浙江五亩山地区钨矿容矿构造及找矿方向.pdf

第23卷 第1期 2008年3月 地 质 找 矿 论 丛 Vol. 23 No. 1 Mar. 2008 收稿日期 2007209211 作者简介 李春海19792 , 男,黑龙江克山人,硕士研究生,矿物学岩石学矿床学专业,主要从事区域找矿和成矿背景研究。E - mail clark3223 浙江五亩山地区钨矿容矿构造及找矿方向 李春海1 ,2,吴昌志1,郭坤一2,包超民2,邢光福2 1. 南京大学 地球科学系,南京210093 ; 2.南京地质矿产研究所,南京210016 摘 要 五亩山地区燕山期花岗岩侵入活动后,形成了高温热液裂隙石英脉型黑钨矿白钨矿 矿床。矿化脉体多分布在区域断裂的裂隙构造中,矿化体在地表以中或低角度产出,向下以高 角度产出,或者两者交替产出形成类似于倾斜的 “阶梯” 状。通过对含矿裂隙的测量和统计,确定 了成矿前或成矿期的裂隙,NE向裂隙为钨矿的容矿构造,并提出了找矿方向。 关键词 五亩山钨矿;裂隙;雷公坞组;浙江省 中图分类号 P613 ;P618. 67 文献标识码 A 文章编号 10012141220080120022205 0 引言 浙江省淳安县五亩山地区的雷公坞组为南华纪 冰碛地层之一,岩性主要为含砾砂质泥岩和含砾泥 质砂岩,岩石中脆性裂隙十分发育,燕山期花岗岩及 小岩枝侵入后形成了高温热液石英脉型黑钨矿。本 文旨在测量和统计这些含黑钨矿石英脉产状的基础 上,区分成矿前或成矿期裂隙,并探讨在浙西北前寒 武系裂隙中如何寻找与燕山期侵入活动有关的热液 石英脉型钨矿。 1 区域地质背景 五亩山钨矿床位于扬子古板块东南缘,区域出 露地层主要为南华系-震旦系冰碛及碳酸盐岩建造 和寒武系-志留系碳酸盐岩及复理石建造。出露的 主要岩浆岩是燕山期千亩田花岗岩又称学川岩 体[1]或顺溪岩体[2] , 岩性为中-粗粒花岗岩图 1 。主要矿物石英32 ～36 ,钾长石38 ～ 42 ,斜长石20 ～27 ,白云母1 ～2 ,副矿物 主要有锆石、 磷灰石、 磁铁矿、 黄铁矿等。白云母K2 Ar同位素年龄为156 Ma[3]。千亩田花岗岩以富硅 图1 浙江五亩山地区区域地质图 据1 50万浙江省地质图修改 Fig. 1 Regional geological sketch map of the Wumushan area in Zhejiang Province 1.南华纪-震旦纪冰碛及碳酸盐岩建造2.晋宁期陆相火山岩建 造3.寒武纪-志留纪碳酸盐岩及复理石建造4.燕山期花岗岩 5.燕山期陆相火山岩建造6.钨矿床7.钨铍矿床8.萤石矿床9. 断裂10.研究区范围 w SiO 2 73. 65 ～77. 55 、 富碱w Na 2O K2O 7. 77 ～9. 40 、 贫镁wMgO 0. 19 ～0. 79 、 贫钙wCaO 0. 38 ～1. 50 、 贫 铁w TFeO 0. 72 ～2. 08 为特征,A/ CN K 1. 30～1. 52 ,平均为1. 37 ,属于强过铝质花岗岩。 与岩体侵入活动密切相关的内生矿产主要有钨、 锡、 钼、 铍、 铜、 铅、 锌、 锑、 铁、 铌、 钽、 萤石等,其中钨矿、 萤石矿最为重要,如夏色岭中型钨矿床、 千亩田中型 钨铍矿床、 牵牛岗小型钨铍矿床和五亩山小型萤石 矿床图1 ,前三者为高温热液石英脉型钨矿床,后 者为中低温热液型萤石矿床,它们中的一部分可能 与拉张的动力学背景有关[4],其围岩蚀变主要是角 岩化和云英岩化。 2 矿区地质特征 2. 1 矿区地层 矿区出露地层从老至新分别为南华系休宁组 Nh 1x [5 ,6] 、 雷公坞组 Nh 2l [2] 和震旦系陡山沱组 Z 1d [5 ,6] 图 2 。区域上,休宁组相当于志棠组[2], 雷公坞组相当于南沱组[6]表1 ,三组地层之间均 为整合接触关系。陡山沱组主要为白云岩、 硅质泥 岩、 石英砂岩和硅质岩,雷公坞组为青灰色块状含砾 砂泥岩、 夹含砾泥质砂岩,休宁组为青灰色粉砂质泥 岩、 粉砂岩和细砂岩。 主要含矿地层为雷公坞组,由冰成岩系组成,形 成于弧后盆地沉积环境[2 ,7],分为3个岩性段。下段 主要为冰碛含砾泥砂岩、 冰碛含砾砂泥岩和冰碛含 砾泥岩,夹少量粉砂质、 硅质泥岩和泥岩,冰碛岩中 粉砂岩具水平层理,厚度可达60余m ,冰碛岩中含 少量脉石英、 千枚岩、 硅质岩和花岗岩的砾石,大小 一般1～5 mm ,大者可达数十到数百毫米,少数砾 石面上可见冰川擦痕等冰蚀遗迹。中段主要岩性为 含锰砂岩、 含锰硅质岩、 黑色页岩和粉砂质、 硅质泥 岩和泥岩等,见有波状微细层理和波状交错层理,沉 积厚度约20 m ,在碎屑岩中见有同沉积的黄铁矿团 块、 条带和结核等为间冰期的证据之一。上段主 要岩性为含冰碛砾石砂岩、 泥岩,夹少量砂泥岩和泥 质岩等,沉积厚度达几十米、 甚至上百米,并被晚期 的宽约3 m的脉岩花岗斑岩 侵入,砾石成分复 杂,主要有脉石英、 砂岩、 含锰灰岩及硅质岩等,大小 一般为10～20 mm ,大者达几百毫米[2]。Marinoan 冰期和Sturtian冰期是全球新元古代末期两次主要 的冰期事件,其中Marinoan冰期结束于635 Ma ; Sturtian冰期可能发生在710～720 Ma[8],而华南 雷公坞组地层的3个岩性段可能就代表了新元古代 末期两期冰期及其间冰期。 