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地质勘查
锡矿资源地质特征
来源:选矿技术网2017-04-129408

一、矿床时空分布及成矿规律

中国锡矿床受大地构造控制十分明显,其往往沿特定大地构造部位呈带状分布。这些大地构造部位是:塔里木-中朝地块与西伯利亚板块之间的晚古生代天山-大兴安岭褶皱区;扬子地块东南侧的古生代华南褶皱系;中新生代西太平洋板块对亚洲大陆俯冲形成的滨太平洋褶皱系;印度板块与古亚洲板块之间聚敛、碰撞形成的特提斯-喜马拉雅褶皱带。在这些构造带的控制下形成8个锡矿床成矿带:①康滇地轴锡矿床成矿带;②江南台隆锡矿床成矿带;③右江锡矿床成矿带;④南岭锡、钨矿床成矿带;⑤邓柯-义敦锡、多金属成矿带;⑥滇西-藏中锡矿床成矿带;⑦黄岗-甘珠尔庙(大兴安岭)锡多金属成矿带;⑧小兴安岭-张广才岭锡(钨)多金属成矿带。

岩浆活动是控制中国锡矿床分布的又一重要因素。中国各锡矿成矿带主要锡矿床皆分布于改造型花岗岩带,许多大、中型锡矿床大都产在燕山晚期阶段的重熔-再生岩浆作用形成的小岩株、岩枝(群)内外接触带。例如我国两个最大的锡矿床——云南个旧锡矿和广西大厂锡矿所在的右江锡矿成矿带,矿床皆产于经过充分分异演化的燕山晚期黑云母花岗岩接触带和围岩的容矿构造中。拥有众多的锡矿床及有锡伴生的钨、铜、铅锌、钨钼铋、铌钽或稀土矿床的南岭锡钨矿床成矿带,锡矿床成矿作用自加里东期即有初始富集,以后各旋回逐步加强,至燕山旋回锡、钨成矿作用达到高峰。我国又一个重要的滇西-藏中锡矿床成矿带,其东亚带,与锡矿床有关的花岗岩多属印支构造旋回;西亚带与锡矿有关的主要为晚白垩世至始新世的花岗岩,矿体多产于岩体突起的冠部或外接触带容矿构造中。黄岗-甘珠尔庙(大兴安岭)锡多金属成矿带,与成矿有关的花岗岩为燕山期钾长岩花岗岩,矿床产于花岗岩接触带附近。小兴安岭-张广才岭锡(钨)多金属成矿带,与锡多金属成矿作用有关的花岗岩为海西-燕山旋回各期侵入体,主要有花岗闪长岩、碎裂花岗岩等,一般为中小型岩基和岩株,锡钨钼铋矿床主要产于接触带夕卡岩内带,铁铜、铁锌或铜锌矿床产于夕卡岩外带,再外有铅锌矿床。

