重砂测量与分析报告

永乐—平江地区重砂矿物测量与分析我选择永乐幅及平江幅典型样品统计分析,结合区域地质矿产特征综合研究,对贵州雷山县永乐—榕江县平江地区自然重砂矿物组合及其地质意义有了初步认识。

1区域地质、地貌概况贵州雷山县永乐—榕江县平江一带所处大地构造位置属江南造山带(王砚耕, 1984),位于雪峰山金、锑成矿带中。

出露基岩地层自下而上有青白口系下江群番召组、清水江组、平略组、隆里组及南华系长安组、富禄组、大塘坡组、南陀组。

番召组及隆里组下部以变余细粒砂岩为主,夹板岩。

番召组上部、隆里组上部及平略组以板岩为主夹少量变余砂岩。

清水江组以板岩为主,夹变余凝灰岩及少量变余细粒砂岩。

南华系以变杂砾质岩(变质杂砾岩、砂砾岩、含砾板岩等)为主,有少量变余砂岩及板岩。

均为区域变质岩,变质程度为低绿片岩组。

番召组和清水江组分布于永乐幅,平略组、隆里组及南华系分布于平江幅。

清水江组、平略组分布面积大,南华系面积小(图1)。

图1重砂统计区位及区域地质略图(据区调院1∶50万及1∶5万地质图编制)1—茅台组; 2—南沱组; 3—富绿组及大圹坡组; 4—长安组、富绿组及大塘坡组; 5—隆里组; 6—平略组; 7—清水江组; 8—番召组; 9—马叶组; 10—煌斑岩; 11—角度不整合界线; 12—整合及侵入界线; 13—断层线; 14—重砂统计区1∶5万永乐幅有少量橄榄金云火山岩(煌斑岩)侵入体,物探推测可能有隐伏花岗岩。

主要矿产是热液型锑矿(伴生金矿)及铅锌矿,重砂测量圈定有锑、铅锌、辰砂及白钨矿等矿物异常,水系沉积物化探圈定有Sb、Au、Pb、Zn、Hg、As等元素异常。

区内构造线方向主要为北东向,以长条状褶皱为主,断层、节理、劈理均比较发育。

构造变动经历了加里东期、燕山期及喜马拉雅期,新构造运动以区域隆升为主。

地貌类型属弱—强切割侵蚀构造中山及低中山,树枝状水系发育,山坡陡峻,沟谷中普遍有基岩出露。

2典型样品的挑选原则为探寻自然重砂矿物组合的地质意义,依据不同地质背景,选择有代表性的样品进行分类统计是必要的。

本文挑选典型代表的原则为:(1)全分析鉴定的样品,它反映该件样品所有的重矿物种类、特征及其含量。

(2)采样位置在小溪源头,矿物从基岩风化再搬运距离大多<1km,最远仅2km ±,机械磨损小,重砂矿物组合及特征接近于附近基岩本来的重矿物面貌。

(3)每件样品的物源补充区严格限定在特定的岩石地层单位分布范围之内,在地形地质图上由明确显示的分水山脊界定样品所在处,溪谷汇水范围不跨越统计的岩石地层单位界线。

因此,除热液矿物,再变质矿物及氧化次生矿物外,统计结果可以反映相应地层单位的重矿物组合及重矿物特征。

3统计结果按前述原则,在1∶5万永乐幅及平江幅选择了79件样品进行统计。

统计了各件样品的重矿矿物含量、特征及重砂矿物在统计样数中的出现率,由于篇幅所限,仅将出现率列如表1。

共有30种矿物。

出现率>50%的有电气石、锆石、褐铁矿、钛铁矿、白钛石及锐钛矿6种, 20%~50%的有磁铁矿、金红石、锰矿、绿泥石及黄铁矿5种,皆属比较常见的矿物。

其余为不常见的矿物。

褐铁矿、电气石、锆石、金红石、白钛石及锐钛矿是不同地层区普遍存在而且含量较高的矿物。

钛铁矿在不同源区均有发现,但在番召组及清水江组分布区最为常见而且含量普遍较高。

磁铁矿在隆里组及南华系分布区常见,平略组及番召组分布区偶见,清水江组分布区未见。

黄铁矿、锰矿及绿泥石在不同地层分布区均有,但含量普遍较低。

板钛矿、赤铁矿、雄黄、辰砂在各地层分布区零星见及,刚玉、石榴石、辉锑矿偶见于番召组及清水江组分布区。

4重砂矿物特征及物源分析根据重砂矿物特征及地质背景,对其物源初步分析如下:(1)褐铁矿、白钛石和锰矿(主要是软锰矿)具半金属光泽、油脂光泽、土状光泽,粒径变化大,它们是由含铁、含钛、含锰的矿物或岩石氧化形成的次生矿物,虽然分布普遍,但不能指示原岩的具体特性,物源不定。