图2 五亩山地区地质简图 Fig. 2 Geological sketch map of the Wumushan area 1.休宁组2.雷公坞组3.陡山沱组4.燕山期花岗岩 5.断裂6.黑钨矿化石英脉带 表1 华东地区部分新元古代地层划分对比 Table 1 Divisions and contrast for some Neoproterozoic strata in east China 系统包超民等[6]浙江省区域地质志[2]本文 震旦系下统陡山沱组陡山沱组陡山沱组 南华系 上统南沱组雷公坞组雷公坞组 下统休宁组志棠组休宁组 2. 2 矿区断裂 五亩山地区断裂的主要走向有NE向、NW向和 SN向等图2 ,NE向以压扭性为主,是主要的控矿构 造,NW向以张扭性为主,SN向以压扭性为主。根据 断裂相互穿插关系的观察,该区至少存在3期断裂,第 1期NE向,第2期NW向,第3期SN向。 2. 3 矿床地质 黑钨矿石英脉带均产于花岗岩小岩枝北侧的雷 公钨组中图2 ,有200多条石英细脉,绝大多数含 黑钨矿,一般宽5～10 cm ,最宽可达62 cm ,长度在 5～100 m ,总体走向NE向,倾向NW ,矿体受断裂 构造控制,有时伴生有萤石细脉和云英岩细脉。黑 钨矿石英脉WO3品位一般为0. 267 ～1. 155 。 矿石矿物以黑钨矿为主,呈星散状、 浸染状及团块 32第23卷 第1期李春海等浙江五亩山地区钨矿容矿构造及找矿方向 状,呈半自形-自形,多为板状集合体,大小多数在 1～5 cm ,白钨矿、 黄铜矿次之;脉石矿物以石英、 白 云母为主,另有少量黄玉、 绿柱石、 黄铁矿、 萤石。围 岩蚀变主要是云英岩化和角岩化。 五亩山地区出露的两处花岗岩为千亩田花岗岩 岩体的小岩枝,两个小岩枝侵入雷公坞组中,其w W 2010 - 6 [1] ,是上陆壳丰度 2. 0 10 - 6 [9]的 10倍,说明花岗岩岩枝中钨的富集系数富集 系数岩体或地层单元丰度值/上陆壳丰度值达到 了10 ,完全可以成为钨矿的重要矿质来源之一。 3 容矿构造及找矿方向 五亩山矿区NE向断裂规模较大,相伴的40 ～ 60 走向裂隙也最发育。矿化石英脉主要分布在这 组裂隙中,作者等对雷公坞组中的黑钨矿容矿裂隙 作了产状测量,其结果列于表2。矿化石英脉往往 发育于主断裂的两侧,并与主断裂同产状、 同性质, 表明裂隙与区域断裂有密切的成因联系,可能是同 一应力场下产生的不同级别的断裂构造图2、 图 3 。据野外观察,钨矿化与NE向断裂关系最密切, 说明该方向的断裂裂隙为成矿前或成矿期形成的 容矿构造,这些矿化脉体多表现出右行剪切特征,它 们是剪张应力和剪压应力共同作用的结果图 3 。 而晚期的NW向和SN向断裂裂隙切割了含钨石 英脉带,不含黑钨矿或白钨矿,为成矿后的构造,可 能对矿体起破坏作用。 图3 含钨石英脉和区域断裂应力分析平面示意图 Fig. 3 Plane sketch map of stress analysis between tungsten2bearing quartz veins and regional fault 1.含钨石英脉2.区域断裂3.应力方向 从表2和方位极点图[10]图 4 可以看出,控矿裂 隙倾向图4中的虚线范围为320 ～340,走向50 ～ 70,倾角图4中的实线范围主要为40 ～53 和75 ～ 82,说明含黑钨矿白钨矿石英脉主要以高角度和中 角度产出,倾向NW,个别的倾向E或SE。 表2 雷公坞组矿化裂隙测量表 Tab 2 Occurrences of mineralized fractures in the Leigongwu ation 编号走向倾向倾角矿化类型 14531582 23558576 35514545 42529548 53030082 65032045 75032053 85032090 95532550 105532566 116033075 122029020 132029080 147034040 石英脉型黑钨矿、 白钨矿矿化 图4 雷公坞组赋矿裂隙方位极点图 Fig. 4 Orientation top figure for mineralized fractures of Leigongwu ation 在矿区野外露头上,含钨石英脉和云英岩脉沿雷公 坞组含砾砂岩地层的裂隙产出,两者形态和产状相 似图5 ,并且伴随萤石矿化,这与区域上千亩田花 岗岩的成矿特征基本一致。这些脉体在地表倾角较 缓 40 ～53 , 向下加大 75 ～82 , 随后又可变缓, 如此反复,从而构成 “阶梯” 状,这与在五亩山地区民 采老硐中所见之矿体形态图 6 一致。同时,在倾 斜的裂隙处及两者转折处矿体有变厚、 变富的现象, 在较陡立的裂隙处矿体有时会有变薄、 尖灭现象。 42地 质 找 矿 论 丛2008年 说明含矿热液有一部分可能不是 “直线式” 的从底部 向上运移,而是先沿着倾斜的裂隙运移,然后沿较陡 立的裂隙上升,如此反复,形成了 “阶梯” 状的矿体, 它们是剪张应力和剪压应力共同作用的结果图 7 。这样的规律可以用来指导找矿和钻探施工。今 后在浙西北地区脆性的前寒武系内,应注意寻找沿 剪压性区域断裂的剪张性裂隙产出的燕山期岩浆热 液裂隙石英脉型钨矿。 