吳才進(jìn) 蘭安平 李 坤
(貴州省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局104地質(zhì)隊(duì))
五指山鉛鋅礦床成因及找礦潛力
吳才進(jìn) 蘭安平 李 坤
(貴州省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局104地質(zhì)隊(duì))
貴州省五指山鉛鋅礦受層位控制明顯,主要產(chǎn)于寒武系清洞組白云巖和震旦系燈影組白云巖內(nèi),具熱水噴溢沉積型鉛鋅礦床的特征。在分析區(qū)內(nèi)地質(zhì)特征的基礎(chǔ)上,詳細(xì)討論了礦體特征、礦石特征、礦床成因,并對找礦標(biāo)志和找礦潛力進(jìn)行了總結(jié),為區(qū)內(nèi)找礦工作提供參考。
地質(zhì)特征 礦體特征 礦石特征 礦床成因 找礦標(biāo)志 找礦潛力
五指山鉛鋅礦床位于黔中隆起南西緣,區(qū)域上主要有紫云—水城NW向斷裂、納雍—熄烽EW向斷裂、安順—鎮(zhèn)遠(yuǎn)NE向斷裂,分別呈NW,NE,EW向延伸并相交,大致構(gòu)成一個斜三角形,主要體現(xiàn)在隆起邊緣形成拉張環(huán)境,發(fā)育張性斷裂,形成有利成礦的局限臺地相環(huán)境[1-2]。通過分析區(qū)內(nèi)鉛鋅礦床成因,討論找礦潛力,為區(qū)內(nèi)找礦勘探提供依據(jù)。
由于構(gòu)造運(yùn)動隆升和剝蝕而使早古生代地層出露地表。區(qū)內(nèi)出露地層為震旦系、寒武系、石炭系、二疊系、三疊系碳酸鹽巖、碎屑巖,含礦地層為燈影組、清虛洞組和婁山關(guān)組,從北東向南西石炭系祥擺組超伏于寒武系地層之上。區(qū)內(nèi)構(gòu)造較發(fā)育,主要發(fā)育五指山背斜及一系列NE向斷層。其中F1斷層(雞場坡斷層)和F2斷層(熊家場斷層)與五指山背斜組成了斷褶帶,五指山鉛鋅礦分布于該斷褶帶中。五指山背斜為核部被破壞的不對稱背斜,軸面傾向NW,背斜軸線由南西向北東沿砂鍋寨—白水大山—五指山—杜家橋一線延伸,軸向NE(40°~50°),區(qū)內(nèi)長約14 km,寬約5 km。核部主要出露寒武系地層,局部(杜家橋附近)出露震旦系,是該區(qū)鉛鋅礦的貯存場所。北西翼出露石炭系、二疊系、三疊系地層,巖層傾向NW,傾角8°~25°;南東翼因被雞場坡斷層(F1)破壞,僅在戛木以北出露石炭系—二疊系地層,巖層傾向SE,傾角17°~56°。
(1)F1斷層。橫貫整個工區(qū),延綿數(shù)十千米,傾向SE,傾角57°~60°,北西盤主要為寒武系、石炭系等地層,南東盤為三疊系地層,該斷層為一正斷層,最大斷距為500~800 m;破碎帶較寬,在那雍枝—丫口田一帶破碎帶寬5~10 m,燕子巖—魏家寨一帶破碎帶寬10~40 m。破碎帶主要由斷層角礫巖組成,角礫巖具有明顯的壓性特征,構(gòu)造角礫巖中角礫細(xì)小,成分與兩盤巖性相關(guān),粒度約1 cm,膠結(jié)物為巖粉、鐵質(zhì)和鈣質(zhì),普遍見紅色鐵質(zhì)浸染。破碎帶多被浮土掩蓋,僅見零星出露,地貌上常呈緩坡和溝谷,沿斷層兩側(cè)見牽引褶曲。
