浙江省磐安县萤石矿床成矿远景区预测研究

2022-01-22 06:32陈春发闻棋刘道荣
四川有色金属 2021年4期
关键词:凝灰岩矿脉萤石

陈春发,闻棋,刘道荣

(1.中化地质矿山总局浙江地质勘查院, 浙江杭州 310002; 2.成都理工大学地球科学学院,四川成都 610051)

我国是一个萤石矿产资源储量大国,但近年来资源储量消耗较大,萤石矿产资源储量危机明显[1]。我国的萤石矿产的一个特点是富矿数量少,贫矿数量多。据前人的调查资料显示[2~4],浙江省不仅富含有丰富的萤石矿产资源,而且高品位富矿也主要集中在浙江等地,所以,对浙江省萤石矿床的找矿远景预测评价具有重要意义。

磐安县位于浙江省中部地区,行政区属金华市。该地区有多处中、大型规模萤石矿床[4]。区内断裂构造、火山构造极为发育[5],为萤石矿的形成提供了良好的条件。目前,磐安县的研究程度较低,本文主要以研究区的地质背景为基础,对磐安县萤石矿成矿远景区进行了预测和评价,介绍了远景区的萤石分布、地理概况、地质概况和主要矿体的特征,为该地区萤石矿的进一步勘查工作提供了宝贵的地质资料。

1 地质背景

区域大地构造单元属华南褶皱系(Ⅰ)、浙东南隆起区(Ⅱ)、丽水—宁波隆起带(Ⅲ)、新昌—定海隆断束(Ⅳ)。

1.1 地层

区域出露地层自侏罗系大爽组开始,至第四系全新统为止,发育基本齐全(图1)。

图1 浙江省磐安县区域地质图(蓝色方框为磐安县位置)

(1)侏罗系上统

①大爽组(J3d)

岩性主要为一套火山喷发—沉积作用形成酸性含角砾玻屑凝灰岩、含集块角砾玻屑凝灰岩。

②高坞组(J3g)

岩性主要以青灰、紫灰色块状流纹质含砾晶屑熔结凝灰岩及晶屑玻屑熔结凝灰岩。

③西山头组(J3x)

在区内广泛分布,是区内主要地层。为一套酸性火山碎屑岩,岩性为浅灰绿-灰绿色的晶屑玻屑凝灰岩、硅化晶屑玻屑凝灰岩、硅化绢云母化晶玻屑凝灰岩、晶玻屑熔结凝灰岩、流纹质玻屑熔结凝灰岩及流纹质角砾玻屑熔结凝灰岩。

④茶湾组(J3c)

岩性较复杂,其底部以正常沉积岩为主,岩性较杂,由砾岩、含砾粗砂岩、硅质(页)岩、含硅质钙质泥质粉砂岩及沉凝灰岩组成;中上部为流纹质(含角砾)玻屑熔结凝灰岩、沉凝灰岩,间夹凝灰质砂岩、细砂岩、粉砂岩等;顶部则为泥质硅质岩、凝灰质粉砂岩沉积。

⑤九里坪组(J3j)

岩性为一套强烈火山活动的后期,火山喷溅阶段喷溢形成的流纹岩、流纹斑岩及球泡流纹岩等。

(2)白垩系下统

①馆头组(K1gt)

岩性为一套内陆河湖相为主的碎屑沉积,主要为黄绿、浅灰或深灰色粉砂岩、泥岩及砂岩等,局部夹火山碎屑岩,底部为一层砾岩、砂砾岩。

②朝川组(K1c^c^)

