广西大明山钨多金属矿床地质特征及找矿前景
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广西大明山钨多金属矿床地质特征及找矿前景
蔡贺清
【摘要】大明山钨多金属矿床成矿主要受层位、岩浆岩和构造控制,矿床类型划分为层控型、斑岩型、石英脉型,成矿元素具有深部Mo、中部W、上部Cu、Pb、Zn的分带特征,是一个沉积富集(层控型)-岩浆热液(斑岩型)-构造充填(石英脉型)三位一体复合型成矿,他们既相对独立产出,又有密切联系的在同一成矿环境下形成的复合型矿床.成矿时代为燕山晚期,为晚白垩世伸展构造环境下的产物.在大明山矿田深边部具有较大的找矿前景,%The metallogeny of Damingshan tungsten polymetallic deposit is mainly controlled by strata, mag-matic rocks and structure. The deposit types are divided into strata bound type, porphyry type and quartz vein type deposit and the mineralization elements are characterized by Mo in deep part, W in the middle part and Cu, Pb and Zn in upper part, which is composite mineralization with a three in one model of sedimentary accumulation (strata bound type)-magmatic hydrothermal (porphyry type)-structure filling (quartz vein type), They are not only relatively independent, but also closely associated in the same metallogic environment to form composite type deposit. The ore forming era is late Yanshanian period, the result of the extending structure environment in late Cretaceous, there are great potential for prospecting in deep and boundary areas of Damingshan area.
【期刊名称】《矿产与地质》
【年(卷),期】2012(026)003
【总页数】5页(P205-209)
【关键词】钨多金属矿;地质特征;找矿前景;大明山;广西
【作者】蔡贺清
【作者单位】广西国土资源交易中心,广西南宁530026
【正文语种】中文
【中图分类】P618.67
大明山钨矿位于广西武鸣县两江乡,距离武鸣县城55km,交通较方便。
大明山地区是广西重要的钨、铜、铅锌多金属成矿带之一,区内已发现矿产地100余处,
其中大型矿床1处(大明山钨矿),中型矿山2处(两江铜矿、上林钒矿)。
该
矿集区通过近年地质科研和找矿勘查,总结矿床地质特征和矿床类型,分析成矿规律和找矿方向,显示该地区有较大的找矿前景。
大明山钨矿位于华南加里东褶皱系右江拗陷与桂中拗陷交汇处,NW向的南丹-
昆仑关深大断裂东南段,大明山箱状背斜北西倾伏端。
区内出露地层主要有寒武系黄洞口组,下泥盆统莲花山组、那高岭组、郁江组。
寒武系分布于大明山背斜,岩性为复理石、类复理石碎屑岩建造,泥盆系分布于大明山背斜四周,由碎屑岩、硅质岩、碳酸盐岩组成。
其中寒武系和泥盆系的钨丰度高,是该区重要的含钨层位,层状、似层状矿体即产于该层位。
区域主要构造带呈NW向(如南丹一昆仑关深大断裂),次为NE向及近SN向。
