矿床成因研究（精选12篇）
矿床成因研究 篇1
1矿床位置
1.1地理位置
拉荣斑岩型钨(钼)矿床位于西藏自治区昌都地区贡觉县莫洛镇拉荣村,行政区划隶属西藏自治区贡觉县拉荣乡(见图1)。
1.2大地构造位置
拉荣斑岩型钨(钼)矿床在大地构造位置上位于羌塘弧盆系唐古拉-左贡地块上,区域成矿带为类乌齐-左贡Sn-Pb-Zn(Ag)成矿亚带。交通位置图见图1。
2矿床地质特征
2.1矿区地质
1)地层:矿区内出露地层主要为下石炭统卡贡群(C1kg)、上三叠统东达村组(T3ddc)及第四系冲洪积物。
卡贡群在矿区内分为上、下两个岩组,下岩组(C1kg1)岩性主要为灰色板岩,变质砂岩偶夹结晶灰岩,大理岩;上岩组(C1kg2)岩性主要为灰色结晶灰岩、大理岩、板岩夹变质砂岩。
上三叠统东达村组岩性为砂砾岩、砂岩、黏土岩夹生物碎屑灰岩、泥晶灰岩等。
第四系:冲洪积物。
2)岩浆岩:矿区东部岩浆岩发育,主要为晚三叠世二长花岗岩岩基。矿区内主要发育各种小型浅成侵入体或岩脉,主要有二长花岗斑岩、花岗斑岩脉、钾长花岗岩脉。钨矿化主要产于侵位于卡贡群下岩组(C1kg1)的二长花岗斑岩中。
3)构造:矿区内断裂构造主要有NW向和近SN向两组,以NW向断裂规模较大,其延长纵贯整个矿区,控制了区内各种岩脉的展布。近SN向的断裂规模较小,长为1km左右,主要表现为层间构造破碎带,并沿破碎带有钨钼矿化。
4)围岩蚀变主要有:矿区围岩蚀变类型主要为硅化、黄铁绢英岩化,其次为矽卡岩化、碳酸盐化、绢云母化、绿泥石化及高岭土化等。
2.2矿体及矿石特征
1)矿体特征:主矿体二长花岗斑岩体为面状矿化,呈近SN向的透镜状,长1 000 m,宽100~300 m,面积约0.2 km2。含矿矽卡岩体亦呈透镜状顺层产出。
2)矿石特征:矿石类型主要为斑岩型钼钨矿石,其次为矽卡岩型钼钨矿石、变质砂岩型钼钨矿石、碎裂岩型钼钨矿石。矿物组合:金属矿物主要有白钨矿、辉钼矿、黄铜矿、黄铁矿、辉铋矿和毒砂,偶见少量锡石等;非金属矿物主要为石英,在矽卡岩型矿化中尚可见绿帘石、石榴子石及方解石等。
矿石结构构造:矿石具细-中粒结构;细脉浸染状、细脉状、星散状、块状构造。
3成矿机理
1)成矿时代:由于与拉荣钨矿床处于同一构造侵入岩带(类乌齐-东达山侵入岩带)的花岗岩类岩石的微量元素组成具有以下特征:该岩带三叠纪晚期(印支晚期)花岗岩类岩石与维氏花岗岩均值比较,Cu、Pb、Zn及铁族元素含量较高,其中Zn高出21倍、Pb高出12.8倍、Cu高出3.4倍;Ba、Nd略低。总体上B、Cu、Pb、Zn、Ni、Nb、Rb、Zr、Th、F等元素含量高于维氏值,其余元素含量低于维氏值。该岩带侏罗纪早期(燕山早期)花岗岩与维氏花岗岩均值比较,富Rb、Pb、Nb、B、W、Sn、Zr,其中W高出维氏值2倍,Sn高出维氏值260倍以上。从上述特征看,构造区内印支晚期的花岗岩类贫钨,而燕山早期的花岗岩则属富钨的岩体。因此印支晚期的花岗岩浆活动形成钨矿的可能性较小,而燕山早期的花岗岩浆活动形成钨矿的可能性较大。但综合考虑到类乌齐-左贡成矿亚带的斑岩体形成时代大多为始新世-渐新世(区域上二长花岗斑岩的K-Ar同位素年龄值为34.6 Ma),因此将该矿床的形成时代暂定为喜山期。
2)矿床成因:该矿床类型以斑岩型为主,在外接触带围岩卡贡群下岩组的层间破碎带中,兼有矽卡岩型、变质砂岩型、碎裂岩型钨(钼)矿化。二长花岗斑岩体具有成矿母岩及含矿围岩的双重性质,钨(钼)矿的形成是该期岩浆活动的同期产物。初步认为该矿床的成因类型是与浅成侵入岩有关的高温热液型矿床。主矿体二长花岗斑岩体为面状矿化,呈近SN向的透镜状,长1 000 m,宽100~300 m,面积约0.2 km2。含矿矽卡岩体亦呈透镜状顺层产出。
3)成矿作用:矿区属于南羌塘-左贡(段)成矿区带,地处特提斯-喜马拉雅构造域东部,及冈瓦纳大陆与古欧亚大陆的结合地带上。钨钼矿化主要形成于喜马拉雅早期中酸性岩浆活动阶段,是在碰撞后陆内伸展构造背景下,由地壳下部或上地幔局部熔融的花岗质岩浆沿近NW向的断裂通道上侵到浅部形成。在形成钨钼(铋)矿床的同时,自岩浆活动中心向外迁移的含矿气液,在岩体外接触带或围岩地层中与围岩发生交代,形成与同期岩浆活动有关的中低温铜、金、银、铅、锌矿化。平面上呈现出一个从中心向外,由中高温成矿元素到中低温成矿元素组成的分带现象,并由此构成了一个相对完整的与碰撞后陆内伸展构造作用相关的从中高温到中低温的多金属成矿系列。成矿流体主要源于岩浆源区,但当其上升至地壳浅部时可能受到地下水的混染,而矿质主要来源自岩浆。
4结论
通过对矿床地质特征、成岩成矿时代的分析研究,并对矿床成因及成矿作用进行了相关分析,构建了成矿模式图(见图2)。
初步认为拉荣斑岩型钨(钼)矿床是位于类乌齐-左贡Sn-Pb-Zn(Ag)成矿亚带上;以下石炭统卡贡群下岩组(C1Kg1)为赋矿地层,岩性为灰色板岩、变质砂岩偶夹结晶灰岩、大理岩;由中酸性浅成侵入岩体提供了主要的含矿流体及热源;受NW向和近SN向两组断裂控制;并与浅成侵入岩有关的高温热液型矿床。成矿时代为喜山期。
参考文献
[1]和中华,周云满,和文言,等.滇西北衙超大型金多金属矿床成因类型及成矿规律[J].矿床地质,2013,32(2):244-258.
