云南省保山市李家寨铅锌矿地质特征与找矿标志研究

2019-01-03 15:03:09彭泽贵邓永涛刘玉龙彭师华
中国金属通报 2019年9期
关键词:石炭矿段炭质

彭泽贵,邓永涛,刘玉龙,彭师华

(1.保山恒源鑫茂矿业有限公司,云南 保山 678000;2.贵州华金矿业有限公司,贵州 册亨 552200)

1 地层

矿区出露地层由老至新为志留系仁和桥组(OSr)、中上志留统栗柴坝组(Sl)、下泥盆统向阳寺组(D1x)、中上泥盆统何元寨组(Dh)、上泥盆统大寨门组(D3d);下石炭统香山组(C1x)、铺门前组(C1p);上石炭统丁家寨组(C2d)、卧牛寺组(C2w);下二叠统丙麻组(P1bm)、中下三叠统河湾街组(Th)、上统南梳坝组(T3n);第四系(Qh)。其中,向阳寺组(D1x)、何元寨组(Dh)、香山组(C1x)、铺门前组(C1p)与铅锌矿化关系密切,是矿区主要容矿地层[1]。

2 构造

矿区内构造与区域构造线方向一致,总体表现为为北东向展布的线型构造,断裂、次级褶皱以及顺层破碎带、节理(裂隙)带发育。

2.1 褶皱

矿区位于鲁图复式向斜的北西部,矿区内总体表现为沙沟~吴家凹向斜,向斜核部为上三叠统南梳坝组(T3n),地层出露不全,总体被近南北向断裂F8、F10、F11破坏,局部表现为小向斜或背斜构造,主要有赵寨向斜及荒田背斜[2]。

赵寨向斜:位于赵寨一带,董家寨矿段和老凹箐矿段分布其中,轴线总体北北东走向,西南段被F3断层错断。核部地层为下石炭统铺门前组(C1p)灰色鲕状灰岩夹生物碎屑灰岩;两翼地层为下石炭统香山组二段(C1x2)灰色含燧石团块或条带粉晶灰岩,浅灰色含泥质灰岩等和三段(C1x3)生物碎屑灰岩、含生物碎屑粉屑灰岩,两翼被断层F3和F8破坏,向斜不完整。向斜南东翼被董家寨矿段含矿破碎带F17-1错断,错距20m~50m。

荒田背斜:分布于荒田一带,两翼被断层F8、F11破坏,地层保存不完整。轴线呈近南北向,核部地层为下石炭统铺门前组(C1p)灰色鲕状灰岩夹生物碎屑灰岩;两翼断层为上石炭统丁家寨组(C2d)深灰色底部为含砾钙质砂岩、黄色细粒石英砂岩;在核部灰岩中显示了较好的土壤化探异常,通过地质填图,在灰岩裂隙中发现铅锌矿分布,显示出良好的找矿远景。

2.2 断裂

矿区断裂构造以断层、层间破碎带为主,节理、裂隙次之。矿区内断层主要有两组,早期的南北~北东向组及晚期的北西向组,均具有压扭性特征,两组组断裂的发育把区内地层切割成断块状,形成“井”字型断裂构造复合关系,使区内岩层变得较为破碎。主要断裂特征分述如下:

(1)北东向组。主要分布有F6、F7、F8、F9、F10、F11、F17,构造力学性质以张扭性为主,其中F7、F9、F10、F17为导矿、容矿构造。

F7:分布于矿区老凹箐矿段,沿断层破碎带发育构造角砾岩,北东走向被F3错断,往北延为董家寨矿段控矿、容矿(F17-1)断层,向南西延至矿权外。

F9:分布于矿区南西侧,南端与F8相交,沿断层破碎带发育构造角砾岩、断层泥,普偏见黄铁矿化,具张扭性断裂活动特征,断层性质为正断层。

F10:位于矿区南东侧中部,发育于鲁图矿段和葛蒲塘矿段,南段为葛蒲塘矿段主要控矿断裂。沿断层破碎带发育构造角砾岩,具正断层特征。

F17:为矿区主要控矿、容矿断裂。其中上支F17-1呈陡倾状延至地表,总体向西倾斜,倾角55°~86°,V2矿体群主要产于其中;下支F17-2呈缓倾状,倾角5°~58°,平均25°,隐伏V3矿体群产于其中。

(2)北西向组。主要分布有F1、F3、F4、F5,力学性质均为压扭性。择要分述如下:

F3:断层长度大于3000m,向北西延出矿区外。断层面较清楚,产状:46°~61°∠47°~67°,断层破碎带宽1m~20m不等。常见断层泥、断层角砾岩等。断层性质为正断层。该断层是V4-1矿体和赵寨V4矿体的控矿构造。