矿区位于大明山背斜西翼,次级褶皱有七风短轴背斜,背斜核部为寒武系,两翼为下泥盆统。
由于褶皱隆起,经后期多次构造变动,产生一系列的褶皱、断裂、节理、裂隙、层间滑动、岩层破碎及伴随的岩浆活动等。
区内构造的产生与复合,为岩浆侵位提供了通道和矿化有利场所,在空间上为后期成矿富集提供了有利条件,在构
造有利部位产出钨、铜等多金属矿产。
研究区岩浆活动频繁,以燕山期侵入岩为主。
岩体大多沿大明山背斜轴部附近分段、成群侵入,岩性以酸性岩为主,此外有隐伏岩体多处。
黑云母花岗岩、斑状白云母花岗岩、花岗闪长岩、花岗斑岩、石英斑岩、闪长玢岩等岩体(脉)与钨多金属矿产关系密切,在岩体内、外接触带附近常伴有钨、铜、铅、锌、银、金、锑矿产的产出。
根据该地区钨矿产出特征,矿床类型为为层控型、斑岩型、石英脉型三类(图1)。
该类型矿床形成和分布严格受钨高含量地层和层间裂隙控制,含矿岩系为寒武系浅变质砂页岩和下泥盆统海相碎屑岩地层,是成矿带内最重要的矿床类型。
2.1.1 下泥盆统碎屑岩层中的层控型钨矿床
主要分布于七风背斜核部石高矿段、七凤矿段和西南翼镇武山矿段、户里矿段,赋存于下泥盆统砂岩、砂质页岩、页岩层中,系多条含钨石英密集细脉沿着页岩和砂岩、砂质页岩层面组成的层状、似层状矿体,与地层同褶皱,倾角20°左右。
矿层长数十米至数百米,最长达1500m,延深控制最大长度为3000m,斜深己控制
到300m,矿层10~20层,w(WO3)在0.2%以上,厚度10~30m,最大厚
度达66m。
矿石主要由条带状组成,矿石组分简单,w(WO3)一般为0.1%~0.5%,变化不大。
矿石呈他形一半自形粒状结构、浸染状、条带状构造。
矿石的
物质组成主要为石英、云母、黑钨矿、白钨矿及少量辉钼矿等,其中黑钨矿与白钨矿的含量之比约为2:1。
矿化蚀变主要有硅化、绢云母化、绿帘石化、透闪石化、电气石化、萤石化等。
主矿层除北西边缘部位已被工程控制外。
其余方向的矿层边部均未被完全控制。
2.1.2 寒武系浅变质砂页岩中的层控型钨矿床
产于河里矿段,在寒武系砂页岩层钻孔发现在背斜西南翼部有5层钨矿层,根据
化探原生晕判断可能多达12层,单层厚3~12m,沿走向控制长约1000m,向
下延深长度达1000m,w(WO3)一般为0.16%~0.68%,平均0.3%,变化不大。
矿层中往往发育黑钨矿的微细石英脉(厚2~10mm),其密度3~5条/m。
金属矿物以黑钨矿为主,次为白钨矿,两者之比为10:1,其它金属矿物有黄铁矿、黄铜矿、辉钼矿、磁黄铁矿、闪锌矿、方铅矿、毒砂、白铁矿等,脉石矿物以石英为主,次为白云母、绢云母、黑云母、电气石、萤石等。
矿化蚀变主要有硅化、绢云母化、绿帘石化、透闪石化、电气石化等。
对于寒武系中的钨矿体工作程度相对较低,矿体地质特征尚有待进一步研究。
斑岩型钨矿是指产于浅成-超浅成小岩株内,由网脉或细脉-网脉型矿石组成。
目前仅在大明山钨矿床七风-石高一带有发现。
主要产于七风背斜石高矿段燕山晚期云英岩化的细粒白云母花岗斑岩体内。
整个岩体含WO3较均匀,w(WO3)一
般在0.10%~0.55%之间,平均0.18%,黑钨矿与白钨矿含量的比值约为3。
含
钨石英细脉主要产于云英岩化的细粒白云母花岗,网脉脉幅一般为0.5~5cm,最大者可达10cm,但小于2cm者占多数,细脉密度一般15条/m。
最多达33条/m。
在几组含钨石英细脉相交汇之处,往往形成“富”矿柱。
矿脉中矿石矿物主要为黑钨矿、白钨矿,含少量黄铁矿、黄铜矿及辉钼矿等,表生氧化矿物有钨华、褐铁矿、孔雀石及钼华等。
脉石矿物以石英为主,次有少量绢云母、方解石等。
矿化蚀变主要有绢云母化、白云母化、云英岩化等。
矿石具他形一半自形晶粒状结构,浸染状构造。
主要元素为钨,伴生有益组分为铜、钼等。
石英脉型钨矿床主要出露于七凤背斜近轴部的石高、镇武山两区段,赋存于花岗斑岩外接触带的寒武系和下泥盆统中,分石英大脉型钨矿床和石英细脉网脉型钨矿床。
黑钨矿、白钨矿产于石英脉中,一般黑钨矿的含量较高,矿体即是含钨矿的石英脉。
矿脉多沿NNW及NE两组节理充填。
与围岩接触面平直,倾角较陡。
石高区段
