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贵州贞丰黄家湾萤石矿床控矿因素与找矿方向探讨

  2024-09-12    18  上传者:管理员

摘要:以贞丰背斜黄家湾萤石矿床近年深部勘探资料为主要依据,通过对其控矿构造类型及其控矿作用的分析,对萤石矿导矿构造与容矿空间规律的研究,认为控矿因素主要为北西向贞丰背斜、北西向F1断层、次级背斜、有利的岩性组合,形成了背斜构造之逆冲断裂-次级背斜构造组合样式,即北西向贞丰背斜及其伴生的北西向F1断裂与次级的黄家湾背斜共同构成热液上涌通道及容矿空间。贞丰背斜是矿区内最主要控矿构造,其形成发育了主要控矿断裂(F1等)及次级控矿背斜(黄家湾背斜);逆冲断裂F1是最重要的导矿构造;龙潭组一段(P3l)/中上部蚀变角砾岩体为重要的容矿空间,控制矿床的背斜构造中之逆冲断裂-次级背斜构造组合,以及龙潭组一段(P3l)/中上部的容矿空间,是将来萤石矿勘查的主攻目标。深入研究构造(背斜+断裂)、地层岩性组合等控矿因素有利于拓展区域找矿思路,为深部萤石、金、锑热液矿产找矿勘探提供参考。

  • 关键词:
  • 控矿因素
  • 次级背斜
  • 萤石矿床
  • 贞丰背斜
  • 黔西南
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笔者于2022—2023 年组织实施了该矿床的勘探工作。其勘探线距 80160 m, 孔距3080 m, 钻孔数量 25个,控制深度 52.02513.80 m, 对主矿体控制已达到勘探程度(控制钻孔18个,资源量占98%),从而对矿床控矿构造及找矿方向有了新认识。本文以矿区钻探资料为主要依据,重点对矿床控矿构造类型及其控矿规律进行了探讨,并提出了将来找矿方向与勘查建议。


1、引言


位于黔西南贞丰背斜中的黄家湾萤石矿床,是“平桥式”萤石矿床的代表性矿床之一。矿体呈似层状、透镜状产于F1断层上盘的次级背斜核部及南西翼300米范围内的龙潭组一段(P3l)中上部的硅化蚀变岩体中,远离背斜轴矿体则收缩至尖灭。关于该地区萤石矿的地质特征、地球化学特征、成矿作用,多位学者和单位不同程度地做过系列研究(董光贵,1996;彭旎等,2023;蔡华君等,1996;彭建堂等,2002;王国芝,2003;刘远辉,2005;贵州省地质调查院,2012;金少荣等,2018、2019;周家喜等,2020;杨再风等,2023)。其中,对于目前黄家湾背斜为F1断层上盘次级褶皱的认识,及赋矿层位,受当时地质勘查程度的限制,论据主要来源于浅表地质资料,缺少深部钻孔资料的支撑,因此对导矿构造和容矿构造的认识难免有一定的局限性。

萤石矿体呈似层状、透镜状赋存于龙潭组一段(P3l)中上部的硅化蚀变岩体中(图2),属于热液交代、充填矿床。矿区主矿体总体走向NW 315°,倾向226°247°,倾角10°30°;矿体厚度0.6013.30 m, 平均6.19 m; CaF2品位10.06%23.84%,平均18.61%,总体矿体厚度与品位呈正相关关系。


2、地质背景及矿床特征


黄家湾萤石矿床位于贵州黔西南贞丰县,大地构造位置属于羌塘-扬子-华南板块扬子陆块江南复合造山带兴义穹盆构造变形区东部(贵州省地质调查院,2017)、南盘江-右江成矿区北东部,贞丰背斜北西端。区内经历了海西、印支、燕山等构造运动。区内构造基本定格于中侏罗世至早白垩世晚期SW-NE向挤压阶段(杨坤光等,2012),形成北西轴向的背斜向斜组合(图1)。

图1 研究区区域地质图(据贵州省地质矿产局105地质大队,1987修)

