黔南罗甸玉石矿床地质特征及控矿因素

2021-10-23 09:57张成林
工程技术研究 2021年15期
关键词:透闪石罗甸矿点

张成林

贵州省地质矿产勘查开发局一〇四地质大队,贵州 黔南 558000

研究区中心点位于罗甸县220°方位,平距约为22km。前人对罗甸玉石矿的矿物学、岩相学、矿床学、元素地球化学、矿床成因以及成矿机理等方面做了大量相关的研究工作,但对玉石矿矿床地质特征及控矿因素并未进行过系统归纳总结,笔者结合大量野外工作实际及室内测试分析,在前人研究成果的基础上,详细地分析并总结了罗甸玉石矿的矿床地质特征及控矿因素,旨在为区内未来的玉石找矿工作提供可靠的依据。

1 区域地质背景

研究区位于上扬子古陆块右江褶皱带北东缘(见图1)。区内构造复杂,发育有不同组合类型的构造形迹,构造线方向主要为北东向和北西向,次为近东西向,北东向褶皱普遍被北西向褶皱叠加,形成了不规则状的复杂褶皱。燕山运动奠定了该地区现今主要地质构造面貌和地貌发育的基础。

图1 大地构造位置图

2 矿床地质特征

2.1 地层特征

区内出露地层由老到新为泥盆统火烘组、榴江组、五指山组,石炭统睦化组、打屋坝组、跨石炭—二叠统地层南丹组,二叠统四大寨组、统领薅组,三叠统乐康组、许满组及第四系。

2.2 构造特征

(1)①褶皱:区内褶皱由于北西向褶皱叠加在北东向褶皱上,常常构成复杂的褶皱形态。②桑朗背斜:从西向东,背斜轴向由近东西向-北东向-近南北向呈弧形偏转,辉绿岩呈岩床状侵入背斜南东翼二叠系四大寨组,产于桑郎背斜南东翼的玉石矿点、矿化点有朝里、大寨、保上、白云、罗暮等。③峨劳背斜:背斜轴线自北向南,由北西向渐渐向近东西向呈弧形过渡。辉绿岩呈岩床状侵入于背斜翼部的二叠系四大寨组。背斜西翼发现了官固矿点,北东翼发现了峨村矿点,背斜南翼目前尚未发现玉石矿点。④床井穹隆:是区内较重要的褶皱构造之一,长轴近东西向。辉绿岩呈岩床状产于南东翼二叠系四大寨组。目前发现的玉石矿点、矿化点主要分布在穹隆的南东翼,主要有林桃、洞上、干坝和坡乃。(2)断层:区域内发育北东、北西、近东西向组断层。北东向组断层代表性的有过朝断层、纳朝断层、纳岜断层、罗甸断层等,对地层产生错切破坏;北西向断层代表性的有岜孟断层、党相断层,总体表现为走向断层。区内除纳朝断层、罗甸断层对矿体有一定破坏外,其余大多数断层对矿体没有破坏。

2.3 矿体特征

玉石矿产于辉绿岩体与上覆围岩(四大寨组二段灰色、灰白色含燧石条带灰岩、白云质灰岩)外接触蚀变带带(后文中简称蚀变带),蚀变带一般可划分大理岩化灰岩带-大理岩带,蚀变分带是渐变的,分带界线不是截然的,不易清晰区分。蚀变带呈似层状产出,产出状态受辉绿岩体侵入接触界面影响呈波状起伏,无固定产状。玉石矿体分布在蚀变带中部大理岩带的燧石条带中,呈小透镜状、串珠状产出,产状与蚀变带内地层产状基本一致。

2.4 矿物成分特征

矿物以透闪石为主,占90%~95%;含有少量方解石、石英、透辉石、褐铁矿、黄铁矿。

(1)透闪石:主要呈纤维状产出,部分集合体呈放射状、束状交织分布,部分呈定向分布。(2)方解石:呈他形-半自形粒状,常混杂石英聚集呈脉状分布。(3)石英:较大颗粒的石英聚集成不规则团块状分布,其间有少量纤维状透闪石;粒度较小的石英呈带状或团块分布。(4)透辉石:偶见于个别样品中,主要呈混杂分布于透闪石中。(5)褐铁矿:呈非晶质胶状,不均匀混杂透闪石呈褐色调。(6)黄铁矿:偶见较大方解石内包裹他形粒状黄铁矿,推测为后期热液产物。

