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花岗岩型矿床—深部找矿主要目标之一
时间:2016-05-24 18:20 来源:陕西煤田地质勘查研究院 阅读次数:正在统计中...
    文中讨论的花岗岩型矿床是指产于花岗岩类侵入体顶部或边缘的浸染或细脉浸染状矿床。这类矿床经常出现在石英脉型或其他类型矿床的深部成为隐伏矿床,且常由钨、锡、钼、稀土、铌、钽、铍、锂、铷、铯等稀有、有色金属共生,构成大型至超大型的综合矿床。在一个矿田或成矿区中,这类矿床有可能成群成带出现,并与花岗岩成矿系列中的其它矿床伴生,构成比较完美的矿床组合,成为深部找矿和就矿找矿的重要目标之一。
    1 花岗岩型矿床的分类
    由于花岗岩型矿床的成矿作用是在花岗岩体中进行的,矿体是岩体的一部分,含矿花岗岩既是成矿的母岩,也是矿体的围岩,因而矿床的有用元素、矿物组合、围岩蚀变等矿化特征均受含矿花岗岩体的岩性所控制。因此,在《华南钨矿》一书中,根据10 余个花岗岩型矿床资料,将它们分为两个亚型:一是碱长花岗岩亚型;二是二长花岗岩亚型。
    1.1 碱长花岗岩亚型矿床
    这是花岗岩型矿床的主要类型,典型矿田如大吉山和灵山。与成矿有关的花岗岩演化程度高,一般自下而上、从内向外,由二长花岗岩演化为碱长花岗岩。同一成矿系列中的矿床类型发育完美,在岩体内可以形成花岗岩型、伟晶岩型、云英岩型矿床;在外接触带形成云英岩型、矽卡岩型、石英脉型矿床。主要成矿元素常以钽、铌、铷、锂为主,伴生钨、锡、铍。矿田外围还可能出现破碎带型、硫化物型、矽卡岩型和似层状浸染型钨、锡、铜、硫、铅、锌矿床。
    1.2 二长花岗岩亚型矿床
    这一亚型的特点是矿田内没有出现演化程度很高的碱长花岗岩,成矿作用发生在二长花岗岩中,典型矿田如红岭。矿化类型以钨、铜或钨、钼为主;钽、铌、锂、铷一般不具工业价值。在已知矿田中,常伴有石英脉型矿床。尚未发现同一系列中的其它矿床类型。
    2 花岗岩型矿床的地质特征
    2.1 区域地质背景
    已知花岗岩型矿床都分布在华南加里东褶皱带中。大部分成矿岩体侵入于地槽构造层的震旦—寒武系类复理石建造,少数侵入于地台构造层的碳酸盐建造。无论前者还是后者,都位于槽—台不整合面附近。由于成矿作用是在成矿岩体处于相对封闭的构造条件下进行的,成矿岩体的围岩岩性与成矿的关系不很密切。
    具有一定规模的花岗岩型矿床大多位于区域性的多组断裂复合处。这些断裂在岩浆演化过程中曾经多次活动,有利于岩浆的分异演化和多阶段侵入。与成矿有关的岩浆晚期阶段,构造活动须进入一个相对宁静的时期,形成一个相对封闭的构造环境,才有利于聚集在先结晶的造岩矿物粒间的成矿物质就地结晶成矿。
    2.2 岩体地质特征
    与成矿有关的花岗岩大多数是多阶段侵入的复式岩体。而与成矿有关的早阶段岩体多为黑云母二长花岗岩,其造岩矿物中,石英含量30%左右,钾长石30%~50%,斜长石(常为奥长石)25% - 30%,云母多是黑云母,偶尔出现自交代的白云母,个别岩体中出现少量角闪石。副矿物以磁铁矿、榍石、磷灰石、独居石为特征。