主要矿石矿物为萤石,共生矿物辉锑矿,脉石矿物有硅质、石膏、重晶石、黄铁矿等。萤石以白色、灰白色为主,局部可见紫色、绿色,油脂光泽,呈自形-半自形-它形,粒状、碎裂角砾状。辉锑矿:金属光泽,呈针柱状或团块状充填于裂隙中;硅质:呈角砾基本矿物或角砾之填隙物次要矿物产出,含量最高。矿石自然类型为:萤石-石英型。萤石矿主要为不等粒变晶结构,其次为碎裂结构,角砾状构造、碎裂状构造,碎块位移小,碎块间裂隙被次生硅质等充填,具有多期热液活动特征(图3)。

图2A-A′剖面图

图3 矿石特征


3、控矿因素探讨


3.1 控矿构造

区内萤石矿体受北西向背斜及陡倾断裂与缓倾角层间剥离构造系统控制,背斜轴部是含矿气液富集有利位置,陡倾断裂构造是成矿流体运移的通道。在运移过程中,能干性差异大的软质岩与硬质岩间的层间剥离构造带是成矿热液侧向运移通道,北西向陡倾角断层与缓倾角层间剥离构造,共同构成热液通道和储矿空间。

3.1.1 背斜构造

贞丰背斜:研究区以贞丰背斜控制整个构造格架,构造线呈北西向,背斜卷入地层为中二叠统茅口组(P2m)至上三叠统二桥组(T3e),核部出露最老地层为龙潭组(P3l)。背斜核部被F1断层破坏,轴迹不清。背斜北东翼地层倾角30°50°,南西翼40°55°。背斜北东翼地层产状出现突变现象,刘远辉(2005)推测突变位置深部可能存在形成于推覆运动之前的深大断裂。沿背斜分布有小屯,黄家湾、纳秧等大中型萤石矿床(点),故为区域级的控制矿床的构造。

黄家湾背斜:在贞丰背斜形成过程中,随着南西向挤压应力持续作用,背斜轴附近南东翼地层错断,形成平行背斜轴的纵向逆冲断层(F1),并在其上盘形成次级牵引背斜(本文称黄家湾背斜),形成逆冲断裂-次级背斜构造组合,该背斜因受力的不均匀性,或平缓或紧闭,甚至局部有倒转,沿F1断层上盘展布,区内萤石、锑矿体多分布于该背斜轴部附近300 m范围内,为区内主要控制矿体的构造。

3.1.2 断裂构造

F1断层:为区域断层,几乎贯穿整个贞丰背斜,为区内导矿、控矿断层,萤石、锑矿多分布于断层上盘。断层面倾向南西,倾角约75,断距约270 m, 破碎带宽39 m, 破碎带角砾为强硅化灰岩、粘土岩及硅质岩,角砾被硅质、粘土质胶结,部分地段角砾之间被萤石矿、锑矿充填胶结,ZK401揭露破碎带宽9 m, 见厚度0.47 m, 品位17.75%的萤石矿。为逆冲断层,是主要导矿构造。

F2断层:是F1断层上盘次级断裂,断层破碎带宽2 m, 断距8 0m, 破碎带内角砾呈棱角-次棱角状,大小在0.13 cm之间,角砾成分为强硅化灰岩、粘土岩及硅质岩,角砾被硅质、粘土质胶结,为一陡倾逆断层,起导矿作用。

F3断层:位于F1断层北东侧,大致与F1断层平行,倾向南西,倾角68°,断层破碎带宽2 m, 断距约80 m, 破碎带内角砾呈棱角-次棱角状,大小在110 cm之间,角砾成分为强硅化灰岩、粘土岩及硅质岩,角砾被硅质、粘土质胶结,部分地段角砾之间无胶结物,蚀变仅发生于下部厚层灰岩部分,往上龙潭碎屑岩破碎带中未发现蚀变,为一正断层,为褶皱后期断裂。

3.1.3 缓倾角层间剥离构造

区内萤石矿体呈似层状、透镜状产于背斜核部,含矿体为硅化蚀变角砾岩体,角砾具棱角、次圆状特征、大小不一;角砾及胶结物基本均为热液蚀变矿物,判断研究区硅化角砾岩成因可能为构造与气液共同作用的结果,褶皱作用过程中,能干性差异较大的灰岩与上覆碎屑岩之间产生层间剥离,形成虚脱空间,为气液侧向运移和就位提供通道和空间,气液使灰岩发生蚀变。

