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某铅锌矿段地质特征及成因探讨

2012-03-23王远航吕会梅

城市建设理论研究 2012年4期
关键词:矿床成因找矿标志铅锌矿

王远航 吕会梅

摘要:某区铅锌矿是我国重要的铅锌锗产地之一,为我国有色金属发展做出了重大贡献,是川滇黔鉛锌成矿区的大型富铅锌矿床的典型代表。本文在研究区域地质成矿背景和矿床特征的基础上,对矿床成因进行了分析,认为该矿床属构造控制的中低温热液矿床,并提出了几种找矿标志。

关键词:铅锌矿;矿床成因;找矿标志

Abstract: the district is China's important pb-zn deposits of germanium, one of China's nonferrous metal development for made great contributions in sichuan and yunnan guizhou province into the lead and zinc mine large rich pb-zn deposit typical delegate. Based on the study of regional geological background and deposit metallogenic characteristics of the foundation, on the genesis, this paper argues that the deposit of the structure control of low temperature) deposit, and puts forward several prospecting marks.

Keywords: lead-zinc mine; The genesis; Prospecting marks

中图分类号:O741+.2文献标识码:A 文章编号:

某铅锌矿床位于云南省兰坪县境内,是滇西兰坪县具代表性的铅锌矿床之一。地质局区调队完成了该区1/20万兰坪幅和维西幅区域地质调查工作,较全面地总结了地质特征,建立了该区区域地质构造格架、地层层序。矿区出露地层为白垩系上统南新组、下统景星组,侏罗系中统花开左组。矿体主要赋存于花开左组上段破碎泥质灰岩地层中。矿床类型为构造控制的中低温热液矿床。

1、区域地质背景

该矿区地处我国西南三江成矿带中段金顶铅锌多金属成矿聚集区的西部边缘,夹持于碧罗雪山—临沧澜沧江岛弧造山带和金沙江维西—哀牢山造山带之间。该区经历了多期次弧后张裂拗陷和造山期后前陆盆快速强烈沉降和喜马拉雅晚期强烈挤压走滑推覆,发育了多期次岩浆喷发、侵入,多期次构造变动和变质作用,从而构成了区内极其复杂的地质构造基础。(图1)在区内长期构造演化过程中,盆地深部多源含矿流体长期多次反复集聚在构造有利部位,形成了带内著名的金顶超大型金顶铅锌矿和金满、白羊厂、华昌山白秧坪等银、铜、铅、锌多金属矿床。盆地内地层主要为石炭纪、二叠纪、三叠纪火山岩、晚三叠世浅海相沉积、侏罗纪海陆交互相沉积,侏罗纪—白垩纪三角洲、河湖相高孔隙度的红色沉积。古近纪盆地发生挤压走滑而抬升沉积了一套湖相泥质含膏盐红色沉积。其演化大致可划分为石炭纪—三叠纪弧后盆张裂拗陷阶段,晚三叠世—侏罗纪、白垩纪拗陷充填,中侏罗世—白垩纪、古近纪前陆盆地拗陷堆积阶段和古近纪挤压一走滑推覆大规模成矿作用阶段。

图1 矿区大地构造位置示意图

该区地处特提斯—喜马拉雅构造域冈瓦纳大陆和古欧亚大陆结合带向南转弯部位,挤压褶皱强烈,深大断裂发育,构造线多呈北北西、南北及北东走向。主要有沘江同生断裂,澜沧江断裂,六米河断裂,金盏断裂。其中沘江同生断裂,澜沧江断裂是该区重要的导矿断裂。区内褶皱以浅表构造层宽缓褶皱为主。其构造形迹均定型于喜马拉雅早期。区内褶皱以北西向开阔褶皱为主组成之复式向斜和复式背斜构造,主要有十山神复式向斜、西里复式背斜、母子多山复式向斜和紫金山复式背斜,四个复式褶皱构造。

