渝东南地区萤石重晶石矿产地质特征及成矿规律研究
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渝东南地区萤石重晶石矿产地质特征及
成矿规律研究
摘要:重庆市渝东南地区萤石矿、重晶石矿成矿地质条件好,具有良好的找矿前景。矿体受张扭性断裂与地层双重控制,矿床主要形成于燕山期。从成矿地质背景、矿床特征、矿石特征、围岩蚀变及成矿地质条件等几方面分析探讨其成矿规律和找矿标志。
关键词:渝东南萤石重晶石地质特征成矿规律找矿标志
渝东南地区是重庆重晶石、萤石重要产地。近年来的勘查工作表明,该区成矿地质条件较好,具较大的成矿潜力和找矿远景。
本文将对其成矿地质特征、控矿因素与成矿环境的依控关系进行研究,为该区域矿山及其外围进一步找矿勘探工作提供参考。
1成矿特征
1.1赋矿地层构造
重庆渝东南地区,萤石、重晶石矿受地层岩性和断裂构造控制十分明显。
萤石、重晶石矿产于上寒武统毛田组至上奥陶统五峰组之间,以统桐梓组、红花园组为主,通常位于大湾组页岩与毛田组灰质白云岩之间。
红花园组:厚61.2-75.5米,为灰至深灰色厚层至块状生物碎屑灰岩、含白云质灰岩、含硅质灰岩,夹燧石团块或燧石层,层间常夹薄层页岩。是主要容矿层位,在有利的构造条件下可单独形成矿床,萤石占总储量的60-100%,重晶石占总储量59-74%。
桐梓组:厚204-254.1米,为灰至深灰色灰岩、生物碎屑灰岩、白云质灰岩、白云岩,夹燧石薄层、团块和页岩。是主要的含矿层位,往往因断裂联通与红花
园组联合控矿,萤石约占总储量的20-36%;重晶石占总储量的14-25%。
上奥陶统临湘、五峰组仅有个别萤石、重晶石矿化现象。大湾组碎屑岩层主
要对成矿起遮挡作用,当成矿断裂延伸至该组中下部碳酸盐岩夹碎屑岩层时,可
形成具工业价值的萤石、重晶石矿体。毛田组局部见萤石、重晶石矿化,多为铜、铅、锌多金属矿产之蚀变或者伴生矿物。
萤石、重晶石矿主要产于较纯的生物碎屑灰岩内,少数与白云质灰岩及泥质
灰岩有关,质纯而性脆的灰岩利于容矿空间的产生以及与含矿溶液的相互作用,
利于萤石、重晶石的形成。
有利的岩性和有利的控矿构造两者交切的空间场合才有可能成矿。背斜倾伏端、褶曲断裂交切部位、背斜轴向扭曲部位的张扭性断层、裂隙构造部位利于萤石、重晶石的形成。构造控制着矿床的分布,有利地层、岩性与构造共同制约着
矿化的规模、富集程度与矿体的形态等。
1.2矿体特征
矿体形态产状严格受控矿构造限制,多沿断层、裂隙充填成脉状,局部沿断
裂旁侧的缓倾斜断裂和层间破碎带形成似层状矿体。
矿体以脉状、透镜状为主,其次为树枝状、不规则状,矿脉常呈雁行斜列式
成组产出。单个矿脉长20~662m,厚0.3~37m,延深15~70m。
1.3矿石特征
矿石类型以萤石重晶石共生型为主,单一萤石、重晶石型少。矿物成分简单,以萤石、重晶石为主,脉石矿物以石英、方解石为主,粘土、绿泥石、黄铁矿及
褐铁矿为次。
矿物共生组合以萤石—重晶石型为主,石英—重晶石、石英—萤石、方解石
—萤石—重晶石型为次。主要化学组分:重晶石型:BaSO
4在60~80%,CaF
2
在
0.32~4.91%。萤石型: CaF
2在48.25~66.03%,BaSO
