长城岭多金属矿地质特征与成矿条件浅析
摘要
关键词
长城岭矿床 地质特征 成矿条件 铅锌锑铷多金属矿
正文
1 地质背景
长城岭铅锌锑铷多金属矿大地构造位于粤湘赣早古生代沉陷带炎陵——汝城冲断褶隆带,五盖山倒转背斜与资兴向斜之间的南端刘家——平和复式背斜东翼,是长城岭矿田东矿带的一部分,包括北东向分布的长城岭——铁坑——赤石3个采矿权及其南北外围地区,长约3km、宽约1km的范围。
区内主要地层由新到老为:下侏罗统(J1)石英砂岩、泥质粉砂岩与砂页岩,石炭系下统孟公坳组(C1m)灰岩、白云质灰岩夹燧石结核,上泥盆统佘田桥组(D3s)厚层状灰岩,锡矿山组(D3x)泥质粉砂岩、中厚层灰岩,中泥盆统棋梓桥组(D2q)白云质灰岩。
矿区内断裂构造发育,主要为NE向与NNW向,组成“棋盘式”构造格架。区内岩浆岩呈岩脉状、岩墙状、小岩株状产出,形态复杂,岩性有花岗斑岩、石英斑岩、辉绿玢岩、辉绿岩以及玄武岩等,受断裂构造控制明显,与构造方向基本吻合(图 1)。
图1a: 1. 上三叠统‒古近系; 2. 泥盆系‒下三叠统; 3. 寒武系‒震旦系; 4. 燕山早期花岗岩; 5. 印支期花岗岩; 6. 花岗斑岩; 7. 花岗闪长岩; 8. 炎陵‒郴州‒蓝山基底断裂; 9. 怀化‒郴州‒邵阳深断裂; 10. 断裂。图1b1. 第四系; 2. 下侏罗统; 3. 下石炭统孟公坳组上段; 4. 下石炭统盂公坳组下段; 5. 上泥盆统锡矿山组上段; 6. 上泥盆统锡矿山组中段; 7. 上泥盆统锡矿山组下段; 8. 上泥盆统佘田桥组; 9. 中泥盆统棋梓桥组; 10. 花岗斑岩; 11. 硅化带; 12. 玄武岩; 13. 破碎带; 14. 断层及其编号; 15. 地质界线
图1 长城岭矿区地质图(据黄革非等,2003修改)
2. 地质特征
按不同成矿地质体主岩,矿区有热液充填型铅锌锑矿和花岗斑岩型铷矿两种类型。
2.1热液充填型铅锌锑矿
矿体呈脉状、透镜状或似层状产于泥盆系中统棋梓桥组(D2q)灰岩中,受地层岩性和构造双重控制,尤其构造控矿特征突出,主断裂的上盘伴生断裂较发育,局部有分支现象,其交汇部位矿化相对富集,这些断层广泛发育强烈的硅化,形成的硅化破碎带也成为重要的找矿标志。F101断裂及其伴生F102、F103控制了Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ号矿带,构成长城岭矿田东矿带,矿带走向一般长2250m、宽130~300m,延深最大430m,矿带总体走向40°,倾向南东,倾角大于60°。
Ⅰ号矿带以Pb、Zn、Ag矿为主,伴生少量Sb矿,是矿山主要开采的对象。自上而下有9个中段的沿脉及采矿场控制,矿体走向最大长度435m,控制垂深220m,受F103断裂控制,总体呈脉状,沿走向及倾向均略显波动弯曲,其上、下盘有分枝矿脉(图2),走向44°,倾向南东,倾角大于60°。矿体厚0.67~4.40m,品位:Pb0.30~5.55%,Sb含量0.30%~0.37%。矿床成因属岩浆期后中低温热液充填型矿。
图2 长城岭矿床8线剖面简图
2.2花岗斑岩型铷矿
铷矿赋存于花岗斑岩内,花岗斑岩本身就是铷矿化体或铷矿体,花岗斑岩受北西向断裂构造控制。查明的2个矿体V1、V2均呈倾向延伸大于走向延长展布,两者比值分别为2:1和5∶1,矿体形态较简单,有多层坑道工程控制,分布标高220~682m(图3),矿体走向310°~320°,倾向225°~260°,倾角52°~88°。矿石品位Rb2O 0.10%~0.256%,平均0.154%,品位变化系数12.58%,矿化连续,局部见分支复合,倾向形态呈舒缓波状,局部存在倾向反向现象,V1总体倾向南西、V2总体倾向北东。
图3 长城岭矿床A2剖面简图
3 成矿地质条件分析
3.1 地层岩性对铅锌锑矿的控制
泥盆系中统棋梓桥组(D2q)分布广泛,西侧与侏罗系呈断层接触(北部为不整合接触),东部与佘田桥组呈整合接触。D2q下部为泥质白云岩、泥质灰岩、厚层状灰岩、角砾状灰岩,局部夹薄层泥灰岩,与下伏地层整合接触;中部为深灰色中—厚层状含泥质灰岩、白云质灰岩、厚层状灰岩、灰岩、白云岩及泥灰岩,局部为铁锰碳酸盐化、铅锌银矿化白云岩,是赋存铅锌银矿体的最有利层位和岩性;上部以灰岩、白云质灰岩为主,次为白云岩,含白云质团块灰岩及藻灰岩,间夹薄层泥质灰岩及含燧石结核灰岩,上部底层岩石呈深灰色,单层较厚,并有一层厚约100m不连续分布的同生角砾岩,是锑矿和银矿的主要赋矿层位。