二、矿床类型

《中国矿床》一书中中国锡矿床的作者李希责力等在广采博收各家观点的基础上,将中国原生锡矿床分成三大类别14个型别。

(一)与花岗质岩类有关的矿床

这类矿床都不同程度地表现了多种成矿作用、多种物质来源以及多期形成的特征,并可能受到变质作用、岩浆活动及其有关成矿活动等的叠加、改造,其共有10个型别。

1)锡石-稀有金属变花岗岩型:锡与铌、钽、稀土元素共生,多具似层(壳)状的交代分带特征,矿化主要与钠长石化有关。

2)锡石-内云英岩型:锡(钨)矿床产于岩体顶部,呈细脉、网脉带,矿化主要与云英岩带有关。

3)锡石-内电英岩型:锡(钨)矿床产于岩体内部,呈细脉、网脉带,常有晚期硫化物叠加。

4)锡石-伟晶岩型:含锡、铌、钽、锂、铍、锆(铪)伟晶岩脉主要产于岩体外带,矿化与钠长石化有关。

5)锡石-外云英岩型:锡矿床一般产于岩体之云英岩化长英质围岩中。

6)锡石-外电英岩型:锡-钨(多金属)矿床产于岩体外酸性障相对开放构造体系中,脉群密集延展较远,多期次叠加。

7)含锡夕卡岩型:锡-铁(锌)矿床产于夕卡岩体中及其附近。一般锡石颗粒极细,还有含锡磁铁矿/硼镁铁矿、含锡硅酸盐矿物、富锡硼酸盐矿物和黝锡矿等。

8)锡石-云英岩化夕卡岩型:钨、锡、钼、铋共生矿床产于岩体顶上夕卡岩及其中的网状云英岩脉内,皆以锡石及含锡硅酸盐形式产出。云英岩化使锡石锡比率增加。

9)锡石-电气石、绿泥石硫化物型:锡-钨多金属矿床产于岩体外碱性障有利构造带中,锡矿化主要与晚期硫化物的叠加有关。

10)锡石-多金属硫化(硫盐)型:锡/铜/铅/锌/锑……等共生矿床,产于岩体外碱性障环境中,其成矿机制有“岩控”和“层控”两种。前者受再造岩浆控制,后者成矿与沉积(矿源层)-改造或沉积-(岩浆)热液叠加作用有关。

(二)与中、酸性火山-潜火山岩有关的矿床

这类矿床一般与英安岩-流纹岩类中酸性火山岩套、石英斑岩-花岗斑岩等浅成岩套的产出有直接成因关系,其有二个型别:

1)斑岩型:锡、钨、钼矿床组合产于斑岩体顶部交代蚀变带中,锡矿化主要与绢英岩带有关。

2)火山-潜火山热液型:锡矿床产于英安质-流纹质凝灰熔岩的密集裂隙中。

(三)与沉积再造或变质作用有关的矿床

原始含锡矿源层或高值层经受岩浆期后的热液作用或变质作用活化富集形成的锡矿床,其有二个型别:

1)沉积-变质型:锡矿床产于同生沉积的高值层中,成矿与变质分异作用有关,矿体顺层呈同步变形。

2)沉积-热液再造型:锡矿床产于特定矿源层的构造破碎带中,受相邻花岗岩体影响,但不一定有直接的成因联系。

中国表生锡矿床按照砂锡的矿源和堆积环境分为:个旧式残积、坡积、洪积砂锡矿床;大厂式洪积、冲积砂锡矿床及富贺钟式冲(洪)积砂锡矿床。这三类砂矿都产于华南褶皱系成矿域或南岭东西向锡钨成矿区;主要由燕山晚期成矿作用形成的原生矿床和含矿岩石提供矿源;处于亚热带湿热气候区,都经历了新构造运动和第四纪以来几次气候冷暖变迁形成的古地理、古水文地质营力的强烈作用;接近原生矿区和河流上游锡石较富,颗粒也较粗。三者的不同点在于,西部端元是个旧式红土型残积、坡积、洪积砂锡矿,缺少常年地表河流,砂矿床分选差,主要靠原生矿床的化学风化、淋滤富集而成。东部端元是富贺钟式砂砾层冲(洪)积砂锡矿床,其特点是地表河流水系发育,原生矿床经物理崩解、风化后,运载营力大的水流分选富集在有利的沉积环境。中间过渡类型的大厂砂锡矿床,原生矿源近似个旧,受河流水系控制的沉积环境则近似富贺钟。

三、典型矿床(区)

(一)云南个旧锡多金属矿

矿区位于个旧市境内,面积达2140km2,以锡为主,共(伴)生有铜、钨、铋、铅、银等多种金属。南北向个旧断裂将矿区分为东、西两部分。东区有马拉格、松树脚、高松、老厂、卡房五大矿田。西区有牛屎坡大型砂锡矿床及陡岩、竹箐坡等数十个中-小型锡、铅矿床(点)。个旧矿区开采历史悠久,据史料记载,早在汉朝即已产锡。新中国成立前,国内外的地质学者即做了大量地质调查。新中国成立后,对松树脚、老厂、卡房等矿田做了系统的地质勘探工作,累计探明锡182万t、铜152万t、铅308万t、锌53万t、钨14万t、银2400t,等等。个旧已成为名副其实的锡都。

