矿体特征、矿床成因（精选12篇）
矿体特征、矿床成因 篇1
1 区域地质背景
宁国市庄村萤石矿位于安徽省宁国市200°方向约23km处的庄村乡,是我国中型萤石矿床之一。据《安徽省区域地质志》矿区大地构造位置属扬子准地台皖南台褶带绩溪复背斜,地层划分属江南地层区钱塘江地层分区太平小区。
区内出露地层自下而上主要为震旦系下统休宁组、雷公坞组和上统蓝田组[1]。
构造主要为绩溪复背斜之次级浪荡坞背斜。背斜轴向北东,枢纽向北东倾伏。其核部地层为震旦系下统休宁组,两翼为雷公坞组和蓝田组、皮园村组地层。本矿床位于该背斜的北东段南东翼,地层倾向南东,倾角在35°～65°之间。
2 矿区地层
矿出露的地层主要为震旦系下统休宁组、雷公坞组和上统蓝田组,见图1。
(1)休宁组(Z1x)。分布于矿区中北部及南东部,分布面积大,是萤石矿脉的主要围岩,厚度大于450m。岩性为灰白色中粒石英砂岩、中粗粒长石石英砂岩夹灰绿色粉砂岩、粉砂质泥浆及灰紫、紫红色粉砂质页岩、粉砂岩,厚层—巨厚层状构造,广泛受区域变质作用,具千枚状构造。
(2)雷公坞组(Z11)。分布于矿区东部,厚度370m。岩性为灰紫色、灰绿色含硕凝灰质粉砂岩、粉砂质页岩,偶见页岩透镜体。普遍具片理构造。
(3)兰田组(Z21)。分布在矿区南西部地段。岩层分上下两段,下段底部为灰白色厚层状含锰白云质灰岩,风化后常呈黑褐色土状,部分地段形成风化淋滤型锰矿,厚1～12m;上部黑色炭质页岩夹灰色页岩及泥质灰岩,含团块状、薄层状及浸染状黄铁矿,厚40～160m。上段以灰色薄～中厚层～厚层状“肋骨状”白云质灰岩及结晶灰岩为主,厚40～80m。
1—震旦系上统皮园村组;2—震旦系上统兰田组;3—震旦系下统雷公坞组;4—震旦系下统休宁组;5—萤石矿脉及编号;6—界线;7—断层及编号
(4)第四系(Q)。主要发育于山谷、冲沟等处,为残坡积岩,岩性为砂质亚粘土夹碎石,厚0.5～20 m。
3 构造特征
(1)褶皱构造。
主要为绩溪背斜之次级浪荡坞背斜。背斜轴向北东,枢纽向北东倾状。其核部地质为震旦系下统休宁组,两翼为雷公坞组和蓝田组、皮园村组地层。由于各组岩石性质不同,岩石的物理力学性质不同,各单层厚度不等,故易形成不协调褶皱。本矿位于该背斜的北东段南东翼,地层倾向南东,倾角35°～65°。
(2)断裂构造。
区内主要为北东(F7)或北北东向(F6)逆断层及北西向正断层(F13),F7倾向南东,倾角陡,规模大,长2～5km;F6倾向北西,长500～2 000m,为含矿断裂。其次为北西向(F13)斜切正断层,走向310°～340°,倾向北东或南西,倾角中等到陡,形成较晚,规模较大,切割北东及北北东向断裂。长700～6 000m,为控矿断裂。此外尚存在近东西向断裂,规模较小,长100～1000m。
4 岩浆岩
在小塘口矿段内未见岩浆岩出露。整个矿区内也未见面积性岩浆岩出露,仅在矿区南部见有花岗斑岩、闪长玢岩脉零星出现,岩体规模小,花岗斑岩脉走向北东,闪长玢岩脉走向北东东。
5 矿体地质特征
(1)矿体形态。
本矿区萤石矿体3个,编号分别为Ⅰ1、Ⅰ2、Ⅱ号矿体,Ⅰ1号矿体为主矿体,Ⅰ2号矿体为主矿体北东段分支矿体,Ⅱ号矿体位于主矿体下盘,为一盲矿体。
Ⅰ1矿体呈脉状沿断裂充填于休宁组和雷公坞组地层中,经地表工程揭露追索,控制长度近1 300m。根据坑道开采情况,斜深最大258m,最小111m,平均167m。矿体沿走向、倾向具有膨胀收缩现象。矿体走向厚度在0.60～9.22m之间变化。矿体倾向上浅部矿体厚度在1.25～4m,中部矿体复合部位厚度达15.66m,深部矿体厚度又趋于变薄,矿体呈上下薄中部厚的“纺锤体”。矿体平均厚4.14m,厚度变化系数为148.56%,属厚度不稳定类型。地表矿体总体走向北东20°～30°,8线以南为20°,以北为30°,倾向北西,4线以南倾角在65°～78°,4线以北在72°～78°,局部直立或倒转。
Ⅰ2号矿体为主矿体北东段分支矿体,位于8线及其以北,在平面上与Ⅰ1号矿体呈“Y”形态。走向北东20°,倾向北西,倾角85°。地表矿体控制长度250m。最大见矿厚度20.17m,最小厚度0.45m,平均厚度2.93m,属厚度不稳定类型。矿体斜深186～255m。
Ⅱ号矿体位于Ⅰ1号矿体下盘,为8线所见一盲矿体。走向北东30°,倾向80°～90°,局部倒转。走向长50～70m,厚度1.35～4.22m,平均真厚度2.70m。斜深215m。
(2)矿石质量。
矿石矿物成分主要由萤石及少量石英、玉髓等组成,其中萤石含量一般为90%～95%。
萤石:以绿色、浅绿色为主,天蓝色、白色、紫色及红色次之,半透明,玻璃光泽,他形粒状结构,他形—半自形粒状结构,偶尔见八面体、正方形晶体轮廓的自形晶体。颗粒较细,粒度为0.02～0.08mm,节理发育,性脆易碎。
石英:呈灰白色、白色,具油脂光泽,为他形细粒至微粒结构;玉髓:呈灰白色,隐晶质,为石英—玉髓之过度物,沿萤石小裂隙或小空洞填充;方解石:为白色,一般呈薄膜状分布于萤石的裂隙面上。
Ⅰ1矿体单工程CaF2含量最高为94.60%,最低为27.67%,矿体平均含量为77.63%;Ⅰ2矿体单工程矿石品位在78.67%～91.4 7%,平均品位为78.49%;Ⅱ号矿体单工程CaF2含量70.55%～82.18%,矿体平均品位76.34%。全矿床CaF2平均品位77.83%。
(3)矿石结构及构造。
矿石主要结构为他形粒状结构,他形—半自形粒状结构。由粒度0.02～0.08mm的萤石和少量粒度为0.03～0.2mm的石英镶嵌组成。偶见变余微粒结构、似网状结构。
矿石构造主要为块状、条带状、角砾状。块状构造:矿石几乎全部由他形粒状、他形—半自形萤石组成;条带状构造:一种石萤石以各种不同颜色组成条带状,另一种是以各种不同颜色的萤石与石英组成的条带状;角砾状结构:一种角砾状是早期萤石被晚期萤石胶结;另一种角砾状是角砾成份为萤石,胶结物为石英、玉髓;还有一种角砾为围岩被萤石胶结。此外,还有碎裂状构造、环带状构造及晶洞状构造。
(4)矿体围岩及蚀变。
矿体顶、底板围岩主要为震旦系下统休宁组之粉砂岩,次为雷公坞组之含砾凝灰质粉砂岩,围岩蚀变最常见为硅化、绿泥石化,含矿石英脉旁侧具云英岩化。矿体与围岩界限清楚,局部在接触处有厚度不等的软泥。
(5)矿床成因类型。
许多萤石矿床实例表明,在一个矿床或矿田内,尽管可以分布有许多不同产状的、相互间也有成因联系的断裂,但是总有一个方向的含矿最佳,往往成为矿区的主导控矿断裂[2]。本矿区内存在着深大断裂北东(F7)或北北东向(F6)逆断层及北西向正断层(F13),其中北北东向的(F6)逆断层就是矿液运移、富集、沉淀、成矿的有利部位,北西向的(F13)正断层是主要的控矿构造。因此断裂构造就成了本矿床的主要控矿容矿构造。来自地壳深部的中酸性含矿热液沿北北东向F6断裂侵入充填,并在断裂中富集沉淀形成矿体,从矿体两侧围岩具明显的蚀变现象可推断出矿体形成温度为中—低温。因此,本矿床为一断裂构造控矿的中低温热液充填型脉状萤石矿床。
6 找矿方向
(1)矿床的形成与分布是许多地质因素综合作用的结果[3],结合本矿区矿体形成的地质条件及特征,可断定矿区中存在的大的断裂构造或其交叉的部位(区内矿体的分支复合现象说明这一点)、裂隙发育、围岩蚀变强烈的地段都是找矿的有利靶区。
(2)由于矿区位于扬子准地台皖南台褶带,区域的构造具有多期次性,在空间上可形成盲矿体。例如:本区的Ⅱ号矿体位于主矿下盘,形成盲矿体。因此,深部盲矿体的寻找也是本矿区的找矿方向之一。
(3)应注意与萤石矿体成因有密切联系的金属矿床的寻找。
7 结语
断裂构造是本矿区内主要的控矿容矿构造,中酸性热液为萤石矿体的形成提供主要矿物来源,中低温是形成矿体的必要条件,矿床围岩可塑性强、透水性差的物理特性构成天然隔挡层。综合以上种种有利的成矿地质环境和成矿条件,形成本萤石矿床。
通过对本矿区的矿体地质特征及成因类型的研究与分析,结合实际生产资料所提供的信息,利用有效的勘探方法,有望扩大矿体的规模和找到新的矿体。
参考文献
[1]安徽省区域地层表编写组.华东地区区域地层表·安徽省分册[M].北京:地质出版社.1978.
[2]宋叔和.中国矿床(下册)[M].北京:地质出版社,1994.
[3]催传进.找矿勘探地质学[M].长春:吉林科学技术出版社.1992.
矿体特征、矿床成因 篇2
独山玉特征及矿床成因分析
独山玉产于南阳独山辉长岩体内,位于朱阳关-夏馆断裂带北侧,属加里东晚期.玉矿形成与岩石蚀变关系密切,主要蚀变为辉石次闪石化,斜长石黝帘石化.独山玉的形成过程为:岩浆分异、动力作用、热液作用的综合产物.