[2]西藏自治区地质调查院.西藏自治区铜矿预测成果报告[R].2011.
[3]杨振,王汝成,张文兰,等.桂北牛塘界加里东期花岗岩及其矽卡岩型钨矿成矿作用研究[J].中国科学:地球科学,2014,19(7):6-12.
[4]蒋少涌,彭宁俊,黄兰椿,等.赣北大湖塘矿集区超大型钨矿地质特征及成因探讨[J].岩石学报,2015,31(3):3-19.
矿床成因研究 篇2
变质矿床成因分类的讨论
在探讨了变质矿床的定义并结合前人研究的.基础上,对变质矿床初步提出了一个新的成因分类方案.该方案共分为五个大类和十三个亚类,并对每个大类和亚类都提出了一些代表性矿床实例.新的变质矿床成因分类方案为:(1)受变质矿床类,分为受变质硅铁质建造沉积矿床、受变质硅铁质建造火山-沉积矿床、受变质其它建造沉积-火山沉积矿床、受变质火成岩改造矿床和受变质细碧角斑质火山喷发沉积矿床五个亚类;(2)区域变质作用变成矿床类,分为变质重结晶型、变质化学反应重组型和变质热液型三个亚类;(3)局部变质作用变成矿床类,分为接触交代夕卡岩矿床、局部接触热变质变成矿床和局部动力变质变成矿床三个亚类;(4)受变质沉积-火山沉积变质热液叠加改造矿床类;(5)混合岩化作用形成矿床类,又分为混合岩化交代型和后期混合岩化热液型两个亚类.
作 者：沈其韩 SHEN Qi-han 作者单位：中国地质科学院,地质研究所,北京,100037刊 名：高校地质学报 ISTIC PKU英文刊名：GEOLOGICAL JOURNAL OF CHINA UNIVERSITIES年，卷(期)：200713(3)分类号：P611.3关键词：受变质矿床 变成矿床 混合岩化作用矿床 局部变质作用 区域变质作用
矿床成因研究 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.
矿床成因研究 篇4
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
矿床成因研究 篇5
争光岩金矿矿床成因与找矿标志的探讨
争光岩金矿床是一重要岩金矿床,研究探讨其成因和找矿标志对今后寻找类似矿床具有理论和实际意义.争光岩金矿床闪长岩岩浆主动侵位和所含大量挥发分的`期后热流是成矿主因,其成因类型为与闪长岩岩浆侵入有关的低温热型岩金矿床.找矿标志从地质条件方面指出了控矿层为中奥陶统多宝山组中性熔岩及其凝灰岩和炭质板岩;侵入体为燕山早期闪长岩;控矿构造主要接触构造.此处,从地球化学、地球物理方面也指出了含矿异常特征.
作 者：陆敬华 刘秀萍 作者单位：齐齐哈尔矿产勘查开发总院,黑龙江,齐齐哈尔,161006 刊 名：黑龙江科技信息 英文刊名：HEILONGJIANG SCIENCE AND TECHNOLOGY INFORMATION 年，卷(期)： “”(9) 分类号：P61 关键词：含矿热液 接触构造 矿床成因 找矿标志矿床成因研究 篇6
关键词：浸入巖体 金矿床 成因 时间 流体 物质
中图分类号：P62 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2014）10（c）-0071-01
金矿床是金矿的主要类型，其中，金矿主要赋存在浸入岩体中的金矿床里，在传统的浸入岩体中金矿床成因的研究中，往往将岩浆热液成因作为金矿床的研究，但是，随着近几年金矿和的研究发展，针对浸入岩体中金矿床的成因研究，需要综合考虑相关因素，如成岩成矿的时间、物质、流体等因素，该文则从成岩成矿时间、成矿流体及成矿物质等三个方面进行浸入岩体中金矿床成因的研究。
1 成岩成矿时间分析
由于赋存金矿床的浸入岩类型多种多样，并且其形成于各时代，早在太古宙时代，就有金矿床成矿，据资料表明，在岩体形成时代，就有K—Ar，，Rb—Sr，U—Pb，Sm—Nd等多种同位素方法进行了研究，研究表明：若对同一岩体采用不同的方法，其获得的年龄将会有较大的差异，例如用角闪石Ar—Ar法测得岩体形成的年龄为326 Ma，K—Ar年龄为126Ma等[2]，由此可知，根据同位素方法，成岩与成矿之间存在一定的时差，其时差有大有小，有的时差为几十年、几百年，而有的成矿时差为几千年。分析某一地去的成岩成矿，由于金矿的形成通常与地壳的运动有关，这就要求在研究某一个地区的金矿成矿需要以某一时代为主，例如对我国东部金矿的监测研究，由于我国东部金矿大多在晚古、中生代形成，若赋予矿体岩的时间越长，其成矿时代就越长，而成矿时差就越大，因此，成岩成矿的时代与时差是影响浸入岩体金矿成因的主要因素，其打破了传统岩浆热液成因的说法，在长期的时间差中，岩浆将不存在热液的情况，其早已凝固冷却，所以，金矿床的成因与岩浆热液成因无关。
2 成矿流体