个旧位于华南后加里东褶皱系西南端的右江褶皱带,或称海西-印支拗陷带,拗陷区长期沉降,沉积了中三叠统厚达3000余米的个旧组碳酸盐岩层,按其沉积旋回、相标志及岩性组合特征划分为三段(T2k1—T2k3)共13层,主要赋矿层位T2k1及T2k2属局限浅水台地潮坪环境下形成的浅滩、?湖、萨布哈沉积相,其中的富藻、富膏(已去膏化)层对某些成矿元素的原始富集可能起一定作用。印支、燕山运动使区内地层褶皱、断层,伴之大规模基性、酸性和碱性岩浆活动,其后发生了以锡为主的多种成矿作用,形成了特大规模的岩控锡石-多金属硫化物矿床。

锡石-多金属硫化物型是个旧矿区最重要的矿床类型,以其产出部位及矿石的次生氧化特征划分为夕卡岩硫化物矿床和层间氧化矿床。前者产在斑状或粒状黑云母花岗岩体与个旧组碳酸盐岩的正接触带的夕卡岩体中(图1),矿床受控于岩体形态,矿体选择定位在岩体形态复杂地段,矿体形态和岩体形态有关,呈缓倾斜的透镜状、似层状,陡倾斜的柱状、脉状及不规则的囊状、瘤状、洼兜(袋)状,硫化物以浸染状→网脉状→条带状→块状形式交代于夕卡岩体外侧。层间氧化矿床是指定于岩体上覆碳酸盐岩围岩中已被氧化的锡石-多金属硫化矿床,它们形成部位浅,受表层构造控制,矿体成群成带产出,容矿层位主要取决于成矿岩体的侵位高度,矿体一般沿层间构造带呈似层状、条带状(图1)。矿石基本氧化,多数呈土状或半土状。

图1  个旧松树脚地质剖面图

1.白云岩;2.花岗岩;3.夕卡岩;4.氧化矿石;5.硫化矿石;

①据西南冶金地质勘探公司308队,1981

(二)广西大厂锡多金属矿田

大厂矿田跨越广西南丹、河池两县(市),是一个开采历史悠久的老矿区。据史料记载,采锡始于宋朝。矿区最早地质调查首推1928年两广地质调查所乐森王寻的调查,此后陆续做过一些地质工作。新中国成立后,对该区做了大量地质测量、普查和勘探工作。1958年提交了《广西大厂锡矿区砂锡矿床储量总结报告书》,探明锡金属储量94001t、铅162666t、锌89856t、锑97830t、铟500t。1958年11月提交了《广西南丹大厂锡矿原生矿床储量总结报告书》,探明锡金属储量141900t、锌514569t、铅216555t、锑109729t、铜20975t,等等。

矿田主要赋存于中、上泥盆统,为一套碳酸盐岩-硅质岩-细粒碎屑岩建造。区内褶皱发育,呈北西向紧密线状分布(图2),断裂以北西纵向逆冲断层为主,矿带北东侧有龙箱盖隐伏黑云母花岗岩株,侵入于龙箱盖背斜轴部,其后有花岗斑岩、白岗岩及闪长玢岩脉、岩枝或岩床产出。锡矿床与花岗斑岩脉在空间上紧密相依。矿带北端主要沿背斜倾没部紧密及倒转侧翼次级褶皱形成层间剥离和裂隙破碎带矿体;在背斜轴部逆掩断层上盘形成层间剥离、滑动破碎带层间矿体;在性脆易碎、层理发育的硅质岩及条带状灰岩、黑色页岩等层内或层间则形成似层状网脉浸染交代为主的矿体。矿带南端的矿床则受下伏生物礁体(中泥盆统下层)的控制,礁体内部的断裂、裂隙带及其盖层间叠瓦状虚脱构造内形成充填交代为主的矿床,矿体形态复杂,矿化一般极富。

图2  大厂锡矿田地质图

1.灰岩、硅质岩夹砂页岩;2.灰岩;3.硅质岩-扁豆状、条带状灰岩-灰页岩互层;

4.灰岩、页岩、生物礁灰岩;5.灰岩、页岩、砂岩;6.锡矿体;7.锌铜矿体;

8.白钨矿脉带;9.锑矿脉带;10.黑钨矿脉带;11.花岗岩、花岗斑岩;12.闪长玢岩;

