浙江渔家山锡矿矿床地质特征及成矿机理

浙江渔家山锡矿矿床地质特征及成矿机理

1西-印支凹陷区该矿区位于中国南方的加里以东褶皱带，位于后加里以东的高西南-粤北东海-印支凹陷带。位于大东山-贵东-九连山构造带的南缘和粤北山状骨角的西侧。内中不同规模断裂纵横交错,岩浆岩发育和矿床(点)分布广泛。2矿区地质特征2.1s1-4gt砾岩的组成矿区出露地层为泥盆系。地层层序从下往上为:中下泥盆统桂头群(D1-2gt)砾岩、含砾粗砂岩、细粒石英砂岩、粉砂岩夹石英岩、砂质板岩。中泥盆统东岗岭组(D2d)泥砂质板岩、灰岩、矽卡岩、角岩、页岩、透镜状褐铁矿体。2.2中下泥盆统东岗岭组地层结构本区构造轮廓较为简单,为一向南西缓倾斜的单斜构造,断裂构造较为发育,主要有北西向后和近南北向两组断裂构造。本区上下层位的褶皱构造具有不一致特点。下部中下泥盆统桂头群地层在矿区里显示一个向西倾斜的单斜构造,产状256°~244°∠9°~15°;上部中泥盆统东岗岭组地层在矿区里显示一个向南倾伏的短轴背斜,背斜轴产状为182°∠5°。由于构造的不一致性,中下泥盆统桂头群地层与中泥盆东岗岭组地层之间曾产生一个虚脱空间。本区主要有两个方向的断裂走向。第1组北西向(331°),如F1和F4断裂;第2组近南北向(17°),如F2和F3断层。桂头群砂岩中节理走向同样显示为这两组走向。根据节理产状计算应力轴方向分别为δ1=63°∠17°、δ2=272°∠70°、δ3=157°∠9°,所以桂头群砂岩的褶皱轴走向应为337°。这与根据砂岩地层产状所计算的褶皱轴走向基本吻合。2.3石英斑岩的进出本区岩浆活动仅表现在出露有石英斑岩、花岗斑岩、石英闪长玢岩、煌斑岩等岩脉。石英斑岩主要出露在II号矿体附近,穿切所有地层。石英斑岩往深部逐渐过渡为花岗斑岩。花岗斑岩含Sn0.005%。蚀变简单,仅有黄铁矿化。3锡矿的地质特征3.1风化粘土状灰黑色中泥盆统东岗岭组b层地层为矿层,主要岩性有杂色页岩和简单矽卡岩。岩石均强烈风化。杂色页岩为土黄-灰白-紫红色。风化粘土状,主要矿物成分为粘土矿物。简单矽卡岩为褐黑色,主要分布在各山包和山脊上,矿物成分已大部分褐铁矿化,局部残留石榴子石、透闪石等矽卡岩矿物。基本呈层状分布,分布范围比矿体分布范围大,与下伏杂色页岩呈渐变过渡关系。风化壳(铁帽)型锡矿体主要赋存在简单矽卡岩与杂色页岩过渡带下部和杂色页岩上部地层中,见图1。3.2锡矿体材料的组成3.2.1矿用微量元素各矿石类型多元素分析见表1。本区锡矿有用组分简单,除Sn外,还含少量Cu、Pb、Zn、Bi,微量元素Ge、Ga含量达到了综合回收指标。3.2.2矿石类型及矿物成分本区锡矿体是由风化壳(铁帽)型矿石、矽卡岩型矿石、杂色页岩型矿石组成,以风化壳(铁帽)型为主。各类型矿石的主要金属矿物都是锡石和氧化铁矿物(褐铁矿为主,少量的赤铁矿、磁铁矿),风化壳(铁帽)型矿石中有少量的黄铁矿,脉石矿物主要为绿泥石、水铝氧石、水白云母、石英、钙铁榴石等。野外矿化特征是只有在简单矽卡岩和杂色岩中发育有褐铁矿化和云英岩化时,才能构成矽卡岩型和杂色页岩型矿石。3.2.3粘土矿物及锡石锡石:为无色至黑褐黄色,部分锡石呈双锥膝状、粒状。锡石主要在铁矿物和粘土矿物内产出,多数锡石以晶粒聚集体嵌布在铁矿物、石英、白云母的接触面与孔隙中,或嵌布在以水白云母为主的粘土矿物中,很少以晶粒单独嵌布。在石英颗粒间或环带状、蜂窝状褐铁矿孔隙内的锡石晶粒聚集体,其粒度介于0.018~0.17mm。产出于白云母的接触带以及以水白云母为主的粘土矿块中的锡石聚集体,其粒度介于0.027~0.54mm。粘土矿物:经X光衍射分析,粘土矿物主要为绿泥石、水铝氧石、水白云母等。绿泥石为绿色、灰白、粉红色的细鳞片状及叶片状聚集体。水铝氧石呈白色、灰色及淡绿色的细板状及柱状产出。上述矿物相互杂乱嵌布,也有局部富集现象。锡石产出部位多在水白云母相互富集的地方,粘土矿物以胶结物形式充填于石英及铁矿物之间的间隙内。氧化铁矿物:包括褐铁矿(针铁矿、纤铁矿)、赤铁矿和磁铁矿。赤铁矿呈粒状、片状、蜂窝状产出。