江西省小叶岽萤石矿地质特征及成矿规律初探

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  [摘要]本文重点介绍小叶岽萤石矿床地质特征,对矿区成矿规律进行探索总结,据此初步建立了成矿模式,指明同类型矿床找矿方向。
  [关键词]江西小叶岽 萤石矿 成矿规律 地质特征
  [中图分类号] F407.1 [文献码] B [文章编号] 1000-405X(2014)-3-80-2
  0前言
  本人2006--2007年在该矿区工作,此矿床地质特征比较典型,该区同类矿床具一定的代表性,本次提出来作为一种探讨,希望对同类矿床勘查工作有所借鉴。
  1成矿地质背景
  矿区处于华南褶皱系赣中南褶隆,赣西南拗陷全南-于都北东向拗束南端,与南岭东西向构造带内的全南-寻乌隆褶带交接部位。区内断裂构造发育,岩浆活动频繁,并伴随多次岩浆侵入,为非金属、稀有、稀土、有色金属等矿产提供了有利的成矿地质条件(图1)。震旦系为区内基底地层,分布于测区的北东部,为一套浅变质岩系;南部为晚古生代断陷盆地,分布泥盆系中统-石炭系下统盖层。
  在该区域除小叶岽萤石矿外,还分布有水尾山、大竹园、水口、小慕乡等一批萤石矿床。
  矿区出露地层较简单,仅出露震旦系上统老虎塘组(Z2l)和小河沟两侧的第四系全新统(Q4)。震旦系上统老虎塘组分布于矿区东侧小叶岽、黄竹坑及大坝子一带,为一套浅变质的海相类复理石建造,岩性主要为深灰色中厚层状变余凝灰质砂岩,变余岩屑杂砂岩及砂质板岩、绢云母板岩。第四系全新统(Q4)主要为灰-褐红色亚砂土、砂土层。
  区内岩浆活动强烈,主要为燕山早期第二阶段的侵入活动(龙源坝岩体),岩体总体呈北东~北北东向展布。
  燕山早期第二阶段第一次侵入体(γ52(2)a):岩性为中粗粒似斑状黑云母二长花岗岩,分布于雷古潭、大坪子、小叶岽及余坑等地,呈岩基状产出。岩石呈肉红、灰白色,中粗粒似斑状花岗结构,块状构造,斑晶为肉红色长石,直径4-6厘米,基质为显晶质,半自形粒状,成分为石英25-32%,钾长石26-40%,斜长石20-30%,黑云母3-5%,少量白云母,受断裂构造影响,局部出现绿泥石化、绢云母化等蚀变现象。岩体与区内震旦系变质岩呈侵入接触关系,接触界面呈港湾状;内接触带发育细粒边缘相,一般宽10~20米;外接触带围岩角岩化及斑点发育,局部(小叶村附近)见有电气石化,多属低压之红柱石型钠长~绿帘角岩相,蚀变带宽200~400米。1:20万龙南幅区调项目中曾测定该岩体(龙源坝岩体)的同位素年龄为183~185百万年。
  燕山早期第二阶段第二次侵入体(γ52(2)b):岩性为中细粒黑云母二长花岗岩,主要分布在蕉头坑-大桥埧一带,呈岩株状产出。岩石呈浅灰-灰白色,中细粒花岗结构,块状构造,成分主要为石英30%,钾长石35%,斜长石28%,黑云母7%;与中粗粒花岗岩呈侵入接触,接触变质作用不强,仅见有弱硅化及混杂现象,蚀变带不宽仅几十厘米~几米。1:20万龙南幅区调项目中测定该岩体的同位素年龄为169百万年。
  区内以断裂构造为主,褶皱构造不甚发育,仅在矿区东部变质岩中发育次级复式褶皱。断裂构造主要有北东向、北西向、北北东向、东西向四组,其中北东向断裂最为发育,尤其F1、F6规模较大,同时也是本区萤石矿重要的导矿、容矿构造,可见多期次活动的迹象。
  F1断裂:分布于小叶岽一带,处于震旦系变质岩与中粗粒黑云母二长花岗岩(燕山早期第二阶段第一次侵入体)的接触带及附近,主要表现为早期由硅质脉(浅灰色~灰黄色玉髓集合体)与萤石矿脉充填,受后期构造应力影响发生破碎,形成大小不一、形态各异、棱角状的角砾,而后又一次的热液活动(燕山早期第二阶段第二次侵入期后),裂隙内充填了乳白~灰白色石英脉与萤石矿脉,晚期灰白~无色次生石英(常呈细小梳状晶簇)包围角砾或碎块生长;地表风化呈火烧皮状,地貌上多呈正地形,走向40~50°,倾向北西,倾角70~75°,延长1500米左右,宽度变化较大,南西端较宽,最宽处达24米,往北东向逐渐变窄,宽度1米左右,总体显示张扭性特征。
  F6断裂: 分布于大桥坝~蕉头坑一带,表现为硅化破碎带。带内发育硅化碎裂角砾岩,岩石呈灰白色,碎裂结构,角砾状构造;断续出露两段,中间浮土覆盖,从出露位置上推测应为同一条断裂,长度大于1150米(南西部往区外延伸,情况不详),倾向南东,倾角65~88°,南西部较窄,宽约1~5米,带内可见块状萤石矿(透镜状,见有尖灭再现及分枝复合现象)及萤石角砾或碎块,往区外矿化延伸;北东部宽约10米,地表露头较差,肉眼未见矿化现象;两侧围岩为中细粒似斑状黑云母二长花岗岩。
  2矿床地质特征
