第26卷第2期 2010年1月 甘肃科技
Gansu Science and Technology f.26Ⅳ0.2
Jan.2010
肖家山锑矿地质特征及找矿前景 陶长清 (甘肃省地矿局第一地勘院,甘肃天水741020)
摘要:肖家山梯位于北秦岭同寨~毛羽沟一竹园断裂带的南侧,分南北两个矿段。矿体主要赋存在钙质粉砂岩及 长石石英砂岩体内,矿化受褶皱、断裂控制,含矿岩性钙质粉砂岩及长石石英砂岩,容矿构造为构造裂隙,矿床成因 类型为沉积一再造型层控梯矿床。 关键词:地质特征;控矿因素;肖家山梯矿 中图分类号 :P618.44
1区域地质概况 肖家山梯矿位于秦岭复杂造山带的北西部,北 邻岷县一新城子断裂。其西南侧属秦岭东南向复构 造带;北东侧为祁贺兰“山”字型构造体系前弧西壁 和秦岭东西复杂构造带的迭加复合部位。秦岭东西 向复杂构造带为一残缺不全的复式向斜构造。南西 壁产状多为倒转。倾向南西、北东翼产状不甚规则。 区域内三叠系地层复式向斜次级褶皱极为发育,为 一紧闭线状褶曲,岷县_-新城子断裂在新城子一银 硐梁一线挤压剧烈,造成三叠北东翼缺失。相同方 向的区域性同寨一毛羽沟一竹园断裂带在其北缘通 过。 矿区所处区域地层为三叠系大河坝组,南与三 叠系滑石管组,北和三叠系下马龙组接触。区域性 同寨一毛羽沟一竹园断裂带断裂为三叠系与中泥 统、下二叠统等的分界线。故北东有泥盆系西汉水 组、铁山组。白垩系等地层出露。大河坝组地层裂 隙极为发育具备了热能运移的外部条件,从区域上 看锑矿床(点)均在三叠地层中产出,特别是三叠系 的大河坝组。分别有岷县的甘寨、鹿八坝锑矿点;宕 昌的袁家湾、银硐梁、大草滩小型锑矿床;礼县的崖 湾锑矿床。无一例外,且均分布于区域性同寨一毛 羽沟一竹园断裂带的南侧。 区域岩浆活动在三叠系地层中的表现微弱,仅 有少量脉岩产出印支期 岩基状在北部的阎井一 带产出,规模较大。 2矿区地质矿产特征 2.1主要含矿地层 主要含矿地层为三叠系大河坝组,可划分为5 个岩性段,自南至北、由老到新分述如下: Td :褐灰色中层状石英砂岩夹页岩及粉砂 岩。 Td卜 :褐灰色一灰色薄一中层粉砂质灰岩与泥 质灰岩互层,赋梯矿层位。 Td 。:以鲕状灰岩为主,夹灰色中层泥质灰岩。 Td :褐灰色薄一中层粉砂质灰岩夹粉砂质灰 岩。 Td :褐灰色钙质粉砂岩及长石石英砂岩,赋 梯矿主要层位。 Td :灰色薄一中厚层含粉砂灰岩,粉砂质泥 灰岩夹少量薄一中厚层含长石石英砂岩。 2.2构造 . 矿区总体构造为走向北西西一南东东、倾向北 北东的复式单斜构造。北西西倾伏的层间小型褶曲 为主要容矿构造之一,断裂构造分为北西西向、北东 东向、北西向三组,为锑矿的控矿构造。 2.3脉岩 矿区内分别出露有石英闪长玢岩脉、闪长岩脉 和蚀变辉绿玢岩脉等中酸性脉岩。部分岩脉裂隙中 有辉锑矿充填,脉岩中sb元素含量0.005%~ 0.03%。 2.4围岩蚀变 主要为硅化,其次为碳酸盐化,局部见萤石化, 以硅化与成矿关系最密切。硅化可分早、中、晚三 期,早期硅化普遍,但强弱不等,其中偶见辉锑矿;中 期硅化多在早期形成的硅化岩石中进行,同时伴随 有辉锑矿化和碳酸盐化,是主要成矿期;晚期硅化表 现为晚期石英脉对已生成的矿化和硅化岩石的切 割,并使靠近石英脉壁的岩石继续硅化。碳酸盐化 可分两期,早期碳酸盐化和辉锑矿化相同且同时交 第2期 陶长清:肖家山锑矿地质特征及找矿前景 61 代、胶接原岩;晚期碳酸盐化多呈碳酸盐脉,穿插各 类岩石及辉锑矿脉。