①据广西冶金地质勘探公司215队,1984年资料修编

大厂锡多金属矿田矿石成分复杂,已知矿物百余种,除锡石及铁闪锌矿、磁黄铁矿、黄铁矿、黄铜矿、毒砂、方铅矿等大量常见的铁、锌、砷等硫化物外,以富含银、锡、铜等的锑、铋硫盐矿物为显著特征。主要含锡矿物是锡石,此外,锡还存在于硫盐或硫化物中,如黄锡矿、蔷薇黄锡矿、硫锡矿、硫锡铅矿、辉锑锡铅矿等。矿床沿水平或垂直方向都表现有明显的分带现象。锡矿床的蚀变带自矿体向外为电气石化(钾长石化)→硅化→黄铁矿化。

(三)广东银岩锡矿

矿区位于信宜县城东36km处,是我国80年代初发现和评价的首例大型斑岩型锡矿。经过初步勘探,1986年提交了《广东信宜银岩锡矿区初步勘探地质报告》,累计探明锡储量10.32万t。矿石锡平均品位0.50%,钨(WO3)0.16%、钼0.05%。

银岩含锡斑岩体沿背斜轴部分布,地表仅出露数条斑岩脉,基本未遭剥蚀,岩脉往下汇合成花岗斑岩体。岩体面积为0.06km2(埋深200m处),平面上呈椭圆形(图3),剖面上呈筒状体,接触面很陡。共查明51个矿体,其中6号是主矿体,长400m、宽90~490m、厚2~275m,其储量约占矿区总储量的89%。

图3    左图为银岩斑岩锡矿1057m中段平面图,右图为矿化分带剖面图

1.角岩;2.燕山晚期花岗斑岩;3.锡矿体;4.表外锡矿体;

5.以锡为主的锡钼铋矿体;6.以钨为主的钨钼锡矿体;

①据广东地质局,704队,1985

花岗斑岩具有典型的斑状结构,斑晶以钾长石为主。岩体顶部具明显的爆破特征,爆破角砾岩和由爆破产生的裂隙网脉系统普遍可见。矿体产在岩体顶部的蚀变晕圈中,按其产出部位及矿石类型可分为四类:①产于斑岩体顶部倒置杯状矿体,全岩矿化,矿化受多期蚀变和裂隙严格控制,矿石结构以半自形为主,矿石构造呈细脉浸染状;②产于斑岩体中心部位的钨、钼矿核,辉钼矿与黑钨矿矿体呈近似水平的席状交替出现,矿石构造为细脉浸染状;③产于近地表的石英斑岩脉中的锡矿体,呈脉状和透镜状,局部富集;④产于外接触带的脉状硫化物型矿体。

(四)云南个旧砂锡矿

个旧砂锡矿床主要以残积、坡积、洪积型分布于老厂、卡房、松树脚、马拉格、牛屎坡矿田各类原生矿露头区及其附近,形成一系列大、中型砂锡矿床。

残积砂锡矿覆于原生矿床之上,或作微弱扩散,其规模大小、品位高低依其原生矿床的形态、产状、规模、品位和剥蚀、风化淋滤程度及地貌条件而定。厚度不等,品位变化较大。

坡积、洪积砂锡矿床分布于原生矿(化)体附近,一般在1km以内,成矿物质经季节性山洪冲刷、搬运堆积于缓坡、阶地、溶洞、盲谷、洼地和山麓洪积裙盆地中,这是个旧砂锡矿最主要的类型。其特点是为红色粘土型,含铁高(12%~35%)、含泥量高(70%~80%),分选性差。含锡品位变化较大(0.05%~0.50%),一般上部高于下部。单体锡石颗粒细(0.06~0.20mm占67%~93%),多为连生体,伴生有铅、钨、锰等有用组分。

(五)广西富贺钟式冲(洪)积砂锡矿床

富(川)贺(县)钟(山)砂锡矿床分布面积超过1000km2,区内水系发育,冲(洪)积砂矿床规模大,开采历史悠久。按物质来源和地貌、水系,主要为姑婆山区,其次为花山区和珊瑚区。

本区砂矿床往往被无矿松散层覆盖,砂矿层埋深可达数十米。伴生重矿物有独居石、锆石、钛铁矿、金红石等。锡石颗粒较粗、品位富,如姑婆山区锡石粒度0.05~2mm,含锡石一般200~1500g/m3。含矿层一般厚2~10m。冲积砂矿富集的部位,常受隐伏河道(含古河道)的位置、弯曲、底床状况和主、支流交汇条件等的制约,致使可采矿体的变化较大。

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