云南省麻栗坡县钨矿区矿物组成及共生组成研究

2018-07-12 10:59冯志军
世界有色金属 2018年9期
关键词:白钨矿长石云母

冯志军

(广东省核工业地质局二九三大队,广东 广州 510800)

麻栗坡县南温河钨矿区是一个重要的钨矿化集中区,钨矿资源丰富,但总体勘查程度低,前人对成因研究较多,但对矿化特征和矿物组合的研究较少,本文主要对该地区的矿化特征和矿物组合的进行了研究[1]。

1 区域地质特征

南温河矿区位于华南褶皱系、扬子准地台和三江褶皱系之交汇部位。地处华南褶皱系滇东南褶皱带,文山-马关隆起南端的老君山复式背斜,越北古陆北缘,见图1。矿区属南岭钨锡多金属成矿带的西延之滇东南锡多金属成矿带老君山矿集区。根据《中国成矿区带划分方案》[2]。

区域地质构造活动频繁,经历了加里东、华力西、印支、燕山和喜马拉雅期多期构造运动以及多期岩浆活动,造就了形式多样的变质岩石类型,成就了与构造岩浆活动有关的钨、锡、铅锌、铜、铁矿产,是构成南岭钨锡多金属成矿带的重要组成部分。

1.1 地层

南温河一带的沉积岩层断续出露在老君山穹状隆起的四周。由老到新出露的地层有元古界、寒武系、石炭系和三叠系,第四系有零星分布。

1.2 区域地质构造

断裂北东盘主要出露南温河序列花岗岩,局部出露新寨岩组;南西盘出露南温河序列花岗岩、南捞片麻岩、都龙花岗岩和新寨岩组。在南温河北侧残留张性角砾岩。

该断层主要表现为左行平移性质,部分地段可能改造利用了先成的正断层,形成于燕山期—喜马拉雅期。

本区构造复杂,主要表现为滑覆断裂构造和所派生的片理、片麻理构造,为含矿热液运移提供了通道,除片理、裂隙发育外,产于其中的矽卡岩,其孔隙度高、渗透性大,为矿液提供了良好的储矿空间,这是该区成矿的重要条件,另外,沉积间断,不同的沉积物接触边界均有利于层间破碎带的形成[3,4]。

1.3 岩石

岩浆活动以侵入为主,火山作用比较微弱,岩石类型也以酸性岩为主,另外,脉岩主要有石英脉和伟晶岩二类。

1.4 变质岩

南温河地区的变质岩主要呈围绕南温河变质核杂岩构造成环带状分布,由于经历过前加里东期、加里东期和印支期多期变质作用,区内岩石普遍发生变质,而且叠加变质作用表现明显,变质岩石类型多样。

2 矿石的矿物组成及主要矿物特征

2.1 矿石的矿物组成

经野外观察,结合光片鉴定,矿区金属矿物主要为白钨矿、磁黄铁矿、黄铁矿、毒砂、黄铜矿、闪锌矿,非金属矿物主要为石英、长石、云母、石榴子石、透辉石、透闪石、阳起石、帘石类、符山石、榍石、电气石、萤石、方解石、绿泥石、高岭石、多水高岭石、三水铝土矿等。

图1 矿区大地构造位置示意图

2.2 矿石主要矿物特征

2.2.1 金属矿物

(1)白钨矿。是矿石中最主要的有用金属矿物,为白色~米黄色,呈半自形—他形粒状嵌布于各类矽卡岩矿物及长石石英矿物粒间,粒度粗细不一,一般0.01mm~6.0mm,呈星点状、微细脉状、团块状产出,个别矿石中白钨矿沿层理方向富集,形成层纹状富矿石。其矿化不均匀,含量变化较大,一般含量0.1%~1%。

(2)磁黄铁矿。古铜黄色,弱磁性。他形粒状为主,粒径一般为0.019mm~1.9mm,以条纹状、斑点状集合体多沿岩石裂纹呈不连续细脉状、薄膜状或呈他形粒状嵌布于矽卡岩矿物及长石、石英等矿物粒间,少量与白钨矿、黄铜矿呈连生体,或与闪锌矿相互包裹,平均含量1.28%。其形成时间晚于主要的矽卡岩矿物。

(3)黄铁矿。浅黄铜色(表面常具黄褐色锖色),自形~半自形晶为主,粒径0.01mm~0.6mm,多与磁黄铁矿、毒砂、黄铜矿相互连生,少数呈网脉状沿脉石矿物粒隙分布,平均含量0.24%。

(4)毒砂。锡白色,多以集合体呈粒状或团块状产出,粒径0.10mm~0.70mm,多与黄铁矿、磁黄铁矿连生,含量少。

(5)黄铜矿。铜黄色(表面黄褐色斑状锖色),呈他形~半自形晶嵌布在矽卡岩矿物粒隙间,常与磁黄铁矿、黄铁矿连生,粒径一般为0.0048mm~0.2mm,平均含量0.001%。

