(1)湖南宜章县应时脉黑钨矿——瑶岗仙黑钨矿。
瑶岗仙钨矿位于加里东隆起带和印支-燕山坳陷带的交汇处,处于著名的南岭钨多金属成矿带中段北缘(林新多等,1986)。南岭钨多金属成矿带位于华南中南部,地跨湘、桂、粤、赣、闽,主要岩性为花岗岩,呈东西向分布。该区矿产资源丰富,是中国著名的有色金属和稀有金属集中区。已开发的超大型、大型矿床有瑶岗仙钨矿(图1-1)、黄沙坪铅锌矿、宝山铅锌矿、香花岭锡矿、芙蓉锡矿、柿竹园钨锡钼铋多金属矿。
图1-1瑶岗仙钨矿区域地质示意图
(根据毛景文等人,2007年)
1-前奥陶纪碎屑岩;2-志留纪-三叠纪碳酸盐岩;3-花岗岩;4-侏罗纪-白垩纪碎屑岩、火山岩和红岩;五钨锡矿床
2.矿体特征
瑶岗仙钨矿床主要为应时脉型黑钨矿床和蚀变花岗岩型钨钼矿床。对于应时脉型黑钨矿床(含钼),主脉是典型的“五层楼”:深度越深,应时脉脉宽越大,深部可达50 ~ 100 cm,地表为直径小于1cm的应时脉(图1-2)。应时脉和细脉发育在寒武系浅变质砂岩和板岩中,脉稀疏,矿化强,细脉矿化差。泥盆系、侏罗系砂岩、砂页岩发育大脉、细脉,矿化良好(陈亦然,1981,1992;董等,2011)。
瑶岗仙钨矿区矿石构造为粗-细自生-他形、伟晶岩状、图形结构状,构造呈块状、粒状、梳状、细脉状、浸染状。应时脉主要矿石类型为黑钨矿,矿物组合复杂。主要金属矿物为黑钨矿,其次为毒砂和黝铜矿,少量黄铜矿、黄铁矿和锡石。同时,应时矿脉中还有辉钼矿,金属矿物以辉钼矿为主,其次是黑钨矿和毒砂。和应时矿脉中黄铜矿。主要金属矿物为黄铜矿、黄铁矿、毒砂、黝铜矿和黑钨矿。黑钨矿多为板状集合体,少量为致密块状。非金属矿物主要为应时,其次为萤石、方解石和绢云母,含少量绿柱石和菱锰矿。
图1-2瑶岗仙钨矿床地质示意图
(据王、等,2009)
1-第四系冲积层;2-下侏罗统砂岩;3-下石炭统石灰岩砂岩;4-中上泥盆统灰岩;5-中泥盆世砂岩;6-寒武系浅变质砂岩和板岩;7-花岗岩;8—含矿石英脉;9—故障和数量
3.遗传模型
瑶岗仙钨矿床属于中高温中低压应时脉型黑钨矿床,其成矿作用受岩体、构造、地层等多种因素控制和影响(图1-3)。成矿物质主要来自地壳中的结晶片岩和片麻岩,岩体属于S型花岗岩。成矿热液从矿区东南部地下深处,自下而上运移,在适当的构造断裂部位沉淀沉积成矿。叶脉在垂直方向上一般呈“五层”状,近地表浅脉多,脉厚小,深脉少,脉厚相对较大,自上而下呈现线状(丝)脉、细脉、中脉、大脉、根状复脉(细脉)的特征(郭等,2010;孙坚政治家等,2009)。
在岩体控矿方面,区内侵入岩主要为燕山早期中深至浅酸性岩,与成矿关系密切。在构造上,矿区构造发育,主要为印支-燕山期NE-NNE向褶皱和断层。其中,瑶岗仙背斜南倾端与北东向断裂的交汇控制了瑶岗仙钨矿的分布,北西向和向次级断裂控制了脉状钨矿体的产出(郭等,2010)。矿化富集规律表明,脉钨矿床产于燕山早期花岗岩的内外接触带,特别是岩体突出部分(陈一土,1981),构造起主要的导矿和容矿作用。
在地层方面,W、Pb、Zn、Cu四种成矿元素在寒武系、泥盆系、三叠纪和侏罗纪最为富集,地层也是含矿载体,其化学和物理性质对成矿物质的富集和沉淀至关重要。
图1-3瑶岗仙钨矿床成矿模式
(据康永福等1994)