根据当前的现状来看，成矿流体作为金矿床成因的主要依据，虽然成矿流体来源的确定方法是单一的，但是，其可以作为金矿床的唯一判断依据。例如岩体中金矿床成矿流来源的判别，在不考虑成岩成矿的时代与时差的情况下，其可以采用简单的流体图解的方式进行，即将投影点位于岩浆水区的作为岩浆热液，若投影点落在岩浆水区域左侧，则需要以岩浆水为主，但其有雨水混入;若投影点落在岩浆水区域之外则一概视为岩浆水，但是对于这样的判别，若将岩体中的金矿床认为是岩浆热液矿床，则不可行。因此，针对成矿流体来源的确定，应从成矿流体的成分及流体性质来分析，分析岩浆热液、大气水与岩体作用形成的成矿流体等因素，虽然两者的来源阶段有所不同，即前者主要是岩浆直接给予，而后者主要是大气水环流中获取的岩体，在一定条件下，大气水与岩石相互作用可以通过同位素方法演化到岩浆水中的氢（H）、氧（O）等同位素组成特征，然而，对于流体中碳（C）、硫（S）同位素特征，虽然其受物理、化学等条件的限制，但其存在相似的演化机制，因此，成矿流体中的成分特征和性质都有相似性，所以，针对这种情况，在研究浸入岩体中金矿床成因中，应充分考虑金矿与岩体的时间关系。另外，需要注意的是：即使浸入岩体很大，但金矿床与岩体之间还是存在时间差，在脉矿形成过程中，由于岩浆热液的分异作用已停止，其主要原因是花岗岩已凝固冷却，由此可知，岩浆热液成矿是不可能的，并且大多数金矿都赋存于岩体韧性剪切带中，由于岩体与金矿可以进行一次构造活动，在强烈的构造活动中，将会形成金矿，所以，成矿流体是由于大气水与岩体相互作用而形成的，而不是岩浆热液成因。
3 成矿物质
由于成矿物质既来自岩体，也来自岩体围岩及岩体深部，当岩体形成后，在地质作用下，受大气降水受热环流的影响，通过萃取的方式，岩体中将会形成矿流体，并且重要的构造部位将会沉淀成矿。由于浸入岩体在强烈的构造运动中容易发生断裂断隙现象，这给水的大规模循环提供了便利，因此，在成矿过程中，若采用萃取的方式，则可以获得更多的成矿组分。据资料表明，在20世纪80年代，美国对地表的大气降水进行了研究，在地壳12～15 km处或更深处，地表的大气降水在地壳深部都发生过大规模的移动，并且其移动的距离达到几百只千公里以上[2]。
另外，由于成矿物质来源的研究本身存在一定的困难，虽然当前主要采用多种同位素方法来解决浸入岩体中金矿床的物质来源问题，如Rb—Sr同位素、REE等方法，但是，从金的角度来说，由于金属于单同位素，这些方法属于间接性的方式，其不能直接解决成矿物质的来源，即使采用其他辅助方法来解决金矿床成矿物质的来源问题，但这在很大程度上增加了问题的难度，因此，分析金的成矿物质来源，加强金的淋滤实验，并注重金原生晕的分布规律，将两个方法进一步进行优化，则可以有效解决金的成矿物质来源问题。例如对岩体内接触带的金矿，为了充分验证金的成矿物质主要来自赋矿岩体，不仅要进行铅、硅、惚等多种同位素失踪技术，还需要进行REE配分模式，对岩体进行金的淋滤实验，从而证明成矿物质主要是在大气降水作用下因岩体发生活化和迁移而形成矿。
4 成因讨论
通过对浸入岩体中的金矿与岩体之间的时间差、成矿流体来源及成矿物质来源进行分析，可以知道金矿与岩体存在较大的时间差，金矿的成矿流体主要来自于大气降水与岩体相互作用而形成的，而金矿的成矿物质主要来自于岩土或岩体深部来源。为了进一步研究金矿床的成因，从金的地球化学性质来分析，根据化学的知识可知，金属于IB族元素，由于金常以原子状态赋存与地表中，但金在各种岩浆中的含量却很低，并且金与地壳的丰度值一般在4×10-7～8×10-9之间，因此，对于原始岩浆来说，其难以形成岩浆型金矿床，只有岩浆形成伴生金矿，在岩体形成后大规模流体的活化迁移下，岩体中的金才能形成金矿床。另外，从金的化学形式来分析，由于金的化学性质为惰性，但是，从地球化学性质来看，金属于一种活泼的元素，在成矿过程中，其可以形成多种络合物，如氯、硫、砷、锑、蹄、CH和OH等，即使在高温、低pH条件下，这些络合物都容易活化、迁移和富集成矿，由此可知，在岩体形成后的后期地质作用下去，金可以使岩体中的流体发生活化、迁移和富集成矿。
5 结语
通过分析浸入岩体中金矿床的成因，可以发现金矿床并不是岩浆热液成因，其主要有成岩成矿的时间差、成矿流体及成矿物质等因素。
参考文献
[1] 宋曦光，宋德伟.关于侵入岩体中金矿床成因研究若干问题的讨论[J].黑龙江科技信息，2013（9）：70.
[2] 肖伟.内蒙古长山壕金矿床地质特征与成因研究[D].中国地质科学院，2013.
[3] 王立强.西藏邦铺式钼多金属矿床—兼论冈底斯成矿带东段钼多金属矿床成矿规律[D].中国地质科学院，2013.
[4] 肖晓林.青海松树南沟金矿矿床成因成矿预测及选矿关键技术研究[D].成都理工大学，2013.
