福建宁化下伊锡矿地质特征及成因

福建宁化下伊锡矿地质特征及成因

1成矿地质特征宁化夏伊锡矿位于福建省西部，与江西省接壤。地质构造位置处于闽西北隆起带西南缘,南平—宁化与光泽—武平构造-岩浆带交会处,将乐—宁化钨锡成矿带的西端,具有较好的成矿地质条件。矿区外围岩浆活动强烈,分布大面积加里东期似斑状二长花岗岩、燕山早期少斑黑云母花岗岩。北东向断裂构造十分发育,其活动时间较长,具有多期次活动特征,对矿区燕山期花岗岩、花岗斑岩控制作用十分明显。矿区及外围1∶20万水系沉积物异常面积150km2。异常以Sn、W、Bi为主,伴有Mo、Pb、Zn、Ag等元素,各元素异常套合较好。Sn异常规模最大,浓度较高,梯度变化较大,浓集中心明显,异常最高值Sn59.7×10-6,Bi3.4×10-6,W19.3×10-6。将乐—宁化钨、锡成矿带上主要的钨矿、锡矿有清流(宁化)行洛坑大型钨矿、将乐新路口小型钨锡矿、宁化乌竹管、宁化溪源小型锡矿等。下伊锡矿处于该成矿带上。2花岗斑岩区矿区地层不发育,仅见第四纪残坡积。矿区以大面积出露加里东期二长花岗岩、燕山早期花岗岩和发育北东向断裂及沿北东向断裂侵入的花岗斑岩为特征(图1)。2.1岩石岩石学特征矿区岩浆活动强烈,主要发育有加里东期二长花岗岩和燕山早期花岗岩及花岗斑岩。加里东期似斑状中粗粒黑云母二长花岗岩大面积出露于矿区西部,岩石呈浅灰色,中粗粒花岗结构、似斑状结构,片麻状构造。造岩矿物斑晶(20%～30%)、基质(70%～80%)含量变化较大。似斑晶为钾长石,呈自形板柱状,其棱角多已圆化,发育有卡氏双晶,并包裹有细小颗粒的斜长石、石英、黑云母等。基质有钾长石(30%～35%)、斜长石(20%～30%)、石英(20%～25%)及黑云母(5%～10%)。矿物颗粒被压扁拉长成条带状、长透镜状,由浅色矿物条带与黑云母集合体条带相排列构成片麻状构造,其片理方向与圆化斑晶具有相同方向的定向排列。岩石具弱绿泥石化、萤石化、黄铁矿化等。燕山早期少斑细粒黑云母花岗岩分布于矿区东部,呈岩株状产出,侵入于加里东期似斑状中粗粒黑云母二长花岗岩中,内接触带发育数十厘米微细粒-细粒冷凝边,接触界线明显切割围岩片麻理,外接触带岩石破碎并有黄铁矿化、绿泥石化、绿帘石化、叶蜡石化等蚀变。岩石呈肉红色,斑晶(8%～10%)大小1cm×3cm,成分以钾长石为主,斜长石次之,均为自形板柱状晶体。钾长石卡氏双晶、格子状双晶发育,斜长石发育聚片双晶。斑晶中常包裹有细小颗粒的斜长石、石英、黑云母等。基质具均匀等粒状花岗结构,成分为钾长石、斜长石、石英及黑云母等,矿物粒度1～3mm。1∶5万中沙幅区域地质调查时测得黑云母K-Ar年龄143Ma,其时代为燕山早期。花岗斑岩呈脉状沿北东向断裂贯入,具典型斑状结构,斑晶为钾长石、斜长石、石英等,含量5%～10%,大小一般2～8mm;基质由长英质隐晶矿物组成。1∶5万中沙等幅区域地质调查报告,其全岩K-Ar年龄92.87Ma。由于受长期多次活动断层的影响,岩石破碎,蚀变强烈,具有云英岩化、黄玉绢英岩化、黄英岩化、硅化和锡矿化、黄铜矿化和黄铁矿化。该花岗斑岩与区内锡矿成矿有密切关系,在成矿有利部位往往形成工业矿体。2.2断裂面为断裂带内的岩石矿区以发育北东向断裂和沿北东向断裂侵入的花岗斑岩为特征。断裂共9条,编为F1～F9,其规模较大的F1和F6北东向断裂形成矿化蚀变带,并控制了锡矿体的分布。F1断裂:分布于矿区西北部,为区内主要断裂之一。断裂长>1100m,宽1.50～4.50m,走向40°～50°,倾向北西局部南东,倾角60°～80°,往北东和南西均延出区外。