湖南永兴新生铜锡多金属矿地质特征与找矿方向.pdf
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1、收稿日期:2 0 2 2-1 2-1 9作者简介:王娅(1 9 8 6-),女,湖南娄底人,本科,地质勘查工程师职称,研究方向:地质勘查、矿产勘查。通讯作者:司锺萱(1 9 9 7-),男,河北沧州人,硕士,研究方向:矿产勘查与评价。湖南永兴新生铜锡多金属矿地质特征与找矿方向王 娅1,司锺萱2(1.湖南省矿产资源调查所,湖南 郴州 4 2 3 0 0 0;2.桂林理工大学 地球科学学院,广西 桂林 5 4 1 0 0 0)摘要:新生矿区锡铜多金属矿床位于南岭东西向构造带中段北缘,区内经历了燕山期多起多阶段的岩浆活动。结合对新生矿区锡铜多金属矿区的地层、构造和岩浆岩,以及矿体地质特征研究,综合分
2、析后认为本区铜多金属矿主要产于石炭系、泥盆系碱性岩层是主要赋矿层位,矿区内近南北向的一级断裂是岩浆上涌的主要通道,岩浆后期高温汽液作用形成的云英岩使金属元素再次富集成矿体。据上述特征,矿床成因类型属高-中温热液矿床。关键词:新生铜矿;地质特征;铜锡多金属矿;找矿方向;湖南中图分类号:P 6 1 8.4 0 8 文献标识码:A 文章编号:1 0 0 6-7 9 8 1(2 0 2 3)0 6-0 0 2 9-0 71 引言湖南大义山-骑田岭-柿竹园-瑶岗仙钨锡多金属成矿带是南岭北侧一条著名的多金属成矿带1,其中围绕大义山花岗岩有数十个中小型锡、铜、铅、锌、钨多金属矿2。如耒阳铅门冲铅锌矿,常宁黄
3、沙窿,铜盆岭,北窿锡铜多金属矿,桂阳大顺窿,黄毛江,大水井,白水源,白面城,五里山,白沙子岭等铅锌铜锡钨多金属矿3。这些矿床具有相同或相似的特征,围岩为灰岩、大理岩,深部隐伏花岗岩体,在接触带即周边形成矽卡岩型、云英岩型和热液裂隙充填型矿化4。因此对其地质特征展开分析对研究矿床成因和找矿具有重要意义5。本文以大义山东南侧新生矿区为锡铜多金属矿床为研究对象,对其展开研究。2 地质背景区域出露地层有:下古生界寒武系、奥陶系、志留系组成的一套巨厚的类复理石建造,构成本区加里东褶皱基底;上古生界泥盆系、石炭系、二叠系及中生界的三叠系组成的一套滨浅海相碳酸盐岩建造,普遍不整合于加里东褶皱基底之上6;中生
4、界下侏罗系为陆相含煤砂页岩建造;白垩系、第三系为一套红色岩建造;第四系在区内分布虽较普遍,但以残坡积为主,分布零星。主要褶皱为和公塘雍冲坪倒转背斜,背斜核部的地层多为泥盆系、石炭系组成;向斜核部多为二叠系、三叠系组成,皱轴向与山脉走向基本吻合,褶皱紧密地区正地形明显,一般向斜部位地势较低,背斜部位地势较高,后期岩浆多循背斜核部或斜截背斜核部侵入7。断层主要有逆断层为主,少数逆掩断层,分为WWENN S走向逆断层组,以及近东西向的平移断层组。该平移断层组为该区内生金属矿的控矿构造。区域上的岩浆岩体主要为大义山岩体,另有少量脉岩8。大义山岩体为多次侵入的复式岩体,沿大义山式构造呈北西向展布,主要由
5、南部印支第二期巨环斑状黑云母花岗岩(2 1 0 M a),北部燕山早期第一期黑云母花岗岩(1 6 4 M a),桂阳泥板田黑云母花岗岩体(1 4 6 M a)和部分酸性、基性岩脉组成9。3 矿区地质矿区内 出 露 的 地 层 由 新 到 老 依 次 为 第 四 系(Q)、石炭系下统石凳子组下段(C1s h1),岩性为微晶灰岩、石炭系下统的孟公坳组(C1m)岩性为灰色泥质灰岩、泥盆系上统锡矿(D3x)岩性为浅灰深灰色含燧石白云质灰岩,夹灰黄色微晶灰岩,地层交界处发现薄层石英砂岩。其中石炭系下统孟公坳组下段与泥盆系上统锡矿山组上段位主要的赋矿层位。矿区属于区域构造“和公塘雍冲坪倒转背斜”的南端,矿
