广西德保地区金铅锌铜多金属矿地质特征及找矿方向

2020-06-30 02:26覃少耀黄艳丽
中国金属通报 2020年2期
关键词:寒武铅锌矿黄铁矿

覃少耀,黄艳丽

(广西壮族自治区第四地质队,广西 南宁 530031)

1 地质背景

1.1 地层

区内出露的地层有寒武系、泥盆系、石炭系、二叠系、三叠系、第四系(图1)。其中寒武系上统由砂岩、泥岩、页岩、泥灰岩、灰岩组成,具有类复理式韵律特征;泥盆系下部为一套细碎屑岩,局部夹泥灰岩,底部为砾岩或含砾砂岩,与下伏之寒武系呈角度(超覆)不整合接触;中部为硅质岩夹泥灰岩;上部为碳酸盐岩。

图1 广西德保地区多金属矿地质简图

1.2 构造

该区褶皱分为加里东期和印支期,前期褶皱呈穹隆状背斜,褶皱核部由寒武系地层组成,出露于靖西化洞、德保钦甲、三角山、内苗、多海等地,轴线呈南西-北东向,为该区基底构造。后期褶皱主要由泥盆系至中三叠统组成,形成北东向、北西向二个不同方向的主要构造带,为该区盖层构造(图1)。断裂构造以北东向及北西向为主,少数近东西向,形成时间主要为印支、燕山期,加里东期次之。

1.3 岩浆岩

岩浆岩零星分布于钦甲、平堪、及那甲等地,岩浆侵入和喷发可划分为加里东期、海西期、印支期-燕山期三期。主岩体为加里东期钦甲花岗岩,另在三寿山—三角山一带物探推断可能有隐伏花岗岩体,钦甲花岗岩岩体面积最大,出露面积约48km2,属钙碱性系列,岩体中各成矿元素丰度值均较高,与铜、锡关系最密切,为多期岩浆活动的产物,岩体同位素年龄K-Ar法测得316Ma~ 326Ma,U-Pb法测得221Ma~ 292Ma,Rb-Sr法测得377Ma~528Ma,证实其为复式岩体;次为燕山期酸性岩浆岩,呈细小岩脉状零星分布,岩性为石英班岩;基性岩偶见侵入于泥盆系灰岩及钦甲花岗岩体中,以小型辉绿岩脉为主。

1.4 区域地球化学特征

图2 Au、As、Sb、Hg组合异常图

寒武系该区先后开展过1:200000靖西幅区域化探(图2),陇木地区1:100000水系沉积物测,绿岭地区1:50000水系沉积物测量,三寿山矿区1:10000土壤剖面测量,三寿山矿区外围1:10000土壤剖面测量,圈定出多处Au、As、Sb、Hg、W、Sn、Bi、Mo、Ag、V、Cu、Pb、Zn等多元素异常。异常区呈似圆形、似椭圆状、不规则长条状,整体比较规整,连续性较好,异常规模大,各元素浓集中心明显,浓度高,衬度大,异常套合性好,异常延伸方向为北东向、东西向及北西向,与区内断裂构造线吻合,经工程验证,均为矿致异常。

2 金铅锌铜多金属矿地质特征

2.1 空间分布

该区已发现的矿床(点)众多,均产于下泥盆统-寒武系地层中或花岗岩体与寒武系接触带中,除钦甲铜锡矿、那甲重晶石、那甲红泥坡磁铁矿达中型规模外,其余均为小型矿床、矿点。各种类矿床赋存地层不同,但具有共同的分布规律:分布于加里东期褶皱背斜(或穹窿)核部,或深大断裂及旁侧次级断裂部位,平面上呈南西-北东带状展布(图1)。

同一矿床中,矿种类型并不是完全单一的,在不同成矿时期、不同成矿作用下多元素矿物常叠加而成多金属矿,如钦甲铜矿的铜锡矿,陇木矿区中的金锑矿、石煤钒矿,绿岭-新兴一带的金矿及铅锌矿,继有共伴生组合产出,亦有分带性、分层产出特征。

2.2 金矿(金锑矿)类型及主要特征

按成矿作用划分,该区金矿矿化类型可分为构造蚀变岩型和石英脉型两类。

构造蚀变岩型金矿产于脆—韧性剪切断裂(带)中,金矿化主要富集在断裂带内强硅化、黄铁矿化、褐铁矿化的蚀变岩内,与围岩界限不明显,主要靠化学分析来区别。蚀变原岩主要为泥质岩、泥质粉砂岩、含碳质泥岩等。金矿化连续、规模大长1km~5km,宽5m~20m,金品位0.5×10-6~5.3×10-6。矿化蚀变主要有硅化、黄铁矿化、褐铁矿化、高岭石化、碳酸盐化、辉锑矿化等,而金的富集与硅化、黄铁矿化、褐铁矿化密切相关。氧化矿石主要矿物为石英、绢云母、褐铁矿、高岭石,金呈微细粒状,以吸附或混入状态赋存于褐铁矿及粘土矿物中。

