铅锌矿地质特征与外围找矿远景研究

2021-07-21 14:28李程飞许家琪
中国金属通报 2021年14期
关键词:褶皱黄铁矿岩体

王 剑,罗 刚,李程飞,许家琪,余 松

(1.江苏省有色金属华东地质勘查局八〇五队,江苏 南京 210007;2.江苏省有色金属华东地质勘查局八一〇队,江苏 南京 210007)

我国是一个矿产资源相对丰富的国家,空间分布具有非常明显的地域特征。铅锌矿作为重要的金属矿产资源,在我国内蒙古、广东、广西、云南、湖南有着比较广泛的分布,其产量占到全世界产量的百分之四十左右,是世界第一大铅锌生产大国。我国铅锌矿主要以大型矿床为主,矿石种类相对比较复杂,伴生元素超过了50 多种,具有较高的综合应用价值。

1 矿区自然地理以及经济状况

矿区位于池州市正南面,属于中低山区,海拔高度在400m左右,地区内部发育繁盛,很多地区都被植被完全覆盖。该矿区处于亚热带季风气候,这里的光、热、水资源相对丰富,年平均降雨量在1403mm,年平均气温在16 摄氏度,劳动力相对丰富。该地区经济不算发达,主要以种植经济作为为主,电力资源相对比较丰富,处于弱地震区域,区域的稳定性相对较好[1]。

2 区域地质背景

该地区的区域构造为印支期线性褶皱带,其从南到北主要包括太平复向斜、七都复背斜、贵池背等褶皱单元。其线性相对比较明显,多呈现60°方向延伸。该区域的地层从太古界到新生界都有出露,褶皱与断裂构造发育,在早期岩浆活动的作用下,直接形成了该区域比较丰富的矿产资源。在池州-七都一带,早古生界至三叠系形成了一个复式褶皱带,矿区处于复向斜南侧的大佛堂-太平曹背斜的北西冀。

区域地层。在该地区地层发展的过程中,主要经历了三个阶段,在第一个阶段,是震旦纪的基地形成阶段,该区并没有出露。第二阶段是震旦纪到早、中三叠世的断裂拗陷区,其主要为海相碳酸盐、碎屑岩沉积,其中间夹海陆交互相和少量陆相碎屑沉积。第三阶段为最晚的三叠纪陆相沉积。

表1 矿权区域地层简表

从总体上来说,该地域被第四系所直接覆盖,其它部分的出露状态较好。自震旦系到第四系除缺失中下泥盆统、下石炭统部分地层外,各时代地层发育情况都相对较好。该区域的构造主要经历了陆-陆碰撞造山期、陆内变形期两个阶段。陆内变形期主要分为应力转换期和断陷期,不同时期不同方向断裂构造直接复合,从而构成了该区域网格状的基本格架。

褶皱。该区域的褶皱发育比较发达。印支期的底壳运动让震旦纪至三叠纪的地层褶皱直接形成,其轴迹方向为NE-NEE。在高坦断裂的北边,主要以背、向斜平行相间。高坦断裂和江南深断裂之间,其褶皱枢纽成起伏状,在江南断裂之南,其主要为宽缓的复式向斜。在燕山期的地壳运动过程中,其褶皱多为短轴向斜,规模相对比较小,分布也相对比较规律。

该区域直接濒临长江断裂带和重阳-常州断裂带,区域断裂发育比较明显,北部有东西向发育的周王深断裂、中部为北东向的高坦深断裂,南边有近北东江南断裂,在区域上具有拆离断层的特征。其中,次一级的滑覆-拆离断层会直接控制小岩株的展布,并形成容矿空间。此外,在该区域内还发育有NE-NEE 逆冲断层、NNE 向扭动平移断层以及同心圆状断层等,其中规模较大的断层有梅村正断层、殷汇斜断层等[2-4]。

高坦-安子山深断裂在矿区的北部,断裂的长度在一百米左右,其形成时间在印支期,其直接控制了沿江隆起南东侧的江南斜坡演化,在受到华南陆块的影响下,断裂活动相对比较活跃,断层面在北东段倾向北西,两侧都有地层露出,矿产种类差别相对比较大。断裂的北西侧主要出露志留系一三叠系。

该区域的岩浆活动相对比较频繁,总共有大小岩体大概二十多个,露出总面积在500 平方公里,其侵入岩主要以燕山期中-浅成相为主,岩性主要是花岗岩、闪长岩,直接受到东西方向隐伏断裂以及中深部北北西向构造所控制,局部还出现了侏罗纪喷出相流纹。根据该地区的航磁资料表明,该区域的岩浆主要以NE-NNE 为主,并在NW-NWW 方向与其它方向直接连接,从而形成了网格状构造-岩浆体层,是沟通深部岩浆的主要通道。对于印支期的侵入岩,其主要呈大型岩基状产出复式岩体,并以花岗闪长岩为主,然后为二长花岗岩,主要分布在该区域的东部和南部,包括青阳和许家坦岩体,该区域的岩石风化相对比价严重,常呈低山丘陵和山间盆地。