甘肃东海金矿床成因探讨 篇7
关键词：地质特征,矿床成因,东海金矿
1成矿地质背景
甘肃东海金矿床位子塔里木一中朝板块内北山陆缘活动带俞井子一柳园陆内复式裂谷之中[1]。区内地层发育不甚齐全, 主要有前长城系、中上寒武统、奥陶系、石炭系、二叠系、第三系上新统及第四系。以二叠系为中心, 两侧地层对称分布, 显示陆内裂谷之沉积特征。典型矿床有产于奥陶系中的东海金矿床、花牛山金矿床、花牛山铅锌银矿床、寒武系中的南泉银金矿床。
矿区出露地层为奥陶系上统白云山组和第四系。白云山组岩性主要为灰岩、板岩夹安山岩、英安山岩、玄武岩、火山岩碎屑岩, 第四系为冲洪积层和残坡积层。矿区内主要出露的岩浆岩有华力西中期花岗闪长岩、华力西晚期二长花岗岩和印支期黑云母钾长花岗岩和少量脉岩。矿区内断裂构造发育, 主要断裂为出露于矿区北部、呈东西向舒缓波状展布的区域性大断裂:花牛山——察格尔乎都格断裂和分布于南侧的次一级羽状断裂构造。次级断裂呈北西—北西西向展布延伸并与大断裂相交, 控制了矿区内矿体的空间展布、形态和规模。
金矿体成群展布, 多呈透镜状、串珠状或脉状赋存于蚀变英安岩、花岗闪长岩和二长花岗岩中。矿体总体走向北西—北西西向, 倾角一般较陡, 在75°～86°之间。矿石自然类型主要为破碎蚀变岩型, 其次为石英脉型[2]。多呈透镜状、串珠状或脉状赋存于蚀变英安岩和花岗闪长岩, 二长花岗岩中, 矿体产状较陡, 部分近于直立。主要受近NW向断裂构造控制。矿体长度一般在20～200m之间, 厚度在0.5～3.0m之间, 由于受破碎带控制, 矿体与围岩界线明显。
矿石中金属矿物为黄铁矿、方铅矿、闪锌矿、黄铜矿、毒砂、褐铁矿。脉石矿物主要为石英、斜长石、绿泥石、角闪石、钾长石、少量绢云母, 矿石中金属矿物因成矿岩石的不同而略有不同。
矿石中Au是以微晶形式包含在黄铁矿、褐铁矿、毒砂、方铅矿、闪锌矿等硫化物中, 黄铁矿是重要的载金矿物, 特别是五角十二面体和针状的黄铁矿与矿化关系密切, 多已被氧化为褐铁矿, 石英脉中的Au以微细粒赋存于石英的颗粒间及裂隙中。
矿石的结构主要有自型—半自型—它型粒状结构、溶蚀、交代残余、压碎结构。矿石的构造主要为细脉浸染状、稀疏浸染状、网脉状、脉状、斑点状构造。
矿脉两侧围岩蚀变较发育, 主要类型有硅化, 黄铁矿化 (褐铁矿化) 、方铅矿化、闪锌矿化、绢云母化、铬云母化、绿泥石化、铁碳酸盐化、钾长石化, 其次为黄铜矿化、高岭土化等。其中硅化、黄铁矿化 (褐铁矿化) 、方铅矿化、闪锌矿化与金矿化关系密切, 为重要的近矿围岩蚀变标志。
2控矿因素
已施工的钻孔均见矿, 矿体在深部延伸稳定, 多层破碎蚀变带品位变化较大, 但有石英细脉和石英团块时, 品位有所增高, 当见有桔黄色铅锌矿化时, 品位亦有所增高。石英脉有单脉和复脉两种形态, 复脉型中夹有蚀变岩型, 单脉的旁侧亦有蚀变岩型。
矿区控矿因素主要是大断裂及南侧的羽状裂隙中, 离大断裂近时矿化较连续, 矿化强度大, 如18、19号矿体和东矿段的主矿体。离大断裂远时矿化不连续, 矿化强度弱, 如14-17号矿体[2], 如图1所示。
成矿岩石没有专属性, 大断裂及羽状裂隙经过地段的岩石均能成为金矿母岩, 闪长岩、二长花岗岩、安山岩、英安岩、火山屑碎岩及凝灰岩均可成矿, 但英安岩、火山碎屑岩及凝灰岩中矿化略好到较好, 具体原因尚待查明。
3矿床成因
3.1矿床同位素特征
3.1.1 硫同位素特征
成都地质学院同位素地质研究室测定。
由表1可知, 黄铁矿的δs34值有正值亦有负值, 方铅矿和闪锌矿的δs34值以负值为主, 矿石中硫同位素δs34值变化区间为5.63‰～-10.1‰, δs32/δs34为22.33～22.41, 与陨石硫相近。δs34值变化范围较小, 显示了岩浆硫的特点。
3.1.2 铅同位素特征 (见表2)
成都地质学院同位素地质研究室测定。
由表2可知, Pb206/Pb204值为18.185～18.727, Pb207/Pb204值为15.588～15.968, Pb208/Pb204值为38.218～39.506, 比值变化范围较小, 模式年龄较分散, 而且属多时代。根据DOL法计算矿石铅的铅模式年龄为186.8～375.4Ma, 其中180Ma左右的占25%, 300Ma左右的占25%, 365Ma左右的占50%。这三组同位素可分别代表:
第一组与矿区北部五公里和南部六公里的印支期黑云钾长花岗岩的成岩时代相近 (岩体同位素年龄值为186.3～204.8Ma[2]) 。
第二组与矿区中部华力西晚期二长花岗岩的成岩时代相近 (岩体同位素年龄值为294.7～312.2Ma[3]) 。
第三组与矿区中部华力西中期花岗闪长岩的成岩时代相近 (岩体同位素年龄值为386.08Ma[3]) 。
由此可知, 铅主要来源于上述三期不同时代的侵入岩, 同时也说明了侵入岩与成矿的关系密不可分。
3.1.3 矿物包裹体测温
甘肃省地质矿产研究所测定。
由表3所得结果并结合矿物组合和围岩蚀变, 认为该矿床成矿温度属中—高温。
3.2 矿床成因
上奥陶统白云山组, 在察客尔乎都格厚度为1808m, 火山岩总厚度773m, 约总厚度的40%。Au、Ag、Pb、Zn等成矿元素在其中都有不同程度的富集, 是主要物质提供者之一。华力西中期花岗闪长岩、华力西晚期二长花岗岩中Au、Ag、Pb、Zn均有富集, 是矿床岩浆期后叠加改造主要热源、矿源又一物质提供者, δs34值变化范围较小, 显示了岩浆硫的特点是一致的。
花牛山—察客尔呼都格Au、Ag、Pb、Zn多金属成矿带受控与察客尔呼都格大断裂, 该断裂具有长期活动的历史, 不但控制了区内沉积建造的形成, 而且对岩浆活动具有明显的控制作用, 这种区域性断裂为矿液运移提供了通道和聚集的场所。
据此, 东海金矿床为与浅成酸性岩浆岩有关叠加改造型中—高温热液矿床。
参考文献
[1]左国朝, 何国琦.北山板块构造及成矿规律[M].北京:北京大学出版社, 1990.
[2]田春生, 司雪峰.甘肃东海金矿床地质及构造控矿特征[J].地质找矿论丛, 2004.