2、矿段地质特征

2.1 地层

矿段出露地层主要为白垩系上统南新组(K2n),其岩性上部为岩屑砂岩、粉砂质泥岩;下部为紫灰、紫红色石英砂岩、岩屑砂岩、粉砂岩、粉砂质泥岩夹石英质砾岩,泥质白云岩透镜体。白垩系下统景星组(K1j):其上段(K1j2)为紫红色石英粉砂岩,泥岩夹薄层细砂岩,厚220m;下段(K1j2)为紫红、灰白色薄~中层状石英砂岩、石英粉砂岩、泥岩,局部可见黑色灰质泥岩、水云母泥岩及钙质砾岩透镜体。侏罗系中统花开左组 (J2h):上段(J2h2)为灰、灰黄、灰绿、紫红等杂色粉砂质泥岩、泥岩、灰色厚层状灰岩、深灰色薄层状生物碎屑灰岩,局部具铜、银、铅、锌、矿化;下段 (J2h1)下部为灰、紫灰色细砂岩、紫红色粉砂岩,上部为紫红色薄层状岩屑细砂岩、粉砂岩、泥岩。紫红色岩屑砂岩、粉砂岩、粉砂质泥岩;底部为灰白色石英砂岩。

2.2 构造

矿区主导构造呈北西—南东向展布,北西段断面倾向南或南西,倾角50~80°南东段向北或北东向倾斜,具有明显的枢纽特征。其形成的破碎带宽1~15m,破碎带内断层角砾岩、断层泥、矿化蚀变脉体发育,为区内主要导矿和容矿构造。矿体即赋存于该破碎带内。

2.3 变质作用和围岩蚀变

该区变质作用主要为动力变质作用,主要表现在断裂形成的破碎带,在构造作用产生的强应力作用影响下,使原来岩石及组成矿物发生变形,碎裂而形成构造角砾岩、碎裂岩、断层泥等。在破碎带内岩石的重结晶作用及压碎结构极为明显。此矿段热液蚀变作用并不强烈,主要为低温成因,重晶石化、方解石化、硅化、白云石化、天青石化普遍发育,但不强烈。砂岩中,石英颗粒偶见次生增展现象,长石颗粒也偶见高岭石化、绿泥石化。该区成矿围岩主要有灰岩和石英砂岩,次为硅质岩及粉砂质泥岩,成矿围岩不同,围岩蚀变及褪色现象亦有差异。

2.4 地球化学特征

化探工作圈出矿区Pb、Zn、Cu、Ag、As、Hg、Ab等组合异常(图2),为一中低温元素异常,呈圆状、椭圆状沿断裂及断裂交切部位分布,其中Pb异常面积最大为2.75km2,平均含量505.65×10-6,极大值为4000×10-6;Zn 异常面积为1.50 km2,平均含量1613×10-6,极大值为6000×10-6;Cu 异常面积为0.8 km2,平均含量88×10-6,极大值为125×10-6;Ag异常面积为0.60km2,平均含量3.18×10-6,极大值为10×10-6。Ag在Pb异常中有两个浓集中心,分别与KT1、KT2矿体相对应。Cu、Sb异常仅在构造交切部位上有分布,Sb异常极大值为450×10-6。

图2 铅锌矿Cu、Zn、Pb、Ag 综合异常图

3、矿床地质特征

3.1 矿体特征

该矿段已控制两个矿体:KT1长610m,延深600m,矿体规模为中型;KT2长2578m,延深296m,矿体规模为大型。区内矿(化)体产于侏罗纪地层中,矿化沿不同方向的次级构造破碎带及层间破碎带分布。

KT1 矿体产于花开左组上段,走向近南北向,倾向2600~290°,倾角360~54°。矿体控制最大延深600m,平均厚3.56m。矿体分布于层间破碎带F26 中,呈似层状、大透镜体状产出。矿体有用组分Pb平均品位3.51%,品位变化系数为63.40%,矿化较连续,品位变化曲线呈较缓的锯齿波形;Zn 平均品位2.66%,品位变化系数82.12%,品位变化曲线呈较陡的正弦波形,偶见较大的尖峰值。矿体有用伴生组分Ag平均品位 82.85g/t。矿体连续性和完整性较好,未见后期断裂构造破坏错位现象。KT2 矿体也产于花开左组上段,呈北西—南东向展布,倾向1200~188°,倾角5300~80°。矿体产于层间破碎带F14 中,含矿岩石为灰白色、浅灰色,压碎、充填交代结构之粉晶—泥晶灰岩及生物碎屑粉晶—泥晶灰岩,岩石褪色及重结晶现象明显。矿体有用组分Pb平均品位5.29%,品位变化系数113.94%;Zn平均品位6.32%,品位变化系数127.74%;铅、锌矿化均较连续,品位变化曲线基本重叠吻合,偶见较大的尖峰值。有用伴生组分Ag平均品位153.06g/t。矿体受断裂控制,以层状、似层状及大脉状为主,次为大透镜状,矿体连续性和完整性较好,矿体内未见岩脉穿插和后期构造破坏矿体现象。

