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(1.长江工程职业技术学院,武汉 430212;2.中国有色金属工业昆明勘察设计研究院,昆明 650051)
岩脚—牛倮河铅锌矿矿床成因及找矿标志
范大明1,王志成1,余璨2
(1.长江工程职业技术学院,武汉 430212;2.中国有色金属工业昆明勘察设计研究院,昆明 650051)
为进一步查明岩脚—牛倮河铅锌矿床成因类型,结合区域成矿背景,深入分析了矿床地质特征、矿石矿组合特征及围岩蚀变特征,同时对控矿构造特征进行总结,结果表明:I1、I3及I4矿体赋存于下白垩统景星组地层内,I15、I16矿体则赋存于中侏罗统和平乡组,含矿岩性均以石英砂岩及泥质砂岩为主;有用矿物以方铅矿、闪锌矿及黄铁矿为主,多呈细脉、细网脉状及团块状产出,表现出典型的后期叠加特征;矿化(体)受构造控制作用明显,NE向的F10及近SN向的F4、F5为含矿断层,近EW向的断层与褶皱则共同控制着矿体产状;矿床受早期沉积成矿作用及多期次构造作用的叠加改造,属沉积-改造型多金属矿床,地层岩性、构造及围岩蚀变等是有利的找矿标志。
地质特征;矿床成因;构造控矿;找矿标志
岩脚—铅锌矿床为滇南江城县康平乡及勐烈镇所辖,大地构造位置位于普洱—江城凹陷盆地内,总体隶属于唐古拉—三江地槽褶皱系兰坪—思茅中生代凹陷盆地的南缘,区内经历了多期次的构造运动致使构造格局特殊,是挟持于同生断裂中边江断裂及李仙江断裂之间的典型构造控矿型矿床[1-3]。矿床自上世纪60年代发现以来,前人做了大量地质勘查工作,目前查明矿床规模已达中型,部分学者亦对矿床地质特征等进行总结,但总体研究程度普遍较低,矿床成因方面存在较大分歧[4-5]。在野外地质调查的基础上,对矿床矿化特征进行总结,厘定了影响矿化(体)富化的影响因素,对矿床成因进行分析,并提出找矿有利部位。
矿床位于新生代沉积区,发育一套与基底构造方向一致的三叠纪—第三纪海陆交互的膏盐建造。区内构造格局复杂,矿床总体处坡脚—过克梁子背斜西翼,东、西、北三面被断层所限而中部被三条横断层切割:在背斜南段,大致平行轴向在核部两侧发育两条纵断层往北归并未一条走向一致的那扫—过克梁子逆断层,而规模更大的么卜寨—四运河横断层组、那沙箐—断家寨断层及小庙丫口—腊户新寨断层则分布于背斜的北部地段,同时发育次级褶皱、断裂发育,为区内矿床的形成提供了有利运移通道及空间。总体上,矿区展布于思茅—兰坪盆地中部兰坪—云龙—景谷—江城一带,成矿带上发育了Pb、Zn、Cu、Ag及膏盐等多个矿种(床)。
受区域变质作用的影响, 片岩、片麻岩、大理岩、板岩及混合岩等共同构成了苍山群和松山群地层内的变质岩系。此外,区内早期形成的岩体(石)经历了多期次、多类型的变质作用,除燕山期及海西期内发育的热动力变质作用,还经历了晋宁期的区域变质作用,因此多具有轻微的变质,最终构成岩性成分复杂、岩体结构多样的“布羌型”变质带[5]。
2.1 矿区地层矿区主要出露上二叠统龙潭组(P1l)、中侏罗统和平乡组(J2h)、上侏罗坝注路组(J3b)、下白垩统景星组(K1j)及乌沙河组(K1w),其中景星组地层贯穿整区,由四个沉积旋回组成。根据岩性、岩相的特征分析,矿区内砂岩—粉砂岩—泥岩构成了矿区各个旋回内的特殊岩性组合,初始的还原沉积环境逐渐转变成为对成矿有利的氧化沉积环境:第一旋回由K1j1-1和K1j1-2组成,岩性主要以粉砂岩、泥质粉砂岩、粉砂质泥岩组成, K1j1-1种节理、裂隙及劈理发育,沿构造破碎带褐铁矿化、泥化发育,多伴有铅锌矿化、铜矿化,是矿区的主要含矿层位;K1j1-2中挤压褶皱特征显著,是较好的屏蔽层和隔水层,矿化较发育,是矿区内次要含矿层位;第二旋回由K1j1-3和K1j1-4组成,主要岩性分别为石英砂岩及含钙质泥砂岩,与上覆岩性段整合接触;第三旋回由K1j1-5和K1j1-6组成,K1j1-6是较好的屏蔽层和隔水层,其下具有较好的找矿前景;K1j1-7构成了第四旋回,其上覆层为乌沙河组(K1w)红色泥砂岩建造。
图1岩脚-牛倮河铅锌矿区地质简图
1-乌沙河组;2-景星组第七岩性段;3-景星组第六岩性段;4-景星组第五岩性段;5-景星组第四岩性段;6-景星组第三岩性段;7-景星组第二岩性段;8-景星组第一岩性段;9-和平乡组;10-断层及编号;11-矿体;12-勘探线及编号
2.2 矿区构造
受区域构造的影响,矿区内次级褶皱、断裂发育,次级褶皱主要见于马厂后山以东的矿区,分别发育1号区挠曲和3号区挠曲。断层构造可分为NW向、NE向、近SN向及近EW向四组:F1、F2、F3及F6断层均为正断层,走向呈NW向,其中褐铁矿化、铅锌矿化主要发育于F2及F6的断层破碎带中,尽管断层规模不大,但破碎带内节理、劈理化的发育为矿化形成提供了有利条件;NE向的断层组包含F10断层及F11断层,F10规模较大而贯穿整个矿区,破碎带规模也较大(20~100m),致使其旁侧的景星组地层内发育大量的裂隙、褶曲,为细脉、细网脉方铅矿的产出提供有利的赋存条件;近SN向的F4及F5为主要的控矿断裂,分别位于白垩统景星组地层中及矿区中部,除断层破碎带内发育细脉状、网脉-浸染状的铅锌矿化外,其旁侧地层内形成的层间裂隙及节理和劈理化带内亦发育微弱矿化,同时切错了1、2、4号矿体;近EW向的F8、F9断裂为重要的含矿/控矿构造,断层两侧的浅色石英砂岩及平行的劈理化带分别控制着铅锌矿化及褐铁矿化的产出。
