青田县贵岭铅锌矿地质特征及矿产成因探讨

2021-12-05 04:25:31杨仲可杨锦洁
世界有色金属 2021年4期
关键词:糜棱岩凝灰岩铅锌矿

杨仲可,于 春,杨锦洁

(浙江省第十一地质大队,浙江 温州 325006)

1 区域地质背景

贵岭铅锌矿位于二级浙东南构造—火山活动带,三级宁波—温州火山喷发带,宁波——青田火山喷发亚带的东部,北山—山口火山构造洼地的东缘。区域出露地层除第四系全新统外,主要为上侏罗统九里坪组(J3j)、西山头组(J3x)、高坞组(J3g)与下侏罗统枫坪组(J1f)零星出露。其中,西山头组(J3x)地层分布广,出露岩性为一套火山碎屑岩、酸性熔岩夹湖相沉积岩。区内断裂构造主要有近东西向、北东—北北东向、近南北向和北西向。岩浆活动十分强烈,表现为酸—中酸性侵入岩、次火山岩,主要有青田中细粒黑云母花岗岩、石前花岗闪长岩、垟心细粒斑状花岗岩等。

2 矿区地质特征

2.1 地层

矿区出露地层为西山头组一、二段火山碎屑岩,根据岩性组合特征,将地层划分为四个填图单元,自下而上叙述如下。

(1)西山头组一段第一岩性层(J3x1-1)。出露于矿区北侧,贵岭—三官亭一带,岩性为流纹质含角砾晶屑玻屑凝灰岩,厚度>50m(未见底)。

(2)西山头组一段第二岩性层(J3x1-2)。出露于测区中部半山腰,岩性为流纹质玻屑凝灰岩,夹流纹质含角砾晶屑玻屑凝灰岩、极薄层沉凝灰岩、凝灰质砂岩。与下伏岩层界线清楚,产状:165∠30°,厚度80m~100m。

(3)西山头组二段第一岩性层(J3x2-1)。出露于测区南部九龙一带,岩性为流纹质含角砾玻屑晶屑熔结凝灰岩,局部夹流纹质晶屑玻屑凝灰岩。与下伏岩层界线清楚,产状:120°∠19°,厚度100m~150m。

(4)西山头组二段第二岩性层(J3x2-2)。出露于测区南部九龙南东角,岩性为流纹质沉凝灰岩局部为凝灰质砂岩。与下伏岩层界线清楚,产状:120∠25°,厚度>50m。

除此外在贵岭、四都港一带分布第四系全新统冲积层,岩性为灰、黄褐色粘土、砂砾等。

2.2 构造

矿区构造较发育,主要有北东向压性断裂F1,断裂特征如下:分布于矿区中部,贵岭南东半山腰一带,长650m,总体走向45°。断裂面平直,产状总体倾向南东,倾角60°~85°,北东段倾向北西向,倾角58°~72°。断裂带宽0.5m~6m,带内糜棱岩发育,糜棱岩呈灰色,糜棱结构,平行定向构造、带状构造,岩石残碎斑晶在20%~30%,大小为0.5cm~1cm,同质磨细物质70%~80%,粒径为0.1mm~0.5mm,局部可见泥质物质,糜棱岩的原岩为流纹质(含角砾)晶屑玻屑凝灰岩及沉凝灰岩。糜棱岩带中充填含矿石英脉,局部石英脉呈碎裂状。