某金矿地质特征及矿床成因 篇8
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
矿床成因研究 篇9
目前, 我们对大红山哈姆白祖矿床的中的铜铁 (含铜磁铁矿及含铁黄铜矿) 的矿床有着比较高的程度的研究, 但是矿床中所附有的菱铁矿, 我们对其的研究却是九牛一毛, 所以, 对矿床中所附有的菱铁矿的深入研究, 对帮助我们研究大红山哈姆白祖矿床有着深远的意义, 目的是研究其成因与大红山哈姆白祖矿床的赋存规律, 并且可以为我们的矿产也的发展提供更多的资源, 更可以为采集选用矿止和回收再利用方面提供有效可靠的参考资料。大红山哈姆白祖矿床有着较大的研究价值, 但是对矿中的菱铁矿的研究却很少, 所以笔者认为研究矿床内部的菱铁矿的成因和赋存规律对大红山铁铜矿床的认识有着非常大的帮助, 有很高的科学研究价值。
1大红山哈姆白祖矿床区域地质背景
大红山哈姆白祖矿床处于我国西部红河谷断裂带和东部绿汁江断裂带中间所夹持形成的三角地区, 地属滇中台坳南部。在大红山哈姆白祖矿床矿区里大片的中生代上三叠纪和侏罗纪系地层露出, 而在矿区的外围, 有东么、河口等地方露出, 出现“天窗“的奇特自然地貌景观——早元古代的大红山群, 该群主要是大红山哈姆白祖矿床的赋矿地层, 更是矿区的基底。大红山哈姆白祖矿床的西部是哀牢山群, 其变质程度较为严重且混合岩化强烈。大红山哈姆白祖矿床矿区的东边是昆阳群, 该地貌变质程度较浅而且里面含有古生物化石的存在。
大红山哈姆白祖矿床矿区内部有着良好的成矿条件, 矿内结构较为复杂底层不断抬升和降沉, 断裂纵横交错, 而且岩浆活动频繁。大红山哈姆白祖矿床矿区内的构造主要由由东向西、由南向北、和由北向西三组线组成, 在太古代末期至今, 从红山运动、龙川运动、晋宁运动、印支运动、燕山运动和喜山运动对哈姆白祖矿床矿区多少造成不同的地形影响, 与矿床的成因有着很大的关系。
大红山哈姆白祖矿矿东段I矿带在曼岗河组中上部石榴黑云角闪片夹变钠质凝灰岩段 (Ptdm3) 中形成, 上部是属绿色片岩向大理石的过度部分是是数十甚至是一百米左右厚的方柱石白云石大理岩 (Ptdm4) , 位于断层F3以东到A49线之间的平面上。该矿带大理石岩的Ca O、Mg O含量很低, 这表明大红山哈姆白祖矿床的形成与海底火山喷发和沉积有关。另外, 本矿带有着主要生产铁铜共生矿体的主要特征, 顶板有着一层玫瑰红方柱石云白大理石, 而且有普遍分布的菱铁矿和炭质板岩薄层。矿体都是呈层状和似层状结构, 而矿石呈细和中粒均匀嵌布或者带状不均匀嵌布粒状结构, 侵染状和条状构造。围岩主要是有石榴角闪片和岩夹变钠质还有凝灰岩组合而成。哈姆白祖矿床矿区内主要由磁铁矿、菱铁矿, 次要金属矿物为黄铜矿、黄铁矿等组成。矿区的主要脉石矿物为碳酸盐 (以白云石为主) 和钠长石、石英次要脉石矿物主要由黑云母、石榴石、角闪石、绿泥石, 其赋存的标高主要集中分布在400到800m。大红山哈姆白祖矿床矿区赋存的侵入岩和围岩蚀变, 矿区内部主要为侵入岩, 主要是以辉长辉绿岩, 这种岩体形态复杂而且规模大小不一。这种侵入岩大多数主沿着由东西方向断裂构造带侵入, 呈岩墙岩、床岩、舌和不规律的岩枝产出来。
2大红山哈姆白祖矿床区的成因分析与分布规律
我们根据以上的分析和对大红山哈姆白祖矿床区矿石的化学成分分析, 可以肯定的说矿区赋存的成矿的物质来源为火山喷发沉积物质, 另外, 笔者认为大红山哈姆白祖矿床区其成矿环境是有着一个处于凹陷区的弱还原性海洋海底, 不难想象海底海水相对平静且处于凹陷处更容易堆积物质, 而且海底含氧量较低更利于有机碳的形成, 这种物质沉积的状态从其沉积物质体积较厚和有机碳丰富两个特点来看这个沉积的状态保持了较长的时间。海底火山的喷发和较强烈的火山活动其喷发物内含有较多铁质的火山熔浆和火山灰成矿等物质, 又经过较长的时间和处在弱还原性的海底, 还有碳酸盐岩的正常沉积, 渐渐地高价贴被还原成低价铁, 促使初级阶段的菱铁矿慢慢形成。
经过人们发现, 菱铁矿多数远离火山口, 并且形成由西北向东南的分布迹象, 且有磁铁矿到磁菱铁矿菱铁矿由中心向外围分布的规律。菱铁矿的位置处于相对容易沉积凹陷的区域内, 这种区域因为水动力比较弱, 是一个半封闭的滞留水体的区域环境, 而且这种区域环境中的氧气含量不是很高, 所以是菱铁矿形成的有利条件, 此区域容易形成菱铁矿的堆积。
3结束语
笔者发现, 火山碎屑沉积到碳酸盐岩沉积的过度层位是其特殊的产出部位, 这与大红山哈姆白祖矿形成的原因有很大的关系, 在火山碎屑沉积层位的环境不是弱还原性, 但是碳酸盐岩沉积过度层位刚好可以弥补这个缺陷, 另外过渡层也含有其他矿床的存在, 笔者认为应该加强这方面的研究, 可以更好的对该矿进行更深入的探索, 也大大的提高了我国的矿产资源的丰富程度。
参考文献
[1]沈远仁.哈母白祖菱铁矿床成矿特征及成因探讨[J].地质论评, 2012, 27 (04) .