  2.1矿体特征
  本矿床共发现了3个萤石矿体,分属两个区段,两个区段矿石类型也不相同,V1-1、V1-2号矿体分布于小叶岽区段,主要为萤石—石英型和石英—萤石型,V2号矿体分布于雷古潭区段,属长英—萤石型;其特征分述于下:V1-1、V1-2号矿体:矿体赋存于震旦系变质岩与燕山早期第二阶段第一次侵入体中粗粒似斑状黑云母二长花岗岩接触带及附近的北东向硅化破碎带中,两矿体间隔2~4米,V1-1号矿体分布于硅化破碎带上盘附近,V1-2号矿体分布于硅化破碎带下盘附近,往南西向地表趋于归并;矿体呈脉状、透镜状产出,走向北东-南西,倾向北西,倾角68~72°,往南西侧伏。
  V1-1矿体走向延伸182米,倾向延深139米,在平面上形态比较规则,平均水平厚度6.34米,矿石品位总体上从浅到深、从中心到两端逐渐变变贫,矿体平均品位42.56%,矿体构造发育程度中等,未受较大晚期断层破坏,只在深部钻孔中见细小岩枝。
  V1-2矿体走向延伸180米,倾向延深132米,矿体在平面上形态为扁透镜状,矿体平均水平厚度4.79米,矿体品位总体上从中心到两端逐渐变变贫,矿体平均品位34.77%,矿体构造发育程度中等,未受较大晚期断层破坏,只在深部钻孔中见细小岩枝。   V2号矿体:矿体赋存于燕山早期第二阶段第二次侵入体中细粒似斑状黑云母二长花岗岩岩体内的北东向硅化破碎带中;矿体呈透镜状、似层状产出,走向北东-南西向,总体倾向南东,倾角77~88°,矿体走向延长185米,倾向延深85米,平均厚度1.49米,矿体平均品位61.38%。
  2.2矿石特征
  本区主要有块状萤石矿、条带状萤石矿、角砾状萤石矿、网格状萤石矿,其特征如下:
  (1)块状萤石矿:见于小叶岽区段PD1平硐、TC002和雷古潭区段ML1、ML2民窿中,浅绿色,透明,主要由萤石组成,萤石呈不完整菱形十二面体和自形晶晶块集合体产出,解理发育,地表由于风化较碎,呈浅黄色,有些呈粉末状。
  (2)条带状萤石矿:见于小叶岽区段PD1平硐和雷古潭区段ML1、ML2民窿中,紫色,由萤石、硅质组成,萤石、硅质相间出现组成条带状构造;矿体膨大处可见少量晶洞构造。
  (3)角砾状萤石矿:见于PD1平硐沿脉坑道、地表TC001、林场部等地,由萤石、石英(硅石)等组成,角砾状构造也是本矿的主要构造形式之一,角砾中矿物成分主要为萤石、石英,少量长石、绢云母等;角砾多呈棱角状,大小从数毫米到十数毫米均有出现。杂基的成分与角砾成分基本一致,主要为颗粒细小的萤石和石英(硅质)。
  (4)网格状萤石矿:见于PD1平硐沿脉坑道中,由萤石、石英细脉组成,浅绿色,石英呈微细网脉状或不规则细脉状充填于萤石裂隙、解理或萤石粒间。
  3成矿规律
  3.1成矿规律初探
  本矿床形成于燕山早期,经历多期次岩浆活动-成矿作用,属中低温热液充填型矿床。
  燕山早期第二阶段花岗岩第一次侵入,在岩体边部和围岩接触带附近形成破碎裂隙带,使围岩发生硅化蚀变,地表表现为狭长状硅化破碎带,期后含矿热液沿早期形成的断裂通道上升并充填,由于顶板硅铝质围岩的屏蔽作用,含矿热液冷凝结晶形成石英—萤石矿脉(块状萤石矿);之后局部应力析放,致使先期形成的块状萤石矿随围岩(主要为破碎裂隙带中的硅质物)一起爆裂,近地表形成角砾状萤石矿;燕山早期第二阶段第二次岩浆侵入活动使断裂复活(钻孔中硅化破碎带见有燕山早期第二阶段第二次岩浆侵入的中细粒白云母花岗岩岩脉充填),在岩体内部第一、二次岩体接触带附近形成破碎裂隙带,同时富含硅质热液沿先期形成的块状萤石节理裂隙充填交代形成网脉状萤石矿;期后含矿热液沿此期形成的断裂充填,形成条带状、透镜状、节藕状萤石矿(雷古潭区段V2号萤石矿体);成矿模式见下图。
  3.2找矿标志
  (1)岩体与硅铝质围岩接触带附近的硅化破碎带,尤其是岩体接触带拐弯处,硅化破碎带中常可见因风化溶蚀形成的方形、棱形空洞。
  (2)岩体内不同期次岩体接触带及附近的硅化破碎带,围岩常具强绿泥石化。
  (3)地貌上,硅化破碎带常沿山脊狭长分布,有一定规模,常呈正地形。
  3.3找矿方向
  本矿为探转采矿山,探矿权范围较大,详查范围只是其中一部分,控矿断裂破碎带F1、F6规模较大,往北东方向延伸还较长,成矿的可能性较大,今后可做进一步工作。
  4结束语
  本文从基础地质特征着手,对江西小叶岽萤石矿的地质特征及成矿规律进行初步分析与探索,尚试建立成矿模型,在总结分析过程中总觉得没有分析透彻,还缺乏一些定量方面材料,本文作一抛砖引玉式提出一些观点,希望与同行一起探讨。
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