南岭苗儿山地区沙坪岩体型白钨矿床地质特征及找矿意义

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  摘 要 沙坪岩体型白钨矿床位于南岭成矿带西段苗儿山岩体北西部,是近年来新发现的矿床。矿体由苗儿山岩体北段志留纪第六次侵入细粒含电气石二长花岗岩小岩株发生全岩矿化所形成;矿床地质特征及岩矿鉴定资料显示矿石无明显的热液蚀变的特征,推断矿床类型为细粒花岗岩型白钨矿床,成矿年龄与岩石成岩年龄一致,为加里东期;该矿床的发现表明南岭地区不仅只是经历了燕山期大规模岩浆成矿事件,也经历了加里东期成岩成矿事件;在地质找礦工作相对薄弱的南岭成矿带西段广泛发育加里东期花岗岩,今后应注意该地区同类型矿床的找矿工作。
  关键词 白钨矿床;细粒花岗岩型;地质特征;找矿意义;南岭;沙坪
  中图分类号:P611 文献标志码:A
  Geological Characteristics and Prospecting Significance of Shaping Rock-type Scheelite Deposit in Miaoershan Area, Nanling
  Li Shengmiao, Tian Lei, Du Yun, Zou Yuan, Fan Hui, Zhang Jing
  (Hunan Institute of Geological Survey, Changsha Hunan 410116)
  Abstract: Scheelite deposit with Shaping Rock-type, which is a newly discovered deposit in recent years, is located in the northwestern part of the Miaoershan pluton in the western section of the Nanling metallogenic belt. The ore body is formed by the whole-rock mineralization of the 6th Silurian intrusion of the fine-grained tourmaline-bearing monzonitic granite in the northern section of the Miaoershan rock body. The geological characteristics of the deposit and identification data of rock and mineral show that the ore has no obvious hydrothermal alteration characteristics. It is inferred that deposit type is fine-grained granite type scheelite deposit. The mineralization age is the same as the rock diagenesis age, which is Caledonian. The discovery of this deposit indicates that the Nanling area not only experienced large-scale magmatic and mineralization events in the Yanshanian period, but also experienced Caledonian diagenesis and mineralization events. Caledonian granites are widely developed in the western part of the Nanling metallogenic belt where geological prospecting is relatively weak. In the future, attention should be paid to prospecting for similar deposits in this area.