作 者：叶朋 黄素兰 刘国飞 作者单位：河南省地质矿产勘查开发局第一地质勘查院,河南,南阳,473000 刊 名：黑龙江科技信息 英文刊名：HEILONGJIANG SCIENCE AND TECHNOLOGY INFORMATION 年，卷(期)：2009 “”(20) 分类号： 关键词：构造 岩浆岩 热液蚀变 成矿矿体特征、矿床成因 篇3
关键词：浅成低温；热液矿床；物质来源；特征分析
一、大地构造背景和控矿构造
浅成低温热液型金矿床主要形成于板块俯冲带上盘大陆边缘及岛弧的岩浆弧和弧后张裂带。从世界范围内以及我国该类矿床的分布特征及学者研究，浅成低温热液型金矿主要在三个成矿区域广泛分布，这三个区域分别为：环太平洋成矿域、古亚洲成矿域以及地中海-喜马拉雅成矿带。通过对该区域内浅成低温型金矿进行研究发现，发现其形成与火山岩浆岩构造作用有着密切关系，尤其受到火山断裂构造的控制作用十分明显。该类型金矿床的控矿构造中，张性构造环境控制着金矿体的形成，深大断裂切壳构造通常成为矿物形成的导矿构造，并且在岩浆岩热液活动方面进行引导作用，成矿物质来源往往与深大断裂次级构造有关，为高价值工业矿体的形成提供了良好条件。
二、浅成低温热液型金矿床的地质特征
2.1矿体及矿化的特征
在国内，大部分矿床的矿化深度都比较浅，这是该型金矿的主要特点。如果忽略长期剥蚀作用的因素，该矿体大多储存于离地表100到1000米的位置。金矿矿体主要以脉状为主的形态存在，主要有树枝状脉、板状脉、细脉和网状脉，其次还有浸染状矿体、砾岩状细脉浸染状矿筒、囊状透镜体。浅成低温热液型金矿矿化的位置大多位于火山岩区、陆上火山碎岩区和小型的次火山侵入体，而且这些岩区都有比较良好的分异特点。矿床的矿化具有分带性特点，地表为热泉沉淀，向下浸染状及网脉状矿化，脉状矿化多在最底部。地质构造拐弯、交汇处和构造切割脆性岩层部位多为网脉状矿化的发育地带；浸染状矿床的矿化多发生在蚀变围岩中，矿体与围岩呈渐变过渡[1]。
2.2围岩地质蚀变特征
浅成低温热液型金矿床所在的围岩地质特征多是陆相火山岩（次火山岩），这些矿岩多为偏酸性或是碱性。比如低硫化-绢云母型金矿床其典型特征就是钙碱安山岩、英安岩、流纹岩；高硫化的石英-明矾石型金矿床的围岩其典型特点就是流纹英安岩。有研究表明，此类型的围岩就是提供成矿物质和能量的深部侵入体的连续体[2]。浅成低温热液型金矿床地质结构另个特征就是热液蚀变很明显，不同地区的该类型金矿床的围岩蚀变都具有共同的特性，而且有研究显示硅化有可能是浅成低温热液金矿成矿的一个必要条件。根据蚀变矿物组合的不同可以将金矿床的种类分为冰长-绢母型矿床、石英-明矾石矿床。冰长石-绢云母在网脉、裂隙附近处钾长石化、硅化和绿泥石化、绢云母化、青盘岩化。而石英-明矾石矿床则在网脉、裂隙附近发育硅化和高级泥化。
三、具体矿床分析
3.1矿区简介
双峰山金矿位于巴里坤县城北西95 km处，是新疆哈密矿产地质勘查院于1994年发现的[3]（林锦富等，1999）。大地构造上处于西伯利亚板块晚古生代库兰卡孜干岛弧南部边缘，靠近卡拉麦里板块缝合带。
3.2地层及岩性特征
矿区出露地层以下石炭统巴塔玛依内山组海陆相火山岩为主，由安山岩、安山质火山碎屑岩、流纹质火山碎屑岩、流纹岩夹透镜状碧玉岩组成（图1）。其中夹杂少量海西中期钠长斑岩脉和石英斑岩脉，金矿体的矿化受到断裂构造的控制，主要产生于双峰山背斜[4]。
图1双峰山金矿地质简图和4勘探线剖面图（据彭晓明等，2004）
3.3矿体特征
区域内矿体以似层状和透镜状为主（图1），呈NE-NNE向分布。矿石性状分为角砾状、细脉浸染状以及石英网脉状，金品位平均为2-8g/t。矿石矿物以自然金、毒砂以及黄铁矿为主，脉石矿物有玉髓和石英，其中含有少量冰长石、萤石、绿泥石以及方解石等。矿石具有角砾状以及网脉状构造特征，具有半自形和他形粒狀结构[3]。
3.4围岩蚀变
围岩蚀变有硅化、黄铁矿化、蒙脱石化、冰长石化、绢云母化、绿泥石化和碳酸盐化。蚀变具有明显的分带性，从上至下分为隐爆硅质角砾岩化带、低金品位硅化带、石英（冰长石）网脉带（矿体）、黄铁矿蒙脱石化带和青磐岩化带（绢云母化、绿泥石化和碳酸盐化）（彭晓明等，2004）[4]。
3.5成矿分析
根据地质特征研究，可将该矿床成矿作用分为两个主要阶段：火山热泉阶段和热液阶段，其中热泉阶段是主要的矿体蚀变期，而热液阶段是金矿体的主要成矿阶段，在硅质岩缝隙中网脉状填充着形成的含金石英，其中矿石与安山岩、流纹岩以及石英岩的组成模式相同，说明该矿床成矿物质模式与火山岩体有关[5]。
四、成矿时代及矿床成因分析
Hedenquist等（2000）对全球浅成低温热液型金矿进行了总结，认为产于环太平洋岛弧带的浅成低温热液型金矿在成因上与太平洋板块的俯冲作用有关[6]。
4.1大地构造背景和控矿构造
浅成低温热液型金矿床主要形成于板块俯冲带上盘大陆边缘及岛弧的岩浆弧和弧后张裂带[7-8]。从世界范围及我国浅成低温热液型金矿床的地域分布及目前的研究成果来看，该类金矿床主要集中产在3个巨型成矿域：环太平洋成矿域、地中海-喜马拉雅成矿域和古亚洲成矿域[9]。通过分析这些地区产出的金矿床（体），发现此类矿床（体）几乎都受到与火山作用有关的构造控制，尤其是受古火山口、火山角砾岩筒及与火山机构有关的断裂控制[10]。该矿床矿体的产出受区域断裂构造控制，通常情况下，区域性断裂及或沙坑环状断裂交汇处是非常有利的找矿部位。该区域控矿构造中矿体多形成与断裂构造部位，矿体切壳深大断裂为区域内矿床来源提供了引导性作用，在岩浆岩热液侵入及其后来的岩浆活动对该矿床共同影响，并在深大断裂构造中形成了可供开采的工业矿体[11]。
nlc202309031016
4.2成矿时代
近年来，对浅成低温热液型金矿床的研究一直在进行，就其形成时代主要認为受到矿床地质构造环境控制，对已发现的此类矿床进行研究，其多数成矿于中生代白垩纪，以新生代为主。随着我国西天山地区阿西金矿体的发现，在西天山-北山一带先后发现许多在古生代形成的浅成低温热液型金矿，其更加丰富了对此类型矿床的研究。经过多数专家学者研究，认为浅成低温型金矿形成的地质深度较浅，并且在地层隆起部位形成较多[12]。
4.3浅成低温热液金矿床成矿机理
据地质学家近年来的研究，其普遍认为浅成低温热液型金矿床的硫化物构造存在明显差异，高硫化物矿体一般为板块垂直俯冲形成，板块俯冲角度为中等倾角，形成速度也较大，主要为挤压俯冲或多曲扭压表现为主；而低硫化物多为斜向俯冲形成，其倾覆角度较大，比高硫化型矿床的聚合速度慢，大多为中性区域应力表现。根据多种文献研究发现[13]，该区域内地质构造为金矿床的控矿及成矿环境提供了有利条件，而构造后期升级运动对矿床形成产生了巨大的影响。
参考文献：
[1]鄢云飞，谭俊，李闫华，阮诗昆.中国浅成低温热液型金矿床地质特征及研究现状[J]，资源环境与工程，2012.
[2]祁进平，陈衍景.东北地区浅成低温热液矿床的地质特征和构造背景[J].地质与资源，2013.
[3]林锦富，解庆林，席小平，等.新疆双峰山火山岩型金矿床地质特征[J].地质论评，1999.45（增刊）：1099--1104
[4]彭晓明，莫江平，郦今敖，等.新疆哈尔里克双峰山浅成低温热液金矿床的地质特征与成矿模式[J].矿床地质，2004.23（1）：101～106.
[5]刘家远.新疆北部陆相火山型金矿床的主要特征[J].黄金地质，2001.7（3）：1～8.
[6]席小平.双峰山金矿床地质特征及成因探讨[J].矿产与地质，1999.13（1）：28～33.
[7]应汉龙.浅成低温热液金矿的全球背景[J].贵金属地质，1999，8（4）：241-250.
[8]毛景文，李晓峰，张作衡，等.中国东部中生代浅成热液金矿的类型、特征及其地球动力学背景[J].高校地质学报，2003，9（4）：620-637.
[9]陈根文，夏斌，肖振字等.浅成低温热液矿床特征及在我国的找矿方向[J].地质与资源，2001，10（3）：165-171.
[10]刘连登，陈国华，吴国学.我国浅成热液金矿的分类探讨[J].长春科技大学学报，1999，29（3）：222-226.
[11]吴国学，刘连登.浅成热液金矿研究综述[J].世界地质，2001，20（3）：262-266.
[12]张德会.浅成热液成矿系统模型研究评述[J].地球科学进展，1996，11（6）：563-568.
[13]林宝钦.中国东部冰长石-绢云母型低温浅成热液金矿[J].贵金属地质.1992，1（4）：199-206.