F1断裂具多期活动,属先压扭后张性,是区内控矿和容矿构造。

2.3 侵入岩

矿区内侵入岩不发育,未见大的侵入岩体分布。

2.4 矿化蚀变

(1)蚀变。区内近矿围岩蚀变为中温热液交代型蚀变,主要有硅化、黄铁矿化、绿泥石化、萤石化等。现将主要蚀变种类叙述如下:①硅化:发育广泛,常与其它矿化蚀变共生,主要见于断裂带及其附近的围岩中。②黄铁矿化:主要见于断裂带及其附近的围岩中,黄铁矿呈星点状、浸染状分布,局部呈细脉状,也呈面型广泛分布于地层中。③绿泥石化:发育较普遍,断裂破碎带及其围岩地层中均有发育,一般与硅化、碳酸盐化等共生。④萤石化:分布在糜棱岩化凝灰岩中,呈细脉分布,常与石英脉共生。⑤钾长石化:分布于石英脉的上下,形成浅色或浅肉红色交代蚀变带,蚀变宽度一般10cm,局部可见宽为1cm~3cm沿张性裂隙充填之钾长石细脉。

(2)矿化。铁锰矿化普遍,铅锌矿化主要发育于控矿断裂中,常见铅锌矿化、黄铁矿化,偶见黄铜矿化。①铁锰矿化:包括锰矿化、褐铁矿化,呈斑点状、团块状分布或细脉状充填。主要发育于断裂破碎带和节理裂隙中。由于氧化,矿化带在地表构成沿控矿断裂线型展布的铁锰矿化带。②铅锌矿化:发育于控矿断裂带中,呈星点状分布于糜棱岩和石英脉中。

(3)围岩蚀变与矿化关系。矿区近矿围岩蚀变主要为硅化和黄铁矿化蚀变组合,主要沿F1断裂带及Ⅰ号矿化带的上下,其蚀变的强弱与铅锌矿化的强弱有着正相关,在矿化带中局部充填石英脉者,一般含性较好。矿化与钾化有着负相关关系,在地表、近地表钾化不明显,矿化相对较强,而向下延深钾化增强,硅化变弱,石英细脉变细且分散,铅锌矿化变弱。

3 矿床地质特征

3.1 矿化带特征

矿区圈定2条矿化带,分别为I号和II号,分述如下。

3.1.1 I号矿化带

Ⅰ号矿化带呈脉状分布于F1断裂带中,呈线型展布,呈脉状、透镜状膨大收缩,总体走向45°,长近600m,总体倾向南东,倾角60°~85°,北东段倾向北西向,倾角58°~72°,倾向延伸100m~155m,走向倾向延伸较连续。其宽度严格受断裂带所控制,一般在0.5m~6.00m,向北东向、南西向两端渐尖。

矿化带由糜棱岩、石英脉带等赋矿围岩组成,带内岩石具强烈硅化、绿泥石化及绢云化,矿化带的矿化极不均匀,Pb、Zn元素含量不稳定。方铅矿、闪锌矿等矿物呈星点状充填于破碎带、石英脉晶洞及裂隙中,矿化集中于石英脉中,主要有用矿物为方铅矿、闪锌矿等,品位Pb0.13~4.75×10-2、Zn0.75~1.79×10-2、Ag8.8~113.0×10-6,石英脉在糜棱岩中走向延伸不稳定,总体呈不规则透镜状;糜棱岩带铅锌矿化强度相对较弱,仅偶见有用矿物方铅矿、闪锌矿等矿物呈星点分布,品位Pb0.02~0.21×10-2、Zn0.05~0.28×10-2、Ag1.98~9.8×10-6。

3.1.2 II号矿化带

Ⅱ号矿化带位于Ⅰ矿化带的北西侧约100m处,长约60m,总体走向45°,产状总体倾向北西向,倾角70°。矿化带宽0.8m~1.50m,由石英脉带组成,肉眼可见方铅矿、闪锌矿等矿物呈星点状分布于石英脉晶洞及裂隙中。

3.2 矿体特征

矿区矿体赋存于I号矿化带,受I号矿化带严格控制,总体平行于矿化带产出,在平面上和剖面上呈不连续透镜状,常见尖灭再现、膨大收缩等现象。矿体长约300m,水平厚度0.34m~2.81m,平距厚度0.39m,垂向上向下变薄。