(2)F2斷層。區(qū)內(nèi)表現(xiàn)為正斷層,呈NE向貫穿整個勘查區(qū),斷層傾向NW,傾角68°~70°,北西盤主要為石炭系地層和部分寒武系地層,南東盤主要為寒武系地層,斷距為400~700 m。破碎帶寬度不一,在新麥、石埡口為10~20 m,但在大壩、易家壩一帶達(dá)百余米,破碎帶內(nèi)主要由斷層角礫巖組成,角礫呈棱角-次棱角狀及不規(guī)則狀,成分主要為白云巖,礫徑1~30 cm不等,膠結(jié)物為巖粉、鐵質(zhì)和白云質(zhì)。破碎帶多被掩蓋,僅見零星出露,地貌上常呈沿緩坡和溝谷分布,沿斷層兩側(cè)見牽引褶曲。
2.1 礦體特征
五指山鉛鋅礦床自下而上劃分為Ⅰ#、Ⅱ#、Ⅲ#3個礦(化)帶,并圈定礦體23個,以Ⅱ-6#礦體為主礦體。該礦體由ZK605、ZK504、ZK4-a14、ZK502、ZK302、ZK101、ZK002、ZK004、ZK001、ZK94、ZK1108、ZK114、ZK1301等13個鉆孔控制。該礦體呈層狀、似層狀產(chǎn)出,產(chǎn)出標(biāo)高1 200~1 450 m,產(chǎn)狀與含礦圍巖產(chǎn)狀基本一致,礦體傾向SE,傾角10°~20°;礦體走向長900 m,傾斜延伸660 m,厚1.20~11.61 m,平均5.02 m,厚度變化系數(shù)為77%,厚度變化較穩(wěn)定。礦體中w(Zn)為1.07%~13.65%,平均4.98%,品位變化系數(shù)為71%;w(Pb)為0.03%~4.05%,平均0.59%。
2.2 礦石特征
礦石有用組分主要為鋅,次為鉛。礦石礦物主要為閃鋅礦,次為方鉛礦;脈石礦物主要為白云石、黃鐵礦等。礦石具有半自形晶粒、他形晶粒狀、交代殘余結(jié)構(gòu);礦石具塊狀構(gòu)造、層紋狀構(gòu)造、角礫狀構(gòu)造、脈狀構(gòu)造、浸染狀構(gòu)造、細(xì)脈狀構(gòu)造、網(wǎng)脈狀構(gòu)造。閃鋅礦的顏色以淺黃色為主,少數(shù)為高梁色。區(qū)內(nèi)礦石主要為硫化礦石。
根據(jù)近年來研究成果,認(rèn)為五指山地區(qū)鉛鋅礦床為熱水噴溢沉積型鉛鋅礦床,原因在于:
(1)構(gòu)造背景受古隆起和深大斷裂控制。五指山礦集區(qū)位于黔中隆起西南緣,受黔中隆起及紫云—埡都深大斷裂和安順—鎮(zhèn)遠(yuǎn)深大斷裂控制,區(qū)內(nèi)礦床主要分布于古隆起邊緣區(qū)的斷陷盆地,顯示出古隆起和深大斷裂對區(qū)內(nèi)礦床具有明顯的控制作用。
(2)穩(wěn)定的沉積環(huán)境。五指山礦集區(qū)內(nèi)無巖漿巖出露,地質(zhì)條件簡單穩(wěn)定,構(gòu)造發(fā)育一般,無巖漿活動,顯示出穩(wěn)定的沉積環(huán)境。
(3)不對稱蝕變特征。區(qū)內(nèi)F7斷層為一逆斷層,區(qū)內(nèi)主要鉛鋅礦體均產(chǎn)于F7斷層下盤(如那雍枝鉛鋅礦床),而其上盤新麥鉛鋅礦床見礦相對較差,在構(gòu)造應(yīng)力作用下,下盤下隆,上盤相對上升,使得下盤明顯低于上盤。含礦熱鹵水(含礦熱液)沿斷層向上運(yùn)移,含礦熱鹵水(含礦熱液)密度大于海水,在達(dá)到海底面時,在密度重力作用下流向地勢相對較低的盤,在下盤沉積成礦。相對來說,上盤不利于含礦熱鹵水(含礦熱液)的流向,使得上盤成礦較差,體現(xiàn)出不對稱蝕變特征。