2.3 围岩蚀变
矿区内主要矿化地层为下白垩统景星组下段(K1j1-1),矿化(体)的围岩主要为白垩统景星组中段(K1j1-2)及中侏罗统和平乡组(J2h),以浅灰~灰色、紫红色砂岩、泥岩为主,局部为石英砂岩,夹石亦以石英砂岩、粉砂岩及泥岩为主,围岩蚀变即是矿化不均匀的产物。总体上,区内围岩蚀变较弱,发育方解石化、硅化、黄铁矿化及褐铁矿化、泥化等,矿床内矿化主要受控于硅化、黄铁矿化及褐铁矿化。
3.1 含矿层特征
矿床内矿体主要赋存于白垩统景星组下段(K1j1)地层构造发育地段,含矿岩石主要为:灰色、黄白色中—细粒块状石英砂岩内发育星点状、脉状、网脉状金属硫化矿物,矿化沿岩石层理及裂隙面分布;灰白、浅灰白色细砂岩主要由长石、石英、云母及金属硫化物组成,矿化呈星点状、细脉状及浸染状沿层理及裂隙面分布;灰色、浅灰色碎裂细粒石英砂岩发育细粒状—碎裂状结构构造,由石英、长石、云母及金属硫化物组成,碎裂岩块呈棱角状,由破碎岩粉、细粉砂岩呈混合式胶结,矿化成细网脉状、浸染状沿岩石层理及裂隙面充填。
3.2 矿体特征
矿床内矿体主要沿纵向及横向上呈陡倾、网脉状产出(图1),由近地表至深部逐渐变薄,共圈定出I1、I3、I4、I15及I16共5支主矿体:景星组下段(K1j1)作为I1、I3、I4矿体的赋矿层位,含矿岩石由浅紫、紫色交互区域的泥质粉砂岩及细—中粒的石英砂岩组成,矿体呈主要受控于F8~F10断层呈脉状及陡倾状产出;I15及I16矿体则产于和平乡组(J2h)中灰色、深灰色泥质粉砂岩、灰色细砂岩及浅紫色、紫色交互地段的泥质粉砂岩中,均呈NW向往南东向延伸,受断层影响较小,其中I15为矿区内规模最大矿体,占据矿床资源总量的55%(表1)。
3.3 矿石矿物特征
含矿石英砂岩构成了矿床的矿石,少量矿化则由含铅的粉砂岩及含砾砂岩构成,金属矿物以方铅矿、闪锌矿、黄铁矿及白铁矿为主,少量黄铜矿、辉铜矿、磁黄铁矿及自然银,脉石矿物以石英、泥质及方解石为主,白云石、黏土等次之。
图2岩脚-牛倮河矿区10号勘探线剖面图
表1 岩脚-牛倮河铅锌矿床矿体特征
矿床内矿石的组构特征大致相近,裂隙内多充填细脉状的方铅矿等主要金属矿物,而在裂隙的交汇部分则富集团块状铅矿化,偶见岩石孔隙中发育星点浸染状矿化。其中,脉状及细网脉状矿化形态较规则,脉壁平直,脉体在受力后易从岩石中剥离,矿化的组成成分简单,几乎全由半自形粒状的方铅矿组成,结晶程度低。相反地,团块状富集矿化则多由结晶程度较高的方铅矿构成,几乎未见于裂隙间的完整岩石内。总体上,矿石结构以自形—半自形粒状结构为主,矿石构造则以细脉状及细—网脉状构造为主,局部地段发育团块(团斑)状构造。
4.1 矿床成因矿床内矿体主呈似层状、脉状赋存于F10断层上盘的景星组下段地层中,受古地理环境、地层岩性及构造控制作用显著:(1)矿床所赋存的“红层铅锌矿”成矿系列,是区内盆地扩张充填期到盆地封闭期所形成的重要地质构造产物,在早期的盆地扩张阶段,兰坪-思茅盆地四周的沉积速率增大,其同期形成的断裂活动剧烈,将沉积物“压实”后升温形成同生热液,在温度增高的同时不断溶解沉积层中的金属物质及膏盐,混合后形成的含矿热液沿先前形成的断裂沉淀、运移;到了盆地的后期加压阶段,陆块的碰撞加剧区域地热,同生卤水在构造热力作用下进一步活化,萃取早期沉积的矿质和膏盐,再次形成含矿热液沿断裂有利部位富化,形成叠加—改造型脉状赋矿体。(2)下白垩统景星组为矿床的主要赋矿层位,含矿岩性以适应砂岩为主,矿化多呈细脉状、小团块状嵌布于岩石裂隙中,具有成矿专属性。(3)区内构造发育,1号挠曲核部及产状突变部位为有利赋矿部位,NE向的F10及近SN向的F4、F5的断层破碎带及层间裂隙则为叠加热液型的细脉状、网脉浸染状矿化提供富化场所及运移通道,3号挠曲则与近EW向断层控制着矿体的产出形态及规模,矿化受构造控制作用显著。
总体上,岩脚铅锌矿床早期沉积于成矿有利构造环境中,经后期含矿热卤水的改造作用而进一步叠加、富化,与构造关系密切,总体属沉积—改造型铅锌矿床。
4.2 找矿标志(1)地层。下白垩统(K1j1)内石英砂岩为最主要的含矿岩性,地层内灰白色石英砂岩及浅紫色、紫色泥质粉砂岩交互带为主要找矿层位,是最为有利的找矿标志,其次为F10断层与侏罗统和平乡组(J2h)地段。
(2)构造。NE向断层为矿区内主要赋矿构造,近SN向断层为矿区内破矿构造,沿破碎带及层间裂隙发育细脉状、网脉状矿化地段为有利找矿部位。
