直分带却更加复杂,对于找矿、矿床评价以及指导矿床勘探和开采却具有重要的意义。
围岩蚀变的垂直分带,与其矿化作用特点有关。
有的矿床水平蚀变分带不明显,而垂宣分带却较突出,例如,盘古山产于砂、板岩中的石英脉状钨锁矿床,其脉侧水平蚀变分带不明显,而垂直分带却较清晰,自下而上为碱性长石化、碳酸盐化、硅化、黄铁矿化一硅化、绿泥石化、黄铁矿化一电气石化、绿泥石化、黄铁矿化。
锯板坑钨矿自下而上亦有硅化、萤石化、碳酸盐化、绿泥石化—硅化、黄玉化、萤石化、黄铁矿化、碳园盐化、氟镁石伦—硅化、黄玉化、萤石化的分带。
不同矿床垂直分带的演化规律虽不相同,但较多数矿区呈自上而下蚀变温度降低的趋势,显示“逆向分带”的特点;也有少数矿区呈自上而下蚀变温度升高的趋势,显示“正向分带”的特征。
二、矿化组合
(一)矿化金属元素组合
该区钨的矿化作用广泛而复杂,构成一个从气成高温矿化金属组合到低温矿化金届组合比较完全的内生金属矿化系列,因而伴生矿化金属元索种类比较多,可供综合利用的组份有20余种,形成多种多组份组合的矿床。
据林伟圣等初步统计,约有56%以上的矿床是可同时综合利用几种组份的多组份矿床。
目前已被利用或已获得勘探储量的,除钨外还有锡、钥、钥、被、铜、铅、锌、锤、锑、稀土、铝、组、金、银、砷、琉、水晶、光学萤石和冰洲石等。
但是,最常见的是由钨与锡、钥、铜、钥、被等组成的两种组份,多者可达4种以上组份组合的矿床,90%以上的多组份矿床属于这类。
伴生矿化金届无家组合,与成矿地质地球化学场有关。
例如,江西盛产铜,则钨矿
床中的伴生铜储量亦冠于其它省(区)之首;广西和广东的锡矿比较发育,因而其钨矿床中伴生的铅储量亦高于其它省(区);福建的钨矿床中伴生组份以铝高为特色。
不同构造一岩浆一成矿带内的伴生组份也有所不同。
在扬子成矿带内,伴生组份比较少,主要为Mo、cu、Sb和Au元素组合也比较简单,其中东段以w—Mo或w—cu组合为主,西段则常以w—Sb—Au或w一Sb组合为特色;在南华成矿带内,伴生组份比较多,元素组合也很复杂,其中西南段以w—sn组合为主,东北段(尤其是中段)则出现多种复杂的组合,在平面上,以南岭为中心向外有w—Be(sn、Nb、Ta、REE)组合一w—B1(Mo)组合iw—cu、Pb、zn组合演化的趋势。
东南沿海成矿带内不仅钨矿化作用比较弱,伴生矿化组份也比较简单,以W—Mo(Sn)组合为主。
根据可供综合利用的主要伴生组份,可大致分为11种简单组合类型,按其在多组份组合矿床中的占有率的大小顺序排列为:
w—sn组合型、w—M。
组合型、w—cM组合型、w—Bi组合型、w—Bb组合型、w—Pb(zn)组合型、w—Nb、Ta组合型、w—Sb—Au组合型、w—Fe组合型、w—REE组合型和w—L5组合型。
由于许多多组份组合的矿床,不只综合利用两种金属组份,往往同时综合利用多种伴生组份,且与钨伴生的金属组份互相交织,故形成更多更复杂的组合矿床。
(二)矿物组合
不同钨矿床中的矿物种类的复杂程度,通常与成矿作用有关。
成矿期次愈多,矿化作用愈复杂,则矿床中的矿物种类就愈多,组合也愈复杂。
