田应贵 孟开田 侯勇
摘 要:剌竹坪锌多金属矿是近年来新发现的锌多金属矿床,羊场背斜为该矿的形成提供了有利的构造背景,而矿体的分布和产出形态严格受断裂构造控制。通过对控矿条件的研究,指出该区羊场背斜的轴部及倾伏端附近的近南北向断裂破碎带为其找矿的有利部位。
关键词:锌多金属矿;控矿因素;找矿方向
滇东北地区是我国重要的铅锌矿产区。镇雄县剌竹坪锌多金属矿位于镇雄县城北西西方向约45km,羊场背斜西段北翼。在羊场背斜西段有多处铅锌矿点分布,但一直未取得较大的找矿突破。近年来,随着勘查工作的展开,该区找到可供开采的小型矿床,引起了业界的关注。通过对前人资料的综合研究,结合笔者的工作实践,试对该矿控矿因素和找矿方向进行探讨。
1 区域地质背景
滇东台褶带基底为中元古界昆阳群,为一套浅海陆棚-滨海/潮坪沉积的类复理石-碳酸盐建造;其上盖层震旦系为滨、浅海相碳酸盐岩夹碎屑岩,古生界为海相碎屑岩夹碳酸盐岩及玄武岩,中下三叠系为三角州-滨海相碎屑岩夹碳酸盐岩沉积组合,上三叠统为陆相含煤砂泥岩沉积组合,侏罗系为一套滨、浅湖相干旱盆地之含膏盐红色砂泥岩沉积组合。盖层总厚在万米以上,显示长期坳陷的沉积特征。其中上震旦-下寒武统灯影组、中上寒武统娄山关组、中上奥陶统十字铺-宝塔组、上泥盆统宰格组、一打得组、下石炭统摆佐组、下二叠统阳新组为区域铅锌矿赋矿层位。本区岩浆活动不强烈,仅有中晚二叠世基性岩浆喷溢而形成的玄武岩分布,但该期岩浆活动分布较广,富含成矿流体,既为本区铅锌矿富集成矿提供了热源,也提供了成矿物质来源。
2 矿床地质
图1 刺竹坪锌多金属矿区域地质简图
2.1 地層
矿区出露地层主要为中上寒武统-下奥陶统娄山关组上段、下奥陶统湄潭组、下中奥陶统十字铺组、中上奥陶统宝塔组、上奥陶统-下志留统龙马溪组及第四系,在其外围有泥盆系及二叠系地层分布。其中娄山关组上段第二层为本区主要的含矿地层,为一套灰-深灰色薄-中厚层状白云岩、结晶白云岩夹泥质白云岩;与其上覆湄潭组呈平行不整合接触。湄潭组以页岩为主,形成遮挡层。
2.2 构造
以褶皱构造为主,同时断裂构造较发育(图2)。
(1)褶皱:羊场背斜轴呈近东西向延伸,全长34km以上,背斜核部最老地层为下寒武统金顶山组,翼部地层为寒武系-三叠系地层,两翼基本对称,具有顶平翼陡即箱状褶皱的特征;在矿区附近倾角一般在5°-15°之间。在西段倾伏方向有波状起伏,形成多个走向北北西向的次级背斜、向斜,在背斜轴部及倾伏端附近有断裂部位易富集成矿。
(2)断层:矿区断裂构造较发育,主要有北西向、近南北向两组。北西向断层主要有F1、F2、F6、F7、F13、F14等压性断层;近南北向断层主要有F3、F4、F5等,主要为张性小断层,地层位移很小,为区内锌矿体赋存断裂。主要断裂特征如下:
F1断层:位于矿区中部,断层线总体走向走向320-330°,断层规模较大,矿区附近可见长度1.7km以上。断层倾向230°-240°,倾角65°。断距大于100m,西盘下降,湄潭组上部砂页岩与娄山关组上段第二层白云岩接触,为正断层。断层破碎带明显,宽3-10m左右,为断层泥夹灰岩、砂岩构造透镜体,黄铁矿化明显。本矿区锌矿体基本在该断层东侧,该断层西侧锌矿化较弱,具有屏蔽含矿热液上升的性质。
F4断层:位于矿区中部,F1断层东侧,断层线总体走向350°-10°,矿区内可见长度1.0km左右。断层面倾向东,倾角70-85°,为一张性小断层。断层破碎带宽0.5-1m左右,地表为褐铁矿、泥质充填,坑道中为黄铁闪锌矿白云岩屑构造角砾岩。Ⅰ3号矿体即赋存于该断层中。
F5断层:位于矿区中部,F4断层东侧,断层线总体走向350°-20°,矿区内可见长度1.0km左右。断层面波状起伏,倾向时东时西,倾角57°-80°,为一张性小断层。断层破碎带宽0.5-1m左右,地表为褐铁矿、泥质充填,坑道中为黄铁闪锌矿白云岩屑构造角砾岩。Ⅰ1号主矿体即赋存于该断层中。
2.3 矿体特征
