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越南廣寧晉磨銻礦床變質巖石特征及原巖恢復

2015-02-13 00:18季根源戴塔根孔令湖姜愛玲
四川地質學報 2015年1期
關鍵詞:原巖變質巖千枚巖

季根源,戴塔根,孔令湖,姜愛玲

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越南廣寧晉磨銻礦床變質巖石特征及原巖恢復

季根源1,戴塔根2,孔令湖1,姜愛玲1

(1.國土資源實物地質資料中心,河北三河 065201;2.中南大學地球科學與信息物理學院,湖南長沙 410083)

晉磨銻礦床位于印支地塊和華南地塊碰撞界限的邊緣,緊靠紅河走滑大斷裂的東側,屬于華南地塊。對研究區變質巖的巖石學、地球化學研究表明,該礦床變質巖均為淺變質的副變質巖,其原巖主要為雜砂巖,其次為泥質砂巖、含炭泥質砂巖,粘土巖。

銻礦;變質巖;原巖;越南晉磨

越南大地構造位于歐亞古大陸南緣,為中國華南地塊與印支地塊的交接部位。越南北部,處于太平洋與特提斯帶的結合部位,二者的界線是巨大的走滑大斷裂—紅河斷裂帶。晉磨銻礦床是低溫熱液充填型銻礦床,位于越南的東北部,構造位置屬于華南地塊。

1 區域地質背景

區內出露地層主要有奧陶系、志留系、三疊系、侏羅系和第四系(圖1),植被發育。北東東向斷裂(靈山—藤縣斷裂)以北一般為下三疊統,斷裂的東南側一般為侏羅、白堊和第三紀盆地。構造多旋回發展十分明顯,在志留紀—早二疊世為一長槽狀深海盆地,沉積了大量泥質巖、復理石和含錳硅質巖建造。區域內沿著靈山—藤縣斷裂帶及其兩側廣泛分布著海西期至燕山期中酸性侵入巖,構成北東向條帶狀花崗巖帶。

1.第四系堆積物;2.侏羅系中統;3.志留系下統;4.奧陶系上統;5.銻礦體;6.斷裂;7.不整合面

2 礦床地質特征

礦區內奧陶系、志留系巖性以變質雜砂巖、變質石英雜砂巖、千枚巖、含炭質千枚巖、石英絹云千枚巖為主,泥質板巖、硅質板巖等淺變質巖次之;侏羅系巖性以砂巖、頁巖、角礫巖等沉積巖為主。構造以斷裂為主,主斷裂F1走向近南北,傾向東,傾角30°~50°左右,兩側分布一些派生的北西向、北東向的次級小斷裂,輝銻礦礦體主要富集在斷裂的下裂面。雁形、X形節理很發育,應力作用復雜。區內劈(片)理化帶較發育,順巖層呈波狀起伏(扭曲)。礦區范圍內未見巖漿巖出露。

礦體分別受F1大斷裂及次級斷裂控制,位于千枚巖、變質雜砂巖的斷裂帶中。其中受F1大斷裂控制的礦體長約500m,寬0.5~2m,傾向近東,傾角為30°~50°,含礦性較好,規模較大。礦體有脈狀、透鏡狀和扁豆狀等,斷續近南北向延伸。礦體呈脈狀,形態多樣化,礦脈的分支匯聚、尖滅再現等現象在礦帶內普遍存在。受礦區內次級斷裂(F2、F3、F4、F5)控制的礦體,北西向或北東向延伸。規模較小,脈體長度一般小于4m,寬0.3m~0.5m,含礦性一般,局部可見零星的礦化現象。

礦石礦物組成較簡單,金屬礦物主要為輝銻礦,含少量的黃鐵礦和極少量的白鐵礦、黃銅礦、閃鋅礦等;非金屬礦物以石英為主,含少量長石、方解石、炭質及泥質等。礦石構造主要有浸染狀構造、塊狀構造、角礫狀構造和脈狀構造;礦石結構主要有交代溶蝕結構、自形—半自形粒狀結構、碎裂結構和共邊結構。

該礦區內熱液活動較為頻繁,蝕變、礦化現象較多,與銻礦成因關系緊密相關,主要的圍巖熱液蝕變有硅化、黃鐵礦化、白鐵礦化和高嶺石化(褪色化)。

3 變質巖巖石學特征

礦區內賦礦地層的主要巖石類型以淺變質的中細粒變質雜砂巖、變質石英雜砂巖為主,其次為千枚巖、含炭質千枚巖。變質礦物為絹云母、綠泥石等。

變質雜砂巖類:礦區內變質雜砂巖出露很廣,黑、灰黑、灰褐色,表面有弱絲絹光澤,常顯清晰的微細水平層理構造。變余砂狀結構清晰,呈塊狀及弱定向構造,細粒、砂級以上的顆粒大多保留有原來的碎屑特征。

