锡矿山
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一、实习基地简介
实习基地位于湖南省冷水江市的锡矿山,素以储量巨大和品质的优良而号称“世界锑都”,矿区面积22.5平方公里。
矿区发现于明代末年(1541年),当时把锑误以为锡,故名锡矿山,在锡矿山地区构造现象发育,常见的有膝折、揉皱、石香肠、穹窿等褶皱构造以及地堑、地垒、断层破碎带、节理等断裂构造。
闻名于世的大型锑矿床主要受控于背斜构造和断裂构造。
正因为此处有如此丰富的地质现象,我校地质专业自1994年以来一直以此作为理想的实习基地之一。
锡矿山闪星锑业有限责任公司(以下简称锡矿山公司)是我国锑工业的摇篮和锑品的主要出口基地,也是世界上最大的锑采、选、冶和深加工联合企业。
其主要产业——锑的生产开发于1897年至今已有百多年历史,公司全民在册职工7800余人,现有锑品生产能力30000多吨,其中精锑8000吨,锑白20000多吨,所产“闪星”牌锑品在国际市场享有较高的声誉,出口免检,生产技术水平处于世界领先地位。
锡矿山,是我国锑业的龙头,在世界锑业也占有举足轻重的地位。
公司生产的锑系列产品包括精锑、三氧化二锑、锑原料、硫化锑及锑深加工产品锑酸钠、胶体五氧化二锑、催化剂氧化锑、无尘氧化锑、筛分锑白、五氧化二锑、氧化锑母粒料等。
锡矿山锑矿床构造控矿明显,F75深大断裂为导矿构造,F75的分支F3、F71、F72为配矿构造复式背斜及次级断裂、层间破碎带为容矿构造。
D36^3及上覆页岩、Fx分别起屏层扣屏蔽墙的作用,使深源矿质在锡矿山复式背斜上有屏蔽层、北西有深大断裂(F75)、东南有屏蔽墙(Fx),两端倾伏的特定地垒式褶断地块中富集成矿。
因此,提出了锡矿山复式背斜地垒式褶断地块构造地球化学的成矿模式,并根据地质动力学理论对锑矿构造地球化学机制进行了解释,进而认为,地垒式褶断地块的两倾伏端
及其深部是找矿的有利部位。
二、地质构造
锡矿山地区构造发育,类型繁多齐全,现象集中,出露良好,是构造地质实习的良好场所。
锡矿山矿田——巨大的短轴背斜构造,名锡矿山短轴背斜。
背斜轴向为NE30度,长约9000米,宽约3000米,往西南倾伏。
在F75断层以东发育一组轴向近乎北东的雁列展布的次级褶皱,自南而北计有:
(1)东部倒转褶皱。
(2)物华背斜。
(3)常子岩——仙人界向斜。
(4)飞水岩——童家院背斜。
(5)老矿山背斜。
(6)任家村——白岩背斜。
以上次级褶皱除了东部倒转背斜及物华背斜以外,其余皆被F75断层及其分支断层所切割。
再次级褶皱中还有近东西向的小型褶皱和各种方位的次级断裂。
一、褶皱构造
1、东部倒转背斜
位于矿田东部罐子村——光家坪一带。
轴向NE50。
~60。
,轴面往NW倾斜甚至平卧。
轨迹随马牯脑段地层界限往南收敛而收敛。
褶皱紧闭,呈狭长带状,轴面劈理密集发育。
倒转褶皱发育于陶塘段以上地层,尤以陶塘段、兔子塘段较柔软的岩层最为强烈。
深部倒转现象消失而只是地层
产状变陡。
2、物华背斜
位于矿田东南部,西侧与常子岩——仙人界向斜紧邻。
背斜作北东走向,向北东延伸至老江冲一带。
核部为七里江段硅化灰岩,两翼为陶塘段,兔子塘段等地层。
背斜的轴面倾向NW。
倾角约80。
东翼倾向SE120。
,倾角40。
左右,西翼倾向NE340。
,倾角30。
左右。
背斜在老江冲以北即急剧倾伏消失。
因此此背斜从整体来看是一个斜歪倾伏褶皱。
该背斜东翼有云斜煌斑岩脉侵入。
3、常子岩——仙人界向斜
位于矿田的中部,比较平缓开阔,核部是马牯脑段的下部,两翼由泥塘里段,兔子塘段及长龙界地段地层组成。
在仙人界一带,该向斜的特征是一个轴面向北西倾斜的倾歪向斜,西翼地层的产状较东翼的陡些。
仙人界向斜的枢纽在仙人界的南坡明显的向上仰起,致使仙人结合常子岩向斜貌似两个彼此独立的向斜构造。
另外还有飞水岩——童家院背斜,老矿山背斜,任家村——白岩背斜等。
另外还有类型繁多的小型褶皱,如等厚平行褶皱、顶厚褶皱、圆弧形褶皱、尖棱褶皱、无根三角形褶皱、柔流褶皱、膝折褶皱及共轭褶皱等等。
二、断层构造
1、F75断层(西部大断层)
为矿田的主干断层,位于矿田西侧走向NE30。
左右,倾向西北。
该
