四川省牦牛坪稀土矿区地质特征及矿床成因分析论文_张卫华

四川省牦牛坪稀土矿区地质特征及矿床成因分析论文_张卫华

摘 要:研究区稀土矿属于大型单氟碳铈矿型稀土矿,有害杂质含量低微,矿石质量好,已成为我国西南一个大型稀土矿物原料基地。本文从区域地层、构造背景分析入手,对矿化特征和含矿岩脉进行分析,查明了矿体地质特征,分析稀土成矿地质条件、矿脉内部结构特征及控矿因素,建立成因机制及成矿模式,进一步明确找矿前景。

关键词:牦牛坪;稀土矿;含矿性;矿化;控矿因素;

1 区域地质

四川牦牛坪稀土矿区位于扬子地台康滇台隆西缘攀西裂谷带的北段。矿床所在的冕西岩体正处于康滇台隆与盐源—丽江台褶带的过渡部位,南河断裂和锦屏山断裂将这一地区划分为东部(康滇)台隆区、西部(甘孜)地槽褶皱区、中部拗陷区等三个各具特色的大地构造单元。本矿床即位于中部坳陷区,习称盐源—丽江坳陷带,其深部处于康滇台隆与龙门山—锦屏山幔坡陡倾带转折部位,为陆壳脆弱活动带,区内北北东向紧密线状褶皱及深大断裂发育,岩浆活动频繁,其中多期次侵入的冕西复式花岗岩基占有重要地位,它与区内金、铜、铅锌有较密切的关系。

2 矿区地层及构造特征

由于冕西碱长花岗岩的侵吞,使区内地层非常零星,残缺不全,出露的仅有泥盆系下部浅变质碎屑岩和碳酸盐岩及第四系冲洪积,残坡积层。研究区深部为龙门山-锦屏山幔坡陡倾带中南段,是显著的构造变异带,成为本区稀土成矿的(物)源地。

与深部构造区相对应的表层台缘拗陷带构造明显受深部构造的制约。该拗陷带长期处于古特提斯海与古扬子板块结合部,在不同时代,不同板块运动机制作用下,各种变形多次迭加,尤其是到了喜山期,印度—欧亚板块碰撞缝合,由于鲜水河断裂的作用,形成了向南南东凸出的木里—盐源弧形推覆构造带。在这一过程中,因地壳应力再分配,位于弧形推覆构造带东翼的冕西前缘冲断带,表现为左行平移剪切,带内早已存在的南河、雅砻江深断裂进一步产生了次级的哈哈、木洛、郑家梁子等断裂,最终形成了与深部构造相协调,主要构造线方向为北北东向的构造格局。

3 矿化特征

牦牛坪稀土含矿带受哈哈断裂带控制,呈带状分布,形成多组不同类型,大小不等、相互贯通穿插、交织成平行脉带及网脉带的稀土矿(化)脉,以及与其穿插的英碱正长岩、碱长花岗岩和少量流纹岩、云煌岩等围岩共同构成的地质体。经钻探控制,沿倾斜延深510米(标高2430米)尚末尖灭。根据16055件样品分析结果统计,稀土矿化岩石(REO0.1%~0.99%)占56.39 %,低品位矿石(REO1.0%~1.99%)占20.49%,高品位矿石(REO≥2.00%)占23.12%。

3.1 含矿岩脉

含矿岩脉是稀土元素和其它有用伴生组分的主要载体。区内的主要含矿岩脉类型有碱性基性伟晶岩型和方解石碳酸岩型两大类。按矿物成分、结构构造可以分为重晶霓辉伟晶岩型含矿岩脉、正长霓辉伟晶岩型含矿岩脉和方解石碳酸岩型含矿岩脉3小类。