(3)蚀变。在矿化发育地段,多发育紫色~浅紫色泥质粉砂岩蚀变带及紫色褪色蚀变带,其中褐铁矿化、硅化及铅锌矿化与矿化关系密切。
(4)地球化学异常。Au-Ag-Cu-Pb-Zn-As-Hg元素组合是有利的地球化学找矿标志。(5)据重力异常和Moho面埋深、形态等深部构造与地壳上部构造的综合反映,得出矿区内矿化地段具低电阻率(平均50Ω·m)及高极化率(大于1.5%)特征,这是物探揭露矿化的有利找矿标志[6-7]。
(1)根据找矿标志,目前揭露的矿体深部发现矿化,推测其深部存在隐伏矿,且铅锌品位相对已发现矿体更富;(2)在矿区北部出露铅锌矿化点,其深部可能存在铅锌工业矿体;(3)沿F10断层两侧及F10断层次级构造地段进行探索,有望扩大找矿远景。
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Abstract:To further identify the genetic type of the lead zinc ore deposits along Yuanjiao-Niuluo River, the geological characteristics of the deposit, the ore assemblage characteristics and the characteristics of wall rock alteration are analyzed in depth and the features of ore controlling structures are summarized. The result shows that: (1) I1, I3 and I4 ore bodies occur in the Lower Cretaceous Jingxing Group; I15, I16 ore bodies occur in Middle Jurassic Hepingxiang Group; and the ore bearing litho logy is mainly quartz sandstone and argillaceous sandstone; (2) Useful minerals are mainly galena, sphalerite and pyrite ,which distribute in fine stockwork veinlets, and mass, showing the typical characteristics of late superimposed mineralization; (3)Mineralization is obviously affected by structural controll, F10 along NE and F4 and F5 to SN include ore fault, faults and folds to NE together control the occurrence of ore bodies; (4) Superimposed and reformed by early deposition and multi-stage tectonism, the deposit is sedimentary reforming polymetallic deposit; lithology, structure and wall rock alteration are favorable prospecting indicators.
Keywords:geological characteristics; deposit genesis; structural ore-control; prospecting indicators
On Genesis and Prospecting Indicators of Lead Zinc Ore Deposits along Yuanjiao-Niuluo River
Fan Da-ming1, Wang Zhi-cheng1, Yu Can2
(1. Changjiang Institute of Technology, Wuhan, 430212; 2. Kunming Survey Design and Research Institute of China Nonferrous Metals Industry, Kunming 650051, China)
P618.01
B
1673-0496(2017)03-0024-04
2017-05-05
范大明(1985-),男,湖北黄冈人,助教,大学,主要从事岩土工程勘察、地基与基础工程、岩土施工技术等理论教学及工程实践工作。
10.14079/j.cnki.cn42-1745/tv.2017.03.007