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摘要 :昆山钨钼铜多金属矿床是中— 高温热液裂隙充填— 石英细脉带型为主的矿床,其石英脉带特征与赣南“五层楼”模 式较为相似。昆山矿区以石英细脉带型矿体为主, 兼有石英大脉 型矿体和斑岩型矿体。本文主要通过对钨矿体的分布规模、产 状、品位及形态等特征进行了归纳和总结, 分析钨钼铜多金属矿 体特征。
关键词 :昆山矿区,钨钼铜多金属矿床,石英细脉带型,矿体
昆山矿区为石英细脉带型钨钼铜多金属矿床,其石英脉带 特征与赣南“五层楼”模式较为相似。前人对赣南石英脉型钨锡 矿床做了大量工作,而对赣北昆山钨钼铜多金属矿床研究甚少。 近年来, 赣北东坪钨矿、昆山钨矿等石英脉型钨矿床取得重大找 矿突破,彻底改变了江西“南黑北白”的钨矿床分布格局,预示 着赣北寻找石英脉型钨矿床也具备较大的潜力。本文主要通过 昆山矿区的详查钻探及坑探工作对矿体分布形态的揭露和已掌 握的区域地质概况和勘查区地质特征资料,结合前人提出的赣 南“五层楼”找矿模式,对昆山钨钼铜多金属矿区的矿体分布形 态等特征进行梳理和总结,能更好为下一步找矿勘查工作提供 依据, 也能有效的指导找矿突破。
1 成矿地质背景
昆山矿床位于扬子板块南缘,隶属Ⅱ级构造单元江南地块 之九岭—鄣公隆起西段。属九岭山钨钼锡多金属成矿带中部, 大 湖塘矿田南部,具有优越的成矿地质条件。区内岩浆活动强烈, 节理裂隙发育,云英岩化普遍,成矿条件优越。昆山钨钼铜多金 属矿床、东坪钨矿床是近年来赣北地区新发现的石英细脉钨矿 床, 昆山矿床特征与赣南石英脉型钨矿床颇为相似, 矿床南区深 部及北区具有较好的找矿潜力。
1.1 地层
矿区出露地层单一,仅见青白口系双桥山群安乐林组 (Pt3ala),矿区内未见顶、底。所见岩性主要为变余粉砂岩和变余 细砂岩, 次为板岩和千枚岩等。这些区域浅变质岩在后期的岩浆 活动中又普遍遭受了程度不一的热变质作用,产生不同强度的 角岩化现象。现将各主要岩性分述如下。
1.1.1 变余粉砂岩
岩石为深灰色,变余粉砂结构,显微鳞片变晶结构,厚层状构造。主要成份为绢(白) 云母(47%±)、石英(25%±)、绿泥 石(25%±)、磁铁矿(3%±)。
绢(白) 云母呈鳞片状, 片径 0.01mm ~ 0.05mm, 杂乱状分 布。绿泥石和绢云母相似,鳞片状,分布无定向或弱定向,局部 聚集呈斑点状。石英呈它形粒状,粒径 0.02mm ~ 0.05mm。磁铁 矿呈半自形—它形粒状。
1.1.2 变余细粒砂岩
岩石为灰—深灰色,变余细粒砂状结构,显微粒状鳞片变晶 结构。主要成份为绢(白) 云母(40%±)、石英(25%±)、绿泥 石(15%±)、磁铁矿(3%±)。
绢(白 ) 云 母 呈 鳞 片 状 或 鳞 片 集 合 体 状, 片 径 0.01mm ~ 0.05mm,呈鳞片集合体状定向明显。绿泥石和绢云 母相似,分布具定向性,较不均匀,局部呈斑点状聚集分布。黑 云母呈片状, 片径 0.03mm ~ 0.15mm, 褐色—浅黄褐色。石英呈 它形粒状,粒径 0.03mm ~ 0.08mm。磁铁矿呈半自形粒状,粒径 0.01mm ~ 0.03mm。
1.1.3 绢云母板岩
岩石呈灰 — 深灰色,风化呈灰黄色,变余泥质结构、鳞 片变晶结构,板状构造、斑点状构造。矿物成分 :绢云母 (70% ~ 80%)、绿泥石(10% ~ 15%) 及少量石英和泥质, 偶见 磁铁矿。
绢云母以显微鳞片状集合体散布于岩石中,石英以细小碎 屑物呈带状分布, 绿泥石则多以“斑点”的形式出现。
1.1.4 千枚岩
岩石呈灰色,显微鳞片变晶结构,千枚状构造。主要成份为 绢云母(52%±)、绿泥石(25%±)、石英(20%±)、黄铁矿和钛 铁矿(3%±)。