断层破坏了锡矿山短轴背斜西翼的完整性,使上盘的下石炭统关阶刘家塘组地层和下盘的泥盆统佘田桥组地层直接接触,成正断层性质。
倾斜最大断距约800~850米,是本区规模最大的断层。
断层倾向一般为NW275。
~320。
,倾角一般为40。
~60。
,近地表倾角较陡,往深部逐渐变缓至35。
左右。
F75断层是由多个断裂面组成的断裂带,在断裂带较宽处可见记起断裂及几个构造岩带。
1)、最早期张性裂面(f1):裂面粗糙,连续性差,局部有方解石脉充填。
2)、次早期裂面(f2):面上有倾伏角为30。
的NE擦痕,有石英——辉锑矿脉充填。
3)、晚期裂面(f3):与先期裂面叠加在一起,裂面特别清楚,见多组擦痕迭加和张节理。
2、东部被云斜煌斑岩充填的断裂
此断层南起罐子冲以南北至竹山煤矿以北,长达7.5公里。
断层被云斜煌斑岩充填,岩脉走向NE30。
~35。
,倾向SE,局部地段倾向NW,倾角较陡约60。
~80。
,宽约3~15米。
岩脉两旁接触界线比较清楚,属正断层。
3、F71、F72、F73断层
这三条断裂实为以F72为主的断裂带具张扭性。
F72从万明桥南由F75下盘分出,走向NE45。
,已控制长度约2500米,切割老矿山背斜的两翼,是老矿山矿床的控矿断裂。
4、F33及F111断层
F33断层走向近东西方向,在老江冲民窿中见清晰断裂面,粗糙具多期角砾,硅质胶结较紧,晚期为1~2厘米粒径较均匀的角砾,胶结较疏松,令见有断层泥,为正断层。
F111为飞水岩断层,断层走向也是近东西方向,断面见角砾岩,在南矿坑道中见张开的裂面,并有方解石脉和断层泥充填。
属于——平移断层。
上述两条断层皆切割NNE、NE向的褶皱和断裂,规模不大,最多不过数百米长,产生于成矿前,但成矿后亦有活动。
另外还有F3、F63断层等各类断层。
三、节理构造
在NNE、NE向断裂下盘一侧节理裂隙最为发育。
根据对老矿山硅化灰岩,童家院和南坑道部分节理统计表明,节理裂隙发育与矿田裂隙构造具有一致性,即:
1、N E向(Sj1)侧羽状节理裂迹最发育,其走向与主段裂走向往往
呈小角度交角,F75产状为285。
∠45。
,两组节理Sj1—1为138 。
∠
75。
Sj1-2为∠20。
~60。
,交角约25。
~35。
与F3等分支段裂走向相
一致。
本组节理的含矿性最好。
2、其次一组为北西或北西西组(Sj2)节理一般不含矿。
3、N NW向(Sj3)节理,不甚发育,其含矿性都比NWW向(Sj2)好。
对南矿十一中段东西沿脉30余条穿脉统计发现,西沿脉以Sj1(NE)组最发育。
西沿脉紧靠F75断层的下盘,东沿脉离该断层较远。
这种
随距F75下盘远近各组节理发育的差异,反映了紧靠F75下盘以与节理有关的交错类型矿体为主,而远离F75的褶皱部翼则以似层状整合类型矿体为主的成矿机理。
节理与旷田断裂造的一致性,是矿田主要的经受右行剪应力作用的结果。
除与断层有关的节理外,区内尚普遍发育与褶皱有关的节理。
三、矿产特征
1、在矿区内仅见有一条云斜煌斑岩脉,该岩脉充填于东部NE向断
裂带中。
该岩脉经系统原生晕化探采样和岩矿分析表明,在大岭坪以南地段Sb、As元素含量增加,Sb最高达120r/g,As350r/g,并且岩脉硅化蚀变明显。
在大岭坪以北则Sb、As含量为正常值,硅化蚀变不明显,说明南段靠近物华矿床处的岩脉经受了矿化影响。
2、锑矿赋存于佘田桥组硅化灰岩中。
矿体形态变化较大,以层状、
似层状为主,少量为扁豆状和囊状,局部为裂隙脉状,以上各种矿体又可归纳为似层状整合类型矿体和交错类型矿体。
围岩蚀变有硅化、绢云母化、碳酸盐化、黄铁矿化及重晶石化等。
金属矿物有辉锑矿及锑的氧化物、锑华、锑赭石及黄铁矿等。
非金属矿物有石英、重晶石、绢云母、叶腊石、高岭土、方解石、等。
成矿温度大约在200。
C~500。
C之间。
成矿深度为几百米~1500米。
3、根据童家院及飞水岩矿床的部分包体测量资料,高温点趋近于主
断裂。
对地表各组断裂带的原生晕化探采样分析发现,Sb、As异
常反映仅限于F75、F3等NNE向较大规模的主断层。
4、上覆“泥灰岩段”和陶塘段泥灰岩和页岩透水性差,对矿液分散
阻挡作用,故在七里江硅化灰岩容矿层上有“泥灰岩段”和陶塘段的泥灰岩,页岩覆盖处有利于矿液富集。