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摘 要:在野外地质调查后,对福建永定县的大排铁铅锌多金属矿床的成矿地质背景、作用、特征进行了研究,并对控矿地质条件进行了探讨,最终总结出找矿的标志。
关键词:福建永定县;铁铅锌多金属矿床;地质特征;找矿模式;解析
一、成矿地质背景分析
(一)王庄-樟坑推覆构造体。在南平-龙岩的推覆构造带南部,其外来岩系是晚寒武世东坑口组-早石炭世林地组,地貌主要位于高处,构造为飞来峰状。原地岩系是晚石炭世经畲组-三叠世。与此同时,印支期中深层次逆冲的推覆构造应力的作用方向具有一定的多期性与间歇性,是北西至南东的应力作用结果。而在推覆构造的形成过程中,岩浆侧向挤压和重力的作用同样发挥了叠加与改造构造的作用。并且,这种推覆构造会成为闽西南区域中隐藏多金属矿产的重要构造。
(二)莒舟-大洋岩体。
1.岩体岩石化学特征。莒舟-大洋岩体具有丰富的硅与钾,但是缺少钙和镁,是含有丰富碱并且偏向酸性的一种花岗岩。大排二长花岗斑岩是高钾钙碱岩石,其中所含有的Na2O+K2O的量很高,酸度较高,并且高碱富钾。
2.岩体演化及成矿的关系。在岩浆的演化中,因为含水量不充足,所以在正长石花岗岩相演化成微斜长石花岗岩相的过程中,磁铁矿的含量会明显减少,因此,在岩浆期以后的成矿溶液中是不存在大量铁质的。而是在岩浆演化中,水蒸气压的升高会使得热水溶液聚积,进而使沉积的介质中铁铜多金属转移与活化,并在合适的条件下富集成矿。而通过花岗岩所派生出的热水溶液自身会携带W、Sn等多种元素,使得元素化探出现异常,并与铁矿重叠,而且还会富集成具有一定价值的工业矿床。因此,可以证明,该区域内的铁铅锌多金属是由原始沉积的介质而来,并不是花岗岩。
(三)含矿岩系。含矿岩系主要包括晚石炭世经畲组与中二叠世栖霞组,是滨海-浅海相碎屑岩和石灰岩。
其中,经畲组的岩性变化比较大,无法进行逐层比对,并且沉积相的变化也十分明显,对其进行钻孔,可见的岩性大部分是经过热液蚀变的作用而形成的角岩等。而栖霞组下部的岩性是灰-深灰色中-厚层形状,含有燧石灰岩等,并且部分石灰岩已经大理岩化或者是形成了大理岩,而其上部岩性则是深灰-灰黑色中-薄层状,含有燧石结核等,其顶部主要是凝灰质硅质岩夹薄层泥岩。
二、矿床的地质特征
(一)矿体的形态与规模。福建永定县的大排多金属矿床具有多金属矿化,并且铅锌矿化、磁铁矿化以及铜矿化是矿床重要的矿化种类。其中,铁铅锌多金属矿体贮存在逆冲断裂带间的晚石炭世经畲组到中二叠世栖霞组层间的裂隙当中,并且形状类似层状与豆夹状,主矿体的特点是复杂性与多层性。同时,矿体的数量比较多,整体的产状走向是北北西,倾向是北东东,并且倾斜角在5°-35°范围内。矿体的分布面积在一平方千米左右,矿石的类型从空间上来讲,从上到下的顺序是铅锌矿、含铜铅锌矿等,而从走向上来讲,北部是磁铁矿、硫铁矿,而中部大多数是硫化铅锌矿,并在其深处会伴有磁铁矿与黄铜矿,而在南部是磁铁矿进行过渡。
(二)矿石类型与矿物成分。在矿区内部,矿石的类型主要包括磁铁矿石与铅锌矿石。而磁铁矿石的主要金属矿物是磁铁矿,铅锌矿石还可以划分成硫化铅锌矿石和氧化铅锌矿石。
(三)矿石结构构造。硫化铅锌矿矿石的结构比较复杂,结构的类型包括粒状变晶镶嵌、多余凝灰、交代充填、半自形粒状、同生边、包裹、碎裂、他形粒状与固溶体等。而矿石的构造则是层纹状、条带状与团块状等。
磁铁矿矿石结构的主要类型是他形-半自形粒状与全自形粒状集合体结构,其次是交代熔融与残留结构。其中,矿石的构造则包括斑杂状、条带状、块状、层纹状与浸染状。
