白果园矿床实习报告.docx

第五次矿床实习报告目 录第一节 成矿地质背景22.区域地层23.区域构造24.区域岩浆岩3第二节 矿区地质31.地层32.构造5第三节 矿床地质特征51. 矿体特征52.3. 矿石矿物53.成矿期和成矿阶段6第四节 矿床成因分析7参考文献8第一节 成矿地质背景1.构造位置白果园矿区西起茅草坪,东至殷家沟,长约12km,位于樟村坪断裂带北侧(图1)2.区域地层 矿区出露地层从新至老有寒武系、震旦系(以上组成盖层) 和前震旦系峻岭群(沉积基底)盖层中未见侵人岩。银钒矿床赋存在震旦系上统陡山沱组第四岩性段中, 连续性较好。震旦系上统灯影组 为一套以白云岩为主的巨厚沉积, 分四个岩性段, 仅其中第二岩性段(厚度23-62m)为黑色薄层灰岩, 其底部为黑色页岩(厚约5m,偶夹致密状磷块岩透镜体)灯影组总厚度为432-556m ,与下界整合。震旦系上统陡山沱组: 为银钒矿和磷矿的赋存层位, 分四个岩性段震旦系下统南沱组: 为黄绿色冰债砂砾岩, 厚0.57一8.30m ,与下伏峻岭群呈角度不整合3.区域构造矿区地质构造简单, 地层产状平缓, 倾向北东转北西, 倾角一般5-15度，形成向北倾伏的黄陵背斜，黄陵背斜为近南北的短轴背斜,自北向南有樟村坪断裂、雾渡河断裂等。核部基底为崆岭群变质杂岩系,为区内最老地层,晋宁运动在鄂西基底地层形成了许多隆起与拗陷;南沱冰期时沉积的南沱组冰碛岩呈不整合上覆于崆岭群;陡山沱组与下伏南沱组呈假整合接触。陡山沱期,近东西向、西高东低略向两倾斜的鄂西台地遭受到强烈的海侵。台地南的西浅海盆地是扬子广海向东延伸的主水道,上升洋流携带的磷质为本区磷块岩的形成提供了物源。陡山沱组内部含黑色凝灰质富钾细粉砂岩,含磷岩系产于背斜北、东翼,以北西南东向弧形展布,上部与灯影组整合接触。白果园陡山沱组与峡东典型地层相似(由下到上) :第一岩性段为一套白云岩,下部灰白色厚层状砾屑白云岩及含锰白云岩可与“盖帽白云岩”对比;上部出现条带状、致密层状磷块岩,为砂屑磷块岩和团粒磷块岩,向上白云岩增多 12 。第二段下部为灰色薄层泥质白云岩;上部为浅灰色中厚层白云岩,含燧石透镜体与磷屑。第三段为灰色中厚层白云岩,含硅质条带、团块,风化后呈陡崖状。第四段下部为黑色页岩与灰色薄层泥质白云岩互层,为银、钒矿层;上部黑色页岩中夹少量泥质白云岩镜体,与“庙河生物群”产出层位对应。该区域断层均为规模不大的正断层。4.区域岩浆岩 区域内的岩浆活动不频繁。从区域上看矿床位于扬子准地台北部秦岭-大别造山带，白果园矿床位于扬子准地台上扬子台坪鄂中褶断区黄陵断弯的北西缘, 金家沟矿床位于黄陵断弯的南西缘; 向家岭矿床位于八面山台褶带长阳褶束的长阳背斜北冀。鄂中褶断区神农架断弯地区亦有银钒岩系分布。它们均受控于扬子地台下构造层第一亚构造层的碳酸盐岩建造。1第二节 矿区地质1.地层白果园银钒矿床位于扬子准地台黄陵背斜北西缘, 区域上樟村坪断裂从矿区的西南侧通过。含矿岩系为震旦纪上统陡山沱组上部的黑色页岩段, 由于后期构造对矿床的影响极其微弱, 所以是一个典型的黑色页岩型沉积矿床。含矿岩系分上下两个亚段: 上亚段为黑色页岩, 是主要的含钒层位; 下亚段为黑色页岩与白云岩互层, 是银钒矿床的主要赋存层位。矿体为层状或似层状, 延伸约4000m, 从东至西矿层逐渐变薄 2 。共分为茅草坪、白果园、安家河三个矿段,其中富银矿体主要集中于白果园矿段。含矿岩系位于晚元古震旦系陡山沱组与灯影组之间。从上至下岩性为:上伏地层: 灯影组蛤蟆井段浅浅灰色中厚层一厚层状粉晶云岩,层纹状泥晶云岩。BGY-W-1灯影组白云岩 灰白色，细粒，块状结构，较致密，主要成分为方解石，含量约90%，含有少量石英，表面含有少量黄色粘土。岩石中有很细的黑色条带，可能为碳酸盐形成的条带。