3.2 有利岩性组合

黔西南已发现萤石矿多分布于碧痕营背斜,有高岭萤石矿(大型)、晴隆锑矿共生萤石矿(中型)等,赋矿层位为“大厂层”—为位于中二叠统茅口组顶部不整合界面的一套硅化蚀变角砾岩体,因广布于晴隆大厂一带而得名,该层也是金、锑矿主要赋矿层位。贞丰背斜的萤石、锑矿赋矿层位岩性亦为硅化蚀变角砾岩,与 “大厂层”相似,故一度划为“大厂层”,经黄家湾萤石矿勘探系统钻探揭露,贞丰背斜萤石、锑矿赋矿层位主要为上二叠统龙潭组第一段,研究区茅口组顶部不整合界面蚀变相对较弱或未发生蚀变。

区内萤石矿赋矿硅化蚀变角砾岩体,由灰-深灰色厚层状含燧石灰岩经热液蚀变而成,多呈硅化、角砾化,萤石交代或充填于角砾裂隙中,另外伴随有辉锑矿化、重晶石化、滑石化等。蚀变角砾岩体上覆为粘土质粉砂岩或粉砂质粘土岩,其下为厚层状含燧石不纯灰岩,形成能干性差异较大的细碎屑岩与碳酸盐岩组合,褶皱过程中易产生层间滑脱,硬质灰岩易发生破裂,产生裂隙,为热液提供通道,为矿体富集提供容矿空间,上覆碎屑岩可作为良好盖层,故矿化蚀变常发生于与碎屑岩接触的碳酸盐岩中,亦称“硅钙界面”,是低温热液矿床成矿的有利位置,是成矿的必要条件之一。

含矿蚀变体主要分布于次级背斜核部附近300 m以内,F1断层南西盘,远离背斜轴及断层蚀变角砾岩体厚度逐渐减弱至尖灭,总体沿背斜轴体呈北西向展布,在走向上北西厚于南东,往北西有变厚趋势,局部出现隆起高值(图4),目前揭露最大厚度35.75m。萤石矿体与蚀变体厚度大致呈正相关关系。

图4 黄家湾萤石矿蚀变角砾岩体等厚线图

3.3 成矿物质来源

印支-燕山期强烈的构造活动使华南板块西南部发生了大规模低温成矿作用,形成了华南低温成矿域(于会冬等,2020),贞丰黄家湾萤石矿位于华南低温成矿域之南盘江-右江成矿区,该成矿域包括多种矿床类型,它们之间具有若干重要共同之处,成矿温度低(多在200℃以下),蚀变不强,以硅化、碳酸盐化、粘土化为多见(涂光炽,2002)。根据区内金、锑矿研究成果,区内低温热液矿床成矿物质来源有深源、幔源(苏文超等,2015;宋威方等,2021;李朝阳,1999;彭建堂等,2003),多源混合流体(胡瑞忠等,1995、2016;靳晓野等,2016;陈娴等,2016;蔡应雄等,2021)。多数学者认为区内低温矿产成矿物质来源为混合流体。根据贵州萤石矿成矿规律与找矿预测研究项目研究成果,黔西南萤石矿成矿物质F来源与深部岩浆热液相关,Ca主要来源于碳酸盐岩地层。


4、成矿模式与找矿方向


4.1 成矿模式

黄家湾萤石矿床位于贞丰背斜北西部,受背斜、断裂、岩性控制。矿化蚀变主要分布于背斜核部附近,断层南西盘,远离背斜轴及断层蚀变体厚度逐渐变薄至尖灭。岩性组合上,蚀变角砾岩体上覆为粘土质粉砂岩、粉砂质粘土岩,其下为厚层状含燧石不纯灰岩,形成能干性差异较大的细碎屑岩与碳酸盐岩组合,褶皱过程中灰岩易发生破裂,产生裂隙,为热液提供通道,为矿体富集提供容矿空间,上覆碎屑岩可作为良好盖层,故矿化蚀变常发生于与碎屑岩接触的碳酸盐岩中。背斜的隆起位置为气液的汇集创造有利条件,所以蚀变角砾岩体多分布于背斜轴部及附近,又因背斜翼部产状较陡,倾角在45°左右,以致气液向翼部运移不远,所以硅化蚀变角砾岩体局限于背斜轴300 m以内,平面上呈长条状沿背斜轴展布。ZK401揭露F1断裂破碎带中发现硅化、萤石矿化、锑矿化等热液蚀变(图2、图4),显示F1断裂构造为深部热液向上运移的通道。