矿体特征、矿床成因 篇4
甘肃金川超大型岩浆铜镍硫化物矿床是我国第一大镍矿床, 也是我国镍、铜、及铂族元素 (PGE) 最主要的生产基地。最近勘探数据表明金川矿床的镍金属资源总量达到558万吨, 其平均品位为1.06%, Cu资源含量达到354万吨, 其平均品位为0.75%。金川超基性岩体全长约6.5km, 宽20~500余米, 最大倾斜延深超过1100m, 岩体被一系列NEE向压扭性断层 (F8、F16-1、F23) 分割成4段, 由西至东依次为Ⅲ号、Ⅰ号、Ⅱ号和Ⅳ号四个岩体, 其中最大的两个矿体1号、2号矿体赋存于II号岩体, 而第三大矿体24号矿体主要赋存于I号岩体 ( 甘肃第六地质大队, 1984;汤中立和李文渊 , 1995) 。最新的岩相学、岩石学、地球化学和矿区断裂构造研究表明金川岩体形成时是以F16-1断层为界两个独立的岩体, 分别为西岩体 ( 包括III号和I号岩体 ) 和东岩体 ( 包括II号和IV号岩体 ) , 表明金川矿床形成于复杂的岩浆通道系统 (Songetal., 2012;Chenetal., 2013) 。本文通过对金川矿床最大的1号矿体的西端和东端典型样品的PGE、Cu、Ni和S等元素研究, 结合前人已发表数据, 细致分析矿体从西到东的亲铜元素地球化学空间变化规律, 并根据模拟计算结果探讨硫化物熔离和分离结晶程度, 进一步金川矿床阐明岩浆通道系统成矿特征。
1 地质背景概况
金川含矿超镁铁质岩体位于华北地台阿拉善地块西南边缘龙首山隆起带, 大地构造位置属于华北地台西南缘, 南临祁连秦岭古生代造山带。岩体呈似岩墙状不整合侵入于元古宙龙首山群的白家嘴子组混合岩、片麻岩和大理岩中, 岩体长约6500m, 宽20 ~ 527m, 延深大于1000m, 两端被第四系覆盖, 地表出露面积1.34km2。岩体总体走向NW50°, 倾向SW, 倾角50~80°。岩体空间被一系列NE向断层分割成四个小岩体, 由西至东依次为III、I、II、IV岩体。金川岩体主要岩相为二辉橄榄岩, 其次为含二辉橄榄岩、斜长二辉橄榄岩、橄榄辉石岩和纯橄岩, 各岩相之间没有明显界限 ( 甘肃第六地质队 , 1984) 。
2 金川 1 号矿体的矿床地质
1号矿体主 要分布在I-6行至II-28行间的岩 体深部, 全长1600m, 最大平均厚度为98m, 其中富矿长1300m, 厚69m, 矿体呈“似层状”产出。矿体产状与岩体下部产状一致, 倾向南西, 倾角25~75°, 矿体上尖灭端倾角较缓, 其他部分均在60~75°, 东部较西部缓。矿体在12~16行最厚, 两端变薄, 矿体由东向西侧伏, 沿倾斜膨胀, 大部分处于矿体中上部 (1100m标高 ) , 向上、向下逐渐变薄。1号矿体主要由浸染状矿石和海绵陨铁状矿石两种矿石类型组成, 以海绵陨铁状矿石为主。浸染状矿石中S含量为0.5%~5%, 海绵陨铁状矿石中S含量为5%~15%。各种矿石中以橄榄石堆晶为特征, 硫化物为胶结物, 橄榄石等透明矿物发生蚀变。矿石的金属硫化物主要为镍黄铁矿、磁黄铁矿、黄铜矿等。
3 采样与分析方法
本次研究采自II-9、II-22、II-26行1078m采矿中段的穿脉巷道, 共计11件样品, 其中, 8件样品采自1号矿体西端II-9勘探线, 11件样品采自1号矿体东端II-22、II-26勘探线。样品的Cu、Ni、S含量分析委托澳实 ( 广州 ) 分析检测有限公司完成。PGE的分析在中科院地化所矿床地球化学国家重点实验室完成, 采用了火试金 -Te共沉淀法进行PGE预富集, 等离子电感耦合质谱仪测试, 具体分析过程见Qi等 (2004) 和漆亮等 (2006) 。此外, Songetal. (2009) 的II号岩体14行ZK83钻孔样品数据一起进行了比较和分析讨论。
4 数据分析结果
全岩的Ni、Cu、PGE及S含量如表1所示, 100% 硫化物过程详见Barnes (2005) 公式。
分析结果表明体西端 (II-9勘探线) 全岩的Ni、Cu、PGE及S含量总体高于矿体中部 (II-14勘探线 ) 和东端 (II-22、II-26勘探线 ) 。例如:9行海绵铁 状矿石的Ni=1.7~2.7%, Cu=2.1~4.7%, ∑PGE=971~3480×10-9, 14行海绵铁 状矿石的Ni=1.0~2.5%, Cu=0.2~2.5%, ∑PGE=240~1018×10-9, 22行海绵陨铁状矿石的Ni=1.3~1.5%, Cu=0.6~0.9%, PGE=162~248×10-9。换算成100%硫化物后, 不同部位的Ni100 (下标100表示100% 硫化物中的含量, 下同) 、Cu100含量变化较小, 但PGE100含量自西端 (II-9勘探线 ) 到中部 (II-14勘探线 ) 再到西端 (II-22、II-26勘探线 ) 逐渐降低, 如II-9勘探线的海绵陨铁状矿石含有:7.2 ~ 10.4%Ni100, 9.4 ~ 12.2%Cu100 ( 除一个样品达20.2%外 ) , 3800 ~ 15400×10-9∑PGE100, II-14勘探线的海绵陨铁状矿石含有:6.1 ~ 12.9%Ni100, 1.0 ~ 10.9%Cu100, 1150 ~ 4200×10-9∑PGE100, II-22勘探线海绵陨铁的状矿石含有:8.2 ~ 8.7%Ni100, 4.1 ~ 5.1%Cu100, 890 ~ 1160×10-9∑PGE100。此外, 与矿体中部及东端相比, 西端的海绵陨铁状矿石具有低的Ni/Cu比值 (0.36 ~ 0.90) 和高的Pd/Ru比值 (39 ~ 737) 。
全岩Ni、Cu、PGE与S呈现出不同程度正相关, 说明以上元素主要赋存在硫化物中, 但在海绵陨铁状矿石中, 铂族元素 (PGE) 与S表现较为离散, 这可能是受硫化物相分离结晶影响 (Songetal., 2009) 。在100% 硫化物的PGE二元相关图中, Ir100和Ru100表现出较好的正相关, Ru100与Pd100表现出弱的负相关, 而Ni100与Pd100相关性不明显。
5 讨论
矿体不同部位的亲铜元素地球化学特征差异暗示硫化物熔离及分离结晶程度存在显著差异。指示硫化物熔离的强度“R因子”可根据CampbellandNaldreet (1979) 提出以下公式计算得到:Yi=Xi0*Di* (R+1) / (R+Di) (1) , 式中Yi和Xi0分别表示元素i在硫化物熔体和硅酸盐熔浆中的含量;Di代表元素i在硫化物熔浆 / 硅酸盐熔浆中的分配系数, R代表硅酸盐熔浆 / 硫化物熔体的比值。模拟结果如图1所示。模拟计算表明形成矿体西端、中部及东端的浸染状矿石的硫化物熔离时R值分别介于300 ~ 1000、200 ~ 1000及100 ~ 200之间。不同R的值是导致矿体不同部位浸染状矿石的亲铜元素地球化学特征差异的主要控制因素, 这也表明硫化物熔离成矿作用处于开放的岩浆通道系统内。
此外, 不同部位部分海绵陨铁状矿石的Pd/Ru和Ni/Cu比值变化较大, 这可能与硫化物分离结晶作用密切相关, 因为Pd、Cu在硫化物熔体发生单硫化物固溶体 (MSS) 分离结晶时是不相容元素, 而Ru、Ni是相容元素。因此, 这些元素的比值会随MSS分离结晶而发生改变。这可以利用瑞利分馏公式来定量模拟:Ci=Ci0*Di*F (D-1) (2) , 式中Ci和Ci0元素i在MSS和硫化物熔体中的含量, Di代表元素i在MSS体及硫化物熔体中的分配系数, F代表硫化物发生MSS分离程度。模拟结果如图2所示。模拟计算结果表明西端海绵陨铁状矿石是硫化物熔体经历了35 ~ 70% 分离结晶后的MSS冷却固结而成, 与富铜矿石的分离结晶程度 (60 ~ 80%) 相当 ( 江金进 , 2014) , 而中部和东端的MSS分离结晶程度分别为20 ~ 35% 和0 ~ 20%。矿体不同部位海绵陨铁状矿石的亲铜元素比值差异主要受MSS不同程度的分离结晶作用约束。
6 结论
(1) 1号矿体硫化物的亲铜元素地球化学特征空间上存在显著差异, 这些差异主要受硫化物熔离时R值的变化以及MSS分离结晶的程度的约束。
(2) 硫化物熔离中R值的变化指示了硫化物熔体可能与不同次补充的岩浆发生了反应, 表明金川矿床形成于岩浆通道系统内, 含矿岩体是岩浆通道的组成部分。
摘要：金川矿床为二次熔离-贯入而成, 岩浆通道成矿已成共识。作者利用R值和单硫化物固溶体结晶方程模拟1号矿体铂族元素的空间变化, 指出西端、中部、东端R值 (1001000) 和分离结晶作用 (070﹪) 存在差异, 西端R值和分离结晶程度介于300600和3570﹪, 中部R值和分离结晶程度介于2001000和2035﹪, 东端R值和分离结晶程度介于100300和020﹪。1号矿体中部较高的R值暗示矿体中部可能与岩浆通道有关。
关键词：金川,硫化物熔离,铂族元素,岩浆通道
参考文献
[1]Chen L-M, Song X-Y, Keays, R.R., et al.2013.Segregation and fractionation of magmatic Ni-Cu-PGE sulfides in the western Jinchuan intrusion, northwestern China:Insights from platinum group element geochemistry.Economic Geology, 108:1793-1811.
[2]甘肃省地质矿产局第六地质队.白家咀子硫化铜镍矿床地质[M].北京:地质出版社, 1984.
[3]江金进.金川西岩体铜镍成矿的铂族及半金属元素地球化学及深边部找矿方向探讨[D].成都:成都理工大学, 2014.
[4]Song X-Y, Keays, R.R, Zhou M-F, et al.2009.Siderophile and chalcophile elemental constrains on the origin of the Jinchuan Ni-Cu- (PGE) sulfide deposit, NW China.Geochimica et Cosmochimica Acta, 72:404-424.
矿体特征、矿床成因 篇5
兰道班江铁矿成矿地质特征及矿床成因
通过对马来西亚吉兰丹州兰道班江铁矿地质特征的研究,认为成矿热液来源于中酸性花岗闪长岩体,地层为碳酸盐类,二者发生接触交代作用形成矽卡岩型铁及多金属矿床.