3.2 受控因素及矿脉内部结构特征

含矿岩脉受哈哈断裂带的次级构造裂隙控制,沿成矿前的4组裂隙贯入。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆构造主体带含矿岩脉,在剖面上表现为总体向西倾斜延深,呈雁行斜列,尖灭再现或尖灭侧现的特点。部分地段可见一组含矿岩脉受倾向相反的一对共轭扭裂面控制。较厚大含矿岩脉内部结构受所充填裂隙性质制约。霓辉伟晶岩型含矿岩脉,矿物自形程度低,粒度较细,条纹及条带构造发育,氟碳铈矿呈条纹条带主要在边部富集;氟碳铈矿常在脉的中部富集,有的边部还发育不太宽的萤石重晶石氟碳铈矿带。北北东-北东走向肉红色方解石碳酸岩型含矿岩脉,自形程度低,矿物粒度也较小,氟碳铈矿主要富集在边部[1]。

4 矿床成因分析

4.1 控矿地质条件

区内广泛出露各种碱长花岗岩、流纹岩及副变质岩与矿床无成因联系,仅具空间关系。扬子地台西缘裂谷带内长期活动着的南河、雅砻江两大深断裂系统和以霓石英碱正长岩株为主体的含矿碱性杂岩体是控矿的基本地质条件[2]。南河断裂上盘的次级断裂—哈哈断裂带直接赋存了牦牛坪稀土矿床,更次级的断裂节理带为矿体和矿脉提供了大量的生成空间。富碱富稀土的深源层岩石在喜山期受上升热流作用而熔融沿深断裂上升定位,形成霓石英碱正长岩,它带来了地幔稀土和挥发组分导致牦牛坪稀土矿床的形成。因此霓石英碱正长岩是成矿母岩[3],该岩株全岩矿化,REO含量达0.3-0.5%。由它演化生成的碱性基性岩脉和方解石碳酸岩脉均为矿(化)脉,代表了先后两次热液成矿高潮;含霓石碱性花岗斑岩的生成,宣告了大规模稀土成矿作用结束。所以,霓石英碱正长岩是稀土成矿的物质基础和富集体,同时表明牦牛坪稀土矿床属浅成地质环境下形成的。

4.2 成因机制及成矿模式

矿床所处的扬子地台西缘处于活动状态,于喜山期定型就位释压,产生的负压效应可能使“异常地幔体”局部活化,区内发育的近南北向深断裂成为岩浆和矿液运移的通道,大量下地壳及地幔物质和热液沿南河等深大断裂上侵到地壳浅部的哈哈次级断裂带中成岩成矿。英碱正长岩是地幔上升热流作用下地壳岩石遭熔融、上侵、冷凝结晶而形成的,从地幔分异出来除热流外还有大量的K、Na、FCO2、SO2以及LREE。它们熔融改造了英碱正长岩源区岩石,上升岩浆同时更富集稀土元素。英碱正长岩分出的含热液和地幔岩浆上升带来的热液混为一体,不断加入,构成一个统一的岩浆—气成热液成矿系统。随着岩浆冷凝结晶,这些碱金属、挥发分和稀土元素进入热液,形成牦牛坪岩浆—气成热液充填的多金属单一氟碳铈矿型稀土矿床[4]。

5 结语

(1)霓石英碱正长岩是稀土成矿的重要物质基础和载体,研究表明牦牛坪稀土矿床属浅成地质环境下形成的。

(2)牦牛坪稀土矿的找矿标志主要有北北东—北东向深断裂系统,英碱正长岩岩株、特征矿物组合、地表氧化特征以及物化探异常等。

(3)矿床成因主要受到地幔上升热流作用下地壳岩石遭熔融、上侵、冷凝结晶作用影响,区域上沿攀西裂谷带—攀西稀土成矿带仍是重要找矿方向,会有重要新发现。

参考文献

[1]张桂芳、吕增建.磁选在稀土矿提钪中应用试验研究[J].有色金属(选矿部分),2007,(6):10-15.

[2]田世洪、丁悌平、袁忠信.四川牦牛坪轻稀土矿床地幔流体特征[J].地质学报,2006,(7):1035-1041.

[3]阳正熙. 四川冕宁牦牛坪稀土矿床地质特征[J].矿物岩石,2000,(2):28-33.

[4]陈从德,蒲广平.牦牛坪稀土矿床地质特征及其成因初探[J].地质与勘探,1992, 27(5):18-23.

论文作者:张卫华

论文发表刊物:《科技中国》2018年5期

论文发表时间:2018/8/10

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