断裂带内岩石硅化强烈,裂面发育,沿裂面发育褐铁矿脉,宽10～20cm。具强烈的硅化和黄铁矿化、褐铁矿。Ⅰ锡矿体即产于该断裂带内。F6断裂:为区内主要断裂之一。断裂长>1200m,宽5～10m,走向45°,倾向北西局部南东,倾角70°～80°,往北东和南西均延出区外。断裂带岩石具较强破碎,并发育断裂面,断裂面较平直。沿断裂面两侧岩石具糜棱岩化、硅化、黄铁矿化、云英岩化、绿泥石化、褐铁矿化等蚀变。该断裂中部为后期花岗斑岩贯入,为区内控矿和贮矿构造,Ⅹ锡矿体即产于该断裂的花岗斑岩脉中。2.3蚀变的形成温度及蚀变矿物取代岩石蚀变类型较多,具有云英岩化、黄玉绢英岩化、黄英岩化、硅化、地开石化等。在岩体的不同部位,岩石的蚀变类型、蚀变程度、蚀变的形成温度上均有较大的差异。岩石蚀变显示由高温→中温→低温的蚀变变化规律。花岗斑岩蚀变作用普遍较强,多数已强烈蚀变并被蚀变矿物取代。锡石矿化主要和云英岩化、硅化等蚀变关系较为密切,锡矿化可大致分为云英岩化矿化阶段和硅化矿化两个阶段,前者生成时间较早,矿化与云英岩化同时形成,锡石呈星点浸染状分布,后者生成时间较晚,硅化含锡石石英脉呈细脉状穿插贯入交代。2.4锡青铜异常区区内已开展1∶1万土壤测量,具Sn、W、Bi、Mo综合异常。Sn异常:呈NNE向展布,具明显的浓度分带,浓度最高达194×10-6,其中大于90×10-6的异常区面积达0.44km2,与W、Bi异常基本相互套合,并与已发现的锡矿体基本相吻合,属矿致异常。W异常:呈NNE向展布,具明显的浓度分带,浓度最高达88×10-6,其中大于10×10-6的异常区面积达0.11km2。Bi异常:呈NNE向展布,具明显的浓度分带,浓度最高达180×10-6,其中大于14×10-6的异常区面积达0.10km2。Mo异常:主要分布于矿区东南部,异常呈NE向展布,浓度最高达248×10-6,其中大于5×10-6的异常区面积0.22km2,在公路壁上见钼矿化,属矿致异常。3矿体特征3.1锡矿体及工业量量特征矿区详查共圈定锡矿体6个(Ⅱ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ、Ⅷ、Ⅹ),低品位锡矿体12个(Ⅰ、Ⅱ-1、Ⅲ、Ⅳ-1、Ⅳ-2、Ⅴ-1、Ⅶ、Ⅶ-1、Ⅷ-1、Ⅸ、Ⅸ-1、Ⅺ)。其中Ⅳ矿体为区內主矿体。各矿体呈脉状、长透镜状产于北东向花岗斑岩中(图2)。Ⅱ锡矿体:位于矿区西北部,呈长透镜状产于北东向花岗斑岩中,走向20°～60°,倾向SE,倾角75°～80°。矿体控制长280m,延伸100m,单工程厚度1.18～23.82m,厚度变化系数101.59%,单工程品位0.226%～0.505%,品位变化系数68.71%。经初步估算锡金属量629.83t,平均品位0.284%。Ⅳ锡矿体:位于矿区西北部,是矿区的主要矿体,呈脉状产于北东向花岗斑岩中,走向20°～60°,倾向SE,倾角70°～85°。矿体控制长480m,延伸230m,单工程厚度1.28～23.61m,厚度变化系数82.04%,单工程品位0.130%～1.210%,品位变化系数85.61%。经初步估算锡金属量4507.32t,平均品位0.426%,其资源量约占矿区总量的72%。Ⅴ锡矿体:位于矿区中部,呈脉状产于北东向花岗斑岩中,走向20°～70°,倾向SE,倾角70°～85°。矿体控制长150m,延伸80m,单工程厚度2.00～7.59m,厚度变化系数50.28%,单工程品位0.120%～0.320%,品位变化系数60.91%。经初步估算锡金属量158.72t,平均品位0.239%。