综上所述,贞丰背斜黄家湾萤石矿成矿模式为,右江盆地在中侏罗世至早白垩世晚期因南西向挤压形成系列北西轴向背斜与向斜,且形成沿背斜轴分布的纵向逆断层,逆断层上盘因逆冲持续作用形成次级牵引背斜,受燕山期的深部岩浆活动驱动(胡瑞忠等,2016),含氟热液沿断裂向上运移,在次级牵引背斜核部附近遇龙潭组第一段厚层含燧石灰岩(不纯的碳酸盐岩)上部层间滑脱带,发生侧向运移,因上覆粉砂质粘土岩阻挡,在背斜轴部附近停留下来,并与富Ca的灰岩发生了反应,冷凝、充填形成萤石矿体(图5)。

4.2 找矿方向

贞丰背斜低温热液蚀变主要发生于平行背斜轴的逆断层上盘牵引次级背斜轴附近300 m以内范围,呈长条状沿牵引次级背斜轴展布,故背斜轴逆冲断层上盘之牵引背斜是找矿的关键标志,沿背斜轴为主要找矿区域;矿体的就位受岩性组合的控制,多赋存于碎屑岩与碳酸盐岩接触的硅化蚀变碳酸盐岩中,其次断裂带局部位置发现矿化蚀变,也是找矿的有利位置。

图5 贞丰背斜黄家湾萤石矿成矿模式图

矿体等厚线进一步显示,黄家湾萤石矿体呈北西-南东向展布,南东厚度变薄,北西厚度变化较稳定,局部出现高值;倾向上,断层附近矿体厚度较大,向南西方向远离背斜逐渐变薄至尖灭。根据矿体品位等值线图,矿石品位(CaF2)在北西部和中部含量较高,向南东方向逐渐变低,倾向上向南西变低,矿体厚度与品位大致呈正相关关系(图6)。根据矿体厚度及品位变化情况显示,矿区外北西方向找矿潜力较大。

图6 黄家湾萤石矿矿体厚度品位等值线图


5、结论


(1)黄家湾萤石矿位于华南低温成矿域,右江盆地Au-Sb-As-Hg矿集区。主矿体产于二叠系上统龙潭组第一段硅钙界面,蚀变发生于厚层状含燧石灰岩中。萤石矿交代角砾或充填于角砾裂隙中,另外伴随有锑矿化、重晶石化、滑石化等,为低温热液蚀变矿床。

(2)研究区赋矿岩石为硅化蚀变角砾岩,大致顺层分布,分布具局限性—主要在F1断层上盘之牵引逆冲背斜轴部附近300 m以内,远离背斜轴变薄至尖灭,角砾具棱角、次圆状特征、大小不一,角砾及胶结物为热液蚀变矿物,角砾岩成因为构造与气液共同作用的结果。

(3)区内萤石矿体受背斜、断裂、岩性控制,控矿构造为背斜构造之逆冲断裂-次级背斜构造组合样式。在中侏罗世至早白垩世晚期因北东向挤压形成系列北西轴向背斜与向斜,且形成沿背斜轴分布的纵向逆断层,逆断层上盘形成次级牵引背斜,为有利的容矿空间,断裂提供热液运移通道,深部岩浆驱动热液沿断裂运移至能干性差异较大的硅钙界面,因碎屑岩阻挡在不纯灰岩中侧向运移,并发生热液蚀变、冷凝成矿。

(4)贞丰背斜萤石矿沿背斜轴呈长条状分布,沿背斜轴是主要找矿方向。萤石矿体厚度、品位与含矿岩系厚度总体呈正相关关系,往北西含矿蚀变角砾岩体厚度有变厚趋势,存在较大找矿潜力。


参考文献:

蔡华君,张宝贵,李院生.1996.辉锑矿-萤石共生矿床中萤石的稀土元素地球化学[J].地质地球化学,24(2):103-106.

陈娴,苏文超,黄勇.2016.贵州晴隆锑矿床成矿流体He-Ar同位素地球化学[J].岩石学报,32(11):3312-3319.