作 者：张治中 ZHANG Zhi-zhong 作者单位：吉林通钢矿业有限责任公司,吉林,长春,130022刊 名：吉林地质英文刊名：JILIN GEOLOGY年，卷(期)：200928(2)分类号：P618.31关键词：铁及多金属矿床 地质特征 兰道班江 马来西亚
矿体特征、矿床成因 篇6
关键词： 洛村铜矿；地质特征；成因探讨；西藏
近年来，围绕西藏冈底斯成矿带系统的开展铜铁多金属找矿工作，迄今为止，先后发现了普夏、新仓、驱龙、甲馬等多个特大型铜多金属矿床，紧邻洛村铜矿也发现有努日、程巴、冲木达等一批铜钨钼中-大型多金属矿床 ，多数伴生金、银，找矿潜力巨大，显示了良好的找矿前景。陕西区研院（2010年）将冈底斯成矿带东段南缘划分出努日-洛村、泽当-通巴、罗布莎、桑阿赛津-城乡、斑果乃-堆随5个成矿远景区[1]。洛村矿床就处于努日-洛村成矿远景区内。
1、区域地质背景
评价区处于于冈底斯火山岩浆弧东段南缘、雅鲁藏布江缝合带北缘及拉萨弧后盆地的南缘，为燕山—喜山期印度板块向北俯冲形成的一个岛弧型火山—岩浆岩带[1]。
区域地层有三叠系碎屑岩、碳酸盐岩建造侏罗一白垄系钙碱性岛弧火山岩夹碳酸盐岩、碎屑岩建造及白奎系含煤碎屑岩、碳酸盐岩及钙碱性岛弧火山岩建造。受区域构造影响， 区域地层总体呈近EW向展布冈[2]。
区域上构造变形强烈，变形样式复杂多样，主要为雅藏布缝合带以及平行缝合带展布的近EW向脆韧性断裂和和NW向的平移正断裂系。EW向脆韧性剪切带所派生的一系列近EW向展布的断裂破碎带和构造裂隙带，为低序次断裂构造，一般延伸1-2.5km，是区内主要容矿构造，控制着近EW向矿体的分布[1]。
图1 洛村铜矿区地质略图
1.第四系冲洪积物 2.下白垩统比马组 3.晚白垩世石英闪长岩
4.矽卡岩 5.铜矿体 6.平移断层
区域上侵入岩主要出露在雅江蛇绿混杂岩之北，为冈底斯火山岩浆弧东段，侵入时代燕山早期至喜马拉雅期。其形成系新特提斯洋向北俯冲、碰撞造山和陆内盆-山构造发展的结果。岩石类型主要有石英闪长岩、石英二长岩等，其展布方向与主构造线方向基本一致。火山岩以燕山期为主，其与侵入岩关系密切，表现出明显的对应关系，在空间上，侵入岩与火山岩有共生的特点，在时间上，侵入岩稍晚于火山岩产出，二者构成同源异相组合特征的冈底斯南缘火山岩浆弧的东段部分。
2、矿区地质特征
洛村矿区主要分布在洛村周围EW长6km、SN宽3.4km的范围内，西侧紧邻努日铜钨矿床，南西约30km为明则铜钼矿床。
2.1赋矿地层特征
矿区出露地层为下白垩统比马组（图1），岩性以蚀变凝灰岩、蚀变晶屑凝灰岩为主，局部夹有透镜状砂岩及灰岩，显示了岛弧型火山岩的特点[3]，受后期岩浆活动的影响，岩石多发生热接触交代蚀变。矿体赋存于晚白垩世石英闪长岩外接触带蚀变凝灰岩及矽卡岩中，成矿物质以Cu为主，而比马组中Cu、Au、Ag含量较其它地层高1.5-10倍，是矿区内最重要的含矿地层。
2.2 矿体地球化学特征
7线岩石测量结果显示（图2），在Cu-1、Cu-2矿体上方出现Cu、Au、Ag、Pb、W、Mo、As、Sn元素组合异常，异常元素套合好，强度高，ω（Cu）峰值7654×10-6，ω（Au）峰值2417×10-9，ω（Ag）峰值10000×10-9，其浓集中心与矿体较吻合，由含铜石英脉引起。此外，在矿体北侧出现另一处浓集中心，其ω（Cu）峰值最高达426×10-6，ω（Ag）峰值最高达5043×10-9，据Cu-1、Cu-2矿体处的异常，推测该异常有可能是另一条与其平行的含铜石英脉所致。
图2 洛村铜矿区7线综合剖面图
1.砂岩 2.凝灰岩 3.铜矿体 4.逆断层
2.3矿体特征
洛村铜矿体（Cu-1、Cu-2）主要产于岩体外接触带蚀变凝灰岩中的构造破碎带中，矿体形态与控矿断裂一致，总体呈近EW向展布，倾角NNE。经TC4、TC5、TC7控制，矿体长度380-470m，厚度1.08-7.56，呈脉状产出。从样品分析结果看，产于断层破碎带中的矿体ω（Cu）平均3.02%；而产于矽卡岩中的矿体ω（Cu）平均0.59×10-2，ω（Au）平均0.53×10-6，ω（Au）平均23.26×10-6，说明成矿物质的富集和后期构造热液叠加改造有密切关系。
2.4矿石特征
洛村铜矿可分为矽卡岩型、热液脉型两种，其矿石特征分别为：
产于矽卡岩中的矿石：棕色、褐黄色粒状鳞片变晶结构，稀疏浸染状和团块状构造。矿石矿物主要有黄铜矿、磁铁矿、黄铁矿；脉石矿物主要有石榴石、方解石和阳起石等。
产于热液脉中的矿石：白色、灰褐色它形细粒结构，浸染状、细脉状构造。矿石矿物主要有黄铜矿、黄铁矿及孔雀石，伴生矿物为自然金、自然银，次生矿物主要为磁铁矿、褐铁矿等。
3、矿床成因探讨
比马组地层为一套钙碱性岛弧火山岩一碎屑岩建造，为本区铜多金属矿的形成提供了丰富的物质来源[4]。
Cu-3号矿体具矽卡岩型特征，矿体的空间分布受地层、石英闪长岩产状及矽卡岩带的控制，因此，矿床具矽卡岩成因； Cu-1、Cu-2号矿体的矿石成分复杂属热液脉型矿石，矿体的空间分布受石英闪长岩体及近EW向展布的断裂控制[5]，因此，矿床具岩浆期后热液成因。热液脉型矿体铜的平均品位远高于矽卡岩，说明富集成矿是岩浆构造热液叠加改造的结果，矿床成因具“多因复成”矿床的特征。
4、结语
洛村铜矿区地处雅鲁藏布江缝合带北缘，具有优越的成矿地质条件，燕山晚期侵位的中酸性小岩体本身及其围岩比马组沉积—火山碎屑岩中的热液石英脉型铜（金）多金属找矿潜力大，而矽卡岩型铜多金属矿产找矿前景也比较看好。
参考文献
[1]张文峰，石卫刚，张为民，等. 西藏乃东地质调查报告[R]. 陕西省地矿局区域地质产研究院，2012.
[2]西藏自治区地质矿产局，区域地质调查报告（地质部分）[R]. 拉萨：西藏自治区地质矿产局，1994.
[3]程力军，李志，刘鸿飞，等. 冈底斯东段铜多金属成矿带的基本特征[J]. 西藏地质，2002，（1）：53.
[4]江善元，林金灯，江化寨，等. 西藏桑日县陈坝铜金矿床地质特征及成因探讨[J]. 地质找矿论丛，2003，（1）56-58.
[5]王少怀，等. 西藏克鲁—冲木达矿集区资源潜力分析及找矿方向[J]. 地质与勘探，2006，（6）36-41.
基金项目：中国地质调查局地质矿产调查项目（编号：1212011086047）
矿体特征、矿床成因 篇7
中条山篦子沟铜矿床中的2号矿体是胡篦型矿床中规模最大、矿化最强的矿体,矿体赋存在特定的地层中,并严格受地层的控制。本文通过对2号矿体底部基性侵入岩的研究,发现2号矿体不仅具备胡篦型矿床沉积变质的特征,而且还具有热液矿床的特征。两种地质作用的叠加,使2号矿体在胡篦型矿床中成为矿化最强的矿体。现就其地质特征和成因作一简述。
1区域地质特征
中条山地区是我国著名的铜矿集中区,也是主要铜矿生产基地之一。铜矿床主要赋存在前寒武系不同地层构造单元之内,矿床类型多样,矿点甚多。已知特大型铜矿床1处,中～大型铜矿床5处,小型铜矿床10余处,矿点及矿化点达数十处。主要类型有铜矿峪型、胡篦型、横岭关型和落家河型四种。胡篦型矿床包括篦子沟、桐木沟、南河沟和老宝滩等矿区(见表1)。
胡篦型矿床主要分布在古陆边缘裂谷坳陷带,早远古宙中条群正常沉积变质建造之内,集中出露在中条山地区中段胡家峪—上玉坡短轴背斜区。铜矿床产在背斜东南翼中条群篦子沟组黑色片岩建造之内,严格受地层层位控制(见图1)。中条群之下为晚太古宙变超钾质火山岩系,构成短轴背斜核部。
1.1 地层
区域内出现的地层主要是前寒武系的中条群和绛县群。中条群主要为陆源碎屑岩、泥质岩及碳酸盐岩等正常沉积建造,并遭受了低～中级变质作用和改造,形成绿片岩相变质岩。含矿岩系包括中条群的余元下组和篦子沟组(见图2)。
余元下组包括钙质云母片岩、黑云石英白云石大理岩、白云石大理岩,篦子沟组包括黑云石英白云石大理岩和黑色片岩。黑云石英白云石大理岩呈褐色、灰褐色,厚层状或条带状构造,花岗变晶结构,为2号矿体主要含矿岩石。
1.2 构造
1.2.1 断层
1)大汉沟断层:
走向近于SN,倾向东,倾角40°左右。为平移正断层,断层破碎带厚约20 m。
2)层间断层:
走向近于SN,倾向东,倾角30°～50°,对矿体有一定的破坏性,属压扭性断裂。
3)走向50°～230°的横断层:
倾向130°～320°,倾角70°左右,属张性断裂,对矿体破坏较大。
4)走向EW向的断层:
倾向北,倾角65°～70°,不甚发育。该组断层有的被辉绿岩充填,水平错距15 m左右,属逆断层。
1.2.2 褶皱
整个矿床赋存在胡家峪—上玉坡短轴背斜的东南翼(见图1),即中条群的余元下组和篦子沟组。余元下组的黑云石英白云石大理岩和篦子沟组的黑色片岩在矿区内重复出现,柔性小褶皱在篦子沟组十分发育。
1.3 岩浆岩
矿区内的岩浆岩主要有两期:一期是前震旦纪的基性火山侵入岩,以岩床状侵入在余元下组的底部。该岩体经区域变质为方柱石黑云母片岩,呈灰黑色,片理发育,以黑云母、方柱石为主,一般含微量黄铜矿或黄铁矿。二期是中条后期西阳河期的辉绿岩,以岩墙状切穿余元下组和篦子沟组各地层。呈灰色,中粒块状,矿物成分以斜长石为主,占50%,次为角闪石,占30%,不含铜矿化。
2矿体地质特征
2.1 矿体形态
2号矿体为细脉浸染型似层状,走向近于SN,倾向80°～140°,倾角25°～50°。矿体主要赋存在余元下组地层中,含矿岩石为黑云石英白云石大理岩和黑色片岩。矿体上盘围岩为篦子沟组的黑色片岩,下盘围岩则比较复杂,主要有黑色片岩、钙质云母片岩和方柱石黑云母片岩(见图3)。
2号矿体规模较大,其走向延长1 250 m～1 300 m,倾向延伸900 m～1 000 m,平均厚度约30 m。矿体形态比较规则,为似层状缓倾斜。
2.2 矿物成分及构造
矿石中硫化矿物以黄铜矿为主,黄铁矿和磁黄铁矿次之,斑铜矿、辉铜矿、闪锌矿含量稀少。氧化矿物有孔雀石、褐铁矿和蓝铜矿。脉石矿物为石英、白云石、方解石、黑云母等。
矿石的主要构造类型有4种:
1)散点浸染状构造:金属硫化矿物呈细粒散漫分布在岩石中。
2)条带状构造:金属硫化矿物沿岩石的层理断续分布。
3)细脉浸染状构造:金属硫化物细脉沿岩石的片理和微裂隙分布,呈不均匀浸染状分布于岩石中。这是矿体最主要的矿石构造。
4)团块状构造:金属硫化物呈团块状分布在岩石中,形成富矿脉。
2.3 矿化特征
2号矿体矿化较强,含铜平均品位达1.66%,但矿化不均匀,品位变化系数较大,属于不规则变化。