    成矿花岗岩最主要的特点是具有明显的同源演化现象,且这种发展演化在不同地区有共同规律。矿化多发生在晚阶段的小侵入体中。碱长花岗岩亚型含矿岩体一般规模较小(<1km2),且多是隐伏岩体,岩石多为细粒结构;造岩矿物中,石英含量较多,斜长石少于10%,含较多钠长石,云母多为富铷和锂的白云母或铁锂云母;副矿物中,富含黄玉、萤石、石榴石及稀有、有色金属矿物。岩石化学成分以富含硅、钾、钠,贫钛、镁、铁、钙、磷为特征。二长花岗岩亚型含矿岩体一般为规模较大的岩株,矿化富集在岩株的边缘或顶部;岩石呈中细粒结构,偶见似斑状结构;造岩矿物、副矿物和岩石化学特征均接近正常的二长花岗岩,但常因出现较弱的云英岩化、白云母化、钠长石化,使硅、钠、钾含量略为偏高。
    2.3 矿床地质特征
    2.3.1矿体形态、规模和产状
    含矿岩体一般为小岩钟或岩株,少数为岩盖、岩墙和岩脉,常沿断裂侵入。岩体一般规模不大,形态受断裂构造控制,呈岩钟状者,平面投影面积不超过0.5km2;岩脉、岩墙长不过500m,厚数米至数十米。
    工业矿体几乎无例外地赋存于岩浆侵入的前锋部位,一般呈透镜状或似层状。较小的含矿岩体往往整个岩体的上部全都成为工业矿体。矿体与围岩的界线肉眼无法确定,必须根据取样分析成果圈定。
    2.3.2
    矿化特征
    由于矿体即是品位达到工业要求的含矿花岗岩体,因此,矿床中的脉石矿物即是花岗岩的造岩矿物和副矿物,有用矿物是花岗岩中达到工业要求的造岩矿物(如含锂和铷的云母)和副矿物(如黑钨矿和铌钽铁矿)。金属矿物在不同矿床中有所不同,大多呈均匀浸染状分布,少数集中构成矿囊。
    (1)碱长花岗岩亚型主要造岩矿物有:石英一般含量30%~45%,个别矿区可达40%;钾长石多为微斜长石,含量变化大,与钠长石化和各种云母化成反比;斜长石多属于更钠长石,含量不超过15%,随钠长石化和云母化加强而减少以至消失;钠长石含量>20%,多呈叶片状和细板条状,An 常在0~3 之间,成簇状集合体产于早结晶的造岩矿物之间,或交代其它造岩矿物;云母多属于白云母,富含氟和锡的矿床出现铁锂云母。
    在富含钨、铍的钽、铌矿床中,锰铝石榴石是一个比较特征的副矿物,在某些矿床中其含量可达1%以上;在富含锡的钽、铌矿床中,副矿物则以黄玉、萤石含量高为特征。
    有工业价值的矿物主要有:铌钽铁矿和细晶石,其均匀浸染分布于造岩矿物粒间;黑钨矿和白钨矿(以前者为主),黑钨矿多呈<1mm的自形晶均匀浸染于造岩矿物中,少数在矿床局部富集成不规则囊状,锰铁比值相近,铌钽含量较高,白钨矿呈浸染状,部分为交代黑钨矿而成。
    伴生有用组分有绿柱石和似晶石。在富氟和锂的矿床中以锡石为主。锂和铷赋存在云母类矿物中,储量可以达到大型或超大型规模。多数矿床中出现斑点状硫化物,由黄铁矿、磁黄铁矿、辉钼矿、辉铋矿、方铅矿、闪锌矿组成。蚀变以面型钠长石化、白云母化或铁锂云母化为主。
    (2)二长花岗岩亚型。造岩矿物与典型的二长花岗岩相同,钾长石与An>10 的斜长石含量相近,云母多为黑云母。有用工业矿物以黑钨矿和白钨矿为主,一般不伴生铌钽矿物。蚀变一般较弱,常见白云母化、云英岩化、绿泥石化和钾长石化,个别矿床可见钠长石化。
    2.3.3
    分带规律
    花岗岩型矿床一大特征是具明显的垂直分带性。
    矿体结构自上而下为:块体石英带—块体微斜长石带或似伟晶岩带—细粒花岗岩带—中粒花岗岩带。块体石英带、块体微斜长石带或似伟晶岩带厚度一般不大,仅数十厘米至数米,其金属矿化微弱,一般不具工业价值,但却是极好的找矿标志。细粒花岗岩是主要工业矿体,其矿化自上而下减弱,但在最顶部距离似伟晶岩数厘米至数米范围内往往矿化反而减弱。