大瑶山金矿床的成因探讨 篇10
1 区域地质背景
大瑶山地区在震旦纪-纪留纪是华南地槽区的组成部分, 区内沉积了一套巨厚的类复理石砂页岩, 硅质岩建造, 纪留纪末发生强烈的加里东运动, 地层褶皱隆起, 从而结束了地槽沉积历史。与此同时, 发生了区域变质作用, 使砂页岩轻微变质;构造上形成了一系列近东西向紧密线型褶皱和方向各异的大小断裂。伴随构造运动, 有中酸性、酸性岩浆的侵入, 形成许多岩体。这些为金矿的形成创造了条件。加里东期是金矿的重要成矿期。泥盆纪—中三叠世本区沉积了一套以浅海相碎屑岩、碳酸盐岩为主的地台型建造, 与下伏地层呈角度不整合接触。中三叠世末, 本区发生强烈的印支运动, 结束了海相沉积的历史。同时形成了一系列横跨褶皱, 叠加在加里东期褶皱之上。燕山期本区地壳运动主要表现为断块运动和中酸性、酸性岩浆的侵入, 并伴随着金矿的形成, 是金矿的又一重要成矿期。
2 控矿地质条件
2.1 赋矿层位和矿源层
大瑶山地区出露的地层有震旦系、寒武系、泥盆系、白垩系和第三系, 赋存金矿的层位主要是震旦系培地组、寒武系小内冲组及黄洞口组以及下泥盆统。
培地组、小内冲组、黄洞口组合并组成大瑶山地区泛矿源层, 金的丰度平均为5.08×10-9;下白垩统新隆组下段金丰度高达16.2×10-9, 浓集系数4.77, 是大瑶山地区时代最新的矿源层。
2.2 控矿构造
控矿褶皱:主要表现为地层在剖面或平面上的转折、弯曲处层间滑动或虚脱发育部位, 且应力集中, 断层裂隙发育, 为成矿提供了矿液运移通道和储矿的场所。
控矿断裂:本区控岩控矿比较明显的主要断裂有凭祥深断裂、南丹深断裂、姑婆山深断裂和大宁深断裂, 主要是其切割深度较大, 将深熔的成矿物质导向浅层部位而成矿。
2.3 成矿岩体
本区的成矿岩体与金矿体在空间上紧密共生, 热液蚀变强烈, 局部矿化明显。主要有加里东期和燕山期的古里脑、六岑、山花-六梅、云荣顶 (桃花) 、初洞、金山顶、龙头山、长帽岭等斑岩类小岩体。
3 金矿床地质特征
3.1 断裂蚀变带金矿床
产于断裂带中, 矿体呈脉状, 矿石是以富硫化物明金为主的矿石。矿物成分主要有自然金、银金矿、黄铁矿、方铅矿、闪锌矿、石英、方解石、绢云母等。围岩蚀变强烈, 有黄铁矿化、硅化、绢云母化、碳酸盐化。
3.2 石英脉金矿床
产于断裂带中, 矿体呈脉状, 矿石是以石英为主, 含少量硫化物明金为主的金矿石。矿物成分有自然金、黄铁矿、黄铜矿、石英、绢云母、方解石等。围岩蚀变有硅化、黄铁矿化、绢云母化、碳酸盐化。
3.3 次火山岩金矿床
产于次火山岩及其围岩的断裂中, 矿体呈陡倾斜脉状, 矿石为细脉状、浸染状硫化物金矿石。矿物成分主要是自然金、黄铁矿、黄铜矿、方铅矿、毒砂、石英、电气石等。围岩蚀变较强, 有硅化、电气石化、黄铁矿化、绢云母化。
3.4 矽卡岩金矿床
产于中酸性侵入岩和碳酸盐岩侵入接触带的矽卡岩中, 矿体呈不规则状, 矿石为矽卡岩金矿石。矿石矿物成分主要是透辉石、石榴石及少量黄铁矿、磁黄铁矿等。金的颗粒很细, 主要含在透辉石中。围岩蚀变有矽卡岩化、硅化、黄铁矿化。
4 金矿床成因探讨
4.1 成矿物质来源
大瑶山地区金矿中的金的来源主要有:一是由寒武—震旦系以至更古老地层直接提供;二是由深部地壳局部重熔形成的岩浆所提供。
1) 由矿源层直接提供
矿源层直接提供是地层变质所产生的变质热液, 或无需变质, 一般的循环地下水, 将地层中的金淬取出来, 成为成矿溶液的组成部分, 再经过搬运、沉淀而成矿。
本区能直接见到的金的矿源层有震旦系培地组、寒武系小内冲组、黄洞口组。培地组金丰度11.98×10-9, 浓集系数3.52, 是主要矿源层;小内冲组金丰度4.03×10-9, 浓集系数1.19, 也是主要矿源层;黄洞口组金丰度2.47×10-9, 浓集系数0.73, 丰度虽然不高, 但金的可释放性较好, 也能提供部分金的来源, 也是主要矿源层。
2) 同熔 (重熔) 岩浆转化提供
大瑶山地区许多金矿都与成矿岩体有关。大多数成矿岩体是壳幔物质混熔, 并经过一定的物质演化后形成的中酸性、酸性岩浆结晶的产物;少数成矿岩体是地壳重熔的产物。原来地层包括古老的深变质地层中的金被熔入岩浆, 在岩浆演化后期, 进入热水溶液, 成为成矿物质来源。
4.2 矿床形成方式
本区金矿床的形成主要有充填和交代两种方式, 不同的成矿方式是由围岩性质所决定。
石英脉型金矿床包括单脉、细脉和网脉, 其围岩为碎屑岩。矿体受断裂控制破碎带不发育, 脉体一般不超过破碎带的范围。脉体沿断层面、裂隙面充填, 与围岩的界限清楚, 交代现象不明显, 围岩蚀变也较弱。
断裂蚀变带型金矿床围岩大多为碎屑岩, 矿体受断裂控制, 断层破碎带发育, 破碎物大多被硅化成石英岩或坚硬的硅质岩块。在蚀变破碎带中, 也有少量不规则的细小脉体充填。少数断裂蚀变带型金矿床围岩为岩浆岩, 岩石遭受强烈挤压, 具糜棱岩化, 热液循破碎带形成的黄铁绢英岩, 后又有石英—硫化物脉体充填。
次火山岩型金矿床在岩体内部交代作用强烈, 花岗斑岩体内主要有钾长石化、绢云母化、高岭石化和电气石化;在流纹斑岩、角砾熔岩和凝灰角砾岩内主要有电气石化、电英岩化、黄铁矿化, 形成以交代作用为主的早期成矿阶段。以后有以充填作用为主的石英—硫化物等细小脉体的充填。外接触带碎屑岩中, 交代现象减弱, 成矿方式以充填为主。
矽卡岩型金矿床以交代作用为主, 岩浆就位后, 气水溶液与其外接触带的断层破碎带中的高钙质破碎物进行交代, 形成透辉石矽卡岩。金矿体赋存在矽卡岩内, 很少有脉体的充填。