发现有一定规模的矿脉有35条,矿脉厚0.10~0.77m,长30~620m。
各方向均有发育,w(WO3)平均为0.15%~1.59%;镇武山区段矿脉计有50多条矿脉,
单脉厚0.06~0.30m,长几十至500m,w(WO3)平均为0.03%~0.91%。
矿
脉中矿化较为连续,但品位分布不均。
有用矿物常成富矿包产出,一般在矿脉或脉组交叉处。
矿脉产状变化处或矿脉尖灭地段往往是矿化富集部位。
矿石的矿物成分主要为黑钨矿和白钨矿,次为辉钼矿及少量黄铜矿、辉铜矿、闪锌矿、方铅矿、黄铁矿、毒砂、等金属硫化物,脉石矿物有石英、白云母、电气石、方解石等。
矿石结构常见有溶蚀交替结构,自形、半自形和他形晶粒状结构以及固溶体结构等。
矿石构造主要有带状、梳状、块状及网脉浸染状。
黑、白钨矿呈粒状、板状集合体,辉钼矿呈片状集合体分布于石英脉中。
矿石主要成分为钨和钼。
伴生组分为铋、铜、铅、锌等可以综合利用。
矿体深部钼趋于变富,变为以钼为主的钼钨矿体,钼品位局部可达工业品位,w(Mo)最高为0.15%,平均为0.02%。
围岩蚀变有硅化、绢云母化、碳酸盐化、黄铁矿化等。
该区钨矿赋存地层包括寒武系和下泥盆统海相碎屑岩等。
区域地层微量元素地球化学分析表明它们都具有较高含量的W以及与其相关的Sn、Mo、Cu、Pb、Zn等成矿元素。
W、Sn、Mo、Cu、Pb、Zn等相关成矿元素的高含量层位往往与碎屑岩关系密切。
据广西冶金地质研究所资料表明,大明山矿区的下泥盆统砂页岩和寒武系砂岩中W元素含量分别达到8×10-6、10×10-6,高于黎彤值8~10倍。
矿源层的存在是该成矿带钨多金属矿成矿,特别是大型矿床形成的关键,区内大规模层状、似层状钨矿与地层有关。
区内岩浆活动频繁,以燕山期中酸性侵入花岗岩类岩体为主,另有一些隐伏岩体。
在岩体内、外接触带附近常伴有钨多金属矿产的产出,表明矿产与中酸性岩浆活动有密切联系。
大明山成矿带的内生矿产,围绕大明山、昆仑关岩体,以钨、钼、铋等高温气液矿床为中心,向外成矿温度逐步降低,矿床依次过渡为矽卡岩型和高、中低温热液型,构成矿化水平分带特征。
大明山钨矿就是产于云英岩化细粒斑状花岗岩内外接触带中,与钨矿有关的花岗
(斑)岩的W元素及相关元素地球化学背景值都较高,据李水如(2007.12中国钨业)大明山矿区花岗闪长岩和白云母花岗斑岩的钨含量达822×10-6,均高于黎彤值的数倍至数十倍。
马岭-高田矿区黑云母花岗岩的W、Cu、Mo等成矿元素含量也普遍高于相应岩石的平均值。
这些均反映了岩浆在上侵定位过程中,携带了一定的钨多金属成矿物质,而所携带的钨多金属成矿物质部分可能来源于熔融的地壳,部分则可能来源于地壳深部。
据钨矿体及矿化体的赋存部位多在岩体的内外接触带内,有的矿体直接围岩就是花岗岩体本身等现象分析,表明区内的中生代中酸性岩浆活动不仅为矿源层成矿物质的活化聚集提供了热能,同时还为成矿物质的再富集携带了大量新的成矿物质,可以说,区内花岗岩的侵入活动对钨及钨多金属矿的成矿具有双重作用。
南丹-昆仑关深大断裂构造带和区域性天马-芦村大断裂构造带均为区内重要的构造带。
日前己发现的钨及其多金属矿床也多分布于该两个带上。
对与钨成矿有关的中酸性侵入体的形成构造环境分析表明,其大多数属于碰撞造山以及碰撞后隆升期花岗岩。
值得注意的是,在受控于南丹-昆仑关深大断裂构造带的钨成矿带中,大多数矿床(点)都位于该断裂带内和该断裂带南侧区域性天马-芦村大断裂构造带的岩浆岩带内。
区内一些大中型钨矿床多赋存在这两组断裂复合部位,成矿带内W元素异常及主要W元素地球化学块体的分布即表现出受南丹-昆仑关深大断裂带和区域性天马-芦村大断裂带复合控制。
矿床构造分析表明该成矿带钨多金属矿产出受到NW向主干构造与其他方向构造控制,而钨矿体和矿化体的赋存则受到两组或两组以上的低序次开放性构造系统控制。
这些次级开放性构造系统的形成除了构造成因以外,还有岩体上侵期间由于热致与流体驱动作用而形成的断裂系统以及岩体冷凝收缩而形成的裂隙系统,其中前者是构造作用的结果,后者是岩浆岩的热力作用所致。
大明山矿区的层控型钨矿床受到地层和层间滑脱构造的双重控制己是不争的事实,而叠加其上的脉型黑钨矿矿