银钒岩系，总厚13.13 m（13）深灰色沥青质泥晶云岩含银0. 5以t,五氧化二钒0. 0 76 % 。厚0.64 m（12）黑色页状泥岩夹粉晶云岩透镜体,含银18.17五氧化二钒0.2 53 % 厚3.75 m（11） 黑色页状泥岩,见星散状褐铁矿,含18.179 t,五氧化二钒0.253 %。厚3.75m（10）黑色页状泥岩,见星散状褐铁矿,含银18.179t,五氧化二钒0.674 %。厚1.35m（9）黑色页状泥岩夹簿层粉晶云岩(0.1一0.12 m ), 含银130.5以t ,五氧化二钒0.956 %，厚0.63 m（8）浅灰色簿层状粉晶云岩夹黑色页状泥岩, 含银51.42t,五氧化二钒0.251 % 。厚0.64 m（7）黑色页状泥岩,见重晶石板片及褐铁矿细条纹(1一3 m m )。含银175.1t ,五氧化二钒2.484 %，厚0.85m（6 ）灰黄色泥质泥晶云岩及黑色页状泥岩间层(0.10 一0.18m ),含银126.219 t ,五氧化二钒0.65 %。厚0.38m。（5） 黑色页状泥岩,中部夹2-5cm云岩条带, 泥岩中见褐铁矿细条纹(2-3cm ), 含银250.09 ,五氧化二钒0.203 %。厚0.55m（4） 浅灰黄色含泥质泥晶云岩,含银60t,五氧化二钒0.285 % 。厚0.35 m。（3） 黑色页状泥岩, 含银1909t,五氧化二钒2.2 %。厚0.56 m（2） 黑色页状泥岩夹浅灰色泥粉晶云岩,含银68.99t,五氧化二钒0.642% ,厚l.09 m（l）浅灰色中厚层状细粉晶云岩夹簿层含细粉砂质泥晶云岩厚1.28 m下伏地层陡山沱组第三岩性段, 灰色中厚一厚层状含琏石团块球粒泥晶白云岩。BGY-W-2陡山沱组白云岩 灰色略带粉色，他形，中粗粒，块状构造。主要成分为方解石，含量约85%，含有少量石英，岩石孔隙较多。2.构造在区域上,深大断裂控制了沉积格局, 在矿区内有樟树坪区域性断裂通过, 该断裂为矿区南端边界, 银钒矿床位于断裂北侧上盘. 该断裂为张扭性断裂, 全长约35 km, 断裂破碎带宽5-15 m, 断裂带内有糜棱岩化角砾岩. 此外, 岩相古地理剖面研究表明, 白果园矿床产出的黑色页岩正好处于潮下带泥灰相白云岩和潮下低能带灰岩交接部位. 2第三节 矿床地质特征1.矿体特征矿层东西长大于4 0 0m,两端含矿岩系相变,矿层尖灭, 南北控制宽200一1200 m 。南部含矿岩系尖灭或被剥蚀, 北部尚未控制到矿层边界, 但矿层厚度渐薄。银钒矿层由黑色页岩、白云岩及其过渡型岩石组成。黑色页岩与白云岩呈韵律交替出交替频繁程度随银钒岩系厚度不同而异, 从而构成四种矿层结构。上矿层顶板平均4.23 m ，底板与界面一致。含矿岩石和顶板岩石皆为黑色页岩, 故矿层顶界需赁采样化验确定。底板为粉晶一细晶白云岩, 含Ag26.8-37.8 9 t, 五氧化二钒0.56-0.67% 。下矿层其顶板与上矿层底板间隔0.45-5.93 m,平均2.62 m,底板距底界面3.57 m,平均0.71 m。含矿岩石为含黄铁矿黑色页岩、白云质页岩夹粉晶一细晶白云岩和泥质泥晶白云岩。顶板岩石为粉晶一细晶白云岩; 底板为细晶白云岩或泥质泥晶白云岩,可圈出部分Ag 可达172.59t, 供首采地段之用。2.矿石矿物矿石中原生、次生矿物有50 余种, 以水云母为主, 其它有白云石、黄铁矿、石英、玉髓、蒙脱石、方解石、胶磷矿, 微量矿物有石墨、自然银、白铁矿、辉银矿一螺状硫银矿、辉硒银矿、硒银矿、硫银锗矿含硒变种、重晶石、石膏、地沥青等。矿石中氧化铝氧化钾氧化钙氧化镁二氧化碳的总含量占84.4 %,表明矿石的矿物成分主要是粘土矿物和镁质碳酸盐矿物, 属高钙镁型矿石。矿石主要呈泥质结构, 由平行定向排列的细小鳞片状水云母构成, 常受炭质和其它有机质渲染。