1.礦區地層
震旦系為含礦的層狀輝石巖-輝長巖體的直接蓋層,出露蘇雄組、觀音崖組和燈影組。
蘇雄組(Zs):為壹套雜色陸相火山碎屑巖-火山熔巖組合,呈灰綠色、紫紅色、灰色等雜色,巖性為凝灰質火山集塊巖、火山角礫巖和流紋質凝灰巖及英安巖、安山巖。角礫壹般為1~5cm,大者20cm,次棱角狀,含量50%~80%,成分主要為灰綠色英安巖,填充物為凝灰質,未見頂底。該套巖石由於後期構造剪切作用影響,普遍具劈理化-片理化現象,與下伏的震旦紀康定雜巖、層狀輝石巖-輝長巖及二長花崗巖為滑脫剪切接觸。
觀音崖組(Zg):以灰-灰黑色千枚巖、絹雲母板巖及中厚層狀石英巖夾薄層狀結晶灰巖、白雲質大理巖為主,底部為厚層狀含礫石英巖。該套巖石與下伏蘇雄組為滑脫剪切接觸。
燈影組(Z∈d):巖石下部主要為深灰色中薄層微晶細晶白雲巖夾黑色矽質條帶白雲巖或矽化白雲巖,以藻類化石及與藻類有關的巖石結構極少見為特征;上部白雲巖則富藻類化石,巖性為灰白色、深灰色中-厚層藻白雲巖,巖石中花邊狀、凝塊狀、雪花狀、櫛殼狀、葡萄狀等結構非常發育,藻類化石十分豐富。與下伏觀音崖組整合接觸。
在震旦系之上,區域還出露誌留系通化組(St)、泥盆系捧達組(Dp)、河心組(Dh),二疊系銅陵溝組(Pt)、大石包組(Pd)等壹套淺變質碎屑巖夾碳酸鹽巖-海相玄武巖地層,與礦化關系不密切,在此從略。
2.礦區構造
區域上,基底雜巖整體上呈—SN向展布的背形構造,震旦系及其以上古生代蓋層主要呈傾向西傾的單斜地層;組段之間發育順層剪切帶,層內則發育順層褶皺和層間破碎帶。
受後期構造作用影響,發育壹系列近SN向斷裂,切割、破壞先期形成的巖石地層,發育於層狀輝石巖-輝長巖體內部的次級斷裂對成礦有壹定的富集作用。
3.含礦巖體地質特征
含礦層狀輝石-輝長巖體在康定雜巖中呈巨大的捕虜體或殘留體產出,呈NNE向展布,控制長度為3000m左右;出露寬度300~500m,向SE緩傾,傾角10°~20°(圖2-2)。
圖2-2 石棉大河壩自然鉑礦床地質圖
1 —第四系洪沖積物;2—震旦系上統燈影組白雲質大理巖;3—震旦系下統蘇雄組流紋巖、英安巖;4—海西期輝綠巖;5—前晉寧期片麻狀花崗閃長巖;6—前晉寧期輝長巖;7—輝綠巖脈;8—磁鐵礦體,9—自然鉑礦體;10—地質界線;11—斷層及產狀;12—地層產狀;13—巖體流面產狀;14—地質物探綜合剖面
巖體中的輝石巖和輝長巖具典型的堆晶結構,形成比較特征的流線、條帶狀構造,在巖石韻律層的底部常見磁鐵礦層產出(當地老百姓正在小規模開采鐵礦),反映巖石結晶分異-火成堆積作用比較發育,並且暗示了巖體侵位時相對穩定的構造環境。巖石主要由普通輝石、基性斜長石組成,含少量磁鐵礦、鈦鐵礦及黃鐵礦。根據普通輝石、基性斜長石在含量上的不同,可分別定名為輝石巖和輝長巖。
由於基性巖體含磁鐵礦,周圍的花崗質巖石不具磁性,因此,通過磁法測量,比較準確地確定了巖體的產狀、規模及其內部磁鐵礦層的產狀,即:含礦的基性超基性巖體呈NNE走向,向E偏S緩傾,傾角壹般不超過20°(圖2-3)。
圖2-3 石棉大河壩自然鉑礦床A-B地質-物探綜合剖面圖
1—流紋質火山巖;2—片麻狀花崗巖;3—輝長巖;4—輝石巖;5—斷層;6—地質界線;7—巖相界線;8—鉑礦體;9—磁鐵礦礦體;10—中精度地面磁測異常剖面圖
4.含礦巖體的巖石地球化學
(1)巖石化學
巖石已經發生了蝕變,包括次閃石化、綠泥石化和鈉黝簾石化等,但這種蝕變是區域性的還是局部性的,未查明,因為本研究只針對礦區樣品進行了系統的巖礦鑒定,未開展區域上的對比工作。2002年由四川省地質礦產勘查與開發局成都巖礦測試中心所完成的化學分析結果顯示:輝石巖、輝長巖體具有SiO2、MgO含量偏低,Ti O2、Al2O3、FeO+Fe2O3含量偏高的特征(表2-2),成分互為漸變,應屬同源巖漿分異-演化的結果。M/F比值為0.51~0.88,屬鐵質基性-超基性巖石系列(駱耀南等,2004)。