  Keywords: scheelite deposit; fine-grained granite type; geological characteristics; prospecting significance; Nanling; Shaping
  南岭地区广泛发育加里东期、印支期和燕山期花岗岩,与之有关的以钨锡为主的有色金属、稀有金属矿产资源十分丰富[1-2];其产出有多个大型、超大型矿床,受到诸多学者的高度关注。众所周知,燕山期花岗岩与南岭地区大规模成矿关系十分密切 [3-4],但加里东期花岗岩的成矿作用和成矿规模比燕山期花岗岩小的多,对其认识也相对较薄弱。随着各类地质大调查项目的实施,加里东期成矿作用也逐渐被相关学者所关注[5-6]。沙坪白钨矿床的发现,进一步佐证南岭加里东期存在大规模的成矿作用,对整个苗儿山地区甚至南岭成矿带西段具有十分重要的找矿意义。
  1 区域地质背景
  区内地层发育较齐全(见图1),大部分地层层序完整,出露良好,各时代的地层横向变化显著,沉积类型多样。
  本区大地构造位置处于扬子地块东南缘江南造山带与华夏地块的结合部位[7],区内经历了加里东运动、印支运动、早燕山运动、晚燕山运动、喜山运动等多次重要变形事件,形成了大量褶皱、断裂以及中生代小规模构造盆地,组成较为复杂的应变图像。
  区内岩浆岩较发育,产状多样,主要有岩基、岩株、岩枝和岩脉(墙),岩石种类以花岗岩为主;岩体绝大部分以深成—中深成侵入岩为主,浅成侵入岩次之。岩浆活动具有多期性,从加里东期、印支期到燕山早期,各期多为酸性岩浆活动;其中以加里东期酸性岩浆活动规模最大,分布最广,其次为印支期(见图1)。   2 矿床地质特征
  沙坪钨矿区位于苗儿山复式岩体北西部,矿区范围内未见有地层出露;区内构造简单,主要为断裂构造及节理构造;岩浆岩为志留纪侵入二长花岗岩(见图2)。
  2.1 构造
  区内发育有两组断裂构造,分别为北北西向断裂和北东向断裂。北东向断裂F1出露于矿区南东部,倾向北西,该断裂造成矿区内志留纪花岗岩切割破坏,但未见有明显的矿化蚀变;北北西向断裂F2为区内主要斷裂,出露于矿区北部,倾向北东东,向北延伸出矿区范围,亦未见有明显的矿化蚀变;志留纪花岗岩中节理裂隙较发育,产状杂乱。
  2.2 岩浆岩
  矿区内出露的岩浆岩为志留纪第一、二、三、五、六次侵入二长花岗岩,各侵入次之间主要呈脉动型侵入接触,第二侵入次与第三侵入次在矿区西部呈断层接触。
  矿区内志留纪花岗岩从早期到晚期具有矿物颗粒的粒度逐渐变小的趋势,暗色矿物如黑云母等含量逐渐降低。角闪石的消失,电气石的出现表明:随着岩浆的演化,酸性程度逐渐增大,挥发分含量也逐渐提高。
  2.3 地球化学特征
  矿区位于1/50 000水系沉积物测量圈定的AS14综合异常南东部(见图3)。AS14综合异常呈近南北向的长带状展布于苗儿山岩体北西部内接触带上,异常范围大体与接触带分布一致。异常范围内出露多条北东向断层,断层内破碎带发育,破碎带中蚀变明显,主要有硅化、绿泥石化、绢云母化、云英岩化等蚀变。
  AS14综合异常元素组合为W3Bi3As3,异常面积约20 km2,以W元素异常为主,面积达12.8 km2,异常强度高,具三级浓度分带,其中W峰值达164×10-6,峰值点与平滩中型钨矿床位置吻合,As峰值达271×10-6,Bi峰值达15.2×10-6。各元素异常套合性较好。异常中心与已知矿床点或新发现矿点位置吻合,如平滩钨矿位于异常西南部W-Bi-As组合异常中心;大突界钨矿化点和徐家山铜矿点位于异常北部的W-Bi组合异常附近;沙坪钨矿点位于异常中部的W-Bi组合异常中心。以上表明区内水系沉积物异常的成因是矿致异常。
  区内1/10 000土壤剖面测量显示有W、Sn、Bi、Mo、Cu等元素异常,已知矿脉附近可见W、Mo、Cu等元素高值异常,其中W元素异常明显,峰值为318.2×10-6。矿体附近多条土壤剖面显示异常明显呈北北东向展布,显示该矿脉往北东和南西都有一定延伸,且规模较大。