(6)闪锌矿。棕褐色-浅黄色,呈他形~半自形晶粒状,粒度粗细不一,一般粒度0.006mm~0.60mm,呈他形粒状嵌布在石英长石及矽卡岩矿物颗粒间,常与黄铜矿连生,或包裹黄铜矿,或与磁黄铁矿相互包裹,含量较少。

2.2.2 脉石矿物

(1)石英。为主要脉石矿物,乳白~灰白色隐晶质,局部自生加大,粒度粗细不一,一般0.03mm~4.5mm,平均含量20.7%。按其成因分为变晶石英、热液石英和斜长石经斜黝帘石化分解析出的次生石英,一般呈不等径的等轴状颗粒嵌布在矽卡岩矿物粒隙中,或沿岩石裂纹呈脉状体穿插。

(2)长石。白~灰色,晶径0.3mm~1.5mm,呈宽板状产出,平均含量7.68%。其边缘不规则,普遍具绢云母化、绿帘石化,长石常被帘石交代而仅存残余,有的则被帘石全部取代。

(3)云母。有黑云母、白云母、绢云母、金云母四种,呈他形~半自形片状或沿岩石裂纹产出,集合体呈束禾状,解理纹中常为绿泥石交代假象。

金云母在矽卡岩中普遍出现,多与萤石及金属硫化物伴生,平均含量5.79%。

(4)透辉石。是透辉石矽卡岩的主要矿物成分。颜色深浅不一,以浅灰~灰黄色为主,柱粒状,粒径0.07mm~3.0mm,大多数结晶程度差。多嵌布在石英、斜黝帘石粒隙中,局部被斜黝帘石包裹形成包含双晶,沿透辉石柱体的边缘及裂纹,常被透闪石、阳起石交代,构成交代残余结构,平均含量16.46%。

(5)透闪石、阳起石。是阳起石矽卡岩的主要矿物,浅灰~浅绿色,多呈细柱状、纤维状,集合体呈放射状、束禾状,粒径0.08mm~1.5mm,晶体之角闪石式解理发育。透闪石、阳起石一般嵌布在石英、帘石类矿物粒隙中,平均含量9.94%。

(6)帘石类矿物。有绿帘石、黝帘石、斜黝帘石三种,其中以斜黝帘石为主,绿帘石次之,黝帘石少见。浅黄褐~黄绿色,多呈等轴状颗粒,少数呈自形-半自形柱状体产出,粒径0.06mm~4.3mm,斜黝帘石、绿帘石是形成斜黝帘石矽卡岩、绿帘石矽卡岩的主要成分。帘石形成有两期,晚期形成的绿帘石常呈网格状穿插。交代于早期形成的斜黝帘石颗粒;绿帘石与斜黝帘石存在类质同象系列,平均含量36.03%。

(7)电气石。黑色,玻璃光泽,单体呈针状、柱状,集合体呈放射状。单晶呈球面三方柱体,粒径0.05mm~3mm,多与石英共生,裂纹发育,其中常有金属硫化物分布,平均含量0.5%。。

(8)绿泥石。墨绿色,玻璃光泽,呈鳞片状、叶片状及纤维状集合体产出,粒径0.01mm~0.05mm,嵌布于帘石、阳起石矿物粒隙中,沿解理交代云母并呈其假象,平均含量0.5%。

上述石英、云母、透辉石、透闪石、帘石类矿物少数呈巨形晶簇及巨大单晶产出。

3 矿石结构、构造

3.1 矿石结构

矿区在成矿作用之后又经历了多次的构造运动和变质作用,使矿石的矿物成分和矿石的结构构造变得复杂。根据矿物形态、粒度及其相互关系,现将几种主要类型概述如下。

3.1.1 微—细粒他形—半自形晶粒状结构

白钨矿和金属硫化物(黄铜矿、磁黄铁矿、黄铁矿)呈0.004mm~0.5mm大小的他形~半自形单晶呈星点状分布于脉石矿物(透闪石、透辉石、绿帘石、黑云母、长石或电气石等)粒间,或呈他形粒状分布于斜长角闪岩中角闪石与斜长石粒间。

3.1.2 他形—半自形晶不等粒粒状结构

在团块状白钨矿石中,常呈0.003cm~2cm大小的不等粒他形—半自形晶紧密镶嵌,野外地质编绿中曾见到粒径大于5cm的白钨矿半自形板状晶体,脉石矿物也常呈不等粒变晶结构。