3.2 矿石特征

矿石以硫化物灰岩型和层间破碎角砾型为主,含铅矿砂岩型次之。脉石矿物以方解石、石英为主。组成矿物呈浸染状分布于岩石或脉体的基质中,依其含量有星散状、稀疏状、中等和稠密浸染状构造。呈它形—半自形粒状、自形粒状和碎裂状结构。主要金属矿物有黄铁矿、方铅矿、闪锌矿、脆硫锑铅矿、硫砷铜矿、黝铜矿、辉锑矿等。脉石矿物有方解石和石英。主要矿石类型为含单斜脆硫锑铅矿、闪锌矿硫化物型矿石,矿石的造岩组分主要为SiO2,其次为CaO、MgO、Fe2O3、Al2O3、K2O和硫等,SiO2和CaO含量高为本区硫化物矿石之特点。矿石中主要回收对象是Pb、Zn,有综合回收价值的元素是Ag,主要有害元素为砷。

4、矿床成因与控矿因素

4.1 矿床成因

多期次弧后张裂拗陷和造山期后前陆盆快速强烈沉降和喜马拉雅晚期强烈挤压走滑推覆两次重要构造活动,为含矿热流体创造了良好的通道和容矿场所,随之而来的热液蚀变更有利于金属物质的活化、迁移和富集。矿体的直接围岩主要为泥晶灰岩及石英砂岩,化学性质活泼,对金属粒子的吸附力极强,有利于矿体的形成。矿石矿物及共生组合均显示该矿床为中—低温热液矿物。经对矿区重晶石和方解石流体测试,结果显示成矿流体性质以MgCl2-NaCl-H2O 三元体系为主,方解石则以二元体系NaCl-H2O形态存在;成矿均一温度在120°C~240°C 之间变化,两期成矿温度分别在150oC 和210oC 左右。成矿盐度在4.9~20.80wt%NaCl 之间变化;压力(P)在350~400×105Pa—445~660×105Pa 之间变化。其形成深度(H)应在1.03~2.2km。根据上述特征分析,矿床成因应属中~低温热液铅、锌多金属矿床。

3.2 控矿因素

矿床成因的导矿构造,主要为里咪断裂和瞎眼山断裂。其后形成的北西~南东向次级断裂及层间破碎带即为本区容矿构造,此组断裂具有扭压→扭张的活动特点。

综上,该区铅锌多金属矿床属中低温热液构造控制型矿床。

5、找矿标志

⑴ 构造标志:由主干断裂派生的次级北西—南东向断裂形成的破碎带及向西倾斜的层间破碎带是矿体赋存的有利空间。

⑵ 地层标志:中生界侏罗系中统花开左组地层中的断裂破碎带及层间破碎带是特别应该注意的地带。

⑶ 岩性标志:在构造及层位的前提下,灰岩、白云岩、砂岩等岩石组成的构造角砾岩及碎裂岩是主要岩性标志。

⑷ 化探异常标志:区域化探成果圈出的铜、铅、锌、银元素综合异常,反映了成礦元素的分布特征,而异常浓集中心多数与已知的各矿床吻合。根据化探成果所圈定的异常以及异常覆盖的地质背景,是寻找矿化体及矿体的指导依据。

⑸ 矿化蚀变标志:地表的黄铁矿化、褐铁矿化、铅黄、水锌矿化是寻找铅、锌的直接标志,岩石的硅化、方解石化、碳酸盐化、重晶石化、萤石化,碎裂岩化是本区找矿的间接标志。

6、结语

本文对矿床热液成因的综述,数据充分,论述有据,为相关工程工作人员提供了有效的参考价值,也体现了其重要意义,更多相关的地质探讨,有待于进一步总结和探索经验。

参考文献:

[1] 云南省地矿局云南省区域地质志[R]. 1990.

[2] 朱淑桢, 冉启胜, 徐恒, 张苗红. 卡拉曼宿镍矿区红土型镍矿地质特征及成因探讨[J].西部探矿工程, 2010, (04)

[3] 王育良,苏会平,张凯,李革委.西藏谢通门县德新铅锌矿地质特征及找矿标志[J].陕西地质,2010,(02) [4] 成春波.某铅锌矿矿化特征及找矿标志[J].中小企业管理与科技(下旬刊),2009,(08)[5] 黎省平.甘肃秦家园铅锌矿成矿地质特征及成因探讨[J]. 甘肃科技,2011,(08)

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