刺竹坪锌矿区的锌矿赋存于近南北向的张性断层破碎带中,含矿围岩为娄山关组白云岩、结晶白云岩及泥质白云岩,近矿围岩方解石化、黄铁矿化及硅化明显。矿(化)体呈脉状陡倾斜产出,多数矿体中间为厚5-20cm的致密块状矿石,向两侧为星点浸染状、细脉浸染状矿石,矿体与围岩界线呈渐变过渡关系。矿(化)体长数十米至400m左右,一般厚0.4-1.8m,倾向延深数十米至百余米。矿体沿张性断裂产出,部分矿体倾向时东时西,总体向东倾,剖面上和平面上均具“S”型形态特征,矿(化)体倾角较陡,一般57°-87°,多在70°以上。
2.4 矿石质量
本矿区内的锌矿石矿物成分简单,矿石矿物主要为闪锌矿,次为黄铁矿,地表及局部地带有菱锌矿、褐铁铁及方铅矿,基本为锌矿石。脉石矿物为白云石、石英和方解石等。主要有用组分锌含量在1.78-27.75%之间,矿床平均品位Zn6.33%。此外,通过化学分析表明矿石中金、银、锗含量较高,大部分已达到综合评价指标,其中银、锗与闪锌矿品位成正相关关系(表1)。矿石结构主要为自形~半自形粒状结构,少量残余结构、他形粒状结构。矿石构造主要有浸染状、角砾状、网脉状及块状构造。
表1 剌竹坪矿石伴生有用组分化学分析结果表
3 控矿因素
3.1 地层与岩性
矿体赋存于娄山关组结晶白云岩、强蚀变白云岩中,在结晶白云岩岩中铅锌矿化强烈,泥质白云岩中相对较弱,而上覆湄潭组细碎屑岩则形成遮挡层,表明铅锌成矿受地层及岩性的控制。
3.2 构造
矿床严格受构造控制。从区域上看,近东西向的羊场背斜控制了铅矿成矿带的展布,区内铅锌矿均分布于羊场背斜西段的倾伏端及次级褶皱上。矿区内北北西向的压性断裂则为铅锌矿形成的屏蔽层,矿体基本赋存于压性断裂下盘,而上盘很少有铅锌矿体分布。而矿区内近南北向的张性断裂构造则控制了矿体的产状,矿体的产状与近南北向张性断裂构造产状基本一致,近南北向张性断裂为区内矿床的含矿构造。
3.3 岩浆岩
滇东北地区广泛分布的海西期峨嵋山玄武岩与铅锌矿床的分布在空间上一致。据柳贺昌等研究,认为海西期峨眉山玄武岩浆为滇东北地区铅锌矿的主要矿源层,为铅锌矿的富集成矿提供了热源和物质来源。本区峨眉山玄武岩微量元素含量与地区平均值相比較,Fe、Co、Ni、Cu、Ti、Cd、Zn等元素含量偏高,B、K、Si、Li等元素含量偏低,而Zn含量(平均值为120.91×10-6)既高于本地区平均值(94.49×10-6)、亦高于地壳丰度(94×10-6,黎彤.1976)。较高的含锌元素丰度,为该地区锌的富集,提供了大量成矿物质来源。
4 找矿方向
根据1/20万镇雄幅水系沉积物地球化学测量成果,剌竹坪出现Pb-Zn-Ag-Cd水系沉积物元素组合异常,铅最高值151.8ppm,锌最高值728ppm,银最高值0.3ppm,镉最高值2.3ppm,元素异常套合性好(图1)。
综合矿床地质特征和地质控矿因素,本区锌多金属矿床具明显的构造控矿和岩性控矿特征,其深部及外围具有较好的找矿前景。因此,本矿区找矿工作应加强地、物、化的综合研究,以构造控矿理论为指导,从以下方向加强找矿工作:
(1)湄潭组细碎屑岩遮挡层之下的中上寒统娄山关组白云岩中的近南北向张性断裂是有利的找矿靶区。
(2)矿区地表可见氧化矿的露头,其下坑道中发现多条硫化矿脉,且矿脉倾角较陡。因此,矿体深部应具有很较的找矿潜力。
(3)剌竹坪矿区深部及外围,经初步踏勘,发现多处矿化露头,该区工作程度较低,化探异常组合较好,成矿条件有利,是重点的找矿远景区。
文章在编写过程中,得到了云南省地勘局区调队胡长寿、昆明理工大学范柱国老师等的指导和帮助,在此致以深切的谢意!
参考文献
[1]云南地矿局区域地质调查队.云南省区域地质志[M].北京:地质出版社,1990.
[2]周伟家等.云南建水荒田铅锌矿控矿因素[J].云南地质,2010(1).
[3]柳贺昌、林文达.滇东北铅锌银矿床规律研究[M].云南大学出版社,1999.
[4]尚卫等.彝良洛泽河黄铁矿型铅锌矿[J].云南地质,2006(3).
[5]云南省地矿局区域地质调查队,1∶20万镇雄幅区域地质调查报告,1976.
[6]云南省地勘局地球物理地球化学勘查队,1∶20万镇雄幅地球化学图说明书,1998.
第一作者简介:田应贵(1971-),男,工程硕士,高级工程师,从事区域地质调查及矿产地质研究。