表2-2 石棉大河壩礦區基性超基性巖巖石化學分析結果表(w B/%)
輝石巖類巖石:SiO2含量為33.00%~43.14%、平均40.11%,屬正常輝石巖範圍;MgO含量為4.25%~9.09%,平均6.40%,遠低於模擬地幔巖(38.67%)的含量值;Fe2O3+FeO含量為(8.84%~15.78%)+(9.20%~17.31%)、平均為11.45%+10.91%,整體偏高;M/F值為0.22~0.57,平均0.42,明顯較低。
輝長巖類巖石:SiO2含量為45.52%~49.14%、平均47.55%;MgO含量為4.06%~6.49%、平均5.10%,略高於輝石巖類巖石含量值;Fe2O3+FeO含量為(3.08%~5.75%)+(7.93%~9.72%)、平均為4.84%+9.02%,略低於輝石巖類巖石含量值;M/F值為0.27~0.88,平均0.49,明顯較低。
上述兩類巖石具有SiO2、MgO含量偏低,Ti O2含量分別達15%~20%左右(與巖體本身具較高的Ti礦化程度有關),FeO+Fe2O3含量偏高的特征,成分互為漸變,宏觀上呈韻律層交互變化,應屬同源巖漿分異-演化的結果。M/F值為0.49~0.42,屬鐵質基性-超基性巖石系列。
(2)巖石稀土元素特征
輝石類和輝長巖類樣品的稀土元素組成見表2-3。其中,輝石巖類巖石的∑REE(Y除外)為(39.78~41.76)×10-6,平均為40.77×10-6;高出球粒隕石(∑REE為3.292×10-6)含量值10余倍以上;輝長巖類巖石的∑REE(Y除外)為(29.54~117.99)×10-6,平均67.19×10-6;總體高於輝石巖類巖石。兩類巖石總體具有較高的∑REE含量,具壹定程度的LREE富集特征,反映巖石的原始巖漿可能來源於富集地幔,與裂谷拉張構造環境的同類巖石具有壹定的相似性。
表2-3 石棉大河壩鉑礦基性-超基性巖REE豐度表 (wB/10-6)
在REE配分模式圖上(圖2-4),稀土配分形式總體近於壹致,含量總體相近,表明兩類巖石具有同源性質。配分曲線整體右傾但比較平緩,表明輕稀土元素具壹定的富集特征,反映巖石在侵位過程中經歷了壹定的稀土元素蒸餾及分異作用。模式圖上所有巖石均出現了Eu的正異常,顯示了其堆晶巖的成因特點。
表2-4 石棉大河壩鉑礦基性超基性巖微量元素豐度表 (wB/1O-6)
(3)巖石微量元素特征
大河壩鉑礦區基性-超基性巖的微量元素分析結果見表2-4,配分模式見圖2-5。由圖2-5可以看出,5件樣品的配分模式圖曲線形式基本吻合壹致,與前述巖石化學、REE所述特征基本壹致;表明兩類巖石具有同源性質。巖石中Ti元素含量相對較高,較球粒隕石富集了10~100倍以上,表明巖石本身富含Ti、V。
5.礦物學
對巖石中各類礦物的電子探針分析表明(表2-5):①主要礦物為輝石、閃石、鈉長石、綠簾石和綠泥石;②綠泥石的成分很相似,均可劃分到蠕綠泥石類;綠簾石的成分也較均壹;③磁鐵礦中均含Ti和V,應為釩鈦磁鐵礦;④ZL2-1薄片中含有石英和方解石,SM01和SM07兩個薄片中未分析到;⑤長石主要為鈉長石,有少量斜長石;⑥鈦鐵礦中Ti O2和FeO的含量有變化但均含少量Mn O2。
圖2-4 石棉大河壩礦床基性-超基性巖球粒隕石標準化模式圖
圖2-5 石棉大河壩礦床基性超基性巖的過渡元素配分模式圖
表2-5 石棉大河壩礦區基性-超基性巖中常見礦物的電子探針分析結果 (wB/%)
續表