4.3 成矿作用
1) 矿源层—成矿物质的原始富集
大瑶山地区震旦系培地组、寒武系小内冲组是金的主要矿源层, 黄洞口组是次要矿源层。三者合为泛矿源层。它们是地槽褶皱基底浅变质岩层, 是上地壳上部物质, 厚度巨大, 潜藏其中的金若以泛矿源层金的平均丰度5.08×10-9计算, 1km的体积 (体重2.5) 内, 含金达12.7t。可为金矿的形成提供丰厚的物质基础。
2) 成矿流体的形成及矿质的汲取作用
(1) 岩浆热液的形成及对矿质的汲取作用
岩浆的源岩金的丰度较高, 被熔入岩浆后使岩浆成为含金的岩浆。花岗岩浆中含有较多的水份和其它挥发组份、碱金属以及其它金属元素, 为岩浆中元素的分异创造了条件。随着岩浆结晶分异和对流分异等作用的进行, 矿化元素、碱性元素和挥发组份上侵到岩体上部, 在残余岩浆中富集, 当超过溶解极限后, 即成独立气相从母体中分离出来, 进而形成各种各样的可溶性化合物或络合物, 呈气相—气液相—液相形式存在, 形
(上接第36页)
成了成矿岩浆热液。因此, 岩浆流体是成矿流体的主要成份。
(2) 变质热液的形成及对矿质的汲取作用
本区在加里东期地槽回返阶段, 地层强烈褶皱, 伴随着轻微的区域变质作用, 形成了高温流体—变质热液, 在其运动过程中, 散布 (或集中) 于围岩中的成矿元素脱离原位汇集 (或被汲取) 到热水溶液中, 形成变质含矿溶液。变质热液是成矿流体的重要成份。
(3) 地下热水溶液及对矿质的汲取作用
地表水沿岩石裂隙、间隙和各种孔洞进入地下岩层, 在地温梯度、岩浆源或火山活动等的高热流值影响下, 可被加热到300℃以上。这些被加热了的地下水溶液, 在其渗流和环流过程中, 不断从围岩、矿源层或早期形成的矿床中溶解淋滤出大量的盐类和金属元素。这种作用随着温度的不断升高而愈加强烈, 最终形成含矿溶液。
3) 成矿流体中金的迁移
金矿的成矿流体中富含碱金属、氯及硫酸根, 在地下渗流和循环过程中, 这些成份与金形成络合物而使金在溶液中得以迁移。高温阶段, Au和溶液中和Cl形成络合物而迁移, 这时Au可以是一价的, 也可以是三价的。该络合物在酸性条件下较稳定。到中低温阶段, 当溶液由酸性变为碱性, 特别是有大量Fe离子存在时, 这个络合物被破坏, 溶液中的一部分金就沉淀出来。此时, 当溶液中有大量[SH]-时, Au就与其形成[Au (SH) 2]1-络合物, 其在碱性条件下 (有大量K+、Na+存在) , 能稳定迁移;但在酸性条件下, 络合物就遭受破坏, 金从溶液中沉淀出来。当溶液中有大量Si O2存在时, 金的搬运主要是呈胶体, 呈胶状的Si O2溶液 (硅胶) 成为金的保护层。所以金和Si O2有紧密的依存关系, 这就是金为什么往往和石英脉、硅化共生的原因。
4) 矿体的就位
金矿体最终就位, 除了上述成矿溶液酸碱度条件外, 还决定于温度、压力、Eh值等物理化学条件。当这些条件适宜时, 矿液中的成矿物质就沉淀出来, 形成矿体。大瑶山地区石英脉型及断裂蚀变带型金矿主要成矿阶段温度为160℃~311℃, 压力为22.0MPa~38.8MPa, 深度0.7km~1km, p H4.45~4.49, Eh-0.422~-0.333。
4.4 矿床成因
根据矿液的性质、来源, 大瑶山地区金矿床划分为以下三种成因类型:
1) 岩浆热液型金矿床:石英脉型金矿床, 如黄华山、天马等;断裂蚀变带型金矿床, 如张公岭、福六岭等;矽卡岩型金矿床, 如新圩、望高等;
2) 岩浆和变质复合热液型金矿床:石英脉型金矿床, 如古袍、六岑等;断裂蚀变带型金矿床, 如桃花云荣顶;
3) 次火山热液型金矿床:龙头山。
摘要：大瑶山地区金矿床是广西重要的金产地之一, 本文主要通过金矿的物质来源、矿床的形成方式和成矿作用等方面对大瑶山地区的金矿床的成因进行探讨, 并总结了该地区金矿床的成因类型, 对在该地区开展金矿勘查具有较好的指导意义。
矿床成因研究 篇11
关键词：萤石；成矿条件；矿化特征；成因分析；矿床类型
前言
陂头-石上地区内已完成1：50万区域重力测量、1：20万区域地质矿产调查、1：20万水系沉积物测量和1：5万航磁测量等工作；20世纪80年代核工业华东地勘局二六二大队在本区开展过1：1万铀矿普查；21世纪初先后由赣南地质调查大队、江西省核工业地质局二六四大队对该区进行勘查工作，并提交评价报告。基本查明了该地区萤石矿的分布、形态、产状、规模，出露地层及花岗岩体的分布范围，构造的展布形态和性质。在区内共划分嵊脑、石上同达、石上、昌华、刘坑5个矿点，均已提交储量报告。
该区处三叠纪中粗粒似斑状黑云母花岗岩与白垩系上统赣州组接触带附近，构造活动强烈。受区内北东向、北北东向构造控制，岩石破碎，蚀变发育，为萤石成矿提供了有利条件。
1.区域地质背景
矿区大地构造位置处于华南褶皱系武夷隆起宁都-南城拗断束西缘，鹰潭-安远深断裂东侧（见图1）。区内地层主要为晚元古代变质岩系、古生代海陆交互相碎屑岩、中生代内陆河湖相碎屑岩及新生代松散堆积层。区域内岩浆活动频繁，从泥盆纪开始，在中晚侏罗世达到顶峰，以岩基和岩株产出为主，岩滴产出次之，岩浆活动伴随多次岩浆岩的侵入，为金属和非金属等矿产提供了有利的成矿地质条件（见图2）。
1.1 地层
区内出露地层主要有晚元古代层状有序变质岩并构成区内的褶皱基底，为海相沉积的复理石或类复理石建造为主，次为海底火山碎屑岩建造，被后期岩浆岩侵蚀或被晚古生代、中生代地层覆盖；中生代为内陆盆地沉积夹有卤盐水碎屑沉积建造，呈角度不整合覆盖于变质地层或早期岩浆岩之上，或被后期断裂构造所破坏。