岩石化仅局部见到,呈网脉状、 脉状充填于岩石裂隙中,附近偶见锑矿化。 2.5地球化学特征 矿区采集了基岩光谱样,经分析和统计,锑元素 在区内lO个岩性层中丰度值极高,约高出克拉克值 的525~3405倍。其它元素如:Pb、zn、Cu则没有明 显增加,而As、Ag、Bi、Sn、Mo等含量从小于克拉克 值到高出克拉克值237.5倍。若按地层中的不同岩 石统计,矿区的各类岩石(包括角砾岩和方解石脉) Sb元素的丰度值均很高,一般高出克拉克值的115 ~2320倍,相对而言,其中以钙质粉砂岩、粉砂岩、 角砾岩和鲕状碎屑灰岩含量最高。除sb元素外,As 的浓集克拉克值亦较高,并可看出As和Sb有一定 的共生关系。 3 矿床特征 3.1矿体特征 矿区内全部矿体和18%的矿化露头,皆集中分 布在Td卜。地层中,含矿地层成带状分布。含锑矿带 走向受地层产状控制,长3624m,宽59~150m,呈北 西西一南东东向展布。分为两个矿化层,即北矿化 层和南矿化层。 北矿化层:是矿区的主体成矿地段,长1025m, 宽一般5.5~17.0m,平均宽度9.97m,于北西西段 分成两支尖灭,南东东段自然尖灭,局部被断层错断 或受褶皱影响弯曲成“s”形。矿化层岩石主要为硅 化石英细砂岩和硅化石英粉砂岩,岩石中Sb平均丰 度值1619ppm,锑矿大部分赋存在岩石的各组裂隙、 小型断裂或层间破碎带中,部分岩层间小型褶皱轴 部或翼部分布。该矿化层向深部继续存在,但矿化 明显减弱。 南矿化层:位于北矿化层以南20~40m处,平 行北矿化层断续分布,两端均自然尖灭。长540m, 宽一般5—7m,平均宽度6.9m。矿化岩石为硅化石 英砂岩,锑矿沿裂隙充填,呈细脉状分布。 3.2矿石特征 矿石原生辉锑矿石(硫化物),地表有少量氧化 矿石(锑华),表生作用对矿石影响不大。原生矿物 以脉状辉锑矿石和团块状辉锑矿石为主,侵染状和 块状辉锑矿石次之,偶见毒砂一辉锑矿石。结构主 要为柱粒状、放射状及交代残留结构,其次为角砾状 (及假角砾状)结构。矿石构造以晶簇状、脉状构造 为主,其次为块状、侵染状、放射状及片状构造。 矿石的物质成分以黄铁矿为主,黄铁矿次之,偶 见毒砂。脉石矿物以石英、方解石为主,次为萤石。 次生氧化物有锑华、褐铁矿、高岭土等。 矿石中Sb平均含量为2.13%,一般在0.7%~ 2.0%之间,高者可达4%,再高者则极少,总之以贫 矿为主。矿石中锑品位极不均匀,变化很大,近地表 较富,深部变贫,矿石中其它有益元素含量偏低,光 谱分析其化学平均含量:As<0.3%,Pb<0.001%, Cu<0.005~0.007%,最高0.055%,Ni0.001~ 0.002%,M00.001%,Sn<0。001%,Se<0.0002%, Ago.002~0.0005%。 3.3 围岩蚀变 主要为硅化,其次为碳酸盐化,局部见萤石化, 以硅化与成矿关系最密切。硅化可分早、中、晚三 期,早期硅化普遍,但强弱不等,其中偶见辉锑矿;中 期硅化多在早期形成的硅化岩石中进行,同时伴随 有辉锑矿化和碳酸盐化,是主要成矿期;晚期硅化表 现为晚期石英脉对已生成的矿化和硅化岩石的切 割,并使靠近石英脉壁的岩石继续硅化。碳酸盐化 可分两期,早期碳酸盐化和辉锑矿化相同且同时交 代、胶接原岩;晚期碳酸盐化多呈碳酸盐脉,穿插各 类岩石及辉锑矿脉。岩石化仅局部见到,呈网脉状、 脉状充填于岩石裂隙中,附近偶见锑矿化。 3.4地球化学特征 锑元素在区内l0个岩性层中丰度值极高,约高 出克拉克值的525—3405倍。其它元素如:Pb、zn、 Cu则没有明显增加,而As、Ag、Bi、Sn、blo等含量从 小于克拉克值到高出克拉克值237.5倍。若按地层 中的不同岩石统计,矿区的各类岩石(包括角砾岩 和方解石脉)Sb元素的丰度值均很高,一般高出克 拉克值的115~2320倍,相对而言,其中以钙质粉砂 岩、粉砂岩、角砾岩和鲕状碎屑灰岩含量最高。
