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河北省涞源县南赵庄铅锌矿床地质特征认识及找矿标志

2015-03-26葛子凡周勇卢鸿鹏

地球 2015年3期
关键词:矽卡岩铅锌矿热液

葛子凡 周勇 卢鸿鹏

[摘要]涞源县南赵庄铅锌矿床位于太行山北段,为接触交代(矽卡岩)型矿床,分布于区内寒武系碳酸盐岩顶垂体与斑状石英二长岩接触带附近,矿体分布受接触带构造控制。本文在总结论述其成矿地质条件、矿床地质特征的基础上,对其成矿规律和找矿标志进行了简单认识和探讨,以期促进下一步找矿工作的开展。

[关键词]铅锌矿床 地质特征 找矿标志

[中图分类号] P624 [文献码] B [文章编号] 1000-405X(2015)-3-44-2

南赵庄铅锌矿床位于太行山北段,山西断隆与燕山台褶带两个Ⅱ级大地构造单元过渡部位,乌龙沟~上黄旗深断裂带旁侧,王安镇杂岩体内,浮图峪~鲍家路火山断陷盆地边缘。

1矿区地质

1.1地层

矿区出露地层主要为寒武系中上统灰岩、奥陶系冶里组碳酸盐岩、侏罗系髫髻山组、张家口组火山岩和第四系冲积、坡积物。其中寒武系中上统、奥陶系冶里组碳酸盐岩呈顶垂体状,沿北北东向展布,矽卡岩化发育,是主要赋矿围岩。

1.2构造

区内断裂构造发育,断层断距较小,两侧岩层均能对应,对矿体破坏较弱,区内 NNE向是主干构造,

主要形成于燕山期,该断层构造及层间裂隙十分发育,并显示多次活动的特点,不仅对围岩蚀变及矿化有一定的控制作用,而且也控制成矿后的脉岩分布。

1.3岩浆岩

区内中酸性岩浆岩十分发育,主要为二长岩类。岩石化学成分除黑云母石英闪长岩外,其他岩性间差异不大,均属正常系列、SiO2过饱和或弱过饱和适度富碱及富碱的岩石。以岩体的穿插与包裹关系确定其侵入先后次序为:黑云母石英闪长岩—斑状石英正长岩—斑状石英二长岩—中粒石英二长岩。

脉岩类主要为酸性岩脉及中性岩脉。酸性岩脉主要有花岗闪长岩、二长斑岩脉、石英斑岩脉;中性岩脉数量多且分布广,共有六种:蚀变闪长玢岩、闪长玢岩、细晶闪长岩、辉石正长闪长玢岩、辉石闪长玢岩。脉岩走向一般呈北北东,倾向南东,倾角20°~70°者居多,长一般200~500m,较长者达千米,宽0.5~3米,辉石正长闪长玢岩宽达5~10米。产状受围岩构造裂隙控制,有分枝、复合、膨缩、转向等,总体来说产状较为稳定。

1.4围岩蚀变特征及矿化作用

受侵入岩影响,区内围岩广泛发育热液蚀变,主要为矽卡岩化,其次为矽卡岩成矿期后的脉状热液蚀变。其中矽卡岩化蚀变强烈、类型多,主要类型为镁质矽卡岩和钙质矽卡岩。

镁质矽卡岩:分布广泛,全区皆见,但强度不大,蚀变矿物为镁橄榄石、粒硅镁石、金云母、磁铁矿等。

钙质矽卡岩:主要沿接触带构造发育,分布于矿区中部,形成于镁质矽卡岩之后,规模巨大,由近接触带连续发育向上渐变为网脉状,包裹分割围岩或呈脉状、枝状插入围岩,按形成时期又分为早钙矽卡岩、晚钙矽卡岩。其中早钙矽卡岩沿构造接触带分布,成分简单,主要是由石榴石及辉石组成的石榴石矽卡岩、辉石~石榴石矽卡岩、辉石矽卡岩,由接触带至远接触带辉石含量总体增多。蚀变矿物主要为镜铁矿,铅锌矿物很少,一般不含铅锌工业矿体。晚钙矽卡岩大体分布在早钙矽卡岩的外侧,主要为纤闪石~透闪石、黑柱石,多迭加于辉石~石榴石及辉石矽卡岩之上,交代辉石形成纤闪石(透闪石)~石榴石矽卡岩、黑柱石、纤闪石矽卡岩及纤闪石透闪石矽卡岩等。纤闪石交代辉石普遍,黑柱石可见与闪锌矿紧密连生。蚀变矿物主要为镜铁矿、铅锌矿,富集处即构成铅锌工业矿体。岩石常叠加石英~硫化物期含矿热液蚀变,主要为绿泥石化、硅化、碳酸盐化、蛇纹石化、滑石化等。

矽卡岩成矿期后脉状热液蚀变:主要见于火山岩及岩体中,沿断裂呈脉状产出,厚度0.1米至数米,长数十至百米,大部分叠加于矽卡岩之上。蚀变类型主要为硅化、绢云母化,矿化主要为黄铁矿化、铅锌矿化,偶见黄铜矿化,矿化强烈时形成铅锌矿体。由脉中心向两侧原岩依次为:中心为灰白色、白色硅化带或石英脉,其所含闪锌矿均为灰黑色;向外为灰白、淡绿色绢云母化带;外侧渐变为原岩带。