蔡应雄,杨红梅,卢山松,等.2021.黔西南紫木凼金矿床成矿物质来源:S-C-O-Pb-Sr同位素制约[J].地球科学,46(12):4316-4333.

董光贵.1996.贵州贞丰背斜区卫星TM影像特征与金矿关系初探[J].贵州地质,13(4):311-315.

贵州省地质调查院.2017.中国区域地质志·贵州志[M],北京:地质出版社,940.

贵州省地质矿产局105地质大队.1987.贵州1∶5万贞丰幅(G-48-92-C)区域地质调查[M].贵阳:贵州省地质矿产局105地质大队:5.

胡瑞忠,苏文超,毕献武,等.1995.滇黔桂三角区微细浸染型金矿床成矿热液一种可能的演化途径:年代学证据[J].矿物学报,15(2):144-149.

胡瑞忠,付山岭,肖加飞.2016.华南大规模低温成矿的主要科学问题[J].岩石学报,32(11):3239-3251 .

靳晓野,李建威,HOFSTRA Albert,等.2016.黔西南卡林型金矿床与区域古油藏的关系:来自流体包裹体气相组成和沥青拉曼光谱特征的证据[J].岩石学报,32(11):3295-3311.

金少荣,陈军,代德荣,等.2018.黔西南高岭萤石矿床微量和稀土元素地球化学特征[J].矿物学报,38(6):684-692.

金少荣,王玉朝,杨德智,等.2019.黔西南高岭萤石矿床地质-地球化学特征与成因[J].矿物学报,39(3):247-252.

李朝阳.1999.中国低温热液矿床集中分布区的一些地质特征[J].地学前缘,6(1) :163-170.

刘远辉.2005.贵州西南部贞丰背斜金(锑)成矿分析与预测[J].贵州地质,22(1):1-8.

彭建堂,胡瑞忠,漆亮,等.2002.晴隆锑矿床中萤石的稀土元素特征及其指示意义[J].地质科学,45(3):277-287.

彭建堂,胡瑞忠,蒋国豪.2003.萤石Sm-Nd同位素体系对晴隆锑矿床成矿时代和物源的制约[J].岩石学报,19(4):785-791.

彭旎,周家喜,徐阳东.2023.贵州小屯乡萤石-锑矿床硫同位素地球化学特征及其地质意义[J].矿物岩石地球化学通报,42(4):820-829.

苏文超,朱路艳,格西,等.2015.贵州晴隆大厂锑矿床辉锑矿中流体包裹体的红外显微测温学研究[J].岩石学报,31(4):918-924.

宋威方,刘建中,吴攀,等.2021.黔西南卡林型金矿床中矿化异常元素Ag-U-W-Mo等的来源探讨[J].中国金属通报,2021( 7):120-121.

涂光炽.2002.我国西南地区两个别具一格的成矿带(域)[J].矿物岩石地球化学通报,21(1) :50-56.

王国芝,胡瑞忠,刘颖,等.2003.黔西南晴隆锑研究区萤石的稀土元素地球化学特征[J].矿物岩石,24(2):62-65.

杨坤光,李学刚,戴传固,等.2012.断层调整与控制作用下的叠加构造变形:以贵州地区燕山期构造为例[J].

于会冬,皮桥辉,杨雄,等.2020.黔西南贞丰水银洞基性岩锆石U-Pb测年及金矿成矿[J].科学技术与工程,20(11):4216-4223.

杨再风,陈军,叶霖,等.2023.黔西南低温成矿区萤石矿床成矿规律:与金锑矿床的空间关系[J].矿物学报,43(2/3):1-12.

周家喜,谭隽宏,金少荣,等.2020.贵州贞丰小屯乡萤石矿床深部锑矿体的发现与地质意义[J].矿物学报,40(3):339-340.


基金资助:贵州省科技计划项目(贵州稀土、钡、氟等特色资源成矿规律与找矿预测研究)(黔科合战略找矿[2022]ZD004); 贵州省科技支撑计划项目《基于地球物理技术预测黔西南纳板穹隆带干热岩资源成矿远景区研究》(黔科合支撑[2023]一般166)联合资助;


文章来源:尹廷龙,侬康,徐阳东,等.贵州贞丰黄家湾萤石矿床控矿因素与找矿方向探讨[J].贵州地质,2024,41(03):278-284.

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