碎屑含量為70%~85%,多由石英、絹云母和少量斜長石等組成。石英含量為55%~70%,大小不一,長徑在0.04~0.8mm之間,大都數在0.1~0.5mm之間,結晶較弱,分選性較差,多呈次棱角狀、次圓狀均勻分布,弱定向排列;絹云母含量為35%~45%,單晶長徑在0.04~0.44mm之間,大多數在0.06~0.2mm的范圍,平行連生,弱定向排列(圖2a)?;|一般已變質結晶,多為絹云母、細粒長英質和少量黑云母、白云母、綠泥石等組成;雖多數礦物已變質重結晶,但部分巖石中依然可以分辨出某些粉砂質碎屑,巖石中更細的基質則結晶為針狀鱗片狀絹云母、鱗片狀綠泥石和微粒狀石英(圖2b)。

千枚巖類:黑、灰黑色,表面有絲絹光澤,見千枚狀構造,粒狀鱗片狀變晶結構。主要為絹云母、石英和少量綠泥石組成。其中絹云母、綠泥石總含量為75%~85%,平行連生,密集定向排列,單晶長徑0.05~0.28mm;石英含量10%~15%,粒徑為0.05~0.3mm,散點狀分布于絹云母等鱗片狀礦物中,定向排列(圖2c)。部分千枚巖含炭質,炭質較小,呈顆粒狀、塵點狀,弱定向間雜于絹云母等顯微鱗片狀礦物中,為含炭質絹云千枚巖,石英顆粒較多者則為含炭質石英絹云千枚巖。平行連生、定向分布的絹云母和炭質層互層。部分碎裂石英條帶和絹云母條帶互層,定向分布的絹云母組成千枚狀構造或經動力變質呈皺紋狀構造,為石英絹云千枚巖(圖2d)。

圖2 越南晉磨銻礦床巖石顯微鏡特征

a.變質雜砂巖弱定向構造(+);b.變質雜砂巖中變余砂狀結構(+);c.千枚巖中的千枚狀構造(+);d.石英絹云千枚巖,千枚巖呈皺紋狀構造(+);;縮寫說明:Qtz-石英;Srt-絹云母;Bt-黑云母

4 變質巖主量元素特征

在礦區內采集8個具代表性的樣品進行全巖分析,全巖分析測試是在澳實分析檢測(廣州)有限公司完成,測試方法為硅酸鹽巖ME-XRF12sX熒光光譜儀熔融法。從分析的結果(表1)來看樣品中的巖石SiO2含量在63.9%~81.5%之間,均值為70.15%;Al2O3含量高,變化大,在8.47%~17.65%之間,平均含量為12.61%;TiO2含量低,變化范圍為0.42~0.83,均值為0.60;全堿(Na2O+K2O)含量在2.56%~4.86%之間,變化平緩;K2O/Na2O值除2-1-b01為2.02外,其余樣品變化范圍在27.44~50.90,均遠大于1,表現為副變質巖的的特征;MgO/CaO值為4.76~10.95,平均值為6.88;Fe2O3/MgO的值在2.41~3.20之間,均值為2.70;Al2O3/(Al2O3+CaO+Na2O+K2O)值變化范圍0.75~0.78,均值為0.76,均大于65%,以上數據表現該礦床變質原巖為沉積巖特征[1]。

表1 變質巖主量元素及其參數特征

順序號巖性樣 號氧化物(wB%) SiO2TiO2Al2O3Fe2O3MnOMgOCaONa2OK2OP2O5 1變質雜砂巖1-1-B0580.70.428.473.180.031.000.210.092.470.15 2變質雜砂巖1-1-B0973.30.6112.304.140.041.480.230.083.580.15 3變質雜砂巖1-1-B1277.50.5110.353.860.031.490.180.062.890.14 4千枚巖1-2-b0166.70.7816.604.540.021.880.590.104.760.17 5千枚巖1-2-B0467.40.6615.105.440.032.190.230.094.190.17 6千枚巖1-2-B0763.90.8317.655.570.022.300.210.105.090.15 7含炭質千枚巖1-2-b0974.20.5311.654.230.031.320.230.063.050.15 8石英絹云千枚巖2-1-b0181.50.438.793.140.021.240.200.901.820.13 平均73.150.6012.614.260.031.610.260.193.480.15 續表1 順序號巖性樣 號參數特征 Na2O+K2OK2O/Na2OMgO/CaOFe2O3/MgOAl2O3/(Al2O3+CaO+Na2O+K2O) 1變質雜砂巖1-1-B052.5627.444.763.180.75 2變質雜砂巖1-1-B093.6644.756.432.800.76 3變質雜砂巖1-1-B122.9548.178.282.590.77 4千枚巖1-2-b014.8647.603.192.410.75 5千枚巖1-2-B044.2846.569.522.480.77 6千枚巖1-2-B075.1950.9010.952.420.77 7含炭質千枚巖1-2-b093.1150.835.743.200.78 8石英絹云千枚巖2-1-b012.722.026.202.530.75 平均3.6739.786.882.700.76

