甘肃省陇南市西和县崖湾锑矿床

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一、矿床简介

1、矿床位置

甘肃省西和县崖湾锑矿区位于甘肃省西和县城西南71km处,为西北地区的大型锑矿。地理坐标为经度:°01′01″,纬度:°41′01″。

图1崖湾锑矿矿床地理位置图

2、开发简史

1.年当地群众找矿炼铁在崖湾上采掘铁帽,于深处发现辉锑矿。

2.~年,甘肃省冶金地质勘探二队在崖湾锑矿开展普查评价工作。

.~年,甘肃省冶金地质勘探二队在崖湾锑矿范围内开展勘探工作,并于年编制了《甘肃省西和县崖湾锑矿床地质勘探总结报告》。该报告于4年12月经甘肃省冶金工业局审查批准后上报冶金工业部,5年冶金工业部以“(75)冶地字第号”文对该报告进行批复,批准该报告提交锑矿石量(B+C+D)万吨,锑金属量(B+C+D)14.9万吨。

4.年,甘肃有色地质勘查局天水总队对崖湾锑矿6号矿体29~55线之间的锑矿资源储量进行了储量核实,并于4年月编制了《甘肃省西和县崖湾锑矿床6号矿体29-55线资源储量核实报告》。

5.7年,甘肃有色一〇六队(现为兰州矿产勘查院)对崖湾锑矿0~线资源储量进行核查,并于8年编制了《甘肃省西和县崖湾锑矿(0-线)资源储量核实报告》。

、矿床规模和品位

截至年12月1日,矿区范围内评审通过的保有资源储量工业矿+低品位矿(b+)锑矿石量96.55万吨,平均品位2.14%,锑金属量.00吨。其中:保有工业矿(b+)锑矿石量7.50万吨,平均品位2.50%,锑金属量.00吨;保有低品位矿(b+)锑矿石量2.04万吨,平均品位0.98%,锑金属量.00吨。保有伴生硒矿石量(b+)89.84万吨,伴生硒16.00吨,平均品位18.00克/吨;保有伴生银矿石量(b+)89.84万吨,伴生银金属量.00万吨,平均品位.克/吨;保有伴生金矿石量(b+)85.60万吨,伴生金金属量.00吨,平均品位0.25克/吨(李爱平,)。

图1崖湾锑矿区域地质图(冷静,)

二、构造背景

区域处于秦岭褶皱系中的南秦岭加里东—印支褶皱带的西延部位,位于武都“山”字型构造前弧东翼。

区内地层自中志留统至第四系皆有分布。其中以志留系、泥盆系、三叠系、白垩系及第三系分布较为广泛,其他时代地层皆为零星出露。侏罗系以前属海相沉积,以碳酸盐岩和碎屑岩建造为主,沉积厚度大,层厚多在—米以上,岩石种类较多,包括灰岩、砂岩及页岩等。自侏罗系以后转为陆相沉积。区内主要含矿岩系为三叠系。

区内构造运动强烈,断裂发育,且具有长期活动的特征。主要断裂:北有朱家坝—人头山断裂,南有沈家院—秦家坝大断裂。区域构造线西部为NW—SE,到武都又转为NE—SW,形成弧形构造转折点。再加上褶皱构造发育,为本区成矿创造了良好条件。

区内岩浆岩不甚发育,仅见有印支期花岗闪长岩分布于魏家庄、逊子湾等地。呈岩株、岩脉产出。长英岩脉、玢岩脉等,为晚期脉岩。锑矿的形成与印支期花岗闪长岩关系密切。区内内生金属矿产有铜、铅、锌、铁、锑、汞等,沉积矿产有铀、磷、锰、煤、白云石及石灰石等。

三、构造

(1)褶皱构造

矿区构造总体为单斜构造,岩层均向NW倾斜,倾角0°-80°。次一级褶皱构造发育,多表现为表层皱曲,形成各种小褶皱,如扭曲、绕曲等。

(2)断裂构造

区内断裂构造发育,就其性质而言,可分为逆断层,正断层,平推断层;按产状则可分为走向断层和横断层两类,前者为成矿前断裂,多为容矿构造。后者为成矿后断层,对矿体有一定破坏影响。现将区内主要断裂分述如下:

F2走向正断层:分布于矿区中部,走向NEE-SWW,倾角55°-70°。东起竹子沟以东,西至加庆沟以西,全长约0m以上,出现于灰岩与板岩接触处。断层延深较大,m标高仍见有该断层分布,破碎带宽约2-50m,基本上控制了6号矿体的规模和产状。

F2走向正断层具有多期性活动特点,最终表现为正断层,由于构造多期性,伴随着有多次成矿作用,形成较厚的断层角砾岩,砾径1-10cm,局部可达0.5m,角砾岩为硅质和钙质所胶结,局部为泥炭质。角砾岩呈定向排列,长轴与走向一致,是区内主要容矿构造。

