贵州白蜡厂观音山铅锌矿床特征及找矿方向初探

2015-10-26 02:38龚屹张振亮冯选洁
环球人文地理·评论版 2015年9期
关键词:找矿方向

龚屹++张振亮++冯选洁

[摘要] 川、黔、滇铅锌成矿区是为我国铅锌主要产区之一,以矿床多、储量大、品位高而著名。赫章县白蜡厂观音山铅锌矿位于川黔滇铅锌成矿区东南部,大地构造上属威宁北西向构造变形区。研究结果表明,该矿床矿体具有明显构造控矿的特点。区域及矿区均具有较好的找矿前景,NW向与NE向断裂带交汇处及含矿构造深部,如发拉鹅、连发厂、天桥等地及以东地区、观音山F2、F1、F7断裂深部,应成为今后找矿的主要方向。

[关键词]观音山铅锌矿床;黔西北;成因类型;找矿方向

川、黔、滇铅锌成矿区,为我国铅锌主要产区之一,位于昆明、成都、贵阳三市连线的大三角形内(柳贺昌,1996)。区域内已查明有铅锌大-中型矿床30余处,小型矿床-矿(化)点400余处,累计探明铅锌金属储量超过1000万吨,也有着良好的找矿前景(柳贺昌和林文达,1999)。由于区域内各铅锌矿床的成矿作用、控矿因素及矿化特征均基本相同,故命名为川、黔、滇铅锌成矿区。

赫章县白蜡厂观音山铅锌矿是近年来新发现的一个小型铅锌矿床,位于贵州省西北部,属川黔滇铅锌成矿区的一部分。本文从矿床特征着手,重点探讨了观音山铅锌矿床成因,并分析了矿区及周围找矿前景。

1.区域成矿背景及金属矿产特征

矿床位于川黔滇铅锌成矿区黔西北地区,大地构造上隶属扬子准地台(一级)、黔北台隆(二级)、六盘水断陷(三级)内的威宁北西向构造变形区(四级)。

区域从寒武系到二叠系均有出露,最老地层为寒武系中上统娄山关组,最新为三叠纪关岭组。其中,上奥陶统娄山关组—上泥盆统高坡场组大埔组为一套滨海-泻湖相碳酸盐岩夹碎屑岩组合,主要岩性为白云岩、粉砂岩、页岩和粘土岩,局部见赤铁矿;下石炭统簸箕湾组—中二叠统茅口组为陆相—浅海相碳酸盐岩夹碎屑岩沉积,主要岩性为灰岩、泥质灰岩夹粘土岩、白云岩,局部地层见煤层;上二叠统宣威组—下三叠统飞仙关组为一套陆相碎屑岩组合,主要岩性为粉砂岩、中砂岩和粘土岩,局部含铜和煤层;下三叠统永宁镇组—上三叠统关岭组为一套滨海-泻湖相碳酸盐岩夹碎屑岩组合,主要岩性为白云岩、灰岩和泥质灰岩,局部见铜矿化。三叠系以上地层缺失。

区域构造以著名的紫云-垭都断裂分支断裂萝卜卡—垭都次级褶皱断裂带为主。此次级断裂带挤压十分强烈,宽约18公里,由大小30个背、向斜和13个逆冲断层组成,控制了区内铅锌矿和菱铁矿产出和分布,观音山铅锌矿即产于该断裂带南西边缘部位。褶曲以平缓开阔向斜为主,个别背、向斜因受断层影响,两翼不对称,倾角40°~80°,并有倒转,局部轴面向南西倾伏。核部地层为中志流统至三叠系。褶曲多被断层切割、破坏而不完整。背斜多向南东倾没,而向斜则多向北西扬起。断层,多为高角度逆冲断层,走向一般为310°,断层一般长20~30km,个别长达50余km,断层面以向南西倾为主,局部向北东倾。断层断距多介于300~500m,最大达1500m,断裂带经强烈挤压,角砾岩、断层泥发育,破碎带宽5~10m,内常充填有铅锌矿和菱铁矿。

岩浆活动较为发育。玄武岩呈岩被状分布于上二叠系宣威组与中二叠茅口组之间,平面上呈向东突出的舌状,主要由玄武质熔岩、火山碎屑岩及少量正常沉积岩组成。辉绿岩呈岩床状侵入于上泥盆至中二叠统各层位围岩中,出露长数百至数千米,接触带一般不具蚀变现象。

该区域是川黔滇铅锌成矿区组成部分,沿萝卜卡—垭都次级褶皱断裂带产出大量铅锌矿、赤铁矿和菱铁矿,以小型矿床、矿点居多,少量中型(铅锌)矿床。铅锌矿多呈脉状或似层状产出于中泥盆到中二叠统白云岩、石灰岩中,矿石常伴有银、镓、锗、镉、铟等稀散元素。铁矿多与铅锌矿相伴,以似层状为主,具多层性,赋矿地层为泥盆系、石炭系,矿体最大厚41m,分菱铁矿矿石和赤铁矿矿石两类,前者属碱性矿石,后者属半自溶性矿石。