4 结论 1 NE走向裂隙为容矿构造。 2矿化石英脉在垂向上呈倾斜的 “阶梯” 状,找 矿和钻探施工中应引起注意。 图7 含钨石英脉应力分析垂向示意图 Fig. 7 Vertical sketch of stress analysis for tungsten2bearing quartz veins 1.含钨石英脉2.应力方向 3今后浙西北地区寻找裂隙充填石英脉型钨 矿应注意剪压性区域断裂的剪张性裂隙的含矿性。 致谢野外工作期间得到了浙江省临安市陈海 鸥先生的大力帮助和支持,在此表示诚挚的感谢。 参考文献 [1] 浙江省区域地质调查队. 1 20万临安幅区域地质调查报告 [R].杭州浙江省地质矿产局,1967. 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N anjing Institute of Geology and Mineral resources , N anjing210016, China Abstract Hypo2thermal tungsten deposits came into being after intrusion of ore2bearing Yanshanian granite in the Wumushan area. These mineralized vein bodies are usually distributed within fractures of regional fault with medium or low dip angle near surface and high angle bellow or their alternating occar2 rences. The preminerogenic and syn2minerogenic fractures are defined by measurement and statistics of the ore2bearig fractures. The NE fractures host ore thus the ore2searching direction is pointed out. Key Words Wumushan tungsten deposit ;fracture ;Leigongwu ation ;Zhejiang province 上接第15页 Abstract Huzi area is located at the intersection of NNE Zhuguang2Xinxing U ore belt and EW Dadong2 shan2Zhangzhou deep2seated fault and overprinted with the early and late hydrolhermal ore fluids. In the high radioactive field area occur both of the big silicification vein type and the intersection type U deposits and the area is potential for further exploration. This paper analyses metalogenic condition and ore poten2 tial of Huzi area based on geological setting , characteristics and locating condition of the U ore deposits and points out the further ore2searching direction ①No. 6009 silicified fractural zone whose north part is favorable for the big silicification type U ore deposit and whose south part for the intersection type ;②the area between Xinqiao2Xiazhuang silicified fralural zone and No. 6009 silicified fractural zone where is favo2 rale for silicified zone type and intersection type ;③intersection of NW and near EW diabase dykes and NE stracture where is favorable for intersection type. Key Words exploration of granite2hosted uranium ore deposit ;uranium ore2ing condition ;uranium ore2searching direction ; Huzi area in Xiazhuang ore field 62地 质 找 矿 论 丛2008年