1.2 断裂构造
区域内断裂构造发育，以北东—北北东向断层为主，走向延长数十公里，控制了区内岩浆活动的生成发展和展布形式，也控制了晚元古代、中新生代盆地的形成和发展褶皱构造主要发育于变质地层、晚元古代地层及中生代地层中。北北东向断裂构造为区内重要控矿裂构构造。
1.3 岩浆岩
在区内广为发育，岩浆活动从泥盆纪开始，在中晚侏罗世达到顶峰，以岩基和岩株产出为主，岩滴产出次之。
1.3.1、泥盆纪花岗岩Dγ：，呈岩基产出，侵入于变质地层。岩性主要为中粒似斑状黑云二长花岗岩，灰白色，风化后呈黄白色～浅土红色，中粒似斑状结构，斑晶含量10～30%，大小8×20～15×40mm，斑晶多呈定向排列，基质为中粒花岗结构，粒径一般2～4mm，成分主要为长石、石英、黑云母。
1.3.2、三叠纪花岗岩Tγ：主体呈岩基状产出，北东向展布，局部呈岩滴产出，侵入于变质地层和石炭纪地层中，并被白垩纪地层不整合覆盖。岩性为中粗粒黑云母二长花岗岩，灰白色—浅肉红色，风化后呈浅土红色，中粗粒似斑状花岗结构，粒径3～8mm，成分主要为长石、石英、黑云母。
另外还有部分伟晶岩脉（ρ）、花岗斑岩脉（γπ）、花岗岩脉（γ）、闪长岩脉（δ）及辉绿岩脉（βμ）出露。
岩浆岩的广泛发育，尤其是三叠纪岩浆中富含含氟、卤盐水等组份的存在，为后来含氟热水的迁移、沉淀、富集并成为形成萤石矿床提供了条件。
2.成矿地质条件
2.1 地层条件
矿区地层简单，仅出白垩系上统赣州组，与三叠纪（印支期）花岗岩呈侵入关系。岩性为紫红色厚层状、砂砾岩、粉砂岩互层为主，局部呈岛屿状残留体顶盖产于花岗岩之上。矿区地层富含氟、卤盐水等元素，是萤石成矿物质主要来源之一。
2.2构造条件
2.2.1、断裂构造
（1）北北东向断裂：在整个区域内均有不同程度的发育和分布，并往南北两端延伸出区外，区内走向延长10-35Km，走向15-30°，倾向以北西为主，延走向呈波状弯曲，断裂特征表现为岩石破碎、发育构造角砾岩并具硅化，沿断裂充填有石英脉，性质以压扭性为主。
（2）北东向断裂：是区内主要的断裂构造之一，走向30-50°，走向延长短不等，多呈等间距出现，断裂主要表现为具压扭性质，以倾向北西为主，部分倾向南东，倾角变化较大。断裂面呈舒缓波状，一般具硅化、绿泥石化、叶腊石化、黄铁矿化等蚀变。
（3）北西向断裂：
主要见于区域西南部的青塘一带，为与晚古生代向斜盆地近于垂直的规模较小的断裂构造，呈北西向排列。
2.2.2、褶皱构造
（1）变质基底褶皱出露于东西两侧，总体呈北东向展布，局部呈北西向展布，并被后期断裂构造和花岗岩体侵入破坏。由早元古代-元古代变质地层重复出现组成，轴面直立。
（2）晚古生代向斜盆地
晚古生代向斜盆地出露于区内的南西部，由石炭系地层组成，受控于北东向构造而呈北东向展布，由于北西-南东方向作用力的持续影响，产生一系列与盆地轴线近于垂直的横张断裂，并遭受后期断裂的影响产生破坏而不完整；与下部地层呈不整合接触或断层接触，并被三叠纪花岗岩侵入破坏。
（3）中生代断陷盆地
主要出露于区域中部，呈北东向展布，盆地东侧多呈角度不整合于老地层或老花岗岩体之上，而西侧则多与老地层或时代更老的花岗岩体呈断层接触。
2.3 岩浆岩条件
矿区内出露三叠纪（印支期）酸性侵入岩，呈岩基状产于宁都、石上一带，受区域北北东向构造控制。北东向展
布，局部呈岩滴产出，侵入于变质地层和石炭纪地层中，并被白垩纪地层不整合覆盖。岩性为中粗粒黑云母二长花岗岩，灰白色—浅肉红色，风化后呈浅土红色，中粗粒似斑状花岗结构，粒径3～8mm，成分主要为长石、石英、黑云母，并浓集含氟、卤盐水等成矿元素是矿区萤石矿床之成矿母岩。
3. 矿（化）体地质特征
矿（化）体呈脉状或细脉带状产出，多呈平行排列充填于北北东向裂隙中。矿（化）体形态复杂，以脉状产出为主，矿脉沿走向及倾向均有尖灭再现、分枝复合，局部膨大缩小、波状弯曲等现象。在走向或倾向上，由若干小扁豆体构成，呈侧幕再现产出。矿石主要金属矿物有：黄铜矿、黃铁矿等，主要非金属矿物有：萤石、石英、长石、云母等。矿石结构为自形—半自形粒状结构，块状、角砾状、条带状、碎裂状构造；矿石构造主要有致密块状、条带状、皮壳状、胶状晶簇状构造。
4 矿床成因分析
4.1成矿物质来源
萤石矿（化）体赋存于三叠纪（印支期）会同岩体中，矿石围岩经光谱分析，富含含氟、卤盐水，因此中粗粒黑云母二长花岗岩为矿区成矿母岩，其多阶段的侵入活动带来了大量的含矿热液。
4.2成矿时间与空间
空间上矿（化）体明显受北北东向断裂构造控制，矿（化）体主要分布在花岗岩体的内接触带附近，花岗岩体与白垩系上统赣州组地层呈侵入接触，因此本区成矿时间应属花岗岩体形成之后的三叠纪。
4.3成矿作用过程
成矿过程大致为：早期断裂及岩浆活动，使深部岩浆沿大断裂上升，含矿岩浆热液沿次一级北北东向张扭断裂带充填。一方面使围岩硅化和绢云母化，另一方面因交代充填，形成大量氟等气化-中低温热液矿物，呈致密块状条带状产于石英脉中，在岩体接触带附近（尤其内带）形成初期富集带。中期受岩浆活动的影响，区内断裂构造复活，含矿热液再次沿断裂破碎带充填、交代，形成石英、萤石矿呈脉状、细脉状、网状、枝叉状等穿切早期形成的矿脉。
参考文献：
[1]张万良.2008.赣中宁都北部地区新构造活动初探.地质科学，2008年2期
[2]江西省地质矿产局.1984.江西省区域地质志[M].北京：地质出版社。
晋宁磷矿矿床地质特征及成因探讨 篇12
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.