粤西郁南县伟晶岩型铌钽锡多金属矿床特征
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粤西郁南县伟晶岩型铌钽锡多金属矿床特征
摘要:郁南县地处粤西,属于广宁Au-RM成矿带(Ⅳ级成矿带)。
在该区新近开展的区域地质调查工作中,发现有一批民窿及矿化点,为伟晶岩型的铌钽锡矿。
本文总结分析了区内伟晶岩型铌钽锡矿床的地质背景、矿床特征及成矿远景,为区内的矿产资源进一步勘查及开发提供一定参考。
关键词:铌钽矿;锡矿;伟晶岩型
郁南县地处粤西,位于两广交界处,属于广宁Au-RM成矿带(Ⅳ级成矿带),现已发现金属、非金属、能源、水气矿产等共计19种,以伟晶岩型铌、钽、锡矿为优势矿种,分布于郁南县南部历洞、大方一带,具有较好的资源潜力。
本文通过总结区内伟晶岩型铌钽锡矿床的地质背景、矿床特征及成矿远景,为粤西地区的矿产资源进一步勘查及开发提供一定参考。
一、区域地质背景
1、地层
区内主要地层为晚寒武世水石组(∈3-4 ŝ)及奥陶世罗洪组(O1l)、东冲组(O2d)、兰瓮组(O3lw)、早志留世古墓组(S1g)、连滩组(S1l)及第四系大湾镇组(Qhdw)残坡积物。
各地层主要岩性分述如下:
水石组岩性以黄褐、灰黄色片理化砂岩、变质含砾长石石英砂岩、变质长石石英砂岩、变质长石石英杂、砂岩、变质泥质粉砂岩、石英微片岩为主,夹泥质板岩、炭质板岩、绢云千枚岩及少量硅质岩,以含大量炭质板岩、炭质千枚岩为特征。
罗洪组主要岩性为暗灰、灰黄、褐黄色中层状、局部厚层-块状石英砂岩、长石石英砂岩、(长石)石英杂砂岩夹薄-中层状粉砂岩、泥岩、炭质泥岩。
局部见片理化、千枚岩化。
东冲组主要岩性为紫红、暗紫、黄褐色块状(局部夹层显中-厚层状)砾岩、砂砾岩、含砾砂岩,黄褐、褐黄色中层状、局部厚-巨厚层状长石石英砂岩、长石石英杂砂岩、石英杂砂岩,灰黑、墨绿、黄绿、紫红、暗紫色、局部灰黄、灰白色薄-中层状泥质粉砂岩、粉砂质泥岩、泥岩,少量黑色泥岩及灰岩、灰岩质砾岩夹层(透镜体)。
兰瓮组主要岩性为青灰、灰黄色中厚层状石英砂岩、含砾石英砂岩为主,偶夹薄—极薄层状粉砂质泥岩、板岩、千枚岩化板岩。
底部以厚层块状砾岩、砂砾岩整合于下伏东冲组砂泥韵律层之上。
粒序层理、平行层理、砂纹斜层理、羽状交错层理及冲刷构造等沉积构造极为发育。
含腕足类:Orthis sp.、腹足类、三叶
虫及海百合等化石。
古墓组岩性主要有黄褐、灰黄色(变质)长石石英砂岩、石英杂砂岩、石英砂岩、粉(细)砂岩等,夹少量泥岩、粉砂质泥岩、炭质板岩。
连滩组主要岩性有暗灰、深灰、灰白色薄层状条带状页岩、炭质页岩、粉砂质泥页岩、砂质页岩等,夹灰黄、黄白色薄-中层状长石石英砂岩、长石石英杂砂岩、石英砂岩等,多有浅变质,多发育千枚岩化、弱片理化,泥页岩类多达板岩、千枚岩化板岩。
底部为大套长石石英砂岩、条带状页岩。
大湾镇组由一套砂、砂砾、砾卵石夹亚砂土组成的河流松散堆积物,主要见于山沟、山前平原及洼地中。
图1 郁南县南伟晶岩脉分布地质图
1.大湾镇组
2.连滩组
3.古墓组
4.兰瓮组
5.东冲组
6.罗洪组
7.水石组
8.中三叠世侵入岩
9.晚三叠世-早侏罗世侵入岩10.伟晶岩脉
2、岩浆岩