3.1.3 包含结构

常见闪锌矿包裹黄铜矿,黄铁矿包裹黄铁矿与磁黄铁矿,闪锌矿与磁黄铁矿相互包裹、黄铁矿包裹黄铜矿。而矿石中的脉石矿物之间的包裹现象更是屡见不鲜,石英包裹于透辉石中,另见有长石、方解石包裹绿帘石。

3.1.4 金属矿物的连生结构

白钨矿呈微细粒他形晶与萤石连生于云母集合体中,并见有磁黄铁矿、黄铁矿、黄铜矿相互连生,闪锌矿常与斑铜矿或黄铜矿连生;黄铁矿、磁黄铁矿、毒砂、黄铜矿相互连生;毒砂与磁黄铁矿连生。

3.1.5 交代结构及交代残余结构

常见黄铁矿沿磁黄铁矿生长交代磁黄铁矿。在矿石中脉石矿物的交代现象非常普遍,透辉石被透闪石交代呈破布状或残余状;长石被细小的绢云母、石英交代(绢英岩化)保留了长石假象,并有少量长石残留体。

3.1.6 碎裂结构

透闪石呈纤柱状杂乱-半平行排列,受应力作用局部破碎,为透闪石、长石、云母等充填,白钨矿产于其中。

3.2 矿石构造

(1)角砾状构造。矿石由粒度5mm~60mm大小不等的角砾组成,含量约55%左右,角砾间的填隙物为粗-巨晶斜长石。角砾主要由粒度0.01mm~0.3mm的云母组成,云母显微鳞片状,沿长轴方向平行定向排列。

(2)星散浸染状构造。在矽卡岩矿石中微粒至细粒白钨矿呈他形—半自形晶均匀散布于脉石矿物粒间,其含量多数小于1%。构成了星散浸染状构造矿石。

(3)斑点及斑块状构造。星散浸染的白钨矿由0.5mm~1.5mm大小的斑点组成,为他形与半自形的白钨矿集聚体,个别斑点直径达到十数厘米,有的斑块略显水滴状,似曾流动的痕迹特征。

(4)断续脉状构造。白钨矿脉呈(单脉长2cm~3cm,宽2mm)断续(间断1cm~2cm再现)分布,虽为断线但相连较为平直。

(5)平行脉状构造。断续脉状白钨矿脉呈平行排列,其延伸方向与矽卡岩走向一致。平行单脉间的距离,中部密集地段为2cm~3cm,上、下逐渐变得稀疏后,为星散浸染状矿石取代,直至变为不含矿的矽卡岩。

此平行脉状矿体是开采的主要工业矿体。一般分布于矽卡岩的上部。

(6)定向构造。在矿石中常见透闪石、云母、次闪石、透辉石等纤柱状及片状矿物呈半定向与定向排列。

(7)条纹条带状构造。黑云母呈片状沿片理或片麻理分布或相间分布于长石、石英颗粒之间。白钨矿与电气石均集合体产出,呈条带状分布、石英他形粒状,颗粒之间彼此紧密镶嵌,集合体条带状与透闪石、绿帘石的混合集合体条带相间分布构成条带状构造。

(8)网脉状构造。黄铁矿沿透明矿物粒隙间分布,呈细网线状。

4 矿物共生组合

矿物共生组合是同一成矿阶段所生成的矿物,根据野外及镜下观察,其矿物共生组合如下。

4.1 透辉石-绿帘石-透闪石-白钨矿组合

绿帘石(20%)、透闪石(62%)、透辉石(15%)呈粒状、片柱状变晶状,三者不均匀混杂分布,颗粒之间彼此紧密镶嵌,白钨矿(1%)呈他形粒状分布于矽卡岩矿物粒隙间,为矿区主要的矿石组合,常见于矽卡岩型白钨矿石中。

4.2 透辉石-白钨矿组合

透辉石(98%)柱粒状,杂乱排列,颗粒之间彼此紧密镶嵌,白钨矿(1%)分布于透辉石粒隙间。

4.3 云母-长石-石英-白钨矿组合

云母(5%)呈集合体分布于石英颗粒间,长石(5%)与石英(85%)杂乱分布,白钨矿(1%)分布于长石、石英粒隙间,常见于变粒岩型白钨矿石。

4.4 金属硫化物-电气石-石英-白钨矿组合

金属硫化物(黄铁矿、磁黄铁矿等5%)相互连生,少数呈网脉状分布于石英颗粒间,电气石(45%)呈柱状与石英(50%)颗粒紧密镶嵌,常见相互包裹现象,白钨矿(1%)呈他形粒状分布于石英颗粒间,常见于片岩型白钨矿矿石、电气石英岩型白钨矿矿石。

5 结论

综上所述,文山麻栗坡钨矿矿物共生组合多样,矿石结构复杂,矿物组合较典型,对矿体的成因研究关系密切,本文只是抛砖引玉,希望广大学者继续深入研究。

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