刘延清
(桂林理工大学,广西 桂林 541006)
铅锌矿主要产在湖南、江西、广西等地区,由于该地区有色金属矿床比较多。赣南的钨矿存在伴生型矿物,特别是紫色矿物较多。目前利用F作为指导元素来寻找铅锌矿的列子很少,这种方法还不够成熟。能够单独开采的伴生型矿物很少,大多数矿区都把伴生型矿物当围岩处理,这样大大的造成资源的浪费。
桃林铅锌矿位于湖南省临湘县。该矿床分为断山洞、官山、上塘冲、银孔山、杜家冲、邱坪坳6个矿段。主要矿产为铅锌矿。桃林铅锌矿床自1895年起就曾进行了小规模开采,1925年起,开始有组织的进行大规模开采。1953年至1957年,中南地质局405地质队对该矿床进行了普查和勘探,提交了(湖南省临湘县桃林铅锌矿地质勘探报告),提交了一个大型铅锌矿床和大型伴生型矿床,铅锌平均品位9.37%。
图1 桃林铅锌矿地质图
桃林铅锌矿床所处大区域位于扬子准地台江南地轴中段的湘东北台拱带北部,属于钦杭成矿带西段,(张鲲等,2012)该区域构造相对复杂,发育褶皱断裂。(如图1)前人研究一般认为矿区位于该区域次一级构造大云山背斜北翼凹陷断裂部位。(张九龄,1989)矿区出露的地层包括:元古界冷家溪群,矿物特性为板岩、千枚岩、片岩等;震旦系上统,主要岩性为硅质碳质板岩、硅质板岩、粉砂板岩;白垩系上统分水坳组,矿物特性主要为泥质砾岩、花岗质杂砾岩、杂砂岩;第四系,多为粘土及砂砾的堆积层。冷家溪群主要出现在石田畈-邱坪坳断裂附近,震旦系上统主要分布在幕阜山岩体北西缘,白垩系上统分水坳组上覆于冷家溪群上,呈角度不整合。(康博等,2015)
桃林铅锌矿矿床赋存于花岗岩与板溪群附近的破碎带中。在破碎强烈地段,含矿率较高,而在破碎轻微地段,含矿率较低,或不含矿。矿床为破碎带充填矿床,矿体呈脉状,受断裂破碎带控制。主要有以下几种类型(如图2)。
杜家冲式:矿体位于矿区东部剥离断层DF1破碎带内,其上下盘矿石均为眼球状花岗质糜棱片麻岩,总体形态为扁透镜状、似层状,顺断层而展布,并沿NWW方向侧伏,大体上与该断层的拆离方向一致,此类型的典型代表为杜家冲、邱坪坳矿床的主矿体。上塘冲式:矿体规模最大,品位最高呈似层状展布于矿田中部的剥离断层DF2内,其顶板岩石为糜棱岩化冷家溪群基底岩石,底板为眼球状花钢质糜棱岩。此类代表为上塘冲、银孔山工业矿体。断山洞式:位于矿田西部剥离断层DF3内,矿化层位最高,其顶盘为晚白垩-新近纪红色砂砾岩层,底盘为冷家溪群绢云母绿泥构造片岩,由含矿热液充填于断层带内绢绿片岩和砂砾岩角砾间富集而成,因而,矿体也表现出似层状,并沿NWW方向侧伏的性质,本类代表为官山、断山洞矿体。
由于桃林矿床3个含矿剥离断层,在地质图上大体NENEE向,空间上具有左行斜列的现象。
根据傅昭仁研究,含矿剥离断层上部的粉砂岩对Pb-Zn-的进一步富集起着重要的屏蔽作用,桃林各矿床的矿体均位于粉砂岩带下部,而当井下各穿脉开括到此带时,矿化就只出现一些星点状,没有工业价值的Pb、Zn矿化,而进入上盘岩系几乎见不到金属矿化。
图2 桃林矿床剥离断层的成矿模式图
王育民(1988)公布的测试数据,剥离断层带内绢云绿泥构造片岩和眼球状花岗质糜棱岩岩石中的Pb、Zn、Cu含量要比同类未变形的冷家溪群基底板岩和块状花岗岩的平均含量较小,尤其是元古界基底岩石经糜棱岩化后,金属含量具有明显的亏损,表明桃林铅锌矿床的金属矿物质是来自剥离断层滑脱带内糜棱岩化岩石,特别是构造片岩,矿体为桃林铅锌矿中提供了F的来源。
王卿铎等(1978)测定了桃林矿床闪锌矿、石英、重晶石矿物的均一温度,测温研究表明矿床形成的均一化温度为100~270,其中金属矿物(闪锌矿)的形成均一化温度为152~216,铅锌的形成均一化温度为109~164。
桃林矿床位于大云山花岗岩的接触破碎带中,大云山花岗岩同位素年龄为85Ma~147Ma,属燕山晚期,也是桃林矿床形成的时间。
(1)断裂对成矿的控制作用。桃林铅锌矿体赋存于花岗岩与板溪群接触面破碎带中,矿床的形成受破碎带控制,这表明破碎带为成矿热液提供了运移通道和储集空间。
(2)侵入矿物对成矿的控制作用。桃林铅锌伴矿体主要在接触破碎带里,矿床的形成与大云山花岗岩有关。
对于桃林铅锌矿床的成因有着不同的认识。张乐凯(1993)认为该矿床属于构造变质混合热液型中低温矿床。湖南省405地质勘探报告(1957)、王卿铎(1978)魏家秀等(1984)李克福(1992)认为属于中低温充填矿床。根据前文的相关探讨,认为该矿床属于与构造有关的中低温热液充填矿床。