区内发育有那蓬岩体及內翰岩体,前者形成于晚三叠世于早侏罗世,主要特征为整个岩体普遍含有特征性的变质矿物,如堇青石、红柱石、矽线石;主要矿物及变质含量变化均较大;黑云母片麻岩及混合花岗岩中钾长石多于斜长石且含量大于10%,而斜长片麻岩则相反且长石几乎全由斜长石组成;据主要岩性,那蓬岩体可大致分为混合片麻岩及混合花岗岩两类,其中混合花岗岩类包括中粒黑云母花岗岩、中粒电气石矽线石黑云母花岗岩、中粒含矽线石黑云母花岗闪长岩、中粒矽线石二云母文象花岗岩;北西边缘地段以中粒电气石矽线石黑云母花岗岩,、中粒含矽线石黑云母花岗闪长岩、中粒矽线石二云母文象花岗岩局部出露于岩体东部;混合片麻岩约占那蓬岩体分布面积的30%,在东段,因剥蚀较浅,多呈顶盖状保留于混合花岗岩之上。
按照矿物组分及结构可将其分为含红柱石、矽线石、堇青石、黑云母花岗片麻岩及黑云母斜长花岗片麻岩,以前者为主,后者次之。
混合片麻岩总体特点为矿物成分极不均匀,长石成分多于或等于石英,结构趋于变质结构。
中三叠世中性侵入岩(ηγT2,240±4Ma),主要岩性为中细粒黑云母二长花岗岩。
岩石呈灰白色,中细粒结构,块状构造。
主要矿物成分为石英、钾长石、斜长石、黑云母。
各矿物成分特征及含量如下:
石英:他形粒状,有波状消光,粒径1-3mm,部分石英包含有长石、黑云母。
含量35%左右。
钾长石:半自形板状,粒径1-3mm,包含有斜长石、黑云母和石英,钾长
石大部分发育格子状双晶,少量粘土化。
含量25%左右。
斜长石:自形—半自形板状,粒径1-4mm,发育聚片双晶,大部分斜长石绢云母化、粘土化、斜黝帘石化。
含量35%左右。
黑云母:自形—半自形片状,主要分布在长石、石英颗粒之间,少量包含在石英、长石中,粒径0.5-1.0mm,部分黑云母叶绿泥石化(有异常干涉色),有铁质析出。
含量5%左右。
3、变质岩
受加里东期及海西—印支期区域变质作用影响,发育变质砂岩类、板岩类、千枚岩类及片岩类,以片岩类及千枚岩类为主。
在岩体附近,受岩体热接触变质作用影响,岩石强烈千枚岩化,片岩化、角岩化,岩性主要表现为以发育黑云母片岩、(瘤状)堇青石片岩、斑点角岩及长英质角岩等为特征,片理产状走向220-230°,倾角60-80°,伟晶岩脉多顺片理发育。
原岩沉积结构构造强烈改造、置换,变质砂岩层多透镜体化。
4、构造
区内已发现铌钽锡矿点多位于靠近內翰岩体的罗沙倒转背斜枢纽及东翼,罗沙倒转背斜核部位于七坑坪一带,呈北东向展布,长约50km,宽约10~15km,长宽比约5:1,为线性褶皱,南东翼在内翰一带被中三叠世内翰岩体侵入破坏,北东端被灯盏坪断裂截切,褶皱核部为寒武纪水石组,翼部为奥陶纪罗洪组、东冲组,两翼均倾向北西,倾角40~80°,轴面倾向北西,倾角35~60°,转折端较圆滑,翼间角<30°,为紧密线形同斜倒转背斜。
二、伟晶岩型铌钽锡多金属矿床特征
1、矿床的空间分布及矿体的形态、产状
铌钽锡矿分布于郁南县南的大方、历洞一带,呈北东向及北西向展布,以北东向为主。
赋存于伟晶岩脉内伟晶岩脉分布于內翰岩体边缘相中,主要受倾向NW和SW两组节理控制;分布于变质砂岩、片岩类中,受走向NE-SW向层间节理裂隙和走向NW-SE的张裂隙控制,分布面积约50km²。
共计发现约370条,其中品位大于100g/m³者达172条。
脉宽0.2-15m,最宽达40m,脉长为30-100m,大多沿倾向延伸50m以上,最深达130m,产出产状300-340°∠60-70°及20-40°∠25-50°。
脉体形状复杂多变,多为不规则脉状,部分为透镜状、似层状、分支复合脉状,呈雁行状排列或沿构造线断续排列,脉体的尖灭方式以自然尖灭为主,少数脉体由北东向和北西向汇集而成形成矿柱。