  2.4 矿化体特征
  矿区内目前发现有且仅有一条矿化体〔见图4(a)〕,赋存于志留纪晚期细粒含电气石二长花岗岩〔见图4(b)〕岩株中,该矿化体走向北东,倾向北西,倾角70°~80°,目前已被地表工程BT251、TC251所控制,矿化体在走向上控制长度约400 m,厚87.7 m,单样WO3品位一般为0.032%~0.16%,其中在边界品位(0.064%)以上的厚度约为20 m。
  2.5 矿石特征
  矿石矿物以白钨矿为主,次为辉钼矿。脉石矿物中金属矿物有黄铁矿、褐铁矿,非金属脉石矿物有石英、钾长石、斜长石、黑云母、电气石,其次为白云母、绢云母、石榴子石、绿泥石和绿帘石等,并且黑云母和电气石的含量通常呈反比,互为消长。
  3 矿床成因
  沙坪钨矿床矿脉赋存于志留纪晚期细粒含电气石二长花岗岩岩株中,目前只发现一条矿脉,矿脉走向北东,倾向北西,与志留纪第六期侵入次岩株产状基本一致。志留纪晚期细粒含电气石二长花岗岩岩株发育全岩白钨矿化蚀变,取样分析大部达到二分之一边界品位以上,圈定的矿脉内局部矿化富集,矿石矿物以白钨矿为主,含有少量的辉钼矿,脉石矿物有长石、石英、电气石、云母等。矿石结构有它形晶结构、半自形晶结构,矿石构造有星点状构造、浸染状构造、细脉状构造。上述特征表明矿床与花岗岩株为同期形成,即成矿时代与成岩时代一致,矿床类型为细粒花岗岩岩体型白钨矿床。
  雪峰期—加里东期陆内造山运动引起下地壳的部分熔融,造就了华南地区的大面积的中酸性岩浆侵入活动[8],苗儿山—越城岭岩体为分异演化程度较高的岩浆结晶形成,钨的富集系数高,属富含钨的壳源重熔硫型花岗岩[9],这为岩浆演化到后期细粒花岗岩直接成矿提供了物质基础。
  4 找矿意义
  (1)杜云等[10]通过锆石 LA-ICP-MS 测年,获得苗儿山岩体志留纪第六侵入次成岩年龄为(408±3)Ma,属于加里东期,沙坪白钨矿床成矿时代与成岩时代一致,可以间接获得沙坪白钨矿床的成矿年龄属于加里东期;此外,陈剑锋等[11]对苗儿山岩体北西侧平滩钨矿床内与白钨矿共生的辉钼矿进行了Re-Os定年,获得成矿年龄为(427.0±5.4)Ma;杨振等[12]通过白钨矿进行了Sm-Nd同位素定年获得越城岭岩体南部的牛头界白钨矿床成矿年龄为(421±24) Ma,陈文迪等[13]获得越城岭岩体西部的独石岭钨矿床的白钨矿Sm-Nd测年结果为(417±35) Ma,获得的测年数据表明区内这几个钨矿床均形成于加里东期,笔者认为南岭地区不仅在燕山期发生较大规模的成矿作用,加里东期也是南岭地区以钨锡为主的金属成矿作用的重要成矿期之一。
  (2)沙坪白钨矿床的发现表明南岭西段加里东晚期演化比较充分的花岗岩在晚期阶段能够直接形成矿床,在加里东期花岗岩普遍发育的南岭西段,今后应注意该地区同类型矿床的找矿工作。
  (3)沙坪细粒花岗岩岩体型白钨矿床是苗儿山地区新发现的一种矿床类型,该矿床的发现填补了区内该类型白钨矿床的空白,根据该矿床的成因类型,认为矿体在细粒含电气石二长花岗岩岩株深部有着稳定的延伸,具有品位低、规模大的特征,有扩大矿床规模的找矿前景。
  (4)沙坪钨矿位于区内1/5万水系沉积物测量AS14综合异常南东部的W-Bi元素组合异常中心,该综合异常区内的平滩中型钨矿床、徐家山铜矿点、大突界钨矿点等已知矿床点与W元素异常套合较好,异常形态与已知矿床点矿体展布形态基本一致,异常的规模与矿床点的规模呈正相关,反映该区内的异常成因是矿致异常。   5 结论
  (1)沙坪钨矿地质特征表明矿床的成因类型为细粒花岗岩岩体型,成矿时代与成岩时代一致,属于加里东期矿床。
  (2)沙坪白钨矿床的发现进一步佐证了加里东期是南岭地区钨锡多金属成矿作用的重要成矿期之一,区内加里东晚期演化比较充分的花岗岩在晚期阶段能够直接形成矿床。
  (3)沙坪白钨矿床地质特征推测矿脉在深部有着稳定的延伸,具有品位低、规模大的特征。
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