从平面上看,矿体上盘矿化较弱,下盘矿化较强。从统计矿区579中段的64条采场数据可以看出,下盘品位明显高于上盘品位(见表2)。单项工程也是如此,如612分段的112电耙道杆,平均品位2.724%,其中上盘品位2.097%,下盘品位3.55%。
从剖面上看,在500 m～600 m标高之间,矿体厚度较大,矿化强,品位高。在600 m以上和500 m以下矿化减弱,厚度减小,品位降低,形成一个中间高,两端低的似透镜体(见表3)。
3篦子沟矿床的成矿机理
3.1 早期原始沉矿阶段
在早元古代古陆边缘的滨海环境中,沉积了富含铜质的陆源碎屑。同时由于海底火山活动频繁,产生大量的火山物质,形成了陆源和火山碎屑的混合沉积,使矿物质得到初步富集。
3.2 基性岩浆岩侵入
在余家山大理岩沉积之后,担山石石英岩沉积之前,钾质基性火山岩以岩床形式侵入到余元下组底部。由于余元下组大理岩岩性活泼,性质坚脆,容易产生裂隙,且其晶粒之间有一定的间隙,于是岩浆热液所携带的铜质就大部分迁移到大理岩中,造成了以脉状矿化为主的热液矿化,使原始矿胚规模变大,品位变富。
3.3 区域变形变质期的改造成矿阶段
在中条群沉积之后,裂谷封闭,随后的褶皱造山(中条运动)变形变质作用及同造山花岗岩的侵位造成的温度场、应变场、静应力场和构造不连续空间为分散的存矿质的再度活化和迁移聚集创造了良好的条件,使已存矿胚和矿源层得到改造、矿化。强烈的区域变质作用,使岩石的矿物成分重新组合,铜质进一步迁移、富集,在有利地段形成具有一定规模的工业矿体。
4矿床成因分析
以前的观点认为方柱石黑云母片岩与胡篦型矿床没有成因上的联系,因为该岩石在矿区地表出露面积小,并且本身又不含矿,与矿体空间关系也不如铜矿峪型和横岭关型那样紧密,故研究较少。但2号矿体却与方柱石黑云母片岩关系密切。方柱石黑云母片岩与矿体相接触的部位,矿体厚度极剧膨大,矿化强烈富集,出现特高品位和富矿脉,说明该岩与矿体形成有内在联系。
4.1 方柱石黑云母片岩的分布及特征
方柱石黑云母片岩呈岩床状侵入在余元下组的底部,与余元下组岩层呈整合侵入接触关系。经岩矿分析,该岩的原岩为变超钾质基性火山岩。根据孙海田的研究,变超钾质基性火山岩位于变超钾质酸性火山岩层之上,原岩变质后,在铜矿峪矿区主要由绿泥片岩和黑云片岩组成,在胡篦型铜矿区内主要为方柱石黑云母片岩和黑云角闪岩。
方柱石黑云母片岩在矿区地表出露很少,但在地表以下规模较大,从700 m标高以下的坑道揭露中均能见到(见图3)。其走向近于SN,倾向50°～90°,厚度约200 m,随倾向向下延伸。
4.2 方柱石黑云母片岩与矿体的关系
1)中条山铜矿与钾质基性火山岩有血缘关系。铜矿峪细脉浸染型斑岩铜矿产于变质花岗闪长岩中,横岭关浸染型铜矿赋存在角闪片麻岩体上下盘围岩中,胡篦型似层状铜矿的主要矿体下盘或附近常有方柱石黑云母片岩、角闪片麻岩。显然,在这些基性岩体内,或岩体附近都可能形成铜矿床。
2)从岩石地球化学特征来看,中条山地区矿区外围同类基性岩中,铜的平均含量在144×10-6～234×10-6之间,高出普通基性岩中铜的平均含量100×10-6的0.5倍～1倍,为形成胡篦型矿床奠定了物质基础。各矿区靠近矿体部分的基性岩中铜的含量明显偏低,如篦子沟矿的方柱石黑云母片岩的铜含量降为86.35×10-6,桐木沟近矿的方柱石黑云母片岩铜含量降为50×10-6。另据山西地科所冀树楷的研究指出,矿区近矿的变基性岩中铜的丰度仅为基性岩中铜平均丰度的15%,这说明近矿的基性岩中铜具有明显的亏损现象,而亏损的铜是在热液活动中被萃取和带出,迁移到附近有利的地层中,富集成矿。
3)从生产勘探的结果来看,在篦子沟铜矿624 m中段,方柱石黑云母片岩侵入在余元下组地层的底部,片理发育,岩体内方解石脉和石英脉发育,含微量黄铜矿或黄铁矿,局部见有黄铜矿、黄铁矿化,呈团块状、细脉状产于其中。说明方柱石黑云母片岩里携带着矿物质。
4)方柱石黑云母片岩与矿体的依存关系。方柱石黑云母片岩侵入在余元下组的底部,它与矿体有着非常紧密的空间关系。在500 m～600 m标高,它与主要含矿岩石直接接触或距离很近,它所携带的铜质矿液能够直接或比较顺利地进入到黑云石英白云石大理岩中,使原先沉积的矿体进一步矿化,厚度增大,形态趋于复杂。而在其他部位,由于钙质云母片岩、黑色片岩的阻碍,方柱石黑云母片岩与主要含矿岩石距离增大,它对矿体的影响减小,矿体的形态和矿化比较规则。
5结语
篦子沟矿床叠加了沉积和火山岩浆热液两种成矿作用,又经历区域变质作用,因此篦子沟矿床应为远火山沉积—热液—变质矿床。
参考文献
[1]孙海田,葛朝华.中条山式热液喷气成因铜矿床[M].北京:科学技术出版社,1990.
[2]《中条山铜矿》编写组.中条山铜矿地质[M].北京:地质出版社,1978.
矿体特征、矿床成因 篇8
叠层山铜银矿点位于索尔库里北山东段铜、银、铅、锌、锑成矿远景区内,处在阿尔金南缘断裂北侧次级断裂构造带中。
1.1 地层
区内出露地层主要为蓟县系金雁山组,分布于测区东部叠层山一带,主要为灰岩、硅质灰岩、白云岩、鲕状灰岩夹千枚岩、板岩、砾岩。其中局部见有铁染硅化灰岩条带,与铜矿关系较为密切。
1.2 构造
区内构造比较发育,阿尔金南缘深大断裂穿过全区,其次为与之平行及斜交的次级断裂。深大断裂走向北北东向,为逆冲-左行走滑-正滑型组合断裂。次级断裂多呈近东西向,局部地段表现为北西向、北西向,基本上沿阿尔金山南麓展布。在测区东侧沿断裂带分布有数条基性岩脉,近东西向产出,受断裂影响多呈大的透镜状顺断裂带产出。在叠层山一带发育有一条近东西向的断层破碎带,破碎带宽数十米,倾向北,产在褐铁矿化硅化灰岩中,基本顺层产出,其中见有铜矿化体4层,与成矿关系极为密切。
1.3 岩浆岩
测区内少见岩浆岩出露,在测区东部叠层山矿点南侧见数条基性岩脉产出,岩性主要为辉绿岩,受构造影响多呈大的透镜状产出。测区南侧阿尔金深大断裂以南大通沟北山一带发育有花岗岩体、花岗闪长岩、闪长岩等。测区北侧喀腊达坂一带亦见该类杂岩体出露。
1.4 地球化学异常特征
经1∶50 000水系沉积物测量工作,在叠层山一带圈定了综合异常,该异常面积较小,仅有7.63 km2,异常形态为椭圆形,元素组合铜、银、锑,较为简单,三元素套合较好,其中铜、锑具三级质量浓度分带,银具二级质量浓度分带,铜、银异常面积较小,锑异常面积较大,铜极大值为579×10-6,银极大值为882×10-9,锑极大值为235.92×10-6,与叠层山铜银矿非常吻合。异常区内出露地层为侏罗系金雁山组灰岩、硅质灰岩、白云岩。
2 矿区地质概况
含矿地层主要为蓟且系金雁山组,主要为灰岩、硅质灰岩、白云岩、鲕状灰岩夹千枚岩、板岩、砾岩。其中局部见有铁染硅化灰岩条带。
2.1 地层
1)灰岩。灰岩在区内大面积分布,岩石呈灰-深灰色,泥晶结构,致密块状构造。岩石多呈中-薄层状,中夹灰黄色泥灰岩透镜体及角砾状灰岩透镜体。
2)铁染硅化灰岩。铁染硅化灰岩呈带状展布于测区中部,带宽约200 m,为区内控矿带,岩石表皮呈红褐色,新鲜面呈深灰色,地表局部出露孔雀石化。具明显的褐铁矿化、碳酸盐化,矿化部位局部硅化十分强烈。
3)千枚岩。千枚岩呈层状夹于灰岩中,厚约100 m,岩石呈灰色、灰黑色,千枚状结构,片状构造。中夹薄层状的炭质千枚岩夹层。
4)绿泥片岩。绿泥片岩分布于测区北中部,呈带状展布,岩石呈灰绿色、绿色,鳞片变晶结构,片状构造。多与千枚岩呈互层状产出。
2.2 构造
区内地层总体呈单斜层状产出。断裂构造见有两条,为阿尔金断裂之次级断裂。一条为走向北东南西的逆断层,分布测区东南部,长2 500 m,产状132°∠65°;一条为顺灰岩层面分布的逆断层,分布于测区中部,长约700 m,产状36°∠40°,该断层为区内的控矿构造。褶皱构造在区内表现为岩层的波状起伏,使地层产状变化较大。
2.3 岩浆岩
区内未见岩浆岩出露。
3 矿体特征及矿床成因
3.1 矿体规模及产状
矿体产于蓟县系塔昔达坂群金雁山组铁染硅化灰岩中,受灰岩层间破碎带控制。经4个槽探、硐探工程,圈定铜银矿体4个。地表工程以60~80 m,间距控制矿体,深部以延伸40 m控制矿体,经深部硐探工程控制,矿体在走向和倾向上变化较大,且其厚度有向深部变窄的趋势。
Ⅰ号矿体分布于顺层产出的挤压断层中,由4个地表工程和3个深部硐控工程控制,矿体长510 m,平均厚5.11m,产状340°∠50°~345°∠48°;由黝铜矿化、孔雀石化、兰铜矿化硅化灰岩组成,铜品位一般0.59%~8.19%,最高20.00%,平均品位2.43%,银平均品位78.77 g/t。
Ⅱ号矿体分布Ⅰ号矿体北约20 m处,由4个地表工程和1个深部硐探工程控制,矿体长510 m,平均厚4.4 m,产状340°∠50°~20°∠48°;由黝铜矿化、孔雀石化、兰铜矿化硅化灰岩组成,铜品位0.40%~9.75%,最高品位13.60,平均3.45%,银平均品位109.01 g/t。
Ⅲ号矿体分布于Ⅱ号矿体北约30 m处,由地表单工程控制,矿体长200 m,厚0.84 m,铜品位0.85%,产状340°∠40°。
Ⅳ号矿体位于Ⅱ、Ⅲ号矿体之间,由地表单工程控制,矿体长200 m,视厚0.95 m,产状355°∠42°,铜品位0.80%由黝铜矿化、孔雀石化、兰铜矿化硅化灰岩组成。
矿区Ⅰ+Ⅱ号矿体平均品位Cu 2.82%。矿体的产状变化与地层的产状变化相一致。在硐探工程中发现矿体产状变化较大,显示该矿体受褶皱构造影响变形较大。
3.2 矿物组分和结构及构造
含矿岩石为孔雀石化硅化灰岩。主要矿石矿物为黝铜矿、孔雀石、兰铜矿,质量分数约5%~10%。最高可达15%~20%,偶见质量分数达20%~30%者。脉石矿物主要为方解石,呈细脉状沿岩石裂隙分布,质量分数约80%~90%。矿石矿物有2种,氧化矿石和原生矿石。
氧化矿石呈孔雀绿色、蓝色,主要为孔雀石、兰铜矿。孔雀石多沿岩石裂隙分布,亦有呈细脉状分布者;兰铜矿多呈细脉状、网脉状分布,少数沿岩石裂隙分布。二者质量分数一般3%~8%,最高可达15%。主要分布于地表。
原生矿石呈深灰色,为黝铜矿,泥晶结构,致密块状构造。多呈网脉状、细脉状分布,少数呈浸染状分布。在深部工程中原生矿比例增大。
3.3 矿床成因分析
某金矿地质特征及矿床成因 篇9
河南境内某金矿区大地构造位置位于秦岭构造带北秦岭构造亚带。
1. 区域地层