绢云母呈细小鳞片状, 片径 0.01mm ~ 0.05mm, 多为鳞片 集合体, 定向分布。绿泥石呈鳞片状, 片径 0.02mm ~ 0.06mm, 浅绿色,定向分布明显,与石英绢云母相伴生,分布较均匀。变 晶石英呈它形粒状,粒径 0.02mm ~ 0.05mm, 定向分布。黄铁矿 呈它形—半自形粒状,粒径 0.02mm ~ 0.06mm。钛铁矿呈它形 粒状, 粒径 0.01mm ~ 0.05mm。
1.2 构造
矿区断裂构造发育,主要以节理裂隙呈现,多被不同方向、 形态、规模的含矿石英脉所充填,常呈石英网脉带出现。本次研究笔者对矿区具有代表性的坑道内 3000 余条石英脉产状进行了 测量统计, 结果表明区内断裂构造主要有北东东向、北东向及北 西向三组。
1.2.1 北东东向节理裂隙
区内最为发育,约占矿区节理裂隙总量的 65%,是本区主要 含矿裂隙。走向 61°~ 90°, 倾向南南东, 倾角 65°~ 75°。 1.2.2 北东向节理裂隙区 内 较 发 育,约 占 矿 区 节 理 裂 隙 总 量 的 15%。走 向 31°~ 60°, 倾向南东, 倾角 60°~ 75°。
1.2.3 北西向节理裂隙
矿区内较为发育,约占矿区节理裂隙总量的 13%。走向 301°~ 330°, 多倾向南西, 倾角 60°~ 70°。
1.3 岩浆岩
矿区岩浆活动强烈,矿区出露及工程揭露的岩浆岩有晋宁 期岩浆岩和燕山期岩浆岩。
1.3.1 晋宁期岩浆岩
晋宁运动在九岭地区活动强烈,大规模岩浆侵入形成 黑云母花岗闪长岩岩基。岩基大致呈 EW 向展布,出露面积 2300km2.侵入于青白口系双桥山群浅变质岩中,同位素年龄 813 百万年~ 844 百万年。
在矿区,晋宁期岩浆岩以岩基形式隐伏于矿区深部,仅在矿 区西北角和矿区东南外围出露。岩体与双桥山群浅变质岩呈明 显的侵入关系,接触面外倾,倾角 60°~ 70°,多呈锯齿状、枝 叉状,一般切割围岩层理、片理。内接触带常见有 1cm ~ 2cm 宽 的细粒边, 并常见有围岩捕虏体, 捕虏体的排列方向往往与围岩 不一致。围岩蚀变以热变质作用为主,形成角岩化带(以绿泥绢 云角岩和二云母角岩为主),带宽数百米至千余米。
1.3.2 燕山期岩浆岩
燕山期岩浆多次侵入,从早到晚渐次减弱,早期侵入为规模 较大的不规则岩株、岩瘤 ;晚期侵入的规模较小, 呈岩枝或岩脉 状。它们以不同形态、不同产状的大小侵入体呈NE 向、近 EW 向分布在晋宁期黑云母花岗岩和双桥山群浅变质岩中。
矿区燕山期岩浆岩可见燕山早期中—细粒似斑状黑云母二 长花岗岩(ηγ 52-1) 和花岗斑岩(γπ52-3),是矿区成矿母岩 ;以及燕 山晚期花岗斑岩(γπ53-3),它是成矿后的一次侵入,切割破坏了 矿体。
(1) 燕山早期中—细粒似斑状黑云母二长花岗岩(ηγ 52-1): 未出露地表,呈隐伏岩株状产出,仅在南区 ZK9—1、ZK7—1 和 ZK11—1 中见到。产出标高分别为 147m、145m、391m, 从东往 西,侵入界面标高从低到高。可见云英岩化,碳酸盐化、硅化 ; 并可见黄铜矿化、黄铁矿化、白钨矿化、辉钼矿化。独居石U-Pb 年龄是 151.8±1.5Ma(2015 年,南京地质调查中心),属燕山早期 第一次侵入岩。
(2) 燕山早期花岗斑岩(γπ52-3) :在中区 6线至 7线出露,在 钻孔 ZK9— 1、ZKM6— 1、ZKM2—7 及中区 0 线至 9 线坑道中均 有见及。总体呈东西走向脉状产出,走向长>700m,倾向南,倾 角 65°~ 75°,厚度 10m ~ 35m。具云英岩化、硅化,并可见黄 铜矿化、黄铁矿化、白钨矿化,以2线为界,西段矿化好于东段。 独居石U-Pb年龄是 151.7±0.9Ma(2015 年,南京地质调查中心), 属燕山早期第三次侵入岩。
(3) 燕山晚期花岗斑岩(γπ53-3) :以岩墙或岩脉的形式产 出。地表可见岩墙(脉) 约20 条,坑道及钻孔中也常可见到。岩 墙(脉) 规模不等, 一般走向长 100m ~ 500m, 厚 10m ~ 20m, 小者延长十余米或更短,厚度< 1m,大者延长>2500m,厚度 30m ~ 50m。岩墙(脉) 走向以北东东向为主, 亦有北东向、东西 向,北西西向少见,大多倾向南,局部反倾,倾角 55°~ 85°。 岩墙(脉) 与围岩边界清晰,为侵入接触关系。在岩墙(脉) 边缘 常见数厘米至数十厘米宽的隐晶质冷凝边。与燕山早期花岗斑 岩相比较, 其斑晶与基质都明显较早期花岗斑岩要细小, 无暗色 矿物。无矿化。锆石U - Pb 年龄是 140Ma(2015 年,南京地质调 查中心),属燕山晚期第三次侵入岩。