岩性为一套内陆湖泊相以深灰、灰色泥岩为主,另有粉砂岩及少量砂岩,局部夹有火山碎屑岩。

(3)新近系上新统

嵊县群铜岭祝组(N2t):岩性下部为灰绿、灰黑色钙质泥岩、含砾泥质砂岩、泥质粉砂岩等;上部为砖红色含砂砾钙质泥岩、粉砂质泥岩夹含砾砂。

(4)第四系全新统

鄞江桥组(Qhy):岩性下部为灰黄、浅灰、棕黄砂,上部灰黄色、黄色砂、亚粘土或粘土;局部地段夹砂砾透镜体。

1.2 构造

1.2.1 断裂

区域内断裂十分发育,是本区的主要控矿和容矿构造。根据断裂性质和方向不同,大体可分为北东向断裂、北西向断裂、近东西向断裂。

(1)北东向断裂

该类断裂规模较大、分布广泛,斜贯全区,是区内最主要的断裂构造。断裂性质以压性为主,在后期的构造运动中,叠加扭性作用。断裂以走向北东40°,倾向南东130°为主,倾角一般较陡,多在70°以上。由于该类断裂的存在、致使岩层切割成呈北东向延伸的平行条块或构成盆地。从本区及区域地质资料分析[6],该类断裂形成于晋宁期。

(2)北西向断裂

该类断裂走向北西305°~340°,以倾向北东为主,少数倾向南西、倾角一般近直立。由于该类断裂层形成时间较晚,常破坏了先期形成的北东向断裂的连续性,同时又具张性性质,这为后期的围岩蚀变和萤石矿化提供了较理想的场所。

(3)近东西向断裂

该类断裂在区内零星见及,以调查区中偏北段黄岩前稍多,是北东向主干断裂衍生的次一级近东西向压扭性断裂。断裂走向近东西,倾向北,倾角较陡。断裂形成时间较晚,常切断了北东向断裂。据调查资料[5],该类断裂常见有后期的萤石矿脉充填,亦是一组对萤石矿成矿起控矿作用的断裂构造。

1.2.2 火山构造

火山构造是火山作用产物及其构造形迹的总称。调查区内的火山构造主要有Ⅰ级火山构造:磐安—四明火山喷发带;Ⅲ级火山构造:棠溪破火山口、大皿破火山口、磐安破火山口、西毛里破火山口及眠犬破火山口。这些火山构造均受区域断裂和一般断裂的控制和影响。

1.3 岩浆岩

区域内燕山晚期岩浆活动较强,除在个别区段见有少量正常沉积的沉积层外,余者均为遍布全区的各类火山岩和少量侵入岩。火山岩以中酸性和酸性为主,次为基性、中基性、中性,少量碱性。而侵入岩不甚发育,仅有少数侵入脉岩,如花岗斑岩脉、霏细斑岩等。

1.4 区域矿产

区域矿产以萤石为主,次为硅藻泥岩、高岭土、玄武岩、花岗岩石材及凝灰岩石材等。

2 萤石矿分布

磐安县区内共发现有萤石矿体32个。主要集中分布在调查区南端的冷水、北端的张斯—丁界及中部的安文地区,其余地区分布比较松散,具体见图2。

图2 浙江省磐安县萤石资源调查评价区萤石矿分布图[9]

区内萤石矿体局部集中分布特点显著。沿着北东—南西向形成3个主要萤石成矿集中区。分别为冷水萤石成矿集中区、安文萤石成矿集中区及张斯—丁界萤石成矿集中区。其中冷水萤石成矿集中区包括1#、2#、3#、4#、5#、6#、7#、8#、9#、10#、11#、12#、13#及14#矿脉,总计14条矿脉;安文萤石成矿集中区包括17#、18#、19#、29#、31#号及32#矿脉,总计6条矿脉;张斯-丁界萤石成矿集中区包括16#、26#、27#及28#矿脉,总计4条矿脉。其余矿体均零星分布在成矿区外围,总计8条。

3 成矿远景区划分

在调查区内共圈定三个成矿远景区,分别为冷水萤石矿A1级成矿远景区、张斯-丁界萤石矿A2级成矿远景区、安文萤石矿B级成矿远景区。本文主要介绍A2级和B级两个成矿远景区。

3.1 张斯—丁界萤石矿A2级成矿远景区

(1)地理概况

该成矿远景区位于尖山镇胡宅乡的西北方向,处于调查区的中段偏南西侧,面积31.4km2。

(2)地理概况

区内出露地层主要为侏罗系上统大爽组,次为侏罗系上统茶湾组。新近系上统嵊县群铜岭祝组不整合覆盖于白垩系下统之上。

控矿构造为近东西向的压扭性断裂。该断裂沿走向呈舒缓波状,断面不平整,局部见构造角砾石。断裂带宽窄不一,一般为1m~8m。

区内围岩蚀变主要为硅化,其次为次生石英岩化、绿泥石化及高岭土化等,分布严格受区内断裂带控制,与萤石矿化关系密切。

(3)矿体特征

区内共有4个萤石矿体,其中16#矿体具有一定的规模,其地质特征如下:

矿体围岩为侏罗系上统大爽组,岩性为灰黄色晶屑玻屑凝灰岩,矿脉旁发育有晚侏罗世潜火山岩,如:石英斑岩。控矿断裂基本近东西向延伸,断裂带宽窄不一,一般为6m~8m,走向上呈舒缓波状,断裂呈张扭性性质,长大于2300m,产状170°~225°∠62°~87°,变化较大。

矿体呈脉状,产于近东西向断裂F16中,局部有分枝小脉产出。矿体断续出露长大于2300m,矿脉厚0.4~3.5m。该矿脉沿走向或倾向呈舒缓波状,接触面不规则,有膨大窄缩现象(图3)。

图3 磐安县冷水萤石矿区16#号矿脉地质剖面图[9]

矿石矿物以萤石为主,主要为紫红色、浅绿色,少量为白色;脉石矿物以石英、凝灰角砾岩为主,高岭土、绿泥石次之。结构为自形—半自形粒状变晶结构,构造以块状为主,其次为条带状、负角砾状构造。

3.2 安文萤石矿B级成矿远景区

(1)地理概况

该成矿远景区位于磐安县边部,处于调查区的中段偏南西侧,面积31.4km2。

(2)地质概况

区内出露地层主要为侏罗系上统西山头组(J3x)晶屑玻屑熔结凝灰岩,南西侧有少量白垩系下统馆头组和朝川组的红色碎屑沉积岩。

控矿构造为北西向张性断裂和近东西向先扭后张的扭张性断裂。两组断裂属北东向主干断裂旁衍生出的次一级断裂,断裂规模一般较小,普遍具张性特征,有利于成矿。

区内岩石蚀变作用较强烈,晚期和后期中低温热液蚀变非常明显,围岩蚀变类型主要有硅化(或次生石英岩化)、高岭石化、绿泥石化及黄铁矿化。

(3)矿体特征

区域内共有6个萤石矿体,其中18#矿体具有一定的规模,特征如下:

矿体围岩为侏罗系上统西山头组三段,岩性为浅灰紫色晶屑玻屑熔结凝灰岩。控矿构造断裂基本近东西向延伸,为一张性断裂。断裂带中局部见有次生石英岩及高岭土,不规则,常成舒缓波状,有膨大窄缩现象,经追索断裂带长大于2km,总体走向90°~270°,产状180°∠80°~88°。

矿体呈脉状产出,顶底板凹凸不平。经追索该矿脉断续出露长大于400m,厚0.88~2.00m;总体走向90°~270°,产状180°∠80°~88°,与断裂产状一致(图4)。

图4 磐安县冷水萤石矿区18#号矿脉地质剖面图[9]

矿石矿物主要为萤石,以绿色为主,有少量紫红色和无色;脉石矿物主要为石英,次为高岭土、蛋白石绿泥石等。结构为自形—半自形粒状变晶结构,构造为块状构造,局部为条带状构造。

4 结论

矿区成矿地质条件较好,成矿围岩主要为侏罗系上统西山头组,岩性以晶屑玻屑熔结凝灰岩为主,酸性火山碎屑岩硬度低,性脆,所以围岩容易破碎,破碎带为地热水循环形成的含氟热液体提供有利的条件。矿区断裂发育,北东向断裂对本区萤石矿的成矿起着决定性的控制作用。围岩硅化与成矿关系非常密切,断裂带中常伴随有硅化。

根据矿区内的成矿地质条件,初步圈定出了三个成矿潜力较大的远景区,分别是冷水萤石矿A1级成矿远景区,张斯—丁界A2级成矿远景区,安文萤石矿B级成矿远景区。三个成矿远景区可进一步开展萤石矿勘查地质工作,为寻找萤石矿提供理论基础。

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