3.2 断裂构造的控矿作用
区内断裂十分发育,主要有北东向和北西向两组。
3.2.1北东向断层
F101断裂带分布于矿区北西侧,是长城岭矿田东矿带的导矿构造,具压扭性质,属资兴-长城岭区域性Ⅲ级断裂,长达70km,走向40°左右,倾向南东,倾角80°左右,深部有反倾趋势,亦是北西侧断陷盆地的东边界断层。断裂带南东侧在长城岭附近,沿断层分布有燕山期酸性、基性小岩体,在泥盆系中统棋梓桥组碳酸岩层中广泛发育强烈的硅化破碎带或次级含矿断裂,构成东矿带。F101断裂带具明显的控岩、控矿作用。
F102分布于F101上盘,区域上自北东往南西方向相交于F101,产于泥盆系中统棋梓组中,与地层走向呈小角度相交,向110~120°,倾角60~75°,它控制了长城岭矿段Ⅱ号铅锌锑矿体。F103与F102近于平行产出,相距50~300m,沿走向自南西向北东收敛并消失(或隐状)。地表产于泥盆系上统佘田桥组中,深部为棋梓桥组,与地层走向小角度相交,倾向110~130°,倾角70~78°,该断层控制Ⅰ号铅锌矿体的产出。
3.2.2北西向断层
主要有F202、F2及F3三条,控制了区内北西向花岗斑岩脉(γπ52-3)的分布,并错断了铅锌锑多金属含矿带。
F202走向北西西,横切北东向矿化带,倾向北,倾角大于60°,北盘上升,水平相对向东移动约30~40m。在与F101交汇处见花岗斑岩脉沿该断裂侵入。
F2分布于矿山北段石雷公南一带,走向308°,倾向北东、倾角84°。据坑道编录资料显示,断层北西段充填花岗斑岩,局部充填构造角砾岩,为区内V1铷矿体的容矿构造,深部错断F103(Ⅰ-2号铅锌矿体)。
F3分布于矿山中部马营龟一带,走向320°,倾向南西、倾角68-85°。地表未出露,为隐伏断层。北西段充填花岗斑岩,为区内V2铷矿体的容矿构造。
控制花岗斑岩岩脉的北西向断裂破坏了铅锌锑矿体的“破矿构造”,铷矿体成矿晚于铅锌锑矿体,铷矿体对铅锌锑矿体起到了破坏作用,花岗斑岩型铷矿厚脉切割铅锌锑矿薄脉。因此,铷矿体与铅锌锑矿体在空间上具有异体共生的特点。
3.3花岗斑岩对铷矿的控制
花岗斑岩呈岩脉和小岩株状分布于F101—F104之间,岩性为花岗斑岩和玄武岩,属燕山期产物。已揭露的7条花岗斑岩脉来看,花岗斑岩脉沿断裂构造侵入,受构造控制,按走向可分为北东向和北西向两组,其中北西向组受F2、F3控制,在矿山横8和7勘探线附近采样化验证实两条花岗斑岩脉普遍含铷矿,品位0.08%~0.24%。北东向花岗斑岩脉位于矿区南西部,为地表出露的岩脉,尚未发现含铷矿。
根据以上资料分析,初步总结出长城岭矿区成矿模式(图4)。
图4 长城岭矿区成矿模式示意图
4 结论
(1)根据不同成矿地质体,按成因可将长城岭矿床分为热液充填型铅锌锑矿和花岗斑岩型铷矿两种矿化类型。热液充填型铅锌锑矿产于沿棋梓桥组碳酸盐岩顺层发育的北东向强硅化破碎带中,受地层岩性和断裂构造双重控制明显;花岗斑岩型铷矿受北西向展布的花岗斑岩控制,为明显的岩体型矿化。
(2)棋梓桥组中部互层状含泥质灰岩、灰岩、白云岩及泥灰岩是赋存铅锌银矿体的最有利层位和岩性,上部灰岩、白云质灰岩底部不连续分布的同生角砾岩是锑矿和银矿的主要赋矿层位。
(3)主断裂F101与上盘次级断裂F102、F103有分支现象,其交汇部位热液充填型铅锌锑矿化相对富集,制了Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ号矿带,构成长城岭矿田东矿带。断裂构造形成的硅化带是重要的找矿标志。
(4)铷矿赋存于北西向断裂控制的花岗斑岩中,矿体形态与岩体基本一致。倾向延伸大于走向延长展布,倾向呈舒缓波状,局部存在反倾。
致谢:野外工作得到宜章县鑫联矿业有限公司长城岭矿的大力支持。李洋海高工提出了宝贵的修改意见和建议,在此一并致以最诚挚的感谢。
参考文献:
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王雷, 蒋宗和, 韩润生, 田旭峰, 李洋海, 朱恩异, 丁金金, 黄亚虎. 2019. 湘南长城岭矿区首次发现超大型铷矿床. 昆明理工大学学报(自然科学版), 44(4): 1–4.
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