Ⅵ锡矿体:位于矿区中部,呈长条状产于北东向花岗斑岩中,走向20°～55°,倾向SE,倾角70°～85°,矿体控制长200m,延伸140m,单工程厚度1.35～5.72m,厚度变化系数62.13%,单工程品位0.120%～0.460%,品位变化系数74.80%。经初步估算锡金属量217.66t,平均品位0.236%。Ⅷ锡矿体:位于矿区中部,呈透镜状产于北东向花岗斑岩中,走向20°～60°,倾向SE、NW,倾角55°～87°,矿体控制长150m,延伸150m,单工程厚度1.41～25.02m,厚度变化系数127.09%,单工程品位0.100%～0.358%,品位变化系数79.23%。经初步估算锡金属量544.54t,平均品位0.264%。Ⅹ锡矿体:位于矿区东部,呈透镜状产于北东向花岗斑岩中,走向20°～45°,倾向SE、NW,倾角55°～85°。矿体控制长170m,延伸110m,单工程厚度0.84～7.84m,厚度变化系数66.50%,单工程品位0.100%～0.283%,品位变化系数55.65%。经初步估算锡金属量195.44t,平均品位0.248%。3.2矿体sn矿Ⅱ、Ⅴ、Ⅵ、Ⅹ矿体基本上没有夹石;Ⅳ主矿体局部见有一到两层花岗斑岩夹石,厚度0.46～1.81m,Sn品位0.063%～0.09%;Ⅷ矿体局部见有一到两层的花岗斑岩夹石,厚度1.55～1.91m,Sn品位0.0087%～0.054%。矿体围岩顶、底板为二长花岗岩或花岗斑岩,呈块状,岩石新鲜完整,致密坚硬,矿体与围岩(矿化蚀变带)界线不明显,不易区分,矿体圈定主要靠连续采样的分析结果。3.3盐矿、青铜矿、黄铁矿、方铅矿等3个月生矿矿石结构较简单,锡矿石结构呈自形、半自形粒状和他形粒状结构。矿石构造较简单,锡矿石呈星散浸染状构造和细脉状构造。金属矿物有锡石、黄铁矿、黄铜矿、磁铁矿、兰铜矿、闪锌矿、方铅矿、赤铁矿、褐铁矿等。其中锡石矿化不均匀,黄铜矿和黄铁矿普遍含有;闪锌矿和方铅矿偶见。锡石以自然矿物形式星散浸染状分布或贮存于石英细脉中,呈半自形-他形晶,等轴粒状或不规则状,粒径一般在0.02～0.5mm,正高突起,透明,淡褐色至深褐色,部分具弱多色性,可见一组解理,平行不完全,断口不平,平行消光,干涉色较高,含量变化较大。脉石矿物主要有石英、黄玉、绢云母、地开石、萤石、叶蜡石等。此外还有围岩的组成矿物,如钾长石、斜长石、石英、黑云母及蚀变矿物绿泥石等。矿物生成顺序为磁铁矿→锡石→黄铁矿→黄铜矿→闪锌矿→方铅矿→锡石→黄铁矿→赤铁矿→兰铜矿→褐铁矿。4基于开采和起源的研究4.1断裂蚀变标志(1)地表矿化露头是找矿直接标志。(2)区内矿化体主要产在北东、北北东向断裂带内,断裂蚀变带是主要找矿标志。(3)区内多数锡矿体均贮存于花岗岩脉中,蚀变花岗斑岩脉是区内主要找矿标志。(4)云英岩化是直接找矿标志。(5)硅化、黄铁矿化、褐铁矿化、绿泥石化是间接找矿标志。4.2矿床成因类型锡矿体产于晚白垩世花岗斑岩内外接触带附近的北东、北北东向断裂带内,与断裂带内的斑岩脉关系密切。晚白垩世岩浆活动强烈,规模较大,在岩浆侵入过程中,产生大量热液及所携带的含矿气液,沿着北东、北北东向断裂带迁移、富集、沉淀成矿。锡矿贮存于硅化、黄铁矿化、云英岩化蚀变岩石中,根据矿石矿物特征及蚀变类型,测区锡矿成因类型认为属中-高温热液型脉状矿床。北东向和北北东向断裂为区内主要的容矿、控矿构造,控制着矿体的空间展布。5矿床地质特征(1)宁化下伊锡矿属中-高温热液型脉状矿床,矿体呈脉状和透镜状贮存于花岗斑岩中,与围岩呈过渡关系,宏观上矿体顶底板岩性为花岗斑岩(