例如,湖南柿竹园钨锡饺钥铰多金属矿床,由于其成矿期次多(最多划分出40余次),矿化作用复杂,故矿床中的矿物种类也非常多,目前所知就有137种。
产于同一围岩中的钨矿床,由于成矿流体在成矿过程中不断演化,其成分也不断改变,故在不同矿化阶段中所形成的矿物组合亦不同。
成矿流体的物质组成,还与受成矿地质地球化学场所制约的原始成矿物质有关。
无论是同一成矿流体的先后演化,还是深部岩浆分异、脉动上侵的演化,它们大体都经历硅酸盐一础物一硫化物一碳酸盐的演化过程,因而以不同演化阶段为主形成的矿床或矿体,它们的矿物种类虽大体相似,但主要矿物组合却明显不同。
例如在硫化物矿化阶段上侵的成矿流体,虽在其早期形成极少量的硅酸盐和少量的氧化物矿物以及晚期形成少量的碳酸盐矿物,但它主要是形成硫化物矿物。
南岭及邻区的钨矿床,由于成矿作用复杂,不同区段的成矿地质地球化学场不完全相同,每个矿床中各矿化阶段发育程度也不一样,因而形成多种矿物组合的矿床或矿体。
具有工业意义的金属矿物和主要脉石矿物,可大致分为18种主要矿物组合类型:
(1)黑钨矿一硅酸盐(长石、云母)一石英组合;
(2)黑钨矿(或白钨矿)一石英组合;
(3)黑钨矿一锡石一石英组合;
(4)黑钨矿一绿柱石一石英组合;
(5)黑钨矿〔或白钨矿)一辉钥矿
(6)黑钨矿(或白钨矿)一黄铜矿
(7)黑钨矿一银钮铁矿一石英组合i
(8)黑钨矿一稀土矿物一石英组合
(9)黑钨矿一辉韧矿一石英组合;
(10)黑钨矿一电气石一石英组合;
(11)黑钨矿一绿泥石一石英组合;
(12)黑钨矿一闪锌矿(方铅矿)一石英组合;
(13)黑钨矿(或白钨矿)一辉锑矿一萤石一石英组合
(14)白钨矿(黑钨矿)一自然金一辉锑矿一石英组合
(15)白钨矿一矽卡岩矿物组合;
(16)白钨矿一闪锌矿一方铅矿一矽卡岩矿物组合;
(17)白钨矿(黑钨矿)一多金属硫化物一石英组合;
(18)白钨矿(黑钨矿)一碳酸盐一石英组合。
(三)矿床类型组合
该区钨矿床类型多,各种类型矿床发育程度不等,其中石英脉型矿床最多,而且往往以多种不同类型组合成一个“多位一体”的复合矿床、矿区或矿田,这是该区钨矿一个重要成矿特点。
由于不同类型矿床的形成与一定的成矿环境条件有关,因而矿床类型的组合也有一定的规律,研究这种规律对指导找矿具有重要意义。
据目前资料,大致可分为8种主要组合类型:
(1)矽卡岩型一石英脉型组合(岩体附近有碳康盐岩地层和相对封闭的条件下,常常还有云英岩型参与组合);
(2)花岗岩型一石英脉型组合(常常共同产于岩体中);
(3)云英岩型一石英脉型组合(云英岩型矿体常产在岩体中,石英脉型矿体可产于岩体也可产于围岩中,此属岩体处于相对封闭的条件下形成的);
(4)石英脉型一沿一定地层层位产出的矿床组合(主要取决于可形成后者的条件);
(5)矽卡岩型一云英岩型组合;
(6)班岩型一爆破角砾岩型组合(此系斑岩钨矿床中一种常见的组合);
(7)斑岩型一沿一定地层层位产出的矿床组合;
(8)石英脉型一伟晶岩型组合。
除以上主要组合类型外,还有许多“三位一体”(例如徐山钨矿)、“四位一体”的复杂组合类型以及一些不常见的次要组合形式。
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