(四)与邻近矿床的对比分析。相同之处:第一,成矿的类型相同,都是沉积-改造类型,而且成矿的物质来源都是海底火山的活动与陆相;第二,成矿时期都是晚石炭世至中二叠早期;第三,受到地层控制的矿体都存在明显的似层状与层状,而且矿石具有沉积岩类的构造与结构,同时,矿石的矿物组分与主矿体化学变化都可以将沉积特征展现出来;第四,空间的分布都在永梅坳陷的东南缘处。
不同之处:第一,中甲与马坑铁矿主要是以铁质建造,而樟坑则是以铁铜为主建造,大排是铁铅锌建造;第二,樟坑的主矿体是由中深层次的推覆结构和经畲组来控制,而大排的主矿体是由浅层次的推覆构造和经畲组-栖霞组控制。
三、找矿标志
第一,矿区内晚石炭世经畲组-中二叠世栖霞组的碳酸盐岩与碎屑岩建造可以当作铁铅锌矿的重点含矿层位。而在矿区外围的含矿岩系内部已经发现了较多铁矿,主要包括中甲中型铁矿与樟坑铜铁多金属矿等等。
第二,在大排矿区,浅层次的褶皱逆冲推覆构造体系中,存在规模不均并倾向于南东东叠瓦状的逆冲断裂与层间裂隙,是矿区的控矿与容矿构造,同时也可以作为找寻较大规模并富有矿体的重要部位。
第三,围岩具有大理岩化与透辉石化以及绿帘石化等特点,并且在局部具有磁铁矿化和黄铁化,而上述的蚀变特点也可以作为找矿的标志。
第四,矿区的土壤如果出现化探异常的大规模,说明W、Zn等元素的综合异常,而异常套合较好或者是组分的分带鲜明,主要都是多金属矿存在的原因。如果元素异常的含量超过200×10-6,那么在浅部就可以找到矿体,而如果未超过标准,在中深部也可以找到矿体。除此之外,Pb-Zn多金属的化探出现异常,那么物探,低缓,激电与磁异常也能够作为找矿标志。
第五在地表氧化以后所形成的铁锰帽,氧化矿石的构造主要呈现骨架-蜂窝形状或者是胶状,而氧化矿石中铅锌银铜的含量比较高,同样可以当作存在矿床的明显标志。
第六,在矿区地表,铁锰矿的采集时间比较久,因此,老硐分布区以及古采硐的遗迹区域可以成为找矿的标志。
四、找矿模式
目前阶段,找矿的目标主要是隐伏矿,使得找矿的难度增加,因此,仅仅依靠单一的找矿方法是无法寻找到矿产的,所以,构建综合信息的找矿模式具有一定的现实意义。在早期,综合信息找矿模式主要以地质-磁法模型、电法模型、地球化学模型与地球物理模型为主,上述模型能够比较全面并且系统地寻找隐伏矿床,具有一定的实用性与客观性。与此同时,综合信息找矿的模型内容主要是分析系统、地质模型、综合标志集合、地球化学模型、综合数据集合观测与地球物理模型的合理优化。在对福建永定县的大排铁铅锌多金属矿床成矿特征研究的过程中,根据基本的地质特征与矿区的地质特征等方面进行了总结与归纳,并研究出综合性的找矿模式。
五、结语
综上所述,通过对福建永定县大排铁铅锌多金属矿床多方面的研究与分析认为,王庄-樟坑的推覆构造下伏与周边的深部隐伏着含矿层位,并且具有存在铁铅锌多金属矿床的巨大潜力,积极拓宽找矿思路,就可以在闽西南的坳陷地带也同样寻找到此类型的多金属矿床。与此同时,经过闽西南坳陷带的实地勘查发现,有较多大中型层控铅锌铁矿床,并且大部分都位于大田-龙岩坳陷带的原地岩层,位于浅部。因为闽西南区域的推覆构造在不断发育,所以,在推覆体下部及煤系地层以下、中生代火山-沉积地层下方也可以寻找此类矿床,并且同样具有较大的潜力。
参考文献
[1] 倪建辉.福建永定大排铁铅锌多金属矿床地质特征及找矿模式探讨[J].福建地质,2012,31(3).
[2] 闫玉城,田淑娟,益西次仁等.探讨多金属矿床地质特征及找矿模式[J].低碳世界,2013(22).
[3] 毛永忠,裴炳艳.甘肃蛟龙掌铅锌多金属矿床地质特征及找矿模式[J].甘肃科技,2010,26(11).