3.3 矿石特征

3.3.1 矿石化学成分

矿区矿石的化学成分较简单,主要化学成为SiO2、Al2O3,主要有益元素Pb、Zn、Ag,其它尚有Au、W、Sn、Cu、Mo等。

3.3.2 矿石矿物成分

矿石的矿物成分复杂,矿石矿物主要有闪锌矿、方铅矿,次有少量黄铜矿、黄铁矿、磁铁矿等,脉石矿物主要有石英、方解石、绿泥石、钾长石、萤石等。

3.3.3 矿石结构构造

构简单,为他形-半自形晶粒结构;构造主要为细脉状构造,次为浸染状构造。

4 矿床成因探讨

4.1 成矿温度

根据矿床蚀变组合,围岩蚀变类型主要有硅化、绿泥石、黄铁矿化,变现为中低温蚀变特点。矿物组合比较简单,以亲硫元素组成的闪锌矿、方铅矿为主,偶见黄铜、铁的硫化物等,脉石矿物为石英、方解石、绿泥石等,以上特点表明矿床温度较低,应属于中低温。与矿区成矿类型相似的浙江黄岩五部铅锌矿通过矿物包裹体测温和闪锌矿测温,发现各种测温资料较为一致,从160℃~300℃,多数为200℃左右,矿床温度应为200℃[1]。

因此,认为矿区成矿温度属中低温,是可信的。

4.2 成矿流体

许多学者认为浙东燕山期金属矿床的热液来源是由岩浆水和雨水混合而成,靠近雨水线的是以雨水为主,靠近岩浆水的是以岩浆水为主,或者是早期以岩浆水为主,晚期则有雨水加入,而张理刚、魏元柏、何元才、俞跃平等认为是大气雨水成因。浙东南燕山期金属矿床在空间分布上明显受含水构造(建造)的制约,岩浆作用虽然与矿床紧密相关,但如果缺乏含水的构造也不会成矿[2]。燕山期浙东南大部分地区已上升成为陆地,此时火山活动极为强烈,携程的火山岩为不含水岩石,缺乏形成热液的水源。本矿区位于山—山口火山构造洼地的东缘,同时受断裂构造控制,这为成矿提供了必要的水源条件。因此,笔者认为矿区成矿流体以雨水为主。

4.3 成矿物质来源

何元才、俞跃平通过对浙东南地区燕山期金银铅锌矿床硫同位素资料的分析,认为早期矿床硫可能来源于燕山期壳源,晚期矿床硫同位素则接近地幔硫,但都与其围岩的硫同位素特征十分相似,矿床与围岩硫同位素高度相关性说明硫来源于围岩,是近源[2]。根据《区域地质调查报告》,矿区出露的西山头组二段地层中Pb、Zn含量特高[2],分别为117.0×10-6、124.54×10-6,为成矿提供了物质基础,通经过地下水的循环作用,从地层中攫取成矿元素,迁至有利于成矿环境富集。因此,笔者认为成矿物质来源于围岩。

4.4 成矿时代

根据周俊法、王华田、徐步台资料,浙江治岭头矿区铅锌矿成矿年龄(K-Ar法、Rb-Sr法)104.8Ma~107.57Ma,火山侵入旋回104.8Ma~160Ma;根据周乐尧、王华田资料,浙江八宝山矿区铅锌矿成矿年龄(40Ar-39Ar)98.6Ma,火山侵入旋回101.3Ma~146Ma,铅锌矿成矿一般在火山旋回末期。浙东南丽水地区西山头组流纹质凝灰岩U-Pb同位素年龄128.6Ma±1.7Ma,矿区成矿时代应为燕山晚期。

5 结论

青田县贵岭铅锌矿矿体受火山洼地边缘断裂构造控制,围岩岩性为下白垩统西山头组流纹质玻屑凝灰岩、沉凝灰岩和凝灰质砂岩,矿床属中低温火山热液交代充填型矿床。

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