注:測試單位為澳實分析檢測(廣州)有限公司

5 變質巖原巖恢復

變質巖的原巖恢復是研究巖石變質作用的重要手段,分析變質巖原巖成分、類型對不同變質巖地區的地質礦產勘查、研究具有非常重要的意義。該礦床經過變質作用的巖石,其礦物成分和組構都發生了不同程度地改變,本文利用傳統的巖石學特征分析方法和巖石學地球化學特征方法,綜合分析恢復其變質巖原巖。

本次研究綜合運用了多種原巖恢復方法。利用K-A圖解[1]投點判別法,所有樣品投點均在沉積巖區(圖3)的泥質粉砂巖亞區。經前人研究表明,西蒙南圖解在恢復變質巖原巖類型上效果較好,但由于西蒙南圖解只適用SiO2的含量在24%~77%之間的測試樣品,而本區1-1-B05、2-1-b01樣品的SiO2含量均大于80%,已經超出了西蒙南圖解對SiO2含量的要求范圍,所以在圖解中并沒有顯示出這兩個樣品的投點。在尼格里值西蒙南圖解[(al+fm)-(c+alk)]-Si圖解[2,3]中,其余所測樣品投點落入了砂、泥質沉積巖范圍內,其中1-2-b01、1-2-B04、1-2-B07號3個樣品更接近泥質沉積巖(圖4)。

選用變質巖A-C-FM圖解法和(Al+∑Fe+Ti)-(Ca+Mg)判別圖解法。在A-C-FM圖解[4,5]中(圖5),研究區的8個樣品均投在粘土巖和亞雜砂巖區,說明原巖成分可能為雜砂巖和粘土巖。在 (Al+∑Fe+Ti)-(Ca+Mg)圖解[6]中(圖6),所測樣品均投點于粘土、泥巖、粉砂巖、長石砂巖和泥灰質砂巖區。

Ⅰ基性火山巖,Ⅱ基性火山巖及其種,Ⅲ中性火成巖、基性火山雜巖、含粘土質的沉凝灰巖和凝灰巖,Ⅳ含碳酸鹽的沉凝灰巖和凝灰巖,Ⅴ粘土、泥巖、粉砂巖、長石砂巖和泥灰質砂巖,Ⅵ粘土質、白云質和鈣質泥灰巖

從上述的四種變質巖的原巖恢復圖解法來看,變質巖投點分別落入了泥質粉砂巖亞區,砂質沉積巖,泥質沉積巖區,粘土巖和亞雜砂巖區,粘土、泥巖、粉砂巖、長石砂巖和泥灰質砂巖區。綜合考慮變質巖的巖石學特征,包括變余砂狀結構、碎屑石英弱定向排列、板狀構造以及各種礦物、雜基含量的變化,認為該礦區原巖類型以雜砂巖為主。

6 結論

綜上所述,越南晉磨銻礦變質巖主量元素特征表明,本區變質巖均為副變質巖;運用傳統巖石學特征分析方法和巖石學地球化學特征方法發現,本區變質巖原巖主要為雜砂巖、泥質砂巖、含炭泥質砂巖、粘土巖等。

[1] 周世泰. 恢復變質巖原巖的一種巖石化學方法—KA圖解法[J]. 遼寧地質學報,1981,1:178~187.

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[3] 劉珊,吳湘濱,等. 青海都蘭縣三色溝鉛鋅礦區變質巖原巖恢復[J]. 沉積與特提斯地質,2011,3(1):107~112.

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Petrological Characteristics and Original Rocks for Metamorphic Rocks from the Jinmo Sb Deposit, in Quang Ninh Province, Vietnam

JI Gen-yuan1DAI Ta-gen2KONG Ling-hu1JIANG Ai-ling1

(1-Cores and Samples Center of Land Resources, Sanhe, Hebei 065201;2-School of Geosciences and Info-Physics, Central South University, Changsha 410083)

The Jinmo Sb deposit lies in the collision boundary between the Indo-Chinese block and the South China block, and is close to the east side of the Honghe strike-slip fault and belongs to the South China block. The study of petrology and geochemistry of metamorphic rocks in this region indicates that the original rocks are greywacke, carbonaceous argillaceous sandstone, argillaceous sandstone and clay rock.

Metamorphic rock; original rock; Jinmo Sb deposit; Quang Ninh; Vietnam

P618.66

A

1006-0995(2015)01-0043-04

10.3969/j.issn.1006-0995.2015.01.010

2014-03-13

中國地質調查局科研項目《國家級巖心標本采集及數字化》,項目編號:1212011120404;中國地質調查局科研項目《典型礦山實物地質資料采集與集成》,項目編號:12120113086200

季根源(1987-),男,江蘇泰州人,助理工程師,從事地質礦產勘查及實物地質資料管理工作

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