4矿床成因探讨 4。1地层和岩性 根据地球化学特征确定,锑元素分布于三叠系 上部的第三岩段Td3、,在第三岩段的第五岩层Td。 中,锑元素的平均含量高达0.01129%,其它各层锑 的平均含量在0.00063~0.o0598%之间。因此,锑 矿主要来源于Td ~一Td 各层,尤其Td 层是主 要含矿层,锑矿床受地层、岩石及构造裂隙控制明 显,尤其是锑矿带、矿化层及锑矿体多赋存于Td 地层中,据此特征,三叠系大河坝组地层为锑矿质的 矿源层。从岩性因素观察,锑元素的分布规律是灰 62 甘肃科技 第26卷 岩高于砂岩,而砂岩又高于板岩。岩石的大孔隙度 和脆性特征,决定了它可成为有利的储矿岩石,尤其 当岩石在发生硅化作用时,其脆性和裂隙度加大,更 有利于矿液的充填。 4.2构造作用 肖家山梯矿体和矿化体都与断裂构造有关,因 此断裂构造的期次、性质、规模等特征,成为矿化控 制作用的重要因素。区域上的北西向断裂,多属压 扭陛断裂,且多以斜切地层的形式出现,这一特点可 以看到当断层斜切矿源层时才会使分散在地层中的 成矿元素发生运移而富集成矿,因此决定了地层和 构造的联合成矿作用。如同寨一毛羽沟一竹园大断 裂斜切到三叠系下马龙组(Tx)的次深海浊流相碎 屑岩地层时,形成了袁马家等锑矿(化)体。三叠纪 地层中的锑矿体,都分布在同寨一毛羽沟一竹园断 裂带南侧的次级北西向压扭性断裂带中,这种现象 说明:区域性大断裂是锑矿的导矿构造;而两侧的次 级同期次同方向的断裂是其的容矿构造;至于较小 的断裂和节理裂隙,是局部矿(化)体的容矿构造。 4.3热液作用 锑矿(化)体距离侵入体均较远,岩浆热液的直 接影响不大。成矿作用应与地下热水溶液有关,即 (上接第155页) 3建筑外墙保温技术分析 在多、高层住宅的建筑节能方法中,EIFS建筑 外墙外保温防水、装饰系统是一种非常行之有效的 方法,此方法可以根据混凝土小型空心砌块承重或 非承重结构体系的热、裂、渗等质量通病,提高住宅 建筑质量和使用功能。 EIFS系统是一种先进的墙体保温节能系统,在 国外已经成功运用了30多年,到目前为止,还没有 更先进的产品可以完全替代,其主要有EPS自熄型 聚苯乙烯板材、底涂粘结剂、玻璃纤维网格布与丙烯 酸饰面涂层四部分构成,该系统的优点如下。 3.1自重轻 作为保温主体材料的自熄型聚苯乙烯板材密度 只有18~2okg/m ,相对于地处我国冬冷夏热地区 的兰州而言,30mm厚度的聚苯板就能达到良好的 保温效果。 3.2施工方便 EIFS系统的施工不管是新墙面或是旧墙面,只 要在原有的墙面上粘贴就可,不需用特殊的工具和 地下水沿岩石裂隙、空洞作垂直或环流运动过程中, 受地热、地震热、岩浆烘烤、放射线元素蜕变等影响, 温度增高,压力增大,溶解围岩的能力也增强,这些 热水溶液在作垂直或环流运动过程中,不断溶解地 层中的锑、硫等组分,形成含矿溶液,为成矿准备了 物质条件。这些含矿溶液由于压力、温度、比重等的 变化,顺构造所构成的通道由下而上运动,条件适宜 时,在适当的场所沉积、富集成矿。