含金石英型金矿产在脆性剪切断裂、裂隙中,与围岩界限清晰,围岩蚀变弱,金仅分布于石英脉内,矿化连续性差,规模较小,一般以副矿体形式出露,围岩一般不含金。矿石矿物组合简单,金属矿物少,一般<5%,主要为黄铁矿,少量黄铜矿、方铅矿、闪锌矿,非金属矿物主要为石英,其次为绢云母,少量绿泥石、碳酸盐,金以自然金形态分布在石英、金属硫化物中(间),金品位5×10-6~ 20×10-6。

2.3 铅锌矿类型及主要特征

按成矿地质环境和主要成矿作用划分,该区铅锌矿属泥岩-细碎屑岩型和石英脉型,矿化类型为中、低温热液蚀变充填型。泥岩-细碎屑岩型铅锌矿产于脆——韧性剪切断裂(带)及不整合地质界面中,主要富集在断裂带内强硅化的蚀变岩内,蚀变原岩主要为泥灰岩、钙质泥岩、泥质粉砂岩、细砂岩等,铅锌矿化连续、规模大,长0.5km~3km,宽3m~20m,铅品位0.2×10-2~ 2.74×10-2,锌品位1.87×10-2~ 10.36×10-2,矿化蚀变主要有黄铁矿化、绿泥石化、碳酸盐化、绢云母化等,矿体与围岩呈渐变关系,分界不明显。

构造石英型铅锌矿产在脆性剪切断裂、裂隙中,地表有硅化帽(带)出露,与围岩界限清晰,围岩蚀变弱,铅锌仅分布于构造石英脉内,围岩一般不含铅锌矿,矿石矿物组合简单,以铅和锌为主,少量黄铁矿(<5%),脉石矿物主要为石英、长石、绢云母、碳酸盐,铅锌呈浸染状、条带状、细脉状、团块状分布在构造石英岩空隙、裂隙中,该类铅锌矿铅品位2×10-2~6×10-2,锌品位3×10-2~30×10-2,具有品位较富、规模小、矿化连续性差之特征。

2.4 铜锡矿类型及主要特征

按成矿地质环境和主要成矿作用分属岩浆型矽卡岩型铜锡矿和断裂带型铜锡矿。矽卡岩型铜锡矿产于加里东花岗岩与寒武系侵入接触蚀变带中,主要成矿作用为矽卡岩化,矿体呈似层状、透镜状、扁豆状,是矿区主要工业矿床,如钦甲铜锡矿主矿体长750m,宽600m~800m,厚0.75m~11.96m,铜含量平均1.60%、锡含量平均0.24%。产于断裂带中的矿体呈脉状、串珠状产,仅见于少数或个别钻孔,工业价值相对较水小。

矿石呈微层状、条带状居中多,与围岩同步褶皱,界线清晰。原生矿石主要矿物成分有黄铜矿、黄铁矿、锡石、毒砂,其次为磁黄铁矿、磁铁矿等;脉石矿物主要为阳起石、石榴子石、方解石、石英等。矿石中主元素为铜和锡,也伴生有硫、铁、金、银、砷、锌、镍、铂等。围岩蚀变主要有矽卡岩化、大理岩化、碳酸盐化、角岩化、硅化、钾化或钠化及磁黄铁矿化。

2.5 钒矿类型及主要特征

该区钒矿为石煤矿中伴生金属元素,石煤矿层下伏地层为寒武系或下泥盆统郁江组,上覆地层为下泥盆统塘丁组,矿层与围岩界线清晰,呈层状,连续性好,分布面广,自陇木至看屯均有出露,矿化体长度大于3.5km,宽度220m~750m,厚度7m~45m,V2O5含量0.3%~1.0%,钒矿石中矿物主要为含钒水云母(60%~80%),其次为有机碳(10%),石英(3%~5%),及极少量磷灰石、白云石、方解石、黄铁矿等。

3 成矿地质条件分析

3.1 区域构造环境与成矿作用

该区位于扬子陆块南缘与华南褶皱带交汇部,从古生代-中新生代经受了长期的构造活动,起着重要的成矿作用:晚寒武纪加里东期的多旋回岩浆侵入活动,给当时南华裂谷沉积提供Cu、Sn、Pb、Zn等的初始来源,形成了一套含碳、磷、锰的砂、泥复理石建造及酸性岩质构造,形成了晚寒武纪铜多金属的原始矿源层;华力西沿基底断裂带发生裂谷作用和岩浆活动,继续接受了基底含金多金属建造的物资来源,使金多金属进一步富集,形成了早泥盆纪金多金属的原始矿源层;印支期-燕山期褶皱造山、韧性剪切活动,成矿物质高度活化,富集于背斜轴部或早期拆离断裂带上,促进了矿体的形成。