6、区构造总体为一轴面倾向北东东、走向北北西方向复式倒转背斜。矿区主要出雍冲坪倒转倾覆背斜、雷家坪倒转倾伏向斜、神仙岭倒转倾伏背斜1 0。92 2 0 2 3年第6期内蒙古石油化工图1 湖南永兴矿区地质图 矿区断裂构造发育,特别是矿区西部,断裂构造纵横交错,按其展布方向可分二组:一组是近南北向组的逆断层、逆掩断层,计有F 3、F 4,是矿区控矿断裂;另 一 组 是 近 东 西 向 组 的 平 移 断 层,计 有F 1 1、F 1 2、F 1 3。是矿区破矿断裂。矿区近南北向断层F 3和F 4,延长10 0 013 0 0 m,倾向东,倾角5 06 0,含0.52 m的铅锌铜矿体。东西向F 1 1和
7、F 1 2断层,一般规模较小,倾向偏北,倾角5 08 0,具有左形走滑特征。图2 湖南永兴矿区构造图03 内蒙古石油化工2 0 2 3年第6期 矿区内地表无岩体出露,但在矿区西部有大义山南部巨环斑状黑云母花岗岩体出露。矿区内钻孔和坑道揭露隐伏岩体,岩性主要有粗粒黑云母花岗岩、中细粒斑状黑云母花岗岩和细(中)粒黑云母花岗岩三种,经多个钻孔工程揭露情况分析岩体呈岩基、岩墙、岩脉产出。矿区一共发现三条主要矿体以及1 1个小型零星矿体,其主要矿体如表1所示。区内的围岩蚀变种类较多,主要岩性为云英岩和矽卡岩常根据空间分带分为外接触带热液蚀变、正接触带热液蚀变、内接触带蚀变。4 矿石矿物学特征矿区主要金属
8、矿物为黄铜矿,少量斑铜矿,锡矿石主要有锡石、黝锡石。其它金属硫化物有黄铁矿、磁黄铁矿、毒砂、闪锌矿、方铅矿、磁铁矿。脉石矿物主要是:方解石、白云石、泥质物、极少量石英;矽卡岩矿物如:透辉石、石榴子石、透闪石、绿泥石、少许石英。表1 矿区主要矿体特征表矿体号矿石类型矿体形态矿体规模南北长(m)东西宽(m)矿体顶部控制最高标高(m)矿体底部控制最低标高(m)矿体品位(%)单工程范围平均C uS nC uS n矿体厚度(m)单工程范围平均控制工程1铜锡矿石透镜状1 0 01 7 0-3 8.7 3-5 4.3 60.2 40.2 9 0.3 20.3 4 20.2 80.3 20.8 62.8 61
9、.8 6Z K 2 9/5、Z K 2 9 01铜锡矿石似层状4 8 02 6 0-1 5 3.7 8-2 1 00.1 62.0 90.0 30.3 11.2 00.1 61.0 01 3.4 63.9 5Z K 1 6 0 1、Z K 2 5 0 2、-1 6 0中段、-1 8 0中段、-2 1 0中段2铜锡矿石似层状2 0 02 3 0-1 6 0-2 1 3.2 11.3 21.6 60.0 40.2 11.4 30.1 10.5 96.5 02.7 7Z K 5 0 1、-1 6 0中段、-1 8 0中段表2 正/内接触带铜锡矿石矿物主要含量表(%)样品黄铜矿锡石黝锡矿白钨矿、黑钨矿