区域内出露地层由老到新主要为古元古界秦岭群石槽沟组 (Pt1s) 、古元古界秦岭群雁岭沟组 (Pt1y) 、下古生界二郎坪群火神庙组 (Pz1h) 、下古生界二郎坪群大庙组 (Pz1d) 、上古生界二郎坪群小寨组 (Pz2x) 、中生界三叠系延长群 (T3y) 。
(1) 下古生界二郎坪群火神庙组 (Pz1h) 。分布于矿区中部和北东部边缘。为弧后盆地强烈扩张时期出现的一套基性—中酸性的火山沉积岩系。该组地层分为上、中、下三个岩性段。上部岩性段以变细碧岩为主, 矿物成分主要有钠长石、斜长石、角闪石;中部岩性段细碧岩与细碧凝灰岩互层产出, 为矿区主要的含矿层位, 下部岩性段以基性熔岩为主, 岩性为细碧岩。
(2) 下古生界二郎坪群大庙组 (Pz1d) 。分布于矿区北部。为弧后盆地活动晚期深水—半深水构造洼地中出现的一套类复理石建造。岩石类型常见硅质岩、大理岩、变质砂岩、石英角斑岩等。
(3) 上古生界二郎坪群小寨组 (Pz2x) 。分布于矿区的南部。该组地层为弧后盆地扩张初期形成的一套以陆缘碎屑岩为主体的沉积岩系。下部为变质砂岩、粉砂岩, 向上逐渐过渡为绢云母石英片岩、二云母片岩, 上部为斜长角闪岩、变粒岩等。
2. 区域构造
本区构造复杂, 褶皱、断裂发育, 区域构造线呈北西西向展布。
(1) 褶皱。区内主体褶皱为大庙—青山倒转向斜。两翼倾角35°~80°, 向斜核部由大庙组、两翼为火神庙组组成。轴面南倾, 呈单向同斜状展布。
(2) 断裂。区域构造以断裂构造为主。南部为朱夏断裂, 为一主要断裂。北部有瓦穴子断裂, 中部有多条次一级的韧性剪切变质带, 构造条件对成矿较为有利。
3. 岩浆岩
区域上岩浆活动频繁, 岩浆岩发育较齐全, 分布较广。自加里东期到燕山期各期次几乎都有。
4. 变质作用
本区二郎坪群和小寨组, 属绿片岩相—低角闪岩相中低温中低变质相系。其代表性矿物组合为:钠长石、绿帘石、次闪石、绿泥石。根据同位素地质年龄、变形与变质的关系等分析, 本区主要经历了中晚元古期和加里东-华力西期两期区域变质作用。加里东-华力西期是二郎坪群、小寨组的主要变质期。
二、矿床特征
该金矿床属于构造蚀变岩型金矿, 矿体形态、产状严格受含金破碎带控制, 矿体厚度较稳定。
1. 含金破碎带特征
通过前期的地质工作, 在矿区共发现含矿构造破碎带9条。由现阶段勘查结果表明, 矿区有价值的金矿 (化) 体都与韧性剪切带有关, 赋存于韧性剪切变质带的附近。含矿构造破碎带主要由构造角砾岩、蚀变岩组成。呈灰-灰绿色, 地表氧化较强者呈褐红色。角砾成分一般为硅质板岩、细碧岩, 砾径5~10cm, 最大者超过40cm。含矿构造破碎带宽一般为0.2~1.3m。
2. 矿体特征
对F1、F2两条矿化较好的含金破碎带进行了矿体圈定, F1共圈出金矿体4个, F2共圈出金矿体3个。金矿体规模小, 形态呈薄脉状, 产状与含金构造带基本一致, 矿体厚度较稳定, 真厚0.28~0.86m, 平均0.68m。品位1.15×10-6~9.35×10-6, 平均品位3.32×10-6。矿体规模较小, 单矿体长40~480m, 垂向延深50~160m。估算 (333) + (334) 金资源量569.23kg。现将F1-Ⅱ、F1-Ⅳ这两个规模较大的矿体特征分述如下。
(1) F1-Ⅱ矿体。F1-Ⅱ号矿体分布在矿区西部的上庄一带, 矿体受F1含金破碎带控制, 矿体由两个沿脉坑道控制, 走向长480m, 垂向延深160m。倾向205~220°, 倾角53~54°。垂直纵投影图上矿体形态呈不规则多边形, 在矿体的中部地表出现一段无矿天窗 (走向长约120m, 倾向延深约85m) 。矿体真厚度0.56m。厚度变化系数37%, 厚度稳定。赋存标高640~814m, 埋深0~160m。矿体中单样品位极值为2.27×10-6~7.09×10-6。矿体平均品位为3.74×10-6, 品位变化系数为46%, 品位分布均匀。估算金资源量 (333) + (334) 类268.54kg。
(2) F1-Ⅳ矿体。F1-Ⅳ号矿体分布在矿区东部一带, 矿体受F1含金破碎带控制, 矿体由三个探槽和一个平硐控制, 走向长480m, 垂向延深115m。倾向206~210°, 倾角46°~52°。垂直纵投影图上矿体形态呈不规则多边形。矿体真厚度0.64m, 厚度变化系数4%, 厚度稳定。赋存标高790~1110m, 埋深0~110m。矿体中单样品位极值为1.15×10-6~5.09×10-6, 变化系数为83%, 品位分布较均匀。矿体平均品位为2.48×10-6, 估算金资源量 (334) 类148.72kg。
3. 矿石质量
(1) 矿石物质成分。根据岩矿鉴定, 矿石中主要金属矿物为黄铁矿、次要矿物为黄铜矿、褐铁矿, 少量至微量方铅矿、自然金、银金矿和自然银, 铜、铅、银组分含量低, 不具综合利用价值。非金属矿物以石英为主, 约占40%~80%, 少数达80%以上;方解石占5%~10%, 矿石金品位越高碳酸盐越低。另外还有钾长石、绿泥石、绿帘石、斜长石、绢云母、黑云母等, 副矿物为磷灰石。
矿石化学组分主要有Mg O、Ca O、Si O2、K2O、Na2O等;金属组分有Cu、Pb、Fe、Ag、Au等。本区矿石中金矿物主要为自然金, 主要以单矿物形式赋存于脉石中, 次为黄铁矿、黄铜矿中。以填隙金为主, 少量包体金。自然金呈金黄色, 强金属光泽, 延展性极好, 其色泽强弱与金的含量比有关。形态以粒状、片状为主, 次为长条状、枝杈状、根须状等, 主要与石英、黄铁矿、黄铜矿及云母连生。
(2) 矿石结构构造
1) 矿石结构
根据肉眼观察及镜下鉴定, 矿石有三种结构: (1) 半自形—它形粒状结构:矿石主要由黄铁矿组成, 其中黄铁矿呈半自形、它形粒状分布; (2) 碎裂结构:早期形成的石英、黄铁矿晶体往往被后期构造运动破碎、错裂; (3) 蚀变、充填交代结构:早期形成的石英、黄铁矿等矿物颗粒被细粒黄铁矿、方铅矿、闪锌矿及后期蚀变矿物交代、充填所形成。
2) 矿石构造
本区矿石主要构造为致密块状构造、浸染状构造、碎裂构造、角砾状构造, 次为细脉浸染状构造、交错微细脉状构造。
三、矿床成因分析
矿区位于北秦岭加里东构造带的中段, 夹持于朱阳关-夏馆区域性大断裂与瓦穴子-乔端大断裂之间, 成矿条件非常有利, 区内次级断裂 (韧性剪切变质带) 是矿区内主要成矿部位和赋矿空间。
1. 地层条件
矿区内出露地层为早古生代二郎坪群, 根据高庄金矿的有关资料表明:变中基性火山岩金的含量 (6.24×10-9) 是北秦岭构造带中金的区域背景值 (2.8×10-9) 的两倍多。由此可知, 大庙组底部及火神庙组的中基性火山岩为金的富集起到了提供物源及场源的作用。
2.构造条件
该区金矿体主要受构造的控制。朱夏断裂从矿区南侧通过, 它不仅在区域构造演化上具有重要意义, 而且在金矿成矿上也是一条重要的金矿成矿带, 尤其是红石崖—前坪韧性剪切变质带从工作区的中心通过, 这条韧性剪切变质带不仅是矿液运移通道和贮集场所, 控制金矿床的产出、形态和规模, 而且更为重要的是其本身的韧性剪切动力即是地层中Au等成矿物质活化、迁移、富集的主要动力。在这条韧性剪切带内, 目前发现的金矿床也较多, 如高庄金矿、蒿坪金矿、湾潭金矿等。该区的含金破碎带大多都赋存于该韧性剪切带内或边缘。
3.岩浆岩条件
晋宁磷矿矿床地质特征及成因探讨 篇10
1 矿区地层
2 矿区构造
矿区属养白牛向斜一级构造-王家湾向斜西翼, 总体构造为一走向近南北、向东倾的单斜构造, 因逆冲断层影响, 部分地段发育成小型褶皱, 主要褶皱有小白龙-长冲箐背斜、小马碾向斜。区内断层比较发育, 主要在近南北向、北东向和北西向三组, 偶见东西向断层。以近南北向断层为主, 该组断层属逆层性质, 倾向东, 构成矿区断裂构造的主体格架, 其余方向断层常切割该组断层。受断层及伴生小褶皱影响, 区内含矿地层局部复杂化。区内构造对矿体影响程度中等。
3 矿体地质特征
晋宁磷矿属浅海-滨海相沉积大型磷块岩矿床, 矿体主要赋存于寒武系下统梅树村组 (1m) 第三、第二岩性段中, 矿层产状与上覆、下腹地层一致, 形成较为稳定的单一矿层。矿体 (层) 露头走向总体由北向南呈带状分布, 倾向东-北东的单斜构造地层。区内磷矿层特征为:矿层中部为品位较高的致密状磷块岩夹硅质磷块岩, 其矿石P2O5品位较高, 主要为Ⅰ品级矿体;该矿层上、下均为含砂白云质磷块岩, 矿石P2O5品位稍差, 主要为Ⅱ、Ⅲ品级矿体;各品级矿体之间沉积层较为稳定, 物质组份渐变, 品级过渡, 零星分布有扁豆状夹石。
4 矿石质量特征
矿石物质组成:矿区磷矿石属白云质磷矿岩, 矿物组份简单。其矿石矿物磷酸盐矿物99%为非晶质的胶磷矿, 而隐晶磷灰石、氟磷灰石及次生的银星石少, 脉石矿物有白云石、有机泥质、粘土矿物、石英、玉髓、黑云母、蠕绿泥石、绢云母、黄 (褐) 铁矿、白云母, 微量斜长石、锆石、电气石。
矿石结构:主要为粒状 (或团粒) 胶体结构, 少量碎屑状、生物碎屑结构。
矿石构造:主要块状构造、层纹状构造, 少量为结核状及麻点状构造等。
矿石类型:根据矿石化学成分分含量, 将磷矿石划分为硅质及硅酸盐型亚类矿石, 少数地段属混合型亚类矿石。自然类型:根据矿石物质组份及构造不同, 共分为致密块状磷矿岩、层纹状含砂质白云质磷块岩、含砂质白云质磷块岩、含水云母磷块岩、层纹状含粉砂含水云母硅质磷块岩。成因类型:按颗粒与填隙物间的关系相应分为:团粒磷矿岩、微晶团粒磷矿岩等。
5 矿床成因探讨
5.1 早寒武纪古地理
晚震旦纪末, 随滇东地区普遍上升, 本区成为滨海地带, 灯影组顶部遭受轻微剥蚀。
早寒武纪, 范围广泛的海侵发生。海水由印度洋北侵, 首先进入滇东南海槽, 然后抵滇中古陆, 经开远海峡, 进入滇东, 形成滇东海槽。尔后继续北上, 至滇东北与上杨子海盆相连。滇东海槽因而由南向北逐渐开阔。晋宁磷矿区属滇东海槽的浅海区, 处于开远海峡与滇东海槽的接合部, 西有滇中古陆, 东为牛首山古岛, 北东则有澄江水下高地相邻。因此矿区一带实处于一个四周高、中间低的海洼区。海水经开远海峡向北运移, 进入滇东海槽时, 由于海水变深, 海面逐渐开阔, 流速减慢, 携带能力减小, 海水中粒度较大的胶磷矿凝体及陆源碎屑有了沉积的机会。另在海洼区底部, 形成滞流带见图2。带内水深而静, 氧气不足, 属还原环境, 炭质高的黑色泥质岩、黑色燧石得以形成。当富含磷质的深部海流在由南向北的运动中, 遇到“澄江水下高地”, 受阻而分流。一向北东流逝;二向西偏转;三沿海底斜坡向上流动。后两者造成深部海流的上升。当温度低、富含磷和CO2的深部海水上升到陆缘带时, CO2不断向浮游植物光合带扩散, 同时温度升高, 使CO2分压力减小, 磷酸盐在海水中的溶解度因而随之降低, 逐步达到饱和状态, 在陆缘带50-200米深的斜坡上沉积了磷块岩矿床。由于机械分异作用及生物化学作用的结果, 由海洼向浅滩方向依次出现黑色炭质岩→磷块岩→白云岩→含燧石白云岩的岩性组合。
