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甘肃省文县清水坪重晶石矿矿体特征及成矿原因分析

来源: 地勘院
发布时间:2018-10-17
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  摘要:矿区地处秦岭东西向构造带南部,区域构造属西藏—三江造山系巴颜喀拉地块东端,地层区划属于扬子地层区、西秦岭分区、文县-康县小区。本文对清水坪重晶石矿矿体特征及成矿原因进行研究分析。

  关键词:清水坪;重晶石矿;矿体特征;成矿原因

  矿区属陇南秦岭山地,地势北高、南低,北部山脊呈北北东向展布,最高海拔为区内东北角1800米,南部为白水江,最底海拔为900m,相对高差900米。区内沟壑极其发育,多构成 “V”形深谷,地形切割深,坡势陡峭。区内河流发育,总体构成以白水江水系为主的东西流向水系网络。区内支流多为常年性地表径流,只有少量沟系随季节的变化而有间歇性干涸状态。

  一、 区域地质概况

  1 地层

  区域内地质背景古老,出露地层自新元古界至新生界均有,主要有长城系、震旦系、寒武系、泥盆系、第四系等。

  2 构造

  区域构造属西藏—三江造山系巴颜喀拉地块之摩天岭古陆(Ⅶ-1-3)构造体。区内构造发育,伴随各时期地质构造运动形成地质构造延伸方向基本与区内地层方向一致,形成断层以逆冲推覆断层为主,走向一般为北西西向到北西向。

  3 岩浆岩

  区域内岩浆岩不发育,仅在文县北侧关家沟以东有零星花岗岩脉,主要为沿岩石内部裂隙充填,与围岩接触面平整,蚀变现象不明显。

  4 区域地球化学特征

  以往化探工作在白马—贾昌断层及范家坝—临江断层一带共发现分布有3处化探异常1处重砂异常,区域内化探异常特征:区域内东峪口一带发现铜、钒金属异常,位于近东西向及南北向断层及构造封闭处,异常与碧口群及泥盆系硅质岩含孔雀石有关外,另与沿断裂有岩浆期后热液活动有关。老爷庙一带镍异常位于断裂破碎带内,异常可能为沿破碎带侵入之基性岩脉引起。孔雀石、自然铜、黄铜矿异常区位于白马-凡昌断裂带上。区内重晶石、毒重石矿主要分布在震旦系临江组及寒武系干沟组地层中。

  二、 矿床特征

  矿区重晶石、毒重石矿体均产于上震旦统临江组第二段第二层(Z2l2-2)地层中,矿体与围岩均呈整合接触关系,含矿地层总体呈单斜层状产出,走向为北西西—南东东向,总体为向南倾斜,局部倒转成北倾,倾角53°~84°。区内含矿地层总体宽度变化较大,出露宽度受地形地貌影响,具体表现为沿山脊、山腰一带出露宽度大,在沟谷、地势较缓地带出露少。地表出露含矿层自23线西向北西向延伸出图外,东至徐家坝村西北侧被大片第四系覆盖,断续延伸长约1760m,各勘探线控制厚度变化于80.5~145.91m,以0线、4线为最大。矿体均位于核实区西北部一带上震旦统临江组第二段第二层含矿地层中,矿体集中分布区长约695m,总体延伸方向113°,东起清水坪村东北侧,西至核查区北西边界;宽度8~72m,埋深自0~118m。各矿体均为小型规模,呈透镜状或似层状分布,多产于硅质岩与泥质粉砂岩或泥质粉砂质板岩接触地带,重晶石矿与毒重石矿多呈同体共生关系,重晶石、毒重石矿体的圈定主要根据化学成分的差异圈定,根据本次圈定矿体情况,以重晶石矿体为主,除Ⅳ-1重晶石矿未发现共生毒重石矿体外,其余重晶石、毒重石矿均为共生关系,主要取决于沉积环境下围岩提供Ba、Ca的条件,经对比各矿体围岩条件,总体表现为含炭硅质岩、硅质岩中的矿体以重晶石为主,毒重石主要发育在含炭、泥质粉砂岩、变质粉砂岩中。全矿区共圈出5个重晶石矿体,编号为Ⅰ-1、Ⅱ-1、Ⅲ-1、Ⅳ-1、Ⅴ-1;4个毒重石矿体,编号为Ⅰ-2、Ⅱ-2、Ⅲ-2和Ⅴ-2。矿体平面分布情况见下图1。

  图1 清水坪重晶石、毒重石矿体分布平面图

  三、矿体围岩和夹层

  1 矿体围岩

  区内重晶石矿、毒重石矿为同体共生关系,多呈透镜状、似层状产出,单个矿体规模均小;由各矿体分布特征及顶底板围岩关系,矿体均产于硅质岩、含炭硅质岩,局部为变质砂岩或炭泥质板岩地层中,其直接顶底板围岩亦为上述岩性,与矿体均呈整合接触关系。

  近矿围岩中硅质岩及含炭硅质岩主要组成矿物有硅质、石英、泥炭质、碳酸盐及炭质,其主要有用组分及共生有益组分BaCO3含量变化在0.25~18.4%、BaSO4含量变化在0.30~27.55%;变质砂岩及炭泥质板岩主要组成矿物有石英、炭泥质、硅质岩屑组成,岩石中的角砾斑块主要由石英、炭泥质、硅质岩屑组成,胶结充填物为含细碎的石英、泥质的胶状褐铁矿等物质;其主要有用组分及共生有益组分BaCO3含量变化在0.09~17.30%、BaSO4含量变化在1.80~24.45%。围岩主要受区域断裂褶皱的影响,局部有岩石硅化、泥化现象,对矿体的沉积成矿特征影响不大。

  2 夹层

  矿体夹石主要为Ⅱ-1、Ⅲ-1矿体中所夹的炭泥质板岩、含炭硅质岩夹层,从系统采样控制看,Ⅱ-1矿体中夹层(q1、q2)均为炭泥质板岩,q1、q2夹层均由TC801单工程控制,控制厚度分别为3.55m、3.98m,控制延伸长均为35m;Ⅲ-1矿体中夹层(q3、q4)均为含炭硅质岩,其中q3位于4线附近,有地表TC401工程控制,厚约2.2m,延伸长42m;q4夹层位于PD01中,有PD01工程控制,控制厚度为3.70m,延伸长26m;各夹层规模均小,贯通性差,均位于矿体内部,对矿体完整性影响不大。各夹层主要特征详见表1。

  表1 矿体内夹层特征一览表

  四、矿床成因及其控制因素

  通过对以往地质、矿产资料及本次工作对矿区成矿地质条件、控矿因素、矿体地质特征的分析研究,认为本矿区地层的沉积韵律明显,每个韵律均由砂板岩(碎屑岩)-碳酸盐岩(化学沉积岩)-硅质岩(胶体化学沉积岩)组成,形成由正常陆源碎屑泥质沉积至化学、胶体化学沉积的比较完整的旋回。矿体顶、底板岩石以泥、炭质板岩、硅质岩、含炭硅质岩为主。矿石以层状、条带状构造及结晶结构为主,矿物共生组合中重晶石、毒重石矿物与碳酸盐岩和含炭硅质岩的密切依存,反映出重晶石及毒重石矿体主要产于化学、胶体化学沉积阶段,具有明显的沉积成矿作用的特点。

  综上所述,本区重晶石、毒重石矿床成因为生物-(胶体)化学沉积型矿产。砂板岩中碳酸盐岩及硅质岩的岩石组合,是本区寻找重晶石、毒晶石矿的重要地质标志。