作者简介:侯旭东,福建省第八地质大队。
关键词:福建永定县;铁铅锌多金属矿床;地质特征;找矿模式;解析
一、成矿地质背景分析
(一)王庄-樟坑推覆构造体。在南平-龙岩的推覆构造带南部,其外来岩系是晚寒武世东坑口组-早石炭世林地组,地貌主要位于高处,构造为飞来峰状。原地岩系是晚石炭世经畲组-三叠世。与此同时,印支期中深层次逆冲的推覆构造应力的作用方向具有一定的多期性与间歇性,是北西至南东的应力作用结果。而在推覆构造的形成过程中,岩浆侧向挤压和重力的作用同样发挥了叠加与改造构造的作用。并且,这种推覆构造会成为闽西南区域中隐藏多金属矿产的重要构造。
(二)莒舟-大洋岩体。
1.岩体岩石化学特征。莒舟-大洋岩体具有丰富的硅与钾,但是缺少钙和镁,是含有丰富碱并且偏向酸性的一种花岗岩。大排二长花岗斑岩是高钾钙碱岩石,其中所含有的Na2O+K2O的量很高,酸度较高,并且高碱富钾。
2.岩体演化及成矿的关系。在岩浆的演化中,因为含水量不充足,所以在正长石花岗岩相演化成微斜长石花岗岩相的过程中,磁铁矿的含量会明显减少,因此,在岩浆期以后的成矿溶液中是不存在大量铁质的。而是在岩浆演化中,水蒸气压的升高会使得热水溶液聚积,进而使沉积的介质中铁铜多金属转移与活化,并在合适的条件下富集成矿。而通过花岗岩所派生出的热水溶液自身会携带W、Sn等多种元素,使得元素化探出现异常,并与铁矿重叠,而且还会富集成具有一定价值的工业矿床。因此,可以证明,该区域内的铁铅锌多金属是由原始沉积的介质而来,并不是花岗岩。
(三)含矿岩系。含矿岩系主要包括晚石炭世经畲组与中二叠世栖霞组,是滨海-浅海相碎屑岩和石灰岩。
其中,经畲组的岩性变化比较大,无法进行逐层比对,并且沉积相的变化也十分明显,对其进行钻孔,可见的岩性大部分是经过热液蚀变的作用而形成的角岩等。而栖霞组下部的岩性是灰-深灰色中-厚层形状,含有燧石灰岩等,并且部分石灰岩已经大理岩化或者是形成了大理岩,而其上部岩性则是深灰-灰黑色中-薄层状,含有燧石结核等,其顶部主要是凝灰质硅质岩夹薄层泥岩。
二、矿床的地质特征
(一)矿体的形态与规模。福建永定县的大排多金属矿床具有多金属矿化,并且铅锌矿化、磁铁矿化以及铜矿化是矿床重要的矿化种类。其中,铁铅锌多金属矿体贮存在逆冲断裂带间的晚石炭世经畲组到中二叠世栖霞组层间的裂隙当中,并且形状类似层状与豆夹状,主矿体的特点是复杂性与多层性。同时,矿体的数量比较多,整体的产状走向是北北西,倾向是北东东,并且倾斜角在5°-35°范围内。矿体的分布面积在一平方千米左右,矿石的类型从空间上来讲,从上到下的顺序是铅锌矿、含铜铅锌矿等,而从走向上来讲,北部是磁铁矿、硫铁矿,而中部大多数是硫化铅锌矿,并在其深处会伴有磁铁矿与黄铜矿,而在南部是磁铁矿进行过渡。
(二)矿石类型与矿物成分。在矿区内部,矿石的类型主要包括磁铁矿石与铅锌矿石。而磁铁矿石的主要金属矿物是磁铁矿,铅锌矿石还可以划分成硫化铅锌矿石和氧化铅锌矿石。
(三)矿石结构构造。硫化铅锌矿矿石的结构比较复杂,结构的类型包括粒状变晶镶嵌、多余凝灰、交代充填、半自形粒状、同生边、包裹、碎裂、他形粒状与固溶体等。而矿石的构造则是层纹状、条带状与团块状等。
磁铁矿矿石结构的主要类型是他形-半自形粒状与全自形粒状集合体结构,其次是交代熔融与残留结构。其中,矿石的构造则包括斑杂状、条带状、块状、层纹状与浸染状。