(2)绿泥石普遍为粒状,在不同地层分布区普遍存在,来自基岩地层。

它们主要是粘土矿物经区域变质而成的。

(3)黄铁矿呈碎屑状、棱角状,常保存部分晶面或完整晶体,在不同地层分布区普遍存在,它主要来自地层当中,亦有来自后期热液成因者。

野外观察及岩矿鉴定在岩层中常可见沿层稀散分布的黄铁矿晶粒,许多石英脉中有黄铁矿,锑、铅锌矿脉及其围岩蚀变带中也常见黄铁矿。

(4)电气石、锆石、金红石、锐钛矿常呈浑圆—半浑圆状,浑圆柱状,少数棱角—半棱角状,锐钛矿可有较好的晶形。

普遍具搬运磨蚀形迹,粒径多为0·1~0·2mm,与石英及硅质岩屑粒度相似。

它们在各地层分布区普遍存在,尤以电气石和锆石最为常见,而且含量较高,无疑来自于基岩地层。

但其粒度及磨蚀形态并非现代风化搬运所为,而是沉积原岩在沉积阶段早已铸定了的。

(5)磁铁矿、赤铁矿、钛铁矿、板钛矿形态和粒度变化较大,有显著遭受过磨蚀的,亦有尚保存部分晶形或未曾磨蚀的,其来源主要是基岩地层,可能包含着原始机械沉积、化学沉积(赤铁矿)及变质成因(部分磁铁矿、钛铁矿、板钛矿)。

(6)辉锑矿、辰砂、雄黄、毒砂、白钨矿、闪锌矿多为棱角状,常保存部分晶面,个别晶形完整,它们出现频率小,与采样点附近的热液矿化作用有关。

(7)刚玉、石榴石、铬铁矿、绿帘石、角闪石、黑云母、重晶石等,物质来源不一定与地层相关。

刚玉及石榴石虽然见于统计的番召组、清水江组分布区,但可能与该区隐伏花岗岩、有关高温变质作用有关。

在南华系分布的绿帘石、角闪石、黑云母可能不是沉积后再变质产物,因为该岩系砾石组分复杂,有不同的岩浆岩,也有古老的变质岩。

唯在南华系分布区见到的重晶石,很可能为大塘坡时期(大塘坡组沉积期)盆内化学沉积物。

5重砂矿物特征及其组合的地质意义(1)褐铁矿、白钛石在各地层分布区广泛存在而且含量较高,褐铁矿含量常占电磁性部分之50%以上,白钛石含量普遍在10粒以上,多可占重矿物部分之20%~40%,个别样品高达70%。

主要反映了本区近代氧化作用强烈的气候特点。

(2)磁铁矿、赤铁矿多见于隆里组及南华系分布区,其次为平略组分布区,而在清水江组及番召组分布区则几乎未见;黄铁矿则在番召组和清水江组分布区最为普遍而含量亦相对较高。

间接反映了不同时期水介质环境有所变化,即番召—清水江时期以较强的还原环境为主,平略—南华时期为较弱的还原环境至氧化环境为主。

这与区调填图所获得的地层特征基本相符,即番召组、清水红组的岩性的深灰—灰黑色调为主,露头上可见含较多的黄铁矿。

平略组、隆里组及南华系的浅灰、灰绿色调为主,露头上见含黄铁矿较少,南华系富禄组有紫红色含铁板岩,平略组在某些地方也夹有红色板岩。

(3)电气石、锆石、金红石、锐钛矿、钛铁矿、板钛矿等化学稳定性较强的矿物在不同地层分布区普遍存在。

特别是锆石和电气石(锆)石有浅褐、棕、浅棕、棕褐及及浅玫瑰色等,部分具黑色包裹体,粒径多≤0·15mm。

电气石有棕、棕黑、深棕、黑等色,个别呈蓝灰色、绿色,粒径多为0·1~0·3mm,少数0·4~0·5mm),矿物颗粒普遍具有机械磨蚀痕迹,以浑圆及半浑圆为主,显示出沉积原岩的机械碎屑经历了长途搬运,陆源区具有复杂的地质背景。