4
在4.1~8%。萤石重晶
石型:BaSO
4及CaF
2
均达工业指标,BaSO
4
在52~59.18%,CaF
2
在25.05~46.7%。
矿石具自形~半自形粗晶粒状、伟晶板柱状、镶嵌状结构,它形微细粒状交
代及交代残余结构次之。矿石具块状、团块状集合体构造,放射束状、条纹、条
带状及角砾状构造次之。
围岩蚀变以硅化、方解石化为主,黄铁矿化为次,近矿围岩蚀变还有褪色化。
2成矿规律
2.1成矿地质环境
渝东南地区萤石、重晶石矿分布于老厂坪背斜、芙蓉江背斜、郁山背斜、筲
箕滩背斜、天馆背斜、桐麻岭背斜和秀山背斜,尤其是郁山、筲箕滩、天馆背斜
较为集中。
所处大地构造单元为上扬子陆块—扬子陆块南部边缘褶冲带—武隆凹褶束、
黔江凹褶束,西北界限为七曜山隐伏断裂,东部大致以咸丰背斜西翼为界。
2.2地层岩性控矿
萤石、重晶石矿床成因为地下水热液充填(交代)型矿床,重晶石、萤石的
成矿受上寒武统~下奥陶统碳酸盐岩建造及构造的联合控制。成矿时代为燕山期。含矿地层为上寒武统至奥陶系,主要为下奥陶统红花园组和分乡组,其次为南津
关组。
早古生代,扬子陆块被动边缘拉张裂陷伸展和热沉降,许多成矿作用都发生
在伸展阶段的盆地中。寒武纪~志留纪,扬子陆块被动边缘发生拉张裂陷伸展和
热沉降,本区处于被动陆缘环境,陆棚碳酸盐岩台地斜坡相、盆地边缘相灰岩、
白云质灰岩、生物屑灰岩、泥质灰岩、粉砂质页岩、细砂岩建造中Pb、Zn、Cu、Ba、Hg、As、F、S含量较高,为萤石重晶石矿的形成提供了物质基础。
2.2构造控矿
成矿与构造关系十分密切,背斜与同期走向断裂控制着矿带延伸,层间破碎带、断裂、张扭性裂隙多为容矿构造。后期构造运动,地下水热的改造作用使成
矿物质活化、迁移,在有利的构造部位聚集成矿。赋矿层中富含泥质的岩层对矿
化富集起屏蔽作用。
燕山运动形成了一系列北北东向的褶皱构造,伴生了北东向及北北西、北西
向张性、张扭性断裂发育,为地下水运移提供了通道。受长期的地表水及地下水
的循环影响,地表水沿断层裂隙及岩溶通道渗流到地下深部的过程中,逐渐萃取
碳酸盐岩围岩中的成矿元素,形成含矿热卤水(热液),随着温度、压力的增加,含矿热卤水的矿质浓度也逐渐增加,达到一定的饱和状态。含矿热液沿断层裂隙
运移到地表浅部相对开放的空间位置,在温度、压力改变的条件下(通常为开放
状态下温度、压力降低),成矿物质从热液中析出,沿构造裂隙充填及交代形成
萤石、重晶石矿体。
本区萤石重晶石大多赋存于地表浅部,其形成之后应有一个相对稳定的构造
环境,使矿体不被风化剥蚀,得以保存下来。
3找矿标志
构造标志:区域上背斜构造控制着萤石重晶矿床的分布,背斜轴部及两翼近
轴部是萤石重晶石成矿的有利部位,背斜的倾没端及轴向转弯地带是萤石重晶石
成矿的有利部位。背斜构造是重要的找矿标志。
层位标志:下奥陶统桐梓组和红花园组是萤石重晶石重要的找矿标志。。
岩性标志:细晶灰岩、生物介壳灰岩、生物屑灰岩、白云质灰岩及硅质灰岩
岩性组合,是萤石重晶石找矿的标志之一。
断裂标志:萤石重晶石常常受北西向、北北西向断裂或裂隙的控制,北西向、北北西向断裂构造是找矿的主要标志。
围岩蚀变标志:萤石重晶石矿围岩常常伴有方解石化、硅化、萤石化和重晶
石化。