浙江金川县大金头村铁矿地质特征及找矿标志

浙江金川县大金头村铁矿地质特征及找矿标志

矿区位于大成山复合岩的中部。该区域构造位于岭南-邵明山带北缘，以及阳明山-达堡-东部的rw向高度带的交汇处。矿床受NE向低序次张性断裂控制,是燕山期同源岩浆多期次侵入、多阶段演化、锡富集成矿的结果;与花岗岩的自变质作用和后期气热液活动叠加引起的围岩蚀变关系密切;是大义山锡多金属矿田NW向成矿带中规模较大的锡矿床。1矿区地质特征1.1多斑状黑云母岩矿区内全为中侏罗世三江口序列花岗岩,据序列岩石化学成分(表1)显示:属铝过饱和超酸性岩类。依侵入先后分为:(1)小恒单元(J2X)中细粒斑状黑云母二长花岗岩;(2)岩前单元(J2Y)中粗粒多斑状黑云母二长花岗岩;(3)道士仙单元(J2D)中粒斑状黑云母二长花岗岩;(4)杉树排单元(J2SH)细粒斑状黑云母二长花岗岩;(5)介头单元(J2J)细粒二云母二长花岗岩(图1上)。自早至晚各单元岩性具:基质粒度由细→粗→中→细;斑晶由小→大→小,含量由少→多→少→无;黑云母减少、白云母增多,SiO2增加、CaO、MgO减少等特点。另该序列花岗岩富钾。上侵期次最晚的介头单元(J2J)上拱出露于序列的中心部位,呈岩墙、岩枝产出,该单元花岗岩中广泛具云英岩化、浅色云母化等蚀变,并普遍见褐铁矿化(晕斑)、毒砂、黄铁矿、萤石等蚀变矿物,为矿床的主要成矿母岩。1.2硅石化英脉中砂岩脉石清提物组景区内构造简单,仅一组平行排列的NE向低序次断裂(F1～F5),断裂均充填厚约40～60cm的硅化石英脉,脉中钠长石化、硅化强烈,偶夹花岗岩团块,未见锡富集;断裂走向长800～1300m,倾角较陡,硅化石英脉从上至下呈楔形,向下逐渐收敛;断裂间和断裂两侧节理、裂隙、剪理十分发育,相互交错。F1～F5断裂发育于序列岩体的中部,与序列晚期岩体、特别是介头单元(J2J)的侵位空间具一致性,且以F2断裂表现最显著。1.3云英岩化、叶原理、现实成矿化蚀变种类有云英岩化、钾长石化、钠长石化、黄玉化、绢云母化、绿泥石化、萤石化、电气石化、叶腊石化、硫化物化等。其中云英岩化、萤石化、电气石化、硫化物化与成矿关系密切。特别是云英岩化、黄玉化、萤石化与锡矿化成正相关关系。硫化物主要有毒砂、黄铁矿、黄铜矿,氧化后形成大量褐铁矿(化)晕斑,可视为该类矿床的重要找矿标志。2矿床的地质特征2.1sw矿表1510似层状呈NE—SW向展布,其中NE和SW两端出露地表,呈隆起的帽盖。NE端长约500m,宽400m,厚5～50m,平均厚15.30m,锡品位0.15%～1.37%,平均0.5%。SW端长400m,宽240m,厚4～25m,锡品位0.25%～1.7%,平均0.7%。中部为侧隐型层状矿体(图1下),厚约50m,锡品位0.2%～1.18%,平均0.6%。锡矿体不连续,品位变化大。2.2矿床石、锡石矿石类型有蚀变细粒花岗岩型、云英岩型两种。矿石矿物主要为锡石,其次有黑钨矿、辉钼矿、铌钽铁锰矿等,脉石矿物有长石、石英、云母等。锡石呈棕红色晶粒状,粒度0.1～0.5mm,在蚀变细粒花岗岩中,锡石一般呈浸染状分布,较均匀,但锡品位低;而在细粒云英岩中特别是富云母云英岩中,锡石往往聚合成团粒状,常与聚片状黑云母、铁锂云母或黄玉、萤石伴生。