1-应时脉黑钨矿床;2-似矽卡岩型白钨矿床;3-细网砂岩型白钨矿床;4-花岗岩黑钨矿-辉钼矿矿床;5 .花岗伟晶岩型黑钨矿床;6-云英岩型黑钨矿矿床;7-铅-锌矿化
4.矿床系列标本简介
表1-1瑶岗仙钨矿采集标本
注:W1-B代表瑶岗仙钨标本,W1-b代表标本薄切片号,W1-g代表标本轻切片号。
2009年,通过对瑶岗仙钨矿地质特征的分析,采用定点块段采集的方法在矿区采集样品。采集11样品(表1-1),反映矿区侵入岩类型、矿石类型及矿床成因特征,其中与成矿关系密切的燕山早期花岗岩2块,岩性分别为绢云母化斜长花岗岩和斜长花岗岩;共有6种矿石,岩性分别为含毒砂的应时脉、含毒砂的应时脉、含黑钨矿的应时脉、含萤石的应时脉、辉钼矿伟晶岩和应时脉型毒砂矿;矿体围岩有三层,均为寒武系砂岩,岩性分别为应时矿脉中含辉钼矿的硅化细砂岩和硅化细砂岩。本次样品采集全面覆盖了与应时脉黑钨矿成矿密切相关的围岩和侵入岩类型,矿石类型丰富。
5.盘子
(1)标本照片及其特征描述
W1-B01
绢云母岩石斜长花岗岩。岩石呈灰白色,中等粒度,块状。主要矿物成分是应时和斜长石。应时,浅灰色,无色透明,中粒异质结构,含量约50%。斜长石,浅灰白色,半透明,长柱状,2mm×6mm,含量约40%。少量细鳞片状白云母,粒度约65438±0mm,含量约5%,已发生绢云母化和蚀变。岩石中偶尔可见细粒黄铁矿,也可见不规则的小应时矿脉。
中国典型矿床的系列标本和光学薄片。钨、钼和铜矿。
W1-B02
含黄铜矿毒砂的应时脉。岩石呈乳白色,透明-半透明,主要由应时硅化物组成,自身形状较差,但在晶洞中可见到不完整的晶形,含量> 90%。金属矿物有毒砂、黄铜矿和黑钨矿。毒砂,锡白色,条纹灰黑色,有金属光泽,自形性好,柱状晶,柱体上有平行条纹和斑块,范围为1cm×2cm ~ 2cm×6cm。黄铜矿,亮黄色,绿色-深绿色条纹,斑块状。黑钨矿,棕黑色,褐色条纹,晶体形状差。黄铜矿和黑钨矿在水晶洞穴中紧密地生长在一起。
中国典型矿床的系列标本和光学薄片。钨、钼和铜矿。
W1-B03
应时脉状毒砂黄铜矿。矿石呈灰黄色,自生-异形粒状结构,块状构造。矿石矿物主要为黄铜矿、毒砂和少量黑钨矿,呈巢状充填于应时脉中。黄铜矿,铜黄色,条痕绿黑色,硬度略低于刀,集合体致密块状,含量> 5%。毒砂,锡白色,具黑色条纹,半自型-异形粒状结构,粒度0.2 ~ 0.5 cm,与黄铜矿共生,硬度高于刀,含量约5%。黑钨矿,棕黑色,褐褐色条纹,半自生粒状结构,板状,粒径2 ~ 5 mm,含量< 1%。微量黄铁矿,黄白色,自型-同型粒状结构。脉石矿物为应时,乳白色,块状构造。
中国典型矿床的系列标本和光学薄片。钨、钼和铜矿。
W1-B04
硅化细砂岩,灰色-深灰色,残余颗粒结构,块状构造。主要矿物成分为应时和长石。多为白色小应时脉,宽约1mm,最宽可达1c m,分布不均。应时脉边缘出现绢云母化。
中国典型矿床的系列标本和光学薄片。钨、钼和铜矿。
W1-B05
含有毒砂的应时矿脉。岩石呈白色,透明半透明,主要由应时硅化物组成,自身形状较差。可见六角金字塔形晶体,直径0.5cm,长1 ~ 2 cm,含量95%。在水晶洞里可以看到有毒的沙子和白云母。毒砂,锡白色,有黑色金属光泽条纹,自形良好,柱状晶体,有平行纵向条纹,一般大小2 ~ 3 mm,最大约10cm。白云母和毒砂* * *,无色透明,颗粒可达3mm,可见零星黄铜矿化。