F2断裂下盘灰岩中,有平行小断裂分布,形成含矿角砾岩,呈NE-SW分布,规模较小,长度多在50-m之间,宽约5-20m,向深部逐渐尖灭。这些断裂控制7,8号等平行矿体的规模和产状,是区内容矿的次要构造(冷静等,)。

图2区域地质与矿产分布图(据甘肃地质调查院,,略有修改)

1-新生代地层;2-白垩系下统东河群;-侏罗系中-下统;4-三叠系中部建造层;5-三叠系下部建造层上

部岩性段;6-三叠系下部建造层下部岩性段;7-二叠系下统;8-石炭系中-上统;9-15-泥盆系西汉水群1~7岩性段;16-志留系中-上统白水江群;17-新生代次火山岩苦橄辉绿岩、玄武岩类岩石:18-黑云花岗闪长岩;19-角闪石英闪长岩体;20-花岗岩脉和石英斑岩脉;21-断层及推测断层;22-崖湾锑矿;2-大型铅锌矿:24-金矿或金矿点

四、地层

矿区地层为中三叠统三渡水组,是一套浅变质岩系,主要由板岩、灰岩及少量砂岩组成。

矿区填图范围内,共分七层,按自下而上简述如下(李爱平,)。

(1)薄层灰岩:灰至灰白色,主要以钙质为主,质纯,一般为隐晶质结构,层状构造。层面上有泥质物,表层褶皱发育。

(2)黄褐色板岩夹叶片状灰岩:灰至灰黑色,风化后呈黄褐色。主要成分以泥质为主,其次为钙质及少量炭质。

()薄层灰岩夹中厚层灰岩:灰至灰白色,质较纯,性脆。一般为细晶质,致密块状构造,层理清楚,局部因方解石化重结晶作用使层理消失。

(4)钙质板岩夹薄层灰岩:灰至灰黑色,隐晶质结构,板状构造,层面绢云母发育,岩石中有黄铁矿呈星散状分布。

(5)薄层灰岩:灰至灰白色。质不太纯,层面上常具有泥质薄膜,表层褶皱发育,层理清楚,单层厚度约2-5cm左右。

(6)泥质灰岩夹钙质板岩及钙质砂岩:灰至灰黑色,风化后呈黄褐色,层理清楚。

(7)薄层灰岩:灰至青灰色,质较纯,单层厚度约2-5cm,层理清楚,褶皱发育。

图崖湾锑矿床矿区地质图(据甘肃地质调查院,,略有修改)

第四系;2-三叠系滑石关组泥质灰岩夹钙质板岩建造;-三叠系滑石杀组薄层灰岩建造;4.三叠系滑石关组钙质板岩夹薄层灰岩建造;5-三叠系滑石关组薄层灰岩夹中厚层灰岩建造;6-三叠系滑石关组钙质板岩夹薄层灰岩建造;7-锑矿体;8-矿化体;9-长英岩脉;10-实测界线;11-实测正断层:12-地层产状及位置

五、岩浆岩

矿区内火成岩分布较少,仅见一些长英岩脉。

长英岩脉,呈灰白色,风化后呈黄褐色,粒状镶嵌结构,块状构造。主要为斜长石及石英组成,次有白云母、黄铁矿,贯入于板岩及灰岩中,以脉状产出并受层间裂隙和断裂所控制,分布方向大致为NE,NW两组,一般宽约1-5m,长50-00m。

依岩性和穿插关系可分两期:早期呈白色,结晶细,有明显的蚀变现象,产于走向断裂中。晚期呈灰白色,结晶比早期好,含黄铁矿较多,偶尔可见穿插早期岩脉,受横断层控制。

六、矿体

矿体产于三叠系三渡水组薄层灰岩夹中厚层灰岩(Ts-1)中。矿体规模和产状与断裂、岩性有密切关系。6号矿体群赋于钙质板岩夹薄层灰岩(TX2-4)与薄层灰岩夹中厚层灰岩层间断裂带中,主矿体在这一断裂带上,矿体上盘为钙质板岩夹薄层灰岩,下盘为薄层灰岩夹中厚层灰岩,界线明显,矿化体中矿体界线是根据化验资料圈定的;在灰岩其他平行断裂中,有平行矿体产出,但规模都较小,延深、延长都不大(周业泽,)。

较大的矿体产状变化,NW为其倾向,NE0°-85°为其总体的走向,较陡的倾角,倾角在中部位置偏缓,通常是56°,倾角在深部区域趋向于变陡,角度数值是70°-80°,舒缓“S”形是在其剖面的一种基本形态。

区内矿化体中的矿体呈脉状、透镜状及扁豆状。产状与矿化体一致,围岩界线清楚。主矿体(6号)长、厚、深分别是0米、5.29米、米。

矿体形态复杂,不管沿走向或沿倾向,都存在分枝、复合、膨缩、尖灭、再现等现象。

图4崖湾地层柱状剖面图(据甘肃地质调查院,,略有修改)