2.矿床地质特征

2.1矿区地质特征

矿区位于威宁NM向构造变形区段中,出露地层主要为下石炭统上司组至上石炭统、摆佐组、黄龙组,总厚度>521m,岩性以灰岩、白云岩为主。上司组共分为6段,观音山矿区出露第二段(C1s2)至第六段(C1s6)。上司组岩性以中厚层结晶灰岩、浅灰色厚层状中至粗晶白云岩为主,间夹黑色泥灰岩,泥质灰岩、白云质灰岩、白云岩及粘土岩,泥质灰岩、粘土岩等。上石炭统摆佐组岩性为灰至浅灰色厚层状微至细晶白云岩、浅灰白色厚层状粗晶白云岩,上石炭统黄龙组(C2hn)仅在矿区西南部出露,为灰、浅灰色厚层至块状亮晶灰岩、亮晶生物屑灰岩,夹白云质灰岩。第四系(Q)以坡残积物亚粘土、粘土为主,分布普遍,一般厚0~5m。

矿区构造相当发育。褶皱可分为4条:营脚向斜、白腊厂向斜、白腊厂背斜、黑坡背斜,均产于区域北西向珠市河背斜南西翼,其背斜轴或向斜轴方位于珠市河背斜一致或大致一致,其中后三条均与F2断裂有关。断层共有8条:4条正断层、4条逆断层,按走向可分为NW-SE、NE-SW、NNE三组,产状较陡,倾角50°~80°,一般在60°~70°左右。矿体主要赋存于NW-SE与NE-SW断裂的交汇部位,其中F1、F2、F7断裂为控矿断裂。受区域性北东—南西向应力场作用(白腊厂背斜及白腊厂向斜为主要标志),F2断裂附近岩层出现顺层滑动形成虚脱空间,可成为矿液停积的良好场所。Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅵ号矿体产于F2断裂破碎带中,受北西向F2正断层控制。

F1断裂呈NNE向展布,被NW向F2断裂错开。其断裂交汇附近岩石受力蚀变明显,断裂产状在交汇处附近骤然变化,其变化转折部位有利于矿液的储存,是良好的容矿构造。Ⅳ号矿体即产于F1断裂与北西向F2断裂交汇部位。

F7断裂呈NW向展布,受区域性北东—南西向应力场作用影响,形成低角度逆断层破碎带,并发育众多节理、裂隙,有利于含矿热液的运移与储存。Ⅴ号矿体即产于F7低角度逆断层破碎带中。

2.2矿体地质特征endprint

矿区内共发现六个铅锌矿体,均为氧化锌矿,铅基本流失。矿体围岩主要为灰岩、白云质灰岩、白云岩和少量粘土岩。其中Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ号矿体严格受断裂控制,产于断层破碎带中,破碎带中角砾岩主要为白云质灰岩、白云岩,角砾大小不一,大部分被溶蚀。

Ⅰ号矿体:位于勘查区中部,呈似层状产出,矿体倾向210~230°,倾角10°左右。矿体沿走向长380m,最大延深210m。单工程见矿厚0.26~2.20m,矿体平均厚1.40m,厚度变化系数44.59%;铅单工程平均品位0.21%~1.29%,矿体平均品位0.50%,品位变化系数69.02%;锌单工程平均品位4.47%~27.78%,矿体平均品位12.84%,品位变化系数53.45%,矿体产于C1S5灰至深灰色中厚至厚层状隐晶灰岩、泥灰岩中。

Ⅱ号矿体:位于勘查区中部,呈似层状产出。矿体沿走向长520m,最大延深310m。单工程见矿厚0.60~2.10m,矿体平均厚1.45 m,厚度变化系数31.46%;铅单工程平均品位0.20%~3.28%,矿体平均品位0.89%,品位变化系数102%;锌单工程平均品位2.95%~19.74%,矿体平均品位12.80%,品位变化系数58.37%,产于C1S5灰至深灰色中厚至厚层状隐晶灰岩、泥灰岩中。

Ⅲ号矿体:位勘查区北部,矿体倾向55°,倾角53°,呈脉状产出。矿体沿走向长90m,最大延深70m,单工程见矿厚1.02~1.16m,矿体平均厚1.09 m,厚度变化系数9.08%;铅单工程平均品位0.48%~0.80%,矿体平均品位0.63%,品位变化系数35.93%;锌单工程平均品位16.89%~19.99%,矿体平均品位18.34%,品位变化系数11.95%,矿体产于C1s6灰至深灰色厚层块状细晶灰岩形成的断层破碎带中。