采用重力选矿,回收率较高,伴生金属矿物黑钨矿、毒砂均可综合回收。2.3成矿环境及沉积特征从序列各单元微量元素特征(表2)可以看出,自早至晚,Sn、F、As逐渐增高,以最晚期的介头单元最高,其中Sn高出早期岩体的2～6倍。同时综合序列花岗岩的岩性特征可归纳出如下锡矿化富集规律:矿物结晶程度越高,颗粒越细;岩石颜色越浅(浅色云母化),岩石越偏酸性;成矿元素含量越高,越有利于锡矿化和富集。平行排列的NE向断裂是富含矿质的气水热液的运移通道。因此在断裂两侧和断裂之间发育的多组节理、裂隙、剪理相互切错交汇部位;岩浆上拱侵入,冷凝固结成岩过程中形成的紧密平行排列的原生节理间为锡的有利赋存部位,往往形成富矿包,而富矿包的顶部常见伟晶岩帽盖。另外,原生层节理和伟晶岩具多层格局,使锡富集具多层性。在锡富集成矿过程中,既有成矿母岩的自变质作用,如浅色云母化、云英岩化等,也有后期气水热液活动叠加的围岩蚀变作用,如:电气石化、萤石化、硫化物化等,蚀变强度和复杂程度与锡的富集成正相关关系,既蚀变越强,蚀变种类越复杂,越有利于锡矿化。3岩浆侵位及岩浆作用的期次蚀变岩体型锡矿床的形成与其成矿和赋矿母岩的成岩过程是同期的、一致的。岩浆作用是形成该类矿床的主要条件,它为成矿提供了必备的物质来源和气成热液。三江口序列花岗岩属成分变化不大的“S”型酸性花岗岩,其侵入成岩过程是一个岩浆热事件,也是一个完整的同源岩浆多阶段演化过程,明显分带形成的各单元是岩浆多次脉动侵入的结果。岩浆的多次脉动是由于岩浆在贮集处或上升夺取空间过程中发生的深部分异作用引起的。本次岩浆热事件是深部岩浆沿NW向基底断裂(郴—邵断裂)广泛上侵而开始的,随岩浆侵入的发展,其上侵空间逐渐缩小,早期岩浆上拱引起盖层产生的张性裂隙成为晚期岩浆上升的唯一通道,且随岩浆作用而缓慢扩张,直至岩浆侵入结束,这是台子上F1～F5断裂与介头单元(J2J)的侵位空间具一致性的主要原因。在本次岩浆多期分异演化最终形成介头单元(J2J)花岗岩时,岩浆作用进入晚期,富含矿质和挥发份的残余溶液空前活跃,广泛地与原岩发生交代蚀变作用(最典型的是云英岩化),极度活化集中于黑云母晶格中的锡,并迁移至气水热液中,同时成矿由早期的面型交代向裂隙型交代转变,在无构造应力破坏体系热力学平衡的情况下,沿岩体内的微细裂隙广泛蔓延和扩展,长时间作用,矿化得到进一步加强和集中,形成蚀变岩体型锡矿体。岩浆侵入成岩过程中,在特定的构造条件和相对稳定的物化平衡条件下,于侵入体顶部发生面状自变质作用,自下而上具:钾长石化→钠长石化→云英岩化,锡石在顶部云英岩化带富集。这种“三层楼”格局的交代蚀变活化转移成矿模式,在华南花岗岩区具普遍意义,也是本矿床的成矿模式。4蚀变岩体型锡矿床成矿地质特征(1)介头单元(J2J)花岗岩与其类似的晚期岩体,皆具有寻找蚀变岩体型锡矿的可能,根据岩石化学成分及微量元素分析结果即能筛选出此类铝过饱和超酸性花岗岩。(2)蚀变岩体型锡矿床的成矿“三要素”:花岗岩(岩性特征)、蚀变作用(云英岩化)、低级别的构造