(4)成礦作用。區(qū)內(nèi)有同生成礦作用(層狀、似層狀礦體)和后生成礦作用(脈狀、網(wǎng)脈狀礦體)同時發(fā)生于一礦床中的現(xiàn)象,是噴流沉積礦床的特有屬性。
(5)礦床特征。區(qū)內(nèi)鉛鋅礦具有多層,且厚度大小不一的特征,斷層間隙、噴流力度等因素導(dǎo)致成礦具有多層厚度不等的特征。
(6)白云巖。區(qū)內(nèi)白云巖(石)化較普遍,白云巖(石)有可能為噴流沉積成因。五指山礦集區(qū)整體為沉積巖性,主要為白云巖,很少見到典型的噴流沉積型礦床所具有的典型噴流巖——硅質(zhì)巖,噴流成因礦物——重晶石,但最新研究表明,噴流沉積系統(tǒng)中存在大量與噴流作用有關(guān)的碳酸鹽礦物或碳酸鹽巖。因此,區(qū)內(nèi)白云巖(石)可能為噴流沉積成因。
(1)地層、巖性組合。區(qū)內(nèi)鉛鋅礦體分布于震旦系燈影組、寒武系清虛洞組中。清虛洞組中鉛鋅礦體主要分布于深灰色瘤狀細(xì)晶白云巖中;燈影組中鉛鋅體主要分布于含燧石條帶細(xì)晶白云巖、含砂質(zhì)細(xì)晶白云巖中。
(2)構(gòu)造組合。古斷裂與深大斷裂、區(qū)域性構(gòu)造的交匯部位及附近,為成礦物質(zhì)來源提供了運(yùn)輸通道,也為成礦富集賦存提供了空間。
(3)蝕變。圍巖蝕變與礦體關(guān)系密切。清虛洞組中圍巖蝕變主要為白云石化、黃鐵礦化;燈影組中圍巖蝕變主要為白云石化、硅化,次為重晶石化、方解石化。
(4)地球物理。大比例尺電法物探測定的異常能夠較好地指示深部的隱伏礦體。
(5)地球化學(xué)。根據(jù)區(qū)內(nèi)地球巖石地球化學(xué)、水系沉積物測量所圈定的鉛、鋅異常,是區(qū)內(nèi)鋅礦很好的找礦標(biāo)志。
(1)大地構(gòu)造位置及區(qū)域構(gòu)造。該區(qū)位于黔中隆起南西緣,在隆起邊緣形成拉張環(huán)境,發(fā)育張性斷裂,形成相對隔斷的海盆地。相對寧靜半閉塞的水下瀉湖為富含有機(jī)質(zhì)、富硫、海水能量低的還原環(huán)境,有利于Pb、Zn等金屬礦質(zhì)的富集沉積成礦。
(2)含礦地層巖性。區(qū)內(nèi)含礦地層主要為寒武系清虛洞組瘤狀白云巖和震旦系燈影組硅質(zhì)白云巖,巖性組合為泥砂質(zhì)和碳酸鹽巖,有利于形成鉛鋅礦。砂泥質(zhì)巖石起到了成礦的“蓋層”作用, 碳酸鹽則與礦液交代成礦成為礦體圍巖。
(3)構(gòu)造。區(qū)內(nèi)發(fā)育一系向NW走向的階梯狀古斷裂,成為深部含礦熱液噴流通道,有利于含礦熱液通過斷裂進(jìn)入盆地,在沉積盆地中富集成礦。由于隆起作用的間歇性和深大斷裂及區(qū)域斷裂的間歇性復(fù)活,使得含礦熱鹵水間歇性噴發(fā),形成了多層厚度不等的礦層,礦層的厚度與含礦熱鹵水的噴發(fā)強(qiáng)度和持續(xù)呈正比關(guān)系。
[1] 陳國勇,鄒建波,譚 華,等.黔西北地區(qū