3.2 岩浆岩、地层与成矿作用

花岗岩是该区发生蚀变和矿化的热液来源,随蚀变类型及程度的不同形成绿色岩、条带状矽卡岩、矿化矽卡岩、矿化角岩等不同的岩石类型。加里东期钦甲花岗岩岩体中Cu、Sn丰度普遍高于同类岩石正常含量,德保铜锡矿区外围寒武系未蚀变各类岩石中铜锡含量均高于同类岩石含量,地层为富Cu、Sn、Pb、Zn等元素的含炭、有机质碎屑岩—碳酸盐岩建造,而对泥盆-寒武系地层含金丰度(×10-9)查定结果,下泥盆统平均11.79、寒武系平均4.35,均高出陆壳平均值1.8(S.R.Taylor1985)的2.4倍~ 6倍(表1),显示Cu、Sn、Pb、Zn、Au的初始富集、继承性和演化性,成为本区Cu、Sn、Pb、Zn、Au成矿的主要物源层,与Cu、Sn、Pb、Zn、Au矿化主要分布于泥盆-寒武系地层层位的现象相吻合。

表1 右江地区各地层层位丰度平均值及变异系数

3.3 构造与成矿作用

该区构造以典型的穹隆构造褶皱为主,呈西南-北东向展布,为历经加里东期、印支期、燕山期多期构造变形而成。加里东运动使区寒武系发生区域变质,为矿源层中成矿物质活化、浸出、迁移提供了动能;印支期形成的NWW-NW向的宽缓褶皱和断裂是良好的储矿构造,晚期的岩浆活动可能驱动了多金属成矿作用;燕山期形成NE-SW向的褶皱叠加在早期的EW向褶皱之上,形成现在的穹隆构造,形成有利的成矿部位,该期运动形成NE向的断裂,是区内主要的矿液通道和导矿构造,该期的岩浆活动驱动了该区多金属矿的第二次成矿。褶皱带控制了矿床或矿田的分布,矿化与构造密切相关,表现为:①NNE向断裂及其旁侧更次级NE、NEE和脆性-韧性剪切断裂控制矿带,NEE向断裂及有利地层性组合控制金矿集中区如三角山、三寿山金锑矿主矿体(图3)、内苗铅锌矿分面于NNE向断裂或与NW向断裂交汇部位。②NW向断裂及其旁侧更次级NW、NWW和脆性-韧性剪切断裂、裂隙带控制多金属元素的矿化富集和矿床(点)产出,如钦甲铜锡矿、绿岭铅锌矿、多海铅锌矿分面于NW和NE向断裂交汇部位。

图3 三角山地区构造与矿化简图

4 找矿前景与方向

4.1 找矿前景

该区属“南盘江-右江”国家级重点成矿区,由一系列穹隆背斜褶皱及多级次断裂组成的地质构造发育,利于地下热液渗透循环,而一套古生代岩浆岩、细碎屑-碳酸盐沉积建造,具有丰富的多金属元素的成矿物源;多期次的岩浆活动供给了围岩蚀变热量及带来多种成矿矿质;构造活动使地下热液经历长期的渗透循环,使原始矿源层(体)中的成矿物质活化迁移、深沉富集成矿。该区具备多金属成矿有利条件,具有良好的找矿前景。

4.2 找矿方向

4.2.1 沿构造找矿

该区穹隆构造由多期次的构造变形而成,伴有中酸性侵入岩体或隐伏体,区域变质较强,为多金属矿化富集成矿的有利部位;该区穹隆构造核心为寒武系地层,与周围为泥盆系地层呈现角度不整合接触,其接触面为一个构造软弱带,宜于岩浆和含矿溶液活动,故可形成各种热液矿床;NEE、NW向断裂及旁侧的次级NEE、NE、NW、NWW向脆-韧性剪切断裂、裂隙带,在构造破碎、挤压剪切变形强烈、热液蚀变发育(特别是硅化、黄铁矿等金属硫化物矿化)地段,不同级次、不同方位断裂交汇、收敛部位是多金属矿化富集成矿的有利部位。

4.2.2 沿地层找矿

有利的地层为具酸性岩浆岩侵入的寒武系(上统)、泥盆系(下统)。寒武系(上统)有利岩性为浅变质含碳含锰硅化砂岩、粉砂岩、泥岩、钙质泥岩、泥质岩、泥灰岩。泥盆系(下统)有利岩性为浅变质含碳含锰硅化粉砂质泥岩、泥质粉砂岩、粉砂岩、泥质灰岩。

4.2.3 重视矽卡岩型铜锡铅锌矿及构造蚀变岩型金锑矿的找矿

该类型铜锡铅锌矿、金锑矿具有连续性好、规模大的特点,应为找矿工作重点。

4.2.4 岩浆岩与找矿

根据1/5万航磁成果推测钦甲岩体是由北部隐伏岩基向上侵入形成,现发现的钦甲岩体接触带铜锡矿床都是残留的矽卡岩型小矿体,主矿体仍在北部隐伏岩体顶部。因此,钦甲岩体北部及外围的隐伏岩体与构造、寒武系地层接触部位是最佳找矿远景区。

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