因本矿区银矿物大都呈微米级显微包体存在于黄铁矿中, 故按含银黄铁矿在含矿岩石中的分布排列, 多为浸染状构，造纹层状构造，条带状构造，板片状构造等。33.成矿期和成矿阶段银在矿床中的赋存状态以独立矿物形式出现的占矿石中银总含量的37 . 8 % , 约有62.12 % 的银呈显微包体多呈云雾状形式分散在黄铁矿中本矿区目前已发现7 种不同形状的黄铁矿, 它们在岩石的含量和含银量差异甚大不同黄铁矿银含量从高到低的顺序为: 矛状一球状一五角十二面体与立方体聚形一五角十二面体一立方体一不规则状。矛状黄铁矿为成岩晚期黄铁矿交代矛状硫化物形成,反应了银的富集与成岩晚期交代密切相关; 球状黄铁矿为细粒黄铁矿集合体, 是典型的成岩早期产物(刘宝君19 9 2) , 其银含量仅次于矛状黄铁矿, 说明它是早期是银矿化的主要载体矿物; 不规则状黄铁矿主要是指胶状黄铁矿演变而来的它形集合颗粒, 是同生至成岩早期的产物; 立方体等其它几种形态为黄铁矿常见的自形晶一半自形晶, 含银量较高, 多为成岩晚期产物。随成岩作用由早向晚演变, 银具有明显逐渐富集的特征。无论那种晶形的黄铁矿, 其A g 含量很不稳定说明银在黄铁矿晶格中的分布很不均匀,反映银不呈类质同像的形式产出。根据电子探针结果, 计算出S/ Fe 原子比值一般大于2,属富硫贫铁型, 反映其形成时处于硫源较充足的环境. 44.实验室矿石手表本描述（1）矿石标本BGY-K-4 黑色页岩含银钒矿石 矿石呈黑色并伴有褐色，致密，板状构造，银含量很低。BGY-K-5富银钒黑色页岩型矿石 矿石呈黑色，致密，板状构造，银含量较高。第四节 矿床成因分析本矿床的成因目前有两种认识, 即沉积成因(沉积层状矿床) 和沉积成岩成因(层控矿床)。前者认为黄陵背斜结晶基底峻岭群变质岩系是成矿物质的重要来源地。其理由是变质岩系中的银含量普遍高于克拉克值l一3 倍, 由于海解作用, 银、钒元素被分解、浸出、沉积。成矿环境是浅海台地中的局限性海盆, 含银、钒的海水不断积累在海盆底水中, 随着盐度的增高, 在氧化还原界面以下, 由于厌氧细菌的作用, H 多增多, 导致含草毒状黄铁矿等有机质软泥(黑色页岩) 的形成, 以及银、钒的沉淀。随着海水不断蒸发, 银、钒元素不断浓集, 最后形成含银黄铁矿和银的硫化物。根据与银矿共生的方铅矿的铅同位素测定,其年龄为1 1 亿年, 说明成矿时间主要在震旦纪以前, 而不是以后。矿层形成后的地压增温、区域变质及构造运动等地质作用, 对成矿不起决定性作用。持沉积成因观点者认为: 沉积阶段已有银、钒沉积, 成矿作用是在沉积至成岩漫长的地质时期内, 不断叠加、改造、富集后才形成工业矿床的。其主要依据是: 部分含银黄铁矿呈矛状和草毒状, 矿石具板片状和溶孔(类鸟眼) 状构造, 这种结构、构造只能在成岩阶段形成。沉积环境是潮间带, 由于基底地形起伏, 出现一些沉积洼地, 成为陆源碎屑物聚集和有机物繁殖的良好场所, 沉积了沼坪相的黑色页岩。因海水周期性进退, 时而淹没沼坪, 沉积了灰泥坪相的白云岩。二者交替出现组成了银钒岩系。矿源来自神农架西部的剥蚀区, 该区已知存在有古老的有色金属及含银铜砂岩矿床。这些矿床受剥蚀后, 部分金属元素随陆源碎屑直接沉积于沼坪相带中, 另一部分聚集在潮上带的卤水湖泊中。至成岩阶段, 含银、钒卤水以潜水形式通过灰泥坪相带进人沼坪相带。在富含有机质的还原环境中, 金属元素与还原细菌作用, 钒形成含钒水云母, 银形成含银黄铁矿等金属硫化物和硒化物, 与沉积阶段形成的银、钒元素叠加富集而形成工业矿床，本矿床应属沉积成岩成因, 是一层控矿床。5参考文献1金光富等.湖北省兴山县白果园银钒矿床地质特征及成因类型研究报告,1993.2李忠雄,陆永潮,王剑等.中扬子地区晚震旦世一早寒武世