2 矿体分布形态特征
矿区共有4 个石英脉带密集区,均发育在双桥山群安乐林组 变余粉砂岩和变余细砂岩中。即南区石英脉带密集区、中区石英 脉带密集区、南区南(两层楼南) 石英脉带密集区、东区石英脉 带密集区。以南区密集区规模最大,中区密集区规模次之,南区 南密集区和东区密集区规模较小。
南区石英脉带密集区位于南区中北部,石英脉带分布在西 自 12 线,东至 7 线,东西长 800m, 南北宽约 600m 的范围内, 面 积约 0.48km2.4线~ 3线石英脉最密集,8线以西,5线以东石英 脉逐渐稀少。在剖面上, 石英脉最密集的标高是 820m ~ 1020m。 中区石英脉带密集区位于中区九龙河—马屁股一带,石英脉带 分布在西自M2线,东至M7线,东西长 500m, 南北宽 300m 的范 围内,面积约 0.15km2.南区南(两层楼南) 石英脉带密集区位于 南区南侧,石英脉带发育在 2S 线~ 1S 线附近 200m 范围内。东 区石英脉带密集区位于东区南缘,石英脉带发育在剥土BT4 至 平硐PD1495 一带约 150m 范围内。
在平面上,含矿石英脉带大多呈不规则透镜状,少数呈浑圆 状。长轴方向总体为北东东向,局部为近东西向或北西西向。总 体倾向南南东,倾角 65°~ 75°,倾向延深 300m ~ 500m,最 大延深大于 700m。
南区石英脉带密集区以钨矿化和钼矿化为主,可见铜矿化, 钨钼矿体主要产在这一区段。中区石英脉带密集区以铜矿化为 主,可见钨矿化和钼矿化,是铜矿体产出地。南区南(两层楼南) 石英脉带密集区以钨矿化为主, 钼矿化次之, 产出少量钨钼矿体和钨矿体。东区石英脉带密集区可见钨矿化。
石英脉带中穿插众多形态各异、方向不同、宽窄不一的石 英脉,常成群成带或以网脉的形式出现,单脉分枝复合、膨大 缩小和尖灭再现常见。从统计的 3000 余条石英脉来看,石英脉 以北东东、北东、北西和北西西向为主,次为北北西和北北东 向,南倾为主,倾角一般 65°~ 75°,各组石英脉占比分别为 65.49%、11.91%、10.71%、6.47%、3.11%、2.32%。各组石英脉依 据切割关系很难分出期次先后。矿化方面,除北西向石英脉矿 化稍弱外,其他方向石英脉矿化强度难分仲伯。单脉脉幅宽窄 悬殊,以细脉居多,大于或等于 10cm 的大脉占 14% ~ 20%。大 脉宽一般 10cm ~ 20cm, 最宽可达 80cm, 长 30m ~ 150m, 最长 达 350m, 最短仅 10m ;细脉脉幅多在 1cm ~ 8cm 之间, 窄的仅 数毫米,最窄的小于 1mm,单脉走向延伸差异很大,从几厘米至 几十米不等。石英脉带内含脉率一般 7% ~ 20%,局部地段高达 40% ~ 60% 或更高,低的一般为2% ~ 5%,含脉率与矿化强弱 呈正相关, 即含脉率越高矿化越强, 反之则弱。
需要特别提出的是,中区石英脉带密集区除了矿化种类有 其个性外, 在各组方向石英脉的构成上还有其特殊性。即中区石 英脉方向比较单一, 以一组北东东走向的石英脉特别发育, 其他 方向的石英脉不发育为特征。且石英脉大多北倾, 而中区以外则 是以南倾为主。
2.1 南区钨钼矿体特征
南区(含南区南) 共有矿体 64 个,即 60 个钨钼矿体,3 个钨 矿体, 1 个钼矿体。