七、矿石

结合矿石构造差异,将崖湾锑矿的矿石分为灰岩和构造角砾岩型矿石。其中灰岩可分为硅化灰岩和炭质灰岩两种,构造角砾岩型矿石可细分为硅化粗角砾岩型矿石和复成分碎屑角砾岩型矿石。矿石分类及特征详述如下:

1.灰黑色硅化碎屑灰岩型矿石:为主要含矿矿石,约占矿石总量60%。灰黑色,碎屑结构,碎屑颗粒约占整个岩石的65%。填隙物主要为泥基和少量方解石,含量约5%,岩石较坚硬,可见大量硅化现象。大量金属矿物发育于基底中,主要为针柱状辉锑矿和粒状黄铁矿。

2.黑色碳质灰岩型矿石:分布较少,约占矿石总量5%。黑色,碎屑结构,碎屑颗粒约占整个岩石的80%,泥基,含量约20%,岩石质地较软,触之污手。少量金属矿物发育在岩石中,主要为针柱状辉锑矿和细粒状黄铁矿。

.硅化粗角砾岩型矿石:这种矿石占到总矿产总量的0%。角砾大小够均匀,较差分选。其中构造角砾是主要的,占到总体的55%,而石英角砾次于角砾;将炭质、硅质等归类为胶结物,微晶一细粒石英作为主要物质构成胶结物中硅质,在岩石总以点状形式分布的是炭质。胶结物中大量发育金属矿物,多数是黄铁矿和辉锑矿,白铁矿含量较少。

4.复成分硅化角砾岩型矿石:这种类型的矿石含量很少,其中占到总体矿产总量的5%。变粉砂岩、硅化灰岩、硅化碎屑砂岩是主要的角砾。这种矿石具有十分复杂的成分组成(周业泽,)。

矿床中所见到的矿石构造以角砾状、浸染状最为普遍,次有块状、团块状、脉状、条带状、束状及放射状等构造,而晶洞状、土状、粉末状、皮壳状等构造仅见于个别地段。

本矿床金属矿物以辉锑矿为主,黄铁矿、白铁矿次之。非金属矿物有石英、方解石、萤石、玉髓、绢云母等。次生氧化矿物有锑锗石、黄锑华、褐铁矿、高岭土等。

矿床主要有益组分为锑,锑在矿石中最高含量为2.54%,一般在0.70—4.00%间,平均2.86%。依分析结果表明,矿石中除含主要组分Sb以外,尚含伴生元素Se、Ag、Ga、Ge、In、Te、Tl等。Ag在锑矿石中的含量波动范围一般为0.40—0.60g/t,平均2.2g/t。在辉锑矿中的含量,一般为0.00—5.00g/t,平均4.00%g/t,而在黄铁矿中的平均含量为2.00%g/t。

八、围岩蚀变

矿床围岩蚀变,其分布是比较少的,简单的种类。矿物带和这种蚀变宽度基本一致,其中包括萤石矿化、黄铁矿化、方解石化、硅化。

图5崖湾锑矿床矿体剖面图(据甘肃地质调周查院,,略有修改)

1-第四系;2-钙质板岩夹薄层砂岩;-薄层灰岩;4-薄层灰岩夹中厚层灰岩:5-含矿灰岩:6-钙质板岩夹薄层灰岩;7-矿体;8-断层位置;9-岩层倾角;10-破碎带

图6崖湾锑矿成矿模式图(周业泽,)

九、矿床成因

崖湾锑矿床成矿过程划分成两个阶段,分别是沉积成岩期和热液改造期,主要形成矿床的阶段是在热液改造期(周业泽,)。

沉积成岩期:沿山阳一柞水一凤县油民县一礼县一线,拉张裂陷盆地在泥盆纪中晚期形成,此时表现为深水沉积物。盆地东部在二叠纪初期开始抬升,此过程中沉积没有出现,深水沉积物在二叠系前形成,此过程中遭受风化剥蚀,这一过程中开始出现陆源碎屑物。早期风化剥蚀陆源碎屑物作为一种主要物质存在于早三叠世裂陷槽沉积物当中。在发生这些物质沉积过程中,沉积被盆地正常接受,在此过程发生的同时形成薄层灰岩和板岩。

中一低温热液改造期:成矿早阶段酸性岩浆溶液,由于富含二氧化硅,活动性很强,当含矿溶液沿岩石中断裂带上升,这时溶液的浓度很高,当其与化学性活泼的碳酸盐接触时,产生重溶和交代作用,而使灰岩产生了广泛的硅化,并伴随辉锑矿的交代而形成浸染状矿石,之后由于构造活动的影响,早期形成的矿石遭受破坏,这时矿液再度上升,胶结原浸染状矿石,而形成角砾状矿石。之后则是成矿晚阶段,大气降水加入成矿流体中,解石脉,最后萤石脉出现,这就是成矿作用的全过程。成矿作用主要持续两个阶段(成矿早阶段和成矿晚阶段)。从矿液的活动特点来看,成矿早阶段矿液以交代、充填为主,到了成矿晚阶段则又呈现残液脉动的现象。这就说明了矿液活动和矿床的形成是长期的、脉动式的特点。




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