Ⅳ号矿体:位于勘查区北西部,矿体倾向95°,倾角54°,呈脉状产出。矿体沿走向长150m最大延深90m,单工程见矿厚1.30~2.25m,矿体平均厚1.70 m,厚度变化系数28.82%;铅单工程平均品位0.39%~0.52%,矿体平均品位0.45%,品位变化系数15.01%;锌单工程平均品位7.29%~23.52%,矿体平均品位15.02%,品位变化系数55.85%,矿体在C1s5 、C1s6 及C1b1所形成的断层破碎带中均有产出。

Ⅴ号矿体:位勘查区西部,矿体倾向210°,倾角28°,呈脉状产出。矿体沿走向长140m,最大延深130m,单工程见矿厚1.87~2.07m,矿体平均厚1.94 m,厚度变化系数5.67%;铅单工程平均品位0.38%~1.38%,矿体平均品位0.71%,品位变化系数80.07%;锌单工程平均品位10.95%~21.39%,矿体平均品位17.03%,品位变化系数31.69%,矿体产于C1b2浅灰厚层至块状粗晶白云岩形成的断层破碎带中。

Ⅵ号矿体:位于勘查区东南角,矿体倾向45°,倾角45°。矿体沿走向长150m,最大延深90m,单工程见矿厚1.10~1.45m,矿体平均厚1.32 m,厚度变化系数14.38%;铅单工程平均品位0.40%~0.71%,矿体平均品位0.54%,品位变化系数28.55%;锌单工程平均品位14.28%~20.13%,矿体平均品位17.36%,品位变化系数17.00%,矿体在C1s2 、C1s3 及C1s5所形成的断层破碎带中均有产出。

2.3围岩蚀变及矿石特征

矿区内围岩蚀变较弱,以白云石化、褐铁矿化、角砾岩化和方解石化为主。

白云石化:沿断裂带分布(又称铁白云石化),白云石晶体粗大(0.5-2mm),受铁质浸染后呈棕红色和棕黑色,与铅锌氧矿之关系最为密切。

褐铁矿化:矿体围岩受铁质浸染后,常具红褐色斑点,常产于矿体附近。

角砾岩化:断裂带及其附近产出之岩石,受力作用后,发生破碎而成。

方解石化:白色方解石,呈团块状及脉状分布于白云岩、灰岩中。常产于断层破碎带内及断层两侧围岩中。

矿石构造以块状构造、网脉状构造为主,具半自形粒状、风化碎屑状结构。矿石以铅锌氧化物为主,硫化物次之,为氧化型矿石,氧化率在45%~95%之间。主要矿石矿物为菱锌矿、异极矿,次为白铅矿。其中菱锌矿含量为40%~80%,异极矿含量为5%~15%。脉石矿物主要为褐铁矿和粘土矿物,褐铁矿含量为10%~20%,粘土矿物(主要为水云母)含量为1%~2%。

光谱分析表明,矿石内除Zn、Pb元素达到工业利用要求外,还伴生Cd 、In、Mo、Ga、Ge等金属元素,其中Cd 、In、Mo已达综合利用要求。

3.找矿标志与找矿方向

3.1找矿标志

该类型铅锌矿招标标志如下:

(1) Pb、Zn化探异常;

(2)NW向与NE向断裂带交汇处;

(3) 白云石化、褐铁矿化、角砾岩化、方解石化发育部位;

(4)破碎的碳酸盐岩发育。

3.2找矿方向

据1:20万分散流样品分析结果,沿北西向萝卜卡—垭都褶皱断裂带圈定出众多Pb、Zn元素异常区,且异常区在背斜核部或断层相交汇部位Pb、Zn元素异常峰值极高,远离这些部位异常则变弱,暗示矿区外围及区域仍有寻找铅锌矿床的可能。另外,矿区矿石类型为典型的硫化物氧化后形成的氧化矿,矿体明显受构造的控制,为典型的构造控矿。矿体形成来自于含矿热液沿断裂带上升沉淀的结果。

因此,该类型铅锌矿床找矿方向有两个:

(1) NW向与NE向断裂带交汇处,具有较强的Pb、Zn化探异常,如发拉鹅、连发厂、天桥等地及以西地区;

(2)发育有白云石化、褐铁矿化、角砾岩化、方解石化的断裂深部,如观音山铅锌矿区F2、F1、F7断裂的深部。

4.结论

综上所述,可得出以下结论:

(1)观音山铅锌矿为典型的MVT矿床,矿体具有明显构造控矿的特点。成矿过程中,受峨眉山地幔柱活动影响,可能有少量幔源流体加入。

(2)区域具有较好的找矿前景,NW向与NE向断裂带交汇处,如发拉鹅、连发厂、天桥等地及以东地区,可成为今后找矿的方向。

(3)观音山铅锌矿F2、F1、F7断裂的深部也应成为今后的勘探方向。

参考文献:

[1]柳贺昌,1996,滇、川、黔铅锌成矿区的成矿模式. 云南地质,15(1):41~51

[2]柳贺昌和林文达,1999,滇东北铅锌银矿床规律研究. 昆明:云南大学出版社,1-468.endprint

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