中国典型矿床的系列标本和光学薄片。钨、钼和铜矿。
W1-B06
斜长花岗岩。岩石呈灰白色,中粗粒,块状。主要矿物成分是斜长石和应时。斜长石,灰白色,自型-半自型粒状,板状,一般0.5cm×0.6cm,最大10mm,含量55% ~ 60%。应时无色透明,异形粒状结构,粒径3 ~ 4 mm,含量35% ~ 40%。少量黑云母和白云母呈粒状或斑点状分布,含量约5%。岩石中可见星形细粒黄铁矿。
中国典型矿床的系列标本和光学薄片。钨、钼和铜矿。
W1-B07
应时矿脉中含辉钼矿的硅化细砂岩。岩石为黄灰色-浅绿灰色,细粒残余结构,块状构造。主要矿物成分是应时和长石,主要是应时。应时矿脉白色,透明-半透明,结晶度差,主要由块状应时组成。应时矿脉中可见辉钼矿和黑钨矿。辉钼矿,灰色-铅灰色,片状集合体,斑点状分布于应时脉中,斑点大小一般为(3 ~ 5) mm× 10 mm,最大可达15mm×25mm,硬度较小,含量为15% ~ 20%。偶尔黑钨矿呈黑色,有深褐色条纹,半金属光泽,板状,晶体可达2mm×10mm。
中国典型矿床的系列标本和光学薄片。钨、钼和铜矿。
W1-B08
辉钼矿伟晶岩岩石黄白色,具有伟晶岩结构、条纹状结构和块状结构。主要矿物成分为长石和应时,含量可达90%。长石,黄白色,结晶差,块状集合体,局部可见浅红色长柱状晶体。应时,象牙色,无色,透明-半透明,异形,与长石密切相关,看起来像图形纹理。萤石,绿色,呈巢状散布,含量约5%。偶尔可见极少量的变质细砂岩角砾岩。应时矿脉中可见辉钼矿和黑钨矿。辉钼矿呈细鳞片状,脉宽3 ~ 5 mm,含量约30%。少量黑钨矿呈长柱状集合体分布。
中国典型矿床的系列标本和光学薄片。钨、钼和铜矿。
W1-B09
含黑钨矿和毒砂的应时脉。应时脉乳白色,透明-半透明,脉宽4cm以上,主要由块状应时组成,含量> 90%。应时脉中含有黑钨矿和毒砂,含量小于65438±0%。矿脉中可见分散的萤石和蛇纹石(胶体状)。应时脉发育于细粒硅化砂岩中,围岩中可见细粒浸染状黄铁矿。
中国典型矿床的系列标本和光学薄片。钨、钼和铜矿。
W1-B10
硅化细砂岩岩石呈土黄色-灰绿色,细粒残余结构,块状构造。主要成分是应时和长石。应时脉在标本边缘发育,脉宽5cm,主要由白色和乳白色应时组成,含量为60% ~ 70%。脉侧发育褐色金云母,呈巢状分布,含量约30%,伴有微量毒砂和黄铜矿。
中国典型矿床的系列标本和光学薄片。钨、钼和铜矿。
W1-B11
含矿萤石应时脉。岩石为浅黄色棕色杂色、断裂和角砾岩状。主要脉石矿物为应时和长石,含量约为75%。应时,白色,乳白色,透明-半透明,结晶差,呈块状。长石,浅黄白色,同形异形,块状。其次是萤石,翠绿色,可见立方晶体,块状,含量约20%。金属矿物有黑钨矿和黄铁矿,占2% ~ 3%,偶见辉钼矿和黄铜矿,占< 1%。
中国典型矿床的系列标本和光学薄片。钨、钼和铜矿。
(2)显微镜下标本鉴定照片及特征描述
W1-b01
白云母石英岩鳞片状粒状变质构造,块状构造。主要矿物成分是应时(Qz,约60%)和白云母(Ms,约35%)。应时呈异形,无色透明,表面光滑,突起低,粒径0.2 ~ 0.5毫米..白云母,薄板状,单斜晶系,低闪突起,一组解理,干涉色为ⅱ级顶-ⅲ级,近平行消光,长轴长度为0.5毫米。
中国典型矿床的系列标本和光学薄片。钨、钼和铜矿。