3 变质作用及围岩蚀变

矿区变质作用主要为热力变质作用和动力变质作用,这种动力变质岩是该区主要的容矿和含矿岩石。矿床经受多期构造活动和热液作用,蚀变叠加改造,是本矿区较好的直接找矿标志,主要围岩蚀变如下。

褐铁矿化:主要发育于地表的含矿蚀变破碎带中,是与成矿较为密切的围岩蚀变,是本矿区较好的直接找矿标志[3]。

重晶石化:主要发育于董家寨矿段南部15-19线地表灰岩、碎裂岩中,在碎裂岩中多呈团包状,脉状产出。重晶石含量一般10%左右,局部达70%~80%。蚀变总体上由南西向北东方向逐渐减弱的趋势。另外蚀变在赵寨Pb、Zn异常区也普遍存在,说明了重晶石化与铅锌矿化具有同期性,分带性,亦是较好的找矿标志。

方解石化:广泛发育于围岩及矿石中,初步判断有两期次,主要沿岩石裂隙呈脉状充填,较晚期次与硅化石英脉共生,边部或中部常见石英脉或石英颗粒,与铅锌矿成矿关系密切。

黄铁矿化:矿区主要分布于蚀变破碎带的顶部和矿石中,呈星点状、细脉状分布,与成矿关系密切,黄铁矿细脉指示附近存在铅锌矿体。

硅化:一般与方解石化相伴产出,表现为石英脉或石英方解石脉,脉的产状与裂隙一致。

李家寨铅锌矿主矿体V2、V3、V3-1产于炭质灰岩蚀变破碎带中,破碎带内岩石具碎裂岩化、碳酸盐化、黄铁矿化、铅锌矿化,矿体与围岩界线模糊,只能用化学分析成果圈定;蚀变破碎带的顶、底板围岩主要为下石炭统香山组(C1x)、中上泥盆统何元寨组(Dh)及下泥盆统向阳寺组(D1x)灰岩、含燧石团块灰岩、泥质灰岩等,其直接顶板为薄层状黄铁矿化炭质灰岩(板岩)夹灰岩。

4 矿床成因

本区含矿主要为含矿岩性为灰岩、砂质灰岩、生物碎屑灰岩、构造角砾岩、岩溶角砾岩和岩性变化界面,具有较高孔隙度或渗透率。矿体顶板的不透水层为黑色的碳质泥质泥晶灰岩或黑色碳质钙质泥岩,底板多在构造破碎带中。矿体与围岩界线模糊,只能用化学分析成果圈定,矿体主要受一定地层层位控制,产于构造破碎带、层间破碎带、多组断裂的交汇部位、裂隙带中。矿石构造主要有块状、角砾状、浸染状、网脉状、条带状等。矿体主要呈层状、囊状、透镜状、脉状产出。矿石主要富集在构造扩容部位,容易造成矿体膨大、窄缩以及尖灭现象。李家寨铅锌矿床中可见多期的方解石脉相互穿切,反映了矿床多期的热液活动。通过分析,李家寨铅锌矿床的矿体与围岩见在微量元素地球化学特征上有明显的差异,两者不是同源的,说明李家寨铅锌矿床属于后生矿床。矿床成因本次初步认为与碳酸盐岩有关的受构造控制的中低温热液型矿床[4-6]。

5 找矿标志

根据上述综合研究结合区域地质总结找矿标志如下:

(1)铁帽。地表铅锌矿体氧化后,局部地段形成铁帽,可见铅、锌的氧化矿物菱锌矿、白铅矿、铅矾等,根据铁帽可能找到矿体。

(2)重晶石化。重晶石化是该区最直接的找矿标志,区内铅锌矿体多与重晶石紧密相伴产出,重晶石呈脉状、团块状产于炭质灰岩中,有重晶石分布的地段,极有可能找到矿体。

(3)方解石化、黄铁矿化。主要发育于铅锌矿体内及顶底板围岩中,方解石化、黄铁矿化强烈地段往往预示着可能有矿体存在。

(4)地层。泥盆系何元寨组、向阳寺组—下石炭统香山组含炭质灰岩、炭质灰岩、泥质灰岩等碳酸盐岩是矿区的间接找矿标志。李家寨铅锌矿矿体产于下泥盆统向阳寺组(D1х)、中上泥盆系何元寨组(Dh)、下石炭统香山组(C1х)、下石炭统铺门前组(C1p)层位中,直接顶板为炭质板岩、炭质灰岩、上石炭统丁家寨组(C1d)含砾钙质砂岩(V7、V8矿体顶板),矿体产于炭质灰岩、炭质板岩、含砾钙质砂岩下部的蚀变破碎带中。

(5)构造破碎带。区内矿体为地层和构造双重控制,特别是产于北西向和北东向断裂切割形成的菱形块体挟持内的北西向和北东向构造破碎带,蚀变强烈地段可能找到矿体。

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