2.5 化学成分特征

罗甸玉石矿主量化学组成中,ω(SiO2)含量平均在61.05%;ω(MgO)含量平均在15.80%;ω(CaO)含量平均在12.64%(见表1)。与透闪石岩理论值(分别为58.18%、24.16%和13.18%)和中国主要产地软玉平均值(分别为57.23%、24.16%和14.19%)相比,SiO2含量偏高,CaO、MgO含量偏低,引起的主要原因是区内玉石矿中含有微量的石英。

表1 玉石矿常量组分分析结果表 单位:%

3 罗甸玉控矿因素

3.1 地层因素

区内含矿蚀变带主要分布在辉绿岩体与二叠系四大寨组灰岩的上覆外接触带上,四大寨组是玉石矿找矿的重要目的层,其地层控矿作用较为明显。

据野外露头观察,辉绿岩体有的夹于四大寨组第一段与第二段的界面处,有的夹在四大寨组第二段的燧石灰岩内部,这两种现象表明,研究区的基性岩浆主要沿四大寨组第一段与第二段的界面部位大致顺层侵入,但在区域上则表现为缓切层状侵入。

3.2 构造因素

(1)皱褶控矿作用:区内辉绿岩体受背斜控制,辉绿岩体绝大部分产于背斜翼部的四大寨组中厚层灰岩、白云质灰岩夹硅质条带岩层中。(2)断层控矿作用:区内多数断层为灰绿岩体侵入之后形成,区内很多主要罗甸玉矿点产出在断裂构造附近,后期的汽水热液沿着断裂通道上涌,对辉绿岩体侵入阶段形成的大理岩化带进一步改造,成矿物质富集形成玉石矿。

3.3 岩浆岩体因素

研究区的基性岩浆是在峨眉地幔柱的动力学过程中产生的次火山岩,岩浆作用的结果在不同地段呈现出不同的岩浆岩厚度、不同的结构构造,以及不同程度的相带分布,同时形成了规模不等的接触变质岩与软玉矿体。研究发现,岩体与接触变质带以及矿体之间存在一定的依存关系。

辉绿岩是与矿化直接相关的重要地质体,既提供了蚀变热源,又提供了矿化物源。大部分岩体侵位于四大寨组第二段中上部,少量侵入位于四大寨组第一段与第二段接触部位,目前未发现产出超出四大寨组的辉绿岩体。辉绿岩与灰岩的内接触带常具有细粒化、绿泥石化,而外接触带主要为大理岩化、透闪石化、硅化,次为高岭石化、滑石化等。

4 矿床成因分析

罗甸玉石矿主要分布在罗甸-望谟地区辉绿岩与碳酸盐岩的接触蚀变带,成矿母岩为灰岩、白云质灰岩夹硅质岩。罗甸玉的主要矿物成分为透闪石,根据前人研究显示,推测辉绿岩并不是直接与围岩发生接触交代蚀变形成玉石矿,而是气水热液沿着断裂运移与围岩发生交代作用形成的。区内二叠系四大寨组灰岩、白云质灰岩夹硅质岩内含有大量的Ca和Si及少量Mg,辉绿岩在侵入时将海水中的Mg带入,为罗甸玉的形成提供了重要的物质来源。在灰绿岩体侵入过程中携带的热能驱动下,成矿母岩内Ca、Mg、Si及水交代融合,形成透闪石。此外,辉绿岩侵位过程带来大量的富硅气水热液,其与成矿母岩发生交代,最终形成了罗甸玉石矿。

5 结论

(1)黔南罗甸玉是以透闪石为主要矿物的透闪石玉(软玉),透闪石结构以纤维状结构为主,次为粒状-纤维状变晶结构,具块状、花斑块状构造,以花斑块状构造为主。(2)矿区内的地层、岩浆岩、构造等成矿条件均有利于罗甸玉石矿的形成,断裂为后期气水热液运移的主要通道。(3)通过对矿床地质特征及控矿因素研究,确定玉石矿的形成受二叠系四大寨组地层、构造以及基性侵入岩活动共同控制,矿床的成因类型为气水热液作用成因的接触交代型。

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