早寒武纪早期, 继梅树村期的沉积以后, 海水继续由印度洋北侵至滇东海槽。此时本矿区海底地形平坦, 为稳定的浅渔, 沉积环境由弱氧化向弱还原递变, 在形成含海绿石磷块岩、泥质岩后, 普遍沉积了厚几米-30米的筇竹寺组黑色炭质页岩。随后, 康滇古陆东南一带上升, 滇池-杞麓湖一线以西露出海面。本矿区也随之隆起成陆, 从而结束了早寒武纪的沉积。
5.2 磷块岩岩相的分布特征
晋宁磷矿区有两种类型的磷块岩相:粘土质磷块岩相和白云质磷块岩相。前者主要伴生矿物为水云母, 局部为蠕绿泥石、黑云母。后者主要伴生矿物是白云石。本矿坑属白云质磷块岩相。
白云质磷块岩相岩性组合, 可分两个小的沉积旋迥:梅树村组第一段-第二段为第一旋迥;第三段-第四段为第二旋迥。第一旋迥由下至上, 黄铁矿、有机质、白云石基质含量逐渐减少, 胶磷矿、砂粒增多, 岩石由黑色变成深灰色, 顶部沉积了含砂白云质磷块岩、含硅质磷质结核的层纹状白云质磷块岩及胶磷矿呈团块状、碎屑状的磷块岩。第二旋迥起始于梅树村组第三段下部含少量黄铁矿的硅质磷块岩和致密块状磷块岩, 向上由于水动力增强, 粗砂粘和白云石砂、团粒及生物碎屑增多, 沉积了含砂白云质磷块岩, 再上海水更浅, 形成与外海沟通的湖相沉积-含锰泥质白云岩。两次沉积旋迥, 均表现了还原-弱还原的沉积环境。
5.3 梅树村组岩性、矿石结构、构造的指相关系
梅树村组岩性主要为磷块岩, 占55-68%;次为含磷白云岩, 占18-31%;白云岩, 占13-14%。
1) 磷块岩中胶磷矿多为粒状 (或团粒) 结构, 少数为鲕状及生物碎屑结构, 粒径相当于粉-细砂级, 常含粉-细砂级的陆源碎屑物质。此结构特征说明: (1) 水动力搬运弱, 不能携带粗砂级的内外碎屑; (2) 海水的上下动荡不强, 难以形成鲕粒, 反使胶磷矿凝聚到粉-细砂级颗粒沉积, 反映了水动力不强的沉积环境。
2) 磷块岩中一般发育水平层理、微波状层理, 层面有冲刷凹坑、波痕。水平层理反映了海水平静或微弱水流中的缓慢沉积作用。微波状层理及层面特征表明, 沉积作用发生于波浪和水流可从波及的地区。
3) 磷块岩中层纹构造反应了沉积环境的弱动荡, 沉积物质受间歇性水流作用, 水动力条件强弱周期性更替, 使沉积物颗粒时大时小相间聚集。
4) 含磷白云岩、白云岩普遍具水平层理, 属平静环境中的沉积。
因此梅树村组岩性、矿石应属潮下低能-高能带的陆棚沉积物, 形成深度为50-200米。
5.4 磷块岩的矿物组合对沉积环境的关系
1) 磷块岩富集在白云质碳酸盐岩、粘土岩相中。矿石中除胶磷矿外, 还含大量的白云石及粘土矿物 (如水云母) , 不含反映高盐度的天青石、石膏等膏盐矿物, 而且矿石中含有正常海相化石。因此磷块岩形成于有少量陆缘碎屑物的正常盐度的浅海区。
2) 据资料水云母可在任何碱度的介质中形成, 白云石在p H>8.3沉积, 磷酸钙在p H为7.7-9.7中沉积。这三者共生, 应具有p H>7.7的碱性条件。并且磷矿层顶底板中夹硅质条带。这种硅质条带系碱性条件下沉积的硅酸钠经成岩后生变化而成。可以认为磷块岩是在碱性条件下形成的。
3) 磷块岩存在于含黄铁矿的黑色泥质岩和白云岩中。前者形成于还原环境。后者在氧化或还原环境中都可出现。因此介质的Eh值对磷块岩形成的影响不很显著, 但还原-弱还原环境似乎更为有利。
4) 本区磷矿石中生物碎屑稀少, 胶磷矿的形成与生物的直接作用关系不大, 主要是生物化学作用, 洋流上升成矿更易解释本区磷块岩矿床的形成机理。磷矿石中的白云石在温热、干燥气侯条件下形成, 水云母也喜温热。这种温热、干燥的气侯利于海水的蒸发, 加速海盆深部富含磷质的冷水上升, 是磷块岩形成的古气侯条件。
摘要：滇东沉积磷块岩矿床是云南省重要的磷矿石资源基地, 晋宁磷矿位列其中, 晋宁磷矿矿区位于康滇地轴东南侧、昆明凹陷西缘, 王家湾向斜西翼。本文主要阐述了矿区地质、矿床地质特征、矿石结构构造、矿石类型, 并对成矿环境和矿床成因作了深入分析和探讨。
关键词：地质特征,矿床成因,磷块岩
参考文献
[1]云南省晋宁县晋宁磷矿八、九号坑磷矿勘探报告[Z].
[2]高春海.大峪口磷矿床地质条件及矿床特征分析[J].现代矿业, 2009, 9 (9) :60-62.
[3]陈文林, 李连松, 周湘志.青海平安上庄磷矿床地质特征及成因探讨[J].四川地质学报, 2007, 12, 27 (4) :269-273.
矿体特征、矿床成因 篇11
关键词：龙头矿区； 石墨矿床 ；地质特征 ； 成因
1.概述
龙头矿区地处河南省西峡县城西17km，隶属西峡县丁河镇和淅川县毛塘乡。其西安80直角坐标系拐点坐标为：1（3687905，19521626）；2（3687917，19526316）；3（3686992，19526319）；4（3686986，19523991）；5（3683289，19524000）；6（3683284，19521671）。
矿区是河南省有色金属地质矿产局第三地质大队，于2013年承担的省地勘基金铁矿普查项目区①。通过填图、高精磁测，发现多个点状、两个带状磁异常，一个铁矿化带。但前者规模小，后者品位低，找铁矿效果不佳。进一步工作中，在矿区中南部追索出4条石墨矿带。施以激电剖面、激电测深、槽探、钻探、采样检测等手段，经综合研究，圈出石墨矿体21个，共估算出石墨资源量（333）+（334）？矿石量20693158.2吨，石墨矿物量1253968.59吨，平均品位6.06%。为一大型石墨矿床。
2.矿区地质特征
2.1 地层
矿区内分布地层主要为陡岭群变质杂岩系。由北向南，自老至新分别为瓦屋场组（Pt1w）、大沟组（Pt1d）。瓦屋场组：黑云斜长混合片麻岩、混合质斜长角闪片麻岩及眼球状混合岩、大理岩夹透闪变粒岩。大沟组：混合角闪斜长片麻岩、黑云斜长混合片麻岩、斜长角闪条带状混合岩夹石墨片岩、大理岩、石英岩等。其普遍受到以低角闪岩相为主的区域动力热流变质作用，变形较复杂。大沟组与瓦屋场组呈断裂接触，与上覆中元古界震旦系姚营寨组呈不整合接触。
2.2 构造
矿区总体为一单斜构造，次级断裂构造发育。主要的断裂有：
F1断层：分布于矿区北部，区内断续出露长3000m，宽2-3m， 呈北西向展布， 产状200～230°∠60-70°，是区内瓦屋场组与大沟组的断层接触带。
F2断层：分布于矿区北西部，区内出露长度约为650m，总体产状195～220°∠40-60°；地表出露较短， 切割晋宁期斜长花岗岩（γo22）岩体、加里东期闪长岩（δ3）岩株。
F3断层：分布于矿区北西部，区内及周边出露长度約为2100m，总体产状210～240°∠50-60°；地表切割晋宁期斜长花岗岩（γo22）岩体。
F4断层：分布于矿区南西部，区内出露长度约为3000m，总体产状210～230°∠40-60°；地表切割晋宁期花岗闪长岩（γδ22）岩基， 切割并推移加里东期闪长岩（δ3）。
2.3岩浆岩
矿区岩浆岩分布广泛。矿区北东、北西边缘有晋宁期基性——超基性岩岩株、岩体。北东角有晋宁期石英闪长岩大型岩体。南部、北西部有晋宁期花岗闪长岩、斜长花岗岩岩基、岩体。北中部有加里东期闪长岩、石英闪长岩岩株、岩枝。东部边缘有燕山期花岗斑岩岩株。
3.矿床地质特征
3.1矿体特征
3.1.1矿体的形态、规模、产状
矿体基本呈层状、似层状产出，个别矿体呈透镜状。主要矿体Ⅱ—1、Ⅱ—2、Ⅱ—5长分别为1100米、1040米、2060米，大于1000米，属大型矿体；Ⅱ—6、Ⅲ—1长分别为1000米、700米，介于1000—500米，属中型矿体。故矿区矿体规模为大、中型。主要矿体在平面、剖面上连续性好、延伸大。最大赋存标高671米，最小200米；最大埋深373米。主要矿体的产状为：倾向35°、倾角65°左右。各矿体的形态、规模、产状见（表1）。
3.1.2矿体的厚度、品位变化特征
矿体走向上有膨大变厚、收缩变薄的现象，主要矿体厚度变化系数为40—70﹪，较稳定；倾向上厚度没有明显变化，稳定。
矿体走向上品位随厚度变化而变化，一般是厚度增大品位升高，反之品位降低，主要矿体品位变化系数为40—70﹪，较稳定；倾向上品位没有明显变化，稳定；沿厚度方向，由顶板至底板品位增高。
各矿体厚度、品位变化系数见（表1）。
3.2矿石质量
3.2.1矿石的结构、构造
赋矿岩石为石墨片岩、含石墨片麻岩、斜长角闪片麻岩。矿石为微细—细粒鳞片变晶结构，片状、片麻状、条带状、块状构造。
3.2.2矿石的物质成分
矿石的矿物成分为石墨及少量褐铁矿、磁铁矿、黄铁矿。脉石矿物为石英、方解石、斜长石、角闪石等。
3.3矿体的围岩与夹石
矿体顶、底板围岩皆为斜长角闪片麻岩。矿体与围岩界线较明显。矿区总体夹石较少，对矿体影响不大。
4.成因浅析
矿体均赋存于古元古界陡岭群大沟组变质岩系，岩性为石墨片岩、含石墨片麻岩、斜长角闪片麻岩等，其顶底板也是这些岩石，是一套典型的变质岩系含矿建造。
区内矿体基本呈层状、似层状产出，产状与围岩片理及区域构造线一致。石墨呈微细——细粒鳞片状分布于脉石矿物颗粒间，沿片麻理出现。矿体中可见石墨聚集成的条带或条纹等原始层纹构造。这说明石墨矿质来源于地层中的变质岩类。
矿体与围岩界线明显。矿体出露严格遵循V字型法则。这表明矿床具明显的层控特征。
矿石的矿物成分简单而稳定，矿石中脉石矿物组合与围岩中的造岩矿物相似，在全区广泛分布。目前，矿区已估算的石墨资源量（333）+（334）？矿石量20693158.2吨，石墨矿物量1253968.59吨，是依照旧规范，按露采比标准1：4施工钻孔而求得的。若改依现行规范，按露采、坑采标准设计和施工钻孔，倾向上可大大增加资源量。若再考虑到多个矿体走向上在区域的膨大、延伸，则矿床的资源量可能达到特大型矿床。
综上所述，认为本区石墨矿床成因是片岩、片麻岩区域变质型晶质石墨矿床。
参考文献：
[1]中国有色金属工业总公司河南地质勘探公司科研室.河南省秦岭—大别山地区有色金属矿床成矿远景图说明书.[R].1984.