推测它们的物源区大体相同,可能来自青白口纪以前业已形成的古扬子陆核,那里应该有古老的花岗岩及深变质岩。

此种分析与桑惕等人编著的贵州省岩相古地理图集(从宏观上确定这些地层陆屑物质是从贵州的西北方向来的)可以相互印证。

(4)锆石含量在番召组和清水江分布区普遍小于重矿物部分之1%,个别可达5%;在平略组分布区普遍>1%,高的可达30%~60%,个别达90%;在隆里组及南华系分布区普遍>30%,多数在50%以上,个别高达90%~95%。

电气石含量变化与锆石相似,在番召组及清水江组普遍<重矿物部分之1%,仅个别达2%~5%;在平略组分布区大略2/3的样品含量>1%,多<20%,少数达40%以上;在隆里组及南华系分布区仅个别样品含量<1%, 50%以上的样品含量在30%以上,高的达60%~85%。

在地层柱状层序上总体表现均为由下而上显著增多。

表明沉积蚀源区剥蚀程度的加深,可能是随着时间推移而有更多的深成岩(花岗岩及深变质岩)暴露于地表。

(5)锑矿物(辉锑矿、次生锑)、铅矿物(自然铅、次生铅)、毒砂、闪锌矿、辰砂、雄黄、白钨矿等,是与热液成矿活动相关的矿物,具有找矿指示作用。

图区及邻近地区有锑(具伴生金)、铅锌矿床(点),重砂测量圈定了若干相关矿物异常区,多数异常与矿床(点)位套合一致。

(6)刚玉及石榴石见于永乐幅,大体在物探推测的隐伏花岗岩区位上。

另外,该图幅有的钨矿重砂异常区, 1∶20万区调处理的白钨矿异常时在含矿石英脉人工重砂样品中尚见有黑钨矿。

它们很可能与花岗岩引起的高温度质及热液活动相关,应予重视。

(7)区域重砂测量中个别样品见铬铁矿和辉石,甚至见有α-碳硅石,它们幔源的橄榄金云火山岩或基—超基性岩有关值得注意。

综上,浅变质陆源碎屑沉积岩区,在侵蚀构造地貌条件下,选择不同地层单元分布范围内溪流源头的全分析重砂样品进行统计,结合已知地制裁矿产特征,可以间接反映相应岩石地层单位的重矿物组合。

借助重砂矿物特点,还可探讨沉积源区的变化,和某些沉积环境的变化,筛选出具有找矿指示意义的重砂矿物标志。

对1∶5万永乐幅和平江幅全分析自然重砂样品鉴定结果进行统计分析,证明这种方法确实具有一定的适用性。

得出初步结论:雷山县永乐—榕江县平江一带,青白口系番召组、清水江组、平略组、隆里组及南华系重矿物组合特征是有规律性变化的,从黄铁矿、磁铁矿、赤铁矿在样品中出现频率及含量变化推论出沉积水介质氧化—还原程度的变迁;从稳定性较强的锆石、电气石、金红石、锐钛矿等重砂矿物特征推测它们的物源区大体相同,可能来自古扬子陆核;从锆石、电气石含量的显著变化推测陆源区剥蚀程度在不断加深,自隆里时期有更多的深成岩(花岗岩及深变质岩)遭受剥蚀。

对于不常见重矿物的出现也有较合理的解释,如锑矿物、铅矿物、辰砂、雄黄、白钨矿及部分黄铁矿与局部热液矿化有关,是寻找这些矿产的重要指示标志;刚玉和石榴石则可能与隐伏花岗岩引起的高温变质作用有关。

从而拓展了自然重砂测量资料的应用领域,重砂测量不仅是找矿的有效手段,而且对某些基础地质的研究也可以提供重要信息。

[参考文献][1]贵州省地质矿产局. 1∶5万永乐幅地质图说明书[R]. 1995.[2]贵州省地质矿产局. 1∶5万平江幅地质图说明书[R]. 1993.[3]贵州省地质矿产局区域地质调查大队.贵州岩相古地理图集[M].贵阳:贵州科技出版社, 1992.[4] 王砚耕.贵州上前寒武系及震旦系—寒武系界线研究[M]. 贵阳:贵州人民出版社, 1984.[5]靳是琴,李鸿超.成因矿物学概论[M].长春:吉林大学出版社, 1984.[6]王濮,等.系统矿物学[M].北京:地质出版社, 1987.[7] 何英. 永乐—平江地区自然重砂矿物组合及其地质意义.贵州地质.2001年18卷第3期。