本矿床的成矿作用即由热液蚀变作用形成,矽卡岩化及矿化普遍具有一定的分带性,根据产出部位,由岩体接触带向外分为三个带:①接触带为矽卡岩~镜铁矿化带。②近接触带为热液矽卡岩带~铅锌矿化带。③远接触带为大理岩带、大理岩化灰岩~白云质灰岩带。铅锌矿体主要分布于矽卡岩与大理岩接触过渡带。露头规模上脉状矽卡岩化及矿化也常与宏观上分带表现相近,脉状矽卡岩的核部或近接触带为石榴石矽卡岩,边部或远接触带渐变为透辉石石榴矽卡岩、透辉石矽卡岩,交代作用强烈。

2矿床地质

2.1矿床特征

矿床受接触带构造控制,产于近接触带矽卡岩中,分布于矿区中部。区内矿床总体走向NNE,倾向NWW,倾角40°-68°。矿体展布与侵入体和围岩的接触面、层理面产状总体一致,矿体形态不规则,呈脉状、枝杈状、似层状、透镜状,矿体沿走向长600m,沿倾向延深630m。

区内规模较大矿体为No.8矿体:分布于40-50勘探线之间,矿体长度400m,沿倾向斜深460m,厚0.50~45.32m,平均厚度19.96m,厚度变化系数为86%,厚度较稳定。矿体赋存标高556~880m,形态呈透镜状,向南北两侧及深部有分枝现象。总体倾向301°,倾角42°~75°,平均43°。铅锌平均品位分别为0.56—3.02%,品位变化系数分别为46%、63%,有用组分分布均匀。空间上矿体品位变化规律不明显。

2.2矿石质量

矿石主要有用组份为锌、铅,以锌为主,Pb平均品位0.60%,Zn平均品位2.47%。矿石中金属矿物主要为镜铁矿、闪锌矿、方铅矿,次要矿物为穆磁铁矿、黄铁矿、黄铜矿,非金属矿物主要为透辉石、石榴石、石英、纤闪石、绿泥石、方解石,其次为透闪石、黑柱石等。

矿石以他形半自形粒状结构为主,其他见有交代残余结构、熔蚀结构,闪锌矿呈半自形或它形不规则粒状;矿石构造有环带状构造、浸染状构造、细脉状构造、脉状构造。

2.3矿床成因类型

矿床产生在斑状石英二长岩和碳酸盐岩接触带附近,矿体分布受接触带构造控制。沿接触带构造围岩矽卡岩化强烈,矽卡岩矿物种类繁多,具有典型的矽卡岩矿物组合和独特的交代成矿方式,在空间上大致具不规则的带状分布;金属矿化也具有明显的分带性,镜铁矿主要分布在矽卡岩中,铅锌矿化则主要分布在矽卡岩外侧与大理岩过渡带附近,矿化最有利的围岩为透辉石~石榴石矽卡岩、透辉石矽卡岩及矽卡岩化大理岩。

矿床与热液交代作用有密切成因联系。在矽卡岩化作用早期(靠近岩体的接触带附近)高温条件下以超临界流体的交代作用为主,大部分物质来自彼此接触的两类岩石,主要形成硅酸盐矿物;而晚期(远离接触带)温度较低的条件下以水为主的热液交代作用为主,热液中带来不同来源的物质加入,对形成金属矿床具有重要意义。岩浆岩、矽卡岩、矿体三者系同一岩浆~围岩系统演化过程的不同阶段、不同空间位置的产物。

通过对矿区地层、构造、岩浆岩以及矿化蚀变特征的研究,本矿床成因分类划分为接触交代(矽卡岩)矿床。除接触交代矿床外,二长岩体内有沿断裂热液蚀变形成的脉状铅锌矿,区内本类型较少,仅见一个矿体(No.67)。

3找矿标志

地层、岩性标志:区内斑状石英二长岩和碳酸盐岩是矽卡岩型矿床形成的前提条件,斑状石英二长岩和碳酸盐岩存在地段可作为铅锌矿找矿标志之一。

蚀变标志:大面积分布的矽卡岩是找矿的直接标志,矽卡岩与大理岩过渡带附近是寻找铅锌矿的有利地段。

构造标志:接触带构造宏观上控制了矿体的分布,接触带构造为本类型矿床重要的找矿标志。

地球化学异常标志:水系沉积物及重砂异常区与本矿区吻合,化探成果所圈定的异常可作为寻找矿体的间接找矿标志。

参考文献

[1]河北省涞源县南赵庄铅锌矿初步勘探报告.河北:河北省地质局第二地质大队,1963.

[2]河北省涞源县南赵庄铅锌矿深部及外围普查阶段性地质报告(2010~2012年). 河北:河北省保定地质工程勘查院,2012.

[3]河北省太行山中-北段一比五万区调片区总结说明书。河北:河北省地质矿产勘查开发局, 2002.

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