[2]河南省地质局区调队.豫西南淅川——西峡县1：50000区域地质调查报告.[R]1971——1975.
[3]河南省淅川县毛堂乡老沟村石墨矿资源储量报告.[R].2012..
矿体特征、矿床成因 篇12
7901矿床位于秦岭褶皱系礼县—柞水冒地槽褶皱带西段中部, , 地处秦岭东西向构造带与天水—武都隐伏基底深断裂的交汇复合部位。
矿区出露地层主要有中泥盆统舒家坝群 (D2S) 和中石炭统中川组 (C2z) 。舒家坝群分布于罗坝、崖湾以北, 区内仅出露第二岩性段 (D2S2) , 在罗坝以北组成复式背斜两翼。中石炭统中川组总体呈北西、北西西向展布, 为一套碎屑岩夹碳酸盐岩建造的海相沉积岩系, 组成石家河坝复式向斜。中川组第二岩性段 (C2z2) 、第三岩性段 (C2z3) 为金、铀主要赋存层位, 第三岩性段第一亚层 (C2z3-1) 为中川铀矿床主要含矿层位。
中石炭统铀含量为3.6×10-6, 未构成明显的铀源层。下白垩统和第三系为红色陆相碎屑岩建造, 分布矿区北部和东部。
矿床处于近东西向的洮坪—礼县断裂与北西向罗坝—田家河断裂带构成的倒“入”字形构造的夹持部位, 在夹持区内有中川岩体及石炭、泥盆纪地层。夹持区内断裂、褶皱构造发育。中川岩体外围的近东西向断裂破碎带、东外带的弧形破碎角砾岩带, 以及岩体内呈等间距产出的北北东向碎裂蚀变带构成区内构造基本格架, 如图1所示。中川矿床产于东外带弧形构造西侧的近南北向断裂中。褶皱构造主要有石家河坝复式向斜。
区内岩浆活动比较强烈, 以印支期中川花岗岩为主体, 呈等轴状岩基产出。中川岩体由外而内为中粗粒斑状黑云母花岗岩 (γ51-3) 、中粒含斑黑云母花岗岩 (γ51-4) 、中细粒黑云母花岗岩 (γ52) , 三者组成同心环状 (图1) 三次花岗岩为同源岩浆活动产物, 岩石类型属二长花岗岩, 岩石化学类型为富硅偏碱铝过饱和, 钾大于钠。
2 矿床地质特征
2.1 地层、构造与岩浆岩
矿床位于中川岩体以东, 处于石家河坝复式向斜的北翼西端。出露地层均为中石炭统浅变质岩系, 共分9层, 其中C2z2-3-2、C2z3-1-1为含矿层。
主要构造线呈北北东向及北西西向展布 (图1) 。矿床内断裂构造极为发育, 以切层构造为主。按断裂方向主要分为北北东、北北西及东西向。其中F5为主要含矿构造, 其它仅见零星矿化。断裂带具膨胀、收缩、分支复合特征。构造带中段宽度最大达6m, 最小宽度0.3m, 平均宽度0.7～1.0m。
矿床西部为中川复式岩体。矿区内热液活动强烈, 以细脉及网脉充填形式为主, 交代微弱。围岩蚀变主要有黄铁矿化、硅化、高岭石化, 其次有碳酸盐化。黄铁矿细脉、黄铁矿-沥青铀矿细脉与铀矿化关系密切。
2.2 含矿层位及含矿岩石
2.2.1 含矿层位
矿床主要含矿层位为C2z3-1-1和C2z2-3-2。前者为含炭石英砂岩夹炭质板岩;后者为含炭石英砂岩与炭质板岩互层。含矿层位均为含水 (透水) 层, 富含黄铁矿、炭质、褐铁矿、粘土矿物等还原剂和吸附剂。
2.2.2 含矿岩石
主要含矿岩石有蚀变构造角砾岩、长石石英砂岩、含炭石英砂岩, 局部地段在炭质板岩和条带状砂质板岩中亦见铀矿化。
3 矿体特征
3.1 矿体的展布特征
本矿床共探明工业矿体百余个, 除4号矿体出露地表外, 其它均为盲矿体。矿体分布在东西长500m, 南北宽360m的范围内。成矿垂幅达287m, 主要集中在1800～1900m标高上。矿体的展布受层位和断裂构造的联合控制, 主要矿体分布于F5断裂构造带内及上下盘0～20m范围的含炭砂岩内, 如图2所示。
矿体受构造控制可分为北北东向、北西西向、北西向3组。以北北东向矿体为主。
北北东组, 主要受F5断裂构造带控制, 矿体产于构造带上、下盘, 成串珠状矿体群。矿体形态复杂, 呈透镜状、扁豆状, 大部分矿体规模不大, 一般长仅40m, 宽3.5m, 深40m。最大的主矿体为17号矿体, 长150m, 宽8m, 深达145m。矿体产状与F5构造基本相同。
3.2 矿体厚度、品位变化规律
矿床内主要矿体有9个, 其储量占矿床总储量的77.16%, 其中以17号矿体最大, 占矿床总储量的30%。矿床内主要矿体的厚度变化系数为0.84-0.94, 属于厚度不稳定矿体。矿体品位变化系数介于0.41-0.57之间, 表明矿体矿化较均匀。这也是淋积型矿体的特征。
3.3 矿石结构构造
矿石构造比较简单, 以细脉状、角砾状构造为主, 其次是细脉浸染状、浸染状。矿石结构以胶状为主。沥青铀矿或残余铀黑分布于构造角砾岩的胶结物中, 呈微细的网状或脉状穿插胶结构造角砾。
3.4 铀的存在形式
本矿床铀的存在形式以铀矿物和分散吸附型铀为主。
主要铀矿物有沥青铀矿、残余铀黑、再生铀黑、超显微状铀矿物, 其次有钙铀云母、水硫铀矿、水铀矾等。
分散吸附型铀, 铀主要被针铁矿、水针铁矿、高岭石、玻璃蛋白石、黄铁矿、方解石及少量炭质吸附。呈细脉、细网脉产于构造角砾岩中及含炭石英砂岩、条带状板岩中。
3.5 矿物组合及伴生元素
共生矿物有星点状黄铁矿、少量白铁矿, 他们与沥青铀矿组成细脉, 赋存于石英砂岩及角砾岩中, 沥青铀矿交代黄铁矿。伴生矿物主要有黄铁矿、白铁矿、针铁矿、水针铁矿及少量方铅矿、闪锌矿等。无明显伴生元素。含矿岩石中仅硫、铁、铅、锌有偏高趋势, 均未达到综合利用的指标, 属单铀型。
4 水文地球化学特征
矿床水文地球化学具有明显的分带性, 主要控矿容矿断裂F5发育线状 (舌状) 氧化还原分带, 如图3所示, 由地表至1900m标高为强氧化带;1900m至1700m标高为弱氧化带和氧化-还原过渡带;1700m标高以下为原生还原带。
5 控矿因素及矿床成因分析
5.1 控矿因素
1) 富铀的中川花岗岩体位于构造岩浆隆起带东侧, 且岩体剥蚀面积大, 为铀表生带成矿提供了前提条件。
2) 石炭系地层中含水含炭石英砂岩层与其不透水的炭质板岩层的有利搭配, 以及切割含水构造的水动力系统控制了铀矿的产出。
3) 铀成矿受地球化学分带的控制, 铀矿体主要分布于弱氧化带至氧化还原过渡带中。
4) 矿床形成受控于区域水上水文地质的补给—径流—排泄水动力系统的排泄区。
5.2 成因分析
铀成矿物质主要来自西侧的产铀花岗岩体, 矿床处于表生带含铀水运移的排泄区;矿床内围岩蚀变较微弱;矿体与围岩无明显界线, 其元素无明显的带出带入, 矿床中矿物组合简单, 反映出一套后生为主的矿物组合特点;未见晚期构造 (断层破碎带、断层泥) 错断矿体的现象。综上所述认为, 成矿前发育的较弱热液活动仅为成矿提供预富集, 而铀成矿应为西侧岩体表层含氧含铀水不断向含水构造带中迁移, 并在地球化学栅 (氧化还原界面) 处被捕获富集成矿。矿床成因应为表生淋积成因。
参考文献
[1]张承中.甘肃省东部某岩体内外花岗岩型铀矿床成因及成矿模式[G].甘肃省地质学会论文摘要汇编, 1982.
[2]西北地质局.西北地区铀矿地质科研成果汇编[G].1984.
[3]张玉龙, 辛存林.甘肃省东部中川岩体内外带铀成矿规律及其找矿判据[J].兰州大学学报, 2007 (6) .
[4]核工业西北地质局.中国北西部铀矿地质图集 (下集) [M].1995.