体也己被大量的勘探工作证实受区域EW向构造和NW向构造系统的低序次断裂(裂隙)复合控制。
在剖面和平面上均显示出多字型的尖灭再现特征,在两组断裂交汇处和尖灭再现部位,矿体大而富。
马岭-高田矿区的花岗岩侵位于NW向和NE向两组断裂的交汇部位,由于岩体上侵期间的热动力与流体驱动作用,不仅使矿源层成矿物质活化聚集,而目由于构造物理流体动力学作用,在花岗岩侵入体顶部和边部岩层形成环状、放射状断裂或裂隙,为含矿热液上升沉淀制造了空间,控制了脉状矿体(或矿化体)的产出。
该侵入体内裂隙构造发育,以NW和NE向
为主,是主要的控矿裂隙,含钨石英脉主要沿这些断裂裂隙充填,矿脉走向上具分支复合、尖灭再现和雁列状排列现象。
在空间上为后期成矿提供了有利条件,于构造有利部位产出钨、铜、金等多金属矿产。
区内构造的产生与复合,为岩浆侵位提供了通道及有利场所,决定了该区隆起和拗陷的分布,控制了沉积作用,也控制了岩浆活动。
大明山钨矿是一个与岩浆活动有关的钨多金属矿床,为确定钨矿床的成矿时代,前人也进行较多年代学研究。
李水如等(2007)在大明山钨矿含矿石英脉中辉钼矿Re-Os法同位素等时线年龄为95.40Ma,在马岭钼矿岩芯中辉钼矿的Re-Os
法同位素等时线年龄为95.00Ma(细粒)和95.79Ma(粗粒),大明山和马岭的样品晚期落在同一条直线上,表明两个矿区是同一成矿期的产物。
杨锋等(2011)在大明山钨矿床对白云母进行39 Ar-40 Ar年龄测试,获得白云母年龄为
97.10Ma±0.86Ma,与本区大规模的成岩成矿活动密切相关,成矿时代为燕山晚期,为晚白垩世的产物,矿床为晚白垩世伸展构造环境下的产物。
大明山钨多金属矿床成因与地层、燕山期中酸性侵入岩密切相关,且严格受深大断裂和其他多组断裂构造复合控制,侵入岩浆在上侵过程中,携带了一定的钨成矿物质,而所携带的钨成矿物质部分可能来源于熔融的地壳,部分则可能来源于地壳深部。
中生代中酸性岩浆活动不仅为矿源层成矿物质的活化聚集提供了热能,同时还
为成矿物质的再富集携带了大量新的成矿物质,并且花岗岩的侵入活动对钨及钨多金属矿的成矿具有双重作用。
大明山钨多金属矿床具有层控型、斑岩型、石英脉型的矿床类型,成矿元素具有深部Mo、中部W、上部Cu、Pb、Zn的分带特征,是一个沉积富集(层控型)-岩浆热液(斑岩型)-构造充填(石英脉型)三位一体复合型,他们既相对独立产出,又有密切联系的在同一成矿环境下形成的复合型矿床。
大明山矿田的找矿工作几上几下,尽管尚未取得根本性的找矿突破,但在找矿方面不断有新的发现。
从1978年起,广西冶金地质勘探公司272地质队,270地质队在以往工作基础上又开展了多轮的地球化学找矿和地质找矿工作,通过山地工程和钻探揭露,扩大了层状、似层状钨矿的远景,并在河里一带泥盆系砂岩中发现层状产出的钨矿,矿层厚1~8m,w(WO3)一般为0.5%~0.9%,有工业远景。
近年来广西地质调查研究院在大明山矿区及外围开展了多项地质普查工作,于大明山矿区南部那汉沟一带,发现了多条含钨、铜石英脉,在大明山成矿带马岭一带施工了4个钻孔,均见到了含钨、钼较好的矿化破碎带,在最南端王社一带施工了3个坑道,均见到含钨、钼较高的矿体,显示出整个大明山矿田巨大的找矿前景。
根据对本矿床成矿地质特征和找矿实践,认为大明山矿田具有较大的找矿前景:(1)深部燕山期花岗斑岩获隐伏花岗岩地区,是斑岩型钨多金属矿找矿的有力部位。
大明山钨矿区含矿燕山晚期云英岩化细粒白云母花岗斑岩往深部尚未控制,六梨矿区钨钼矿区钻孔显示往深部钼矿化增强,是否存在隐伏的含矿斑岩,还需要进一步探索。
(2)石英脉发育地段,往往也是断裂构造发育地段,地表上这些石英脉无论是大脉还是细脉,由于氧化大多情况下很难观察到明显的金属硫化物,但坑道及钻孔揭露表明往深部即为含钨、钼、铜的石英脉。
(3)含矿岩系为寒武系浅变质砂页岩和下泥盆统碎屑岩地层,特别是燕山期花岗
斑岩附近,应注意层控型钨矿找矿工作。
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