大部分赤铁矿已褐铁矿化,有的赤铁矿呈乳滴状在褐铁矿内嵌布或交代磁矿。褐铁矿呈土状,粒状充填胶结其他矿物或交代溶蚀赤铁矿、磁铁矿。针铁矿呈放射状、带状嵌布,纤钎铁矿呈不规则纤维状杂乱嵌布。磁铁矿呈粒状在褐铁矿、赤铁矿内嵌布。石英:呈粒状被氧化铁矿、氢氧化铁等矿物胶结。钙铁榴石:充填在褐铁矿空隙呈环粒状与氧化铁相嵌布。3.3理高矿体及形态特征锡矿体赋存在中泥盆统东岗岭组上部的简单矽卡岩和杂色页岩里,呈层状、似层状、大透镜状等产出。总体呈南北走向,波状起伏,向南倾斜。锡矿体分布严格受南北构造带控制。本区锡矿床主要由两个锡矿体组成。北面谢家山为I号矿体,分布在0~10线之间,延长400~500m,宽200~350m,一般厚为9~10m,最大厚度为20~35m;南面崩岗山为II号矿体,分布在1~15线之间,延长350~400m,宽100~250m,一般厚5~7m,最大厚度可达30m。锡矿体的形状、产状变化主要受风化壳(铁帽)型锡矿体的形态、产状控制。风化壳(铁帽)型锡矿体是本区最主要的矿石类型,它构成I号和II号矿体部分,其规模见表2。风化壳(铁帽)型锡矿体形态规则,连续性好,主要呈一个中间厚、四周薄的大铁饼状,上下分布着似层状矽卡岩型和杂色页岩型锡矿体。3.4矿物基础及蚀变后岩石学特征本区蚀变强烈,而且呈多期叠加,与矿化关系密切。现将几种主要蚀变分述如下:⑴矽卡岩化:分布最广,发育强度最大的一种蚀变作用。根据矿物组成可划分为:①褐铁矿-石榴石-透闪石带。发育在矿体的南部,形成以富锰、钙铁榴石、透闪石为主体的矽卡岩,是后期锡矿化和云英岩化的有利围岩。蚀变后,岩石经过强烈的风化作用使大部分钙铁榴石风化成褐铁矿。本期蚀变普遍发育有较弱的锡矿化。②透辉石-透闪石带。发育在矿体下部,形成以透辉石、透闪石、石榴石、绿帘石为主的矽卡岩。⑵云英岩化:有两种形式,一是以细脉浸染状形式迭加在铁帽和杂色页岩中,伴生有强烈的锡矿化。另一是以细脉-小脉形式充填在矽卡岩和铁帽中,锡矿化较弱。⑶绿泥石化:分布范围较广,而且多叠加在其它蚀变上。主要分布在矿体下部的页岩、板岩、矽卡岩中。⑷萤石化、碳酸盐化:发育在矿体下部的微晶灰岩中,是一种以细脉充填为主的蚀变。⑸泥化:发育在矿体顶部的杂色页岩中,分布范围较广,形成以水铝氧石、水白云母、绿泥石为主的矿物组合。本期蚀变使锡矿化进一步集中,锡石聚集粒度增大。4成矿机4.1岩的关系和矿物源来源本区含矿岩系是中泥盆统东岗岭组b层地层简单矽卡岩和杂色页岩,风化壳(铁帽)型锡矿体与围岩简单矽卡岩和杂色页岩的关系见表3。矿化率是以锡品位达到0.3%以上为统计数字。⑴从简单矽卡岩和杂色页岩含Sn丰度值表明,中泥盆统东岗岭组b层地层为高锡地层,可作为锡物质来源之一。⑵风化壳(铁帽)型锡矿体围岩简单矽卡岩和杂色页岩能局部矿化成锡矿体。这说明了矽卡岩型和杂色页岩型锡矿体的形成只是由于风化壳(铁帽)型锡矿体的侵入,导致围岩矿化所造成。4.2断裂构造特点如前所述,本区褶皱构造特点是在中泥盆统东岗岭组b层地层与中下泥盆统桂头群地层之间产生一个虚脱空间和一系列层间裂隙构造。断裂构造特点是形成一组近南北向裂隙构造带。这些构造的形成可能是由于本区深部存在一个隐伏岩体,在岩体侵位冷凝收缩过程中,使岩体上伏地层产生自然上拱作用,形成一系列似锥形裂隙与层间剥离构造。本区下部地层脆性砂岩和上部地层脆性矽卡岩与塑性杂色页岩接触,为形成这些构造提供了有利的条件。在成矿阶段南北向裂隙构造带起着导矿作用,层间剥离构造起着容矿构造作用。4.3云英岩化的锡矿石风化壳(铁帽)型锡矿体中细脉浸染状云英岩化对锡的富集起着重要的控制作用,没有云英岩化的锡矿石平均品位通常在0.3%~0.5%之间,发育有云英岩化的锡矿石平均品位可达1%~1.6%,甚至更高。后者是前者的2~3倍。云英岩化对杂色页岩型锡矿体的控制作用更为明显,在杂色页岩中没有发育细脉浸染状云英岩和褐铁矿则不能构成锡矿体,反之才能构成锡矿体。5矿床地质特征⑴根据矿床的地质特征、矿体形态产状、矿物组成等,以及锡石的成矿温度(爆裂测温为335°)