矿体产于南区石英脉带密集区,少数分布在南区南石英脉 带密集区。矿化范围多集中在南区 8 线~ 5 线,8 线以西及 5 线 往东矿化逐渐减弱 ;剖面上,730 中段以下矿化逐渐减弱。矿体 多呈隐伏状, 部分出露地表。矿体形态较复杂, 呈复脉状、脉状、 透镜状,走向及倾向上常见分枝复合、膨大缩小现象。矿体总体 走向 65°~ 85°,倾向南南东,倾角大多 60°~ 85°。走向长 一般 550m ~ 780m, 最长可达 900m ;倾向延深 400m ~ 600m, 最大延深可达 730m。矿头赋存最大标高 +1242m,矿尾最低赋存 标高 +529m。矿体厚度一般 3m ~ 9m,最大可达 40m,厚度变化 系数 35% ~ 113%。矿体大多为钨钼复合矿体,同一矿体往往由 钨矿石、钼矿石和钨钼矿石三种矿石类型互相穿插、交织在一 起。在平面上,南部钨矿石和钨钼矿石明显多于北部,钨矿石更 是明显集中于南部大斑岩脉以南。在剖面上,钨矿石主要分布 在 920 中段以上, 越往上, 钨矿化越来越强, 钼矿化则相对减弱, 至 1070 中段和 1120 中段,钨矿石和钨钼矿石明显多于钼矿石。 矿体WO3 品位 0.064% ~ 0.98%, 品位变化 系数 40% ~ 139%, Mo 品位 0.03% ~ 0.72%, 品位变化系数 39% ~ 132%, 全区WO3 平均品位 0.287%, Mo平均品位 0.128%。
2.2 中区矿体特征
中 区 共 有 10 个 铜 矿 体。1Cu、2Cu 分 布 于 中 区 北 部, 3Cu ~ 10Cu 等 8 个矿体分布于中区中南部。除 1Cu 矿体为斑 岩型矿体外,其余均为石英细脉带型矿体。中区矿化范围多集 中在中区 0 线至 5 线,0 线以西及 5 线往东矿化逐渐减弱 ;垂 向上, 矿化集中在 800 中段~ 1010 中段, 800 中段以下及 1010 中段以上矿化逐渐减弱。矿体多呈隐伏状,部分出露地表。矿 体形态较复杂,呈脉状、复脉状、透镜状,走向及倾向上常 见分枝复合、膨大缩小现象。矿体总体走向 59°~ 80°,除 1Cu、2Cu 矿体倾向南南东外,其他矿体一般倾向北北西,倾角 61°~ 81°。走向长一般200m ~ 400m, 最长可达 500m ;倾向 延深200m ~ 400m。矿头赋存最大标高 +1123m, 矿尾最低赋存 标高 +587m。矿体厚度一般2m ~ 3.5m, 最大可达 8.5m, 厚度变 化系数28% ~ 136%。Cu 品位 0.20% ~ 0.48%, 最高可达 1.60%, 品位变化系数 12% ~ 90%。
2.3 石英大脉型矿体特征
区内脉厚 10cm 以上有一定规模的含矿石英脉共有 50 条,多 集中在南区标高 1000m 以上的主山脊附近。矿脉多成群成带产 出,根据矿脉的产状特点,可划分为NEE 向、NE 向、NWW 向、 NNW 向、SN 向等 5组, 以NEE 向最为发育。
主 要 含 矿 石 英 大 脉 共 5 条, 即 V26、V27、V33、V35 和 V37.这 5 条大脉 以 NE 或 NEE 向为主, 倾 向 SSE 或 SE, 倾角 60°~ 88°, 脉厚 0.10m ~ 0.35m, 走向延长 160m ~ 860m, 倾 向延深 160m ~ 300m,常见膨大缩小和分枝复合现象,WO3 平 均品位 0.722% ~ 2.088%。
3 总结
昆山钨钼铜多金属矿区随着探矿和坑探工程对矿体的揭露, 基本控制了矿体分布特征 :①昆山矿区为石英细脉带型钨钼铜 多金属矿床,南区主要为钨钼矿,伴生少量铜矿,矿化具上钨 (970m 以上) - 中钼(720m ~ 970m) 的分布规律。②中区主要为 含黄铜矿化的石英大脉铜矿, 局部偶见钨钼矿。③石英大脉型多 集中在南区标高 1000m 以上的主山脊附近。常见膨大缩小和分 枝复合现象, 并有有矿脉多成群成带产出特点。
通过以上对特征的梳理和归纳,能更好为下一步找矿勘查 工作提供依据。
对比于赣南“五层楼”矿体特征, 昆山矿床石英脉与赣南“五 层楼”模式相似。结合近年来赣北石英脉型钨矿床的重大找矿突 破,认为昆山矿床南区深部及北区具有较好的找矿潜力。
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