与围岩多呈整合接触,部分呈低角度片理与斜交交角一般为10-30°。
2、矿石矿物组成、化学成分组成
按照风化程度,区内的伟晶岩矿脉可分为近地表的全风化矿石和深部的微风化矿石两种。
从脉石矿物的组合及结构特征来划分,可分为:中粒长石-石英-白云母集合体;细中粒钠长石-石英-白云母集合体;石英-白云母集合体和石英-微斜长石小块体四种,以中粒长石-石英-白云母集合体为主。
伟晶岩脉内现所发现有用矿物主要为铌钽铁矿、锡石、蚀变锆石、普通锆石,伴生的次要副矿物有锐钛矿、磷钇矿、磁铁矿、独居石、石榴子石、电气石、黄玉等。
据岩石化学样光谱分析结果,矿脉中的Nb、Ta、Sn的平均含量为Na2O50.0135%,Ta2O50.00911%,Na2O5:Ta2O5=1:0.68,SnO20.0409%。
岩脉内铌钽铁矿与锡石的品位呈同步消长的趋势,但锡石品位一般高于铌钽铁矿的品位,且变化幅度更大;的Nb、Ta多以铌钽铁矿单矿物形式析出,同时约5-10%的Ta分散于锡石内;在铌钽铁矿中Nb的富集程度比Ta高,但在锡石中则相反;靠近花岗岩的矿脉矿物中铌钽含量较低,而距离花岗岩一定距离(约3-4km)的矿脉中的矿物里的Nb、Ta含量较高。
3、矿物学特征
主要有用矿物的矿物学特征为:
铌钽铁矿:黑色板状,部分为暗黑色板柱状或光亮的薄板状,金属光泽。
表面可见发育有平行晶纹。
贝壳状端口,硬度中等。
条痕为黑色、棕褐色。
具弱-中等电磁性。
比重平均为6.1,可见与锡石、石英、云母等矿物连生的现象。
锡石:棕褐色、黑褐色碎粒状,少数具八面体晶形,金刚、油脂光泽,部分表面有白色或黄褐色薄膜。
具贝壳状断口,半透明-不透明。
硬度大,条痕为浅褐色。
部分具弱电磁性。
可见与石英、云母、长石等连生。
蚀变锆石:淡褐色、乳白色、浅棕色,双锥短柱状或双锥状,长宽比1:1-1.5:1。
油脂光泽,微透明。
硬度中等。
条痕白色。
弱电磁性。
普通锆石:无色透明,双锥长柱状或粒状。
长宽比1:1.5-1:4。
金刚光泽。
硬度中等。
条痕白色。
4、围岩蚀变
区内的接触变质和蚀变现象十分强烈,分布广,主要包括混合岩化、堇青石角岩化、角岩化、硅化、绢云母化、片岩化,其次为电气石化、云英岩化、钠长石化(多为叶钠长石化)。
后者主要分布于內翰岩体内外接触带及伟晶岩边缘的围岩内,分布较不均匀。
云英岩化多分布于伟晶岩的边缘和裂隙中,大部分云英岩中均含锡石;钠长石化分布不均匀且难以用肉眼鉴定,部分可于手标本内见有锡石;据野外调查所见,矿化较为集中的地段,往往伴随有较为明显的电气石化现象。
因此电气石化、云英岩化、钠长石化等蚀变迹象可作为区内寻找铌钽锡矿的有利标志,尤以电气石化及云英岩化蚀变最为主要。
5、成矿远景
据普查资料显示,区内现已提交矿石量99万吨,铌钽铁矿211吨,锡石385吨,蚀变锆石23吨,未达小型规模。
且矿脉长度多<100m,脉幅窄,脉体分散。
在区内水源、罗沙、干草塘、生铁坑一带,可见有伟晶岩脉聚集成矿脉群,且矿脉群内都可见有高品位矿带的富集条带,加之区内交通便利,钽矿、锡石采选性良好,可鼓励民营资本对区内的钽矿、锡石,进行小型开采,综合利用。
三、结论
郁南县南的铌钽锡矿属伟晶岩脉型,以电气石化、云英岩化、钠长石化等蚀变迹象找矿标志。
分布较分散,规模未达小型,属小而富型。
可以铌钽矿、锡石作为开采对象,进行开发利用。