    含矿岩体内自上而下的蚀变分带一般是:云英岩化—白云母或铁锂云母化及钠长石化—钾长石化、绿泥石化。
    2.3.4
    矿床组合规律
    花岗岩型矿床常在一个不大的区域空间内,与同一成矿系列中的其它类型矿床构成一个有一定分布规律的矿床组合:早阶段侵入的花岗闪长岩和二长花岗岩经风化后形成风化淋积型稀土矿床;晚阶段侵入的花岗岩小侵入体经分异—交代作用,形成文中所论述的花岗岩型钨、锡、钼、铍、铌、钽、锂、铷矿床。如果成矿作用发生在槽—台不整合面以下的地槽构造层中,则外接触带可能形成石英脉型和破碎带型钨、锡、钼、铋、铍矿床。如果成矿作用发生在槽—台不整合面以上的地台构造层碳酸盐岩石中,则外接触带可能形成的矿床除了石英脉型和破碎带型矿床之外,还可能形成矽卡岩型钨、钼、铍和锡多金属硫化物矿床;远离侵入体出现似层状和脉状铜、硫、铅、锌矿床;更远可能有锑、汞、金、黄铁矿、萤石等低温远源矿化,可作为花岗岩成矿系列的找矿标志。前面提到的灵山和大吉山是很典型的矿床组合实例。
    3 花岗岩型矿床的找矿方法
    从理论上推测,只要在岩浆演化进入分异—交代阶段和岩浆期后热液阶段时,经历过一个相对宁静和封闭的构造环境,使聚集在先结晶的造岩矿物粒间的成矿元素能够就地结晶,花岗岩成矿系列中的其它矿床类型的深部就有可能存在花岗岩型矿床,尤其是地质条件复杂、矿床类型和矿种多的地区,更有必要开展以寻找深部隐伏的花岗岩型矿床为主要目的的成矿预测工作。简便可行的方法是在靶区外围地表和矿区深部坑探、钻探工程中仔细寻找过去未引起足够重视的石英、长石、云母、似伟晶岩和其它酸性岩细脉或团块、以及被揭露出来的深部花岗岩,观察其中的云英岩化、碱性长石化和云母化的强度,采用高灵敏度分析方法测定钨、锡、钼、铋、铍、稀土、铌、钽、锂、铷的含量,结合围岩蚀变分带规律及其它隐伏岩体预测方法的研究,预测深部隐伏矿床。
    笔者曾经提出的广西丹池地区、富贺钟地区、大明山地区、海洋山地区和镇龙山地区都具备寻找隐伏的花岗岩型矿床的地质条件,尤其是前两地区的可能性更大。但是,由于广西主要成矿区带地台构造层保存完好,成矿作用发生在槽—台不整合面以上,故花岗岩型矿床的隐伏深度可能比江西、广东等省大得多。
    "与成矿有关的岩浆晚期阶段,构造活动须进入一个相对宁静的时期,形成一个相对封闭的构造环境,才有利于聚集在先结晶的造岩矿物粒间的成矿物质就地结晶成矿。"感觉这句话很有指导意义.
    另外,岩体围岩的成分特征及产状,对矿床的定位起重要作用.如:浒坑花岗岩株的围岩高含泥质,渗透性差,岩层产状与接触面产状近于一致,构成良好的成矿地球化学障,是矿质沉淀富集的良好场所;成矿裂隙经岩浆期后热液作脉动式充填及区域构造应力场改造,不断加深和发展,伴随矿液的多次充填,有用组分不断富集便形成了矿床。含钨脉体几乎都赋存在岩体内接触带,自接触面往岩体深处 300-500m 范围内,构成一个沿内接触带展布的厚大矿化带;矿脉近于垂直接触界面发育。矿区最高矿化标高在700米以上,已知最低矿化标高点在-520米,即矿化垂深在1200米以上。
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