燕山期侵入岩。其主要呈株状产出,通常为花岗闪长斑岩,且分布与高坦断裂两侧地区,包括铜山、牌楼、马头、官山冲、大丁冲等岩体,出露的面积一般都小于1 平方公里。岩体直接受到断裂的控制,并与铜矿的生成有着非常直接的关系,主要包括A 型花岗岩,岩石性质相对比较复杂,主要包括长花岗岩和石英正长岩,岩石当中含有铌钽矿等矿物,主要分布于该区域的中部和南部,其中谭山的岩体相对比较大,其它岩体相对较小。谭山岩体露出面积大约在140 平方公里,岩相发育相对比较完整,中心相位粗粒花岗岩,边缘相位细粒花岗岩。

区域矿产。该区域的矿产主要受到长江断裂带的控制,其矿产分布有成群出现的特点,并构成了长江中下游的巨型东西成矿带,矿区内分布有铜陵-贵池矿集区。该区域的铜、铁、硫、金矿产在全国名列前茅。其中大部分矿床都是由两种以上的矿种组合生成。其重要的矿床类型包括矿浆型、斑岩型、热液型矿床、沉积改造、构造蚀变岩型等。

3 该区域地层的实际情况

该矿区属于扬子地层区下扬子分区贵池地层小区,其中统蓝田组、皮园村组、大陈岭组都有出露,地层由老到新分别为旦震系上统蓝田组、震旦系上统皮园村组、寒武系下统黄柏岭组等。

构造。该区域位于七都复背斜中的三岗尖-杨美桥背斜的次级构造大佛堂-太平曹背斜的北西冀,受到该区域大地构造背景的影响,区域内构造格局总体由近北东、北北东向构造所组成。

断裂。该区域内部的断裂主要为北北东向。F1 断层主要分布于矿区的石坑南西,属于张村-梅村断层南向延伸的一部分,走向在15°左右,断面倾向南东,倾角在大约40°左右,其力学性质为压扭并具有左行平移的特点,断距并不是很长,在75m左右。F2 断层位于矿区的北东部,走向在大约22°左右,力学性质也以压扭性为主,具有左行平移的特点,断距也并不是非常长,在70m 左右的距离。

褶皱。该矿区在大佛堂-太平曹背斜南端北西冀,为单斜构造。其轴向呈45°左右的展布,其核部位被肖坑、谭山复式岩体所占据,但在大佛堂依然能够清晰勘察到顶盖-震旦系上统蓝田的组、皮园组的存在,褶曲的形态相对比较清楚。在受到构造的影响下,区内层间的揉皱现象比较明显,其直接表现为局部范围的地层产状变化。

岩浆岩。该区域的岩浆岩主要为岩枝和岩脉产状侵入,形态相对比较复杂,多呈现出细脉状、透镜状。在该矿区的南部有出露较早的侵入体-肖坑谭山花岗岩体,其直接侵入到震旦系蓝田组当中,并主要为花岗斑岩、石英闪长玢岩等。

矿化及围岩蚀变。该区域的矿化主要包括方铅矿化、闪锌矿化、黄铁矿化、褐铁矿化等。①方铅矿化。其分布相对比较集中,但分布并不是非常均匀,在与闪锌矿、方铅矿、黄铁矿形成细脉后,后期直接可以被黄铜矿交代。②闪锌矿化。其中粉砂岩中沿层理发育有比较明显的细脉。③黄铁矿化。其黄铁矿化主要包括细脉状、侵染状。黄铁矿为细脉状,并直接沿着层理或者斜切层理产出,并呈侵染颗粒状分布,经常与黄铜矿、磁黄铁矿共生,并在结晶灰岩中呈侵染状分布。④黄铜矿化。在闪长岩脉中,其主要以黄铁矿、磁黄铁矿、黄铁矿化组合出现,主要呈现出脉状和侵染发育。在结晶灰岩中包括分布不规则的黄铁矿、黄铜矿和闪锌矿颗粒。其中结晶灰岩、含绢云母石英砂岩互层的接触带附近,沿层理和裂隙发育细脉状的黄铁矿、磁黄铁矿、少量的黄铜矿和闪锌矿组合。⑤褐铁矿化。其在矿区相对比较常见,在风化露头表面非常多见,多为黄铁矿风化形成。

4 外围找矿远景

根据该地区矿区地质特征研究发现,该矿区的形成主要受次级盆地和生成断裂带的控制,矿床并没有出现非常明显的变形,矿体主要产自于寒武系下的统麦低坪段,层控因素相对比较明显,因此可以判断在该矿区的外围具有非常比较好的找矿前景。其一,矿区断裂及滑动构造带附近的围岩存在比较微弱的蚀变,并与成矿的热液渗透沉积矿物成分基本一致,蚀变围岩的种类相对较少,主要为硅化、白云石化等蚀变围岩。其二,该矿区的矿体主要与灯影成绩地层进行整合,并直接受到其作用,并呈现出条状、胶状、沉积角砾构造等,矿体受到后期地质构造的影响比较明显,矿体与围岩的分界线并不是非常明显,矿区属于沉积矿,可以在沉积中来寻找矿体。其三,该矿区的容矿岩石主要为白云岩,多位于白云层的地层当中,需要进一步加大白云岩的找矿范围。

5 结语

随着时代的不断发展,对铅锌矿开采事业的发展,提出更高的要求。为了进一步提升铅锌矿的开采效果,应该进一步加大对铅锌矿地质特征和外围找矿远景的分析工作,然后在此基础上制定出针对性的开采方案,为矿产开采的顺利进行,奠定一个良好的基础。

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