10、自然铋辉铋矿闪锌矿黄铁矿磁黄铁矿毒砂内接触带锡铜矿石矿样0.6 90.3 90.0 70.0 40.0 40.1 30.3 00.1 60.9 0正接触带铜锡矿石矿样3.1 10.1 00.0 10.0 40.1 00.5 02.3 13.3 40.2 2样品石英长石方解石菱铁矿透辉石、角闪石萤 石云 母黝帘石绿泥石滑石、蛇纹石其他内接触带锡铜矿石矿样5 8.6 81.8 21.3 42.5 23 0.4 90.1 00.9 20.2 11.2 0正接触带铜锡矿石矿样5.5 14 6.9 73 1.0 32.6 62.7 41.7 21.0 20.5 21.1 0 黄铜矿:镜下观察表明,矿段内
11、铜锡矿体中黄铜矿普遍较为新鲜,未发现斑铜矿、铜蓝等次生硫化铜矿物与其交生,氧化程度较低。黄铜矿主要以浸染状的形式产出,但根据嵌连矿物的差异可进一步分为两种类型:一是呈不规则状或粒状分布在脉石粒间,局部聚合成团块状,粒度不甚均匀,粗者可达1.0 mm左右,微细者小于0.0 1 mm,一般分布于0.0 30.6 mm之间,部分颗粒因包裹微细粒脉石或被晚期脉石交代而使其粒度发生一定程度的细化(如图3左);二是沿闪锌矿、黄铁矿、磁黄铁矿或毒砂等其它金属硫化物的边缘、粒间、裂隙或孔洞充填交代(如图3右),相互之间的接触界线部分较为规则平直,部分则为锯齿状或港湾状,此外亦见黄铁矿和磁黄铁矿呈细小的交代残余
12、零星分布在黄铜矿内部,同时尚有极少量黄铜矿呈乳滴状、针线状固熔体析出物分布在闪锌矿基底中。锡石:自形、半自形柱粒状,部分为不规则粒状,个别晶粒显微孔洞或裂隙较为发育。根据集合体形态和与其它矿物的嵌连关系,可将锡石的产出形式大致分为两种:一是呈粒状零星散布在脉石中,大部分沿石英、云母、方解石、透辉石和角闪石等脉石矿物的边缘、粒间充填,少数可呈微细包裹体零星嵌布在脉石中,通常沿脉石粒间充填的锡石粒度较粗,且相互之间的接触界线普遍规则;二是呈粒状、不规则状或细脉状沿黄铜矿、闪锌矿、磁黄铁矿等金属硫化物边缘或粒间充填交代(照片1 3)。上述两种产出形式的锡石中,后者粒度较细,且两样品中锡石的粒度差别较
13、大。13 2 0 2 3年第6期王 娅等 湖南永兴新生铜锡多金属矿地质特征与找矿方向图3 显微镜下黄铁矿照片左 黄铜矿侵染状嵌布于脉石中;右 闪锌矿与黄铜矿镶嵌关系C h 黄铜矿;G 脉石;P h 磁黄铁矿;S p 闪锌矿图4 锡石镜下照片左 半自形柱粒状锡石反光;右 锡石镶嵌于黄铜矿于脉石粒间(背散射电子像)C h 黄铜矿;G 脉石;S n 锡石;黝锡矿:主要呈不规则状沿黄铜矿、锡石、闪锌矿或磁黄铁矿等其他金属矿物边缘及裂隙充填交代,偶呈微脉状或毛发状固熔体析出物嵌布在个别黄铜矿内部,但很少单独出现在脉石矿物中。黝锡矿的粒度粗者可达0.5 mm左右,一般分布于0.0 20.2 mm之间。黝锡
14、矿与黄铜矿关系最为密切,其次为锡石和闪锌矿。图5 黝锡矿(S t)沿黄铜矿(C h)边缘交代-反光C h 黄铜矿;S t 黝锡矿 黄铁矿:矽卡岩型铜锡矿样中较主要的金属硫化物,而在云英岩型锡铜矿样中分布较为零星。自形、半自形等轴粒状,除少数呈星散浸染状嵌布在脉石中以外,大部分黄铁矿多以不规则团块状集合体的形式嵌布于脉石中,部分沿边缘可见黄铜矿或闪锌矿交代,但与锡石的镶嵌关系不甚紧密,粒度一般0.0 40.6 mm。磁黄铁矿:矽卡岩型铜锡矿样中较为常见,自形、半自形板片状或粒状,常呈不规则粒状或团块状集合体以浸染状的形式浸染分布在脉石中,沿边缘常见黄铜矿充填交代,集合体粒度粗者大于1.0 mm,
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