W1-b04
两块云母片岩。鳞片状粒状变质构造,块状构造。主要矿物成分为应时(Qz,约25%)、白云母(Ms,约30%)、黑云母(Bt,约35%)和少量斜长石(约5%)。应时呈异形,无色透明,表面光滑,粒度0.2 ~ 0.5毫米,白云母,近自形,较薄,粒度约0.2毫米,黑云母,近自形,集合体呈鳞片状,有明显的多色平行消光。斜长石,三斜晶系,负低突起,孪晶发育不明显。
中国典型矿床的系列标本和光学薄片。钨、钼和铜矿。
W1-b08
长石岩屑砂岩。斑岩构造,块状构造。主要矿物成分为斜长石(Pl,约50%)、应时(Qz,约20%)和方解石(Cal,约20%)。斜长石,负低突起,分为粗粒和细粒:粗粒斜长石呈斑状,粒径约2mm;细粒斜长石为基质的一部分,粒度约0.2mm,孪晶明显发育,有环形带。应时异形,粒度约0.2mm,方解石,具菱面体解理,闪光过程明显,珍珠晕高级白色干涉色,粒度约1 mm
中国典型矿床的系列标本和光学薄片。钨、钼和铜矿。
W1-g07
主要金属矿物为磁黄铁矿、黄铁矿和黄铜矿,少量黑钨矿、金红石和钛铁矿。磁黄铁矿(Po)含量约为65438±05%,分布于不规则粒状结构的透明矿物颗粒的裂隙和间隙中,集合体呈脉状分布,粒径范围为0.002 ~ 2.0mm..黄铁矿(Py)含量约为2%,以自型-半自型粒状结构分布于透明矿物颗粒的缝隙中,以包裹体结构被磁黄铁矿包裹,粒度范围为0.01 ~ 1.2mm..少量黄铜矿(Ccp),不规则粒状结构,与磁黄铁矿呈* * *结结构,粒度为0.001 ~ 0.3 mm..少量黑钨矿(Wol)
矿化顺序:金红石-钛铁矿→黄铁矿→磁黄铁矿-黄铜矿→黑钨矿。
中国典型矿床的系列标本和光学薄片。钨、钼和铜矿。
W1-g08
主要金属矿物为辉钼矿、铜银硫化砷矿和针碲金银矿,少量黄铁矿、毒砂、黑钨矿和黄铜矿。钼矿石(Mot)约为12%,呈片状自形-半自形粒状结构,其骨料呈脉状分布,在应力作用下呈皱折状结构特征,粒度为0.002 ~ 3.0 mm..黄铜矿(Prt)含量约2%,呈不规则粒状结构,与黄铜矿呈* * *结状结构,粒度为0.001 ~ 0.2 mm..Syl含量约2%,与铜银砷硫矿石关系密切,呈尖状结构,粒度0.001 ~ 0.12 mm..少量毒砂(Apy)和黄铁矿(py)为半自型-异形粒状结构。黄铜矿(Ccp)数量少,具有不规则的粒状结构。
矿物形成的顺序为:黑钨矿→毒砂-黄铁矿→辉钼矿→黄铜矿→针铁矿。
中国典型矿床的系列标本和光学薄片。钨、钼和铜矿。
W1-g09
主要金属矿物为黄铁矿、毒砂、磁黄铁矿,少量黑钨矿、黄铜矿和黝铜矿。毒砂含量约为2%,呈自型-半自型粒状结构分布于透明矿物颗粒中。可见黄铁矿和黑钨矿沿其边缘交代,粒度0.05 ~ 0.7毫米..黄铁矿(Py)含量约为2%,呈半自型-异形粒状结构,分布在透明矿物颗粒的裂隙和间隙中。可见其中含有毒砂颗粒,粒度为0.01 ~ 1.0 mm..磁黄铁矿(Po)含量约为65,438±0%,呈异形粒状结构分布于透明矿物中。与黄铜矿和黝铜矿接触时可见* * *结结构,粒度为0.0065,438+0 ~ 0.3 mm,少量黑钨矿(Wol)和黄铜矿与磁黄铁矿紧密共生,呈不规则粒状结构。
矿化顺序:毒砂→黄铁矿→磁黄铁矿-黄铜矿-黝铜矿→黑钨矿。
中国典型矿床的系列标本和光学薄片。钨、钼和铜矿。