(四)与邻近矿床的对比分析。相同之处:第一,成矿的类型相同,都是沉积-改造类型,而且成矿的物质来源都是海底火山的活动与陆相;第二,成矿时期都是晚石炭世至中二叠早期;第三,受到地层控制的矿体都存在明显的似层状与层状,而且矿石具有沉积岩类的构造与结构,同时,矿石的矿物组分与主矿体化学变化都可以将沉积特征展现出来;第四,空间的分布都在永梅坳陷的东南缘处。
不同之处:第一,中甲与马坑铁矿主要是以铁质建造,而樟坑则是以铁铜为主建造,大排是铁铅锌建造;第二,樟坑的主矿体是由中深层次的推覆结构和经畲组来控制,而大排的主矿体是由浅层次的推覆构造和经畲组-栖霞组控制。
三、找矿标志
第一,矿区内晚石炭世经畲组-中二叠世栖霞组的碳酸盐岩与碎屑岩建造可以当作铁铅锌矿的重点含矿层位。而在矿区外围的含矿岩系内部已经发现了较多铁矿,主要包括中甲中型铁矿与樟坑铜铁多金属矿等等。
第二,在大排矿区,浅层次的褶皱逆冲推覆构造体系中,存在规模不均并倾向于南东东叠瓦状的逆冲断裂与层间裂隙,是矿区的控矿与容矿构造,同时也可以作为找寻较大规模并富有矿体的重要部位。
第三,围岩具有大理岩化与透辉石化以及绿帘石化等特点,并且在局部具有磁铁矿化和黄铁化,而上述的蚀变特点也可以作为找矿的标志。
第四,矿区的土壤如果出现化探异常的大规模,说明W、Zn等元素的综合异常,而异常套合较好或者是组分的分带鲜明,主要都是多金属矿存在的原因。如果元素异常的含量超过200×10-6,那么在浅部就可以找到矿体,而如果未超过标准,在中深部也可以找到矿体。除此之外,Pb-Zn多金属的化探出现异常,那么物探,低缓,激电与磁异常也能够作为找矿标志。
第五在地表氧化以后所形成的铁锰帽,氧化矿石的构造主要呈现骨架-蜂窝形状或者是胶状,而氧化矿石中铅锌银铜的含量比较高,同样可以当作存在矿床的明显标志。
第六,在矿区地表,铁锰矿的采集时间比较久,因此,老硐分布区以及古采硐的遗迹区域可以成为找矿的标志。
四、找矿模式
目前阶段,找矿的目标主要是隐伏矿,使得找矿的难度增加,因此,仅仅依靠单一的找矿方法是无法寻找到矿产的,所以,构建综合信息的找矿模式具有一定的现实意义。在早期,综合信息找矿模式主要以地质-磁法模型、电法模型、地球化学模型与地球物理模型为主,上述模型能够比较全面并且系统地寻找隐伏矿床,具有一定的实用性与客观性。与此同时,综合信息找矿的模型内容主要是分析系统、地质模型、综合标志集合、地球化学模型、综合数据集合观测与地球物理模型的合理优化。在对福建永定县的大排铁铅锌多金属矿床成矿特征研究的过程中,根据基本的地质特征与矿区的地质特征等方面进行了总结与归纳,并研究出综合性的找矿模式。
五、结语
综上所述,通过对福建永定县大排铁铅锌多金属矿床多方面的研究与分析认为,王庄-樟坑的推覆构造下伏与周边的深部隐伏着含矿层位,并且具有存在铁铅锌多金属矿床的巨大潜力,积极拓宽找矿思路,就可以在闽西南的坳陷地带也同样寻找到此类型的多金属矿床。与此同时,经过闽西南坳陷带的实地勘查发现,有较多大中型层控铅锌铁矿床,并且大部分都位于大田-龙岩坳陷带的原地岩层,位于浅部。因为闽西南区域的推覆构造在不断发育,所以,在推覆体下部及煤系地层以下、中生代火山-沉积地层下方也可以寻找此类矿床,并且同样具有较大的潜力。
参考文献
[1] 倪建辉.福建永定大排铁铅锌多金属矿床地质特征及找矿模式探讨[J].福建地质,2012,31(3).
[2] 闫玉城,田淑娟,益西次仁等.探讨多金属矿床地质特征及找矿模式[J].低碳世界,2013(22).
[3] 毛永忠,裴炳艳.甘肃蛟龙掌铅锌多金属矿床地质特征及找矿模式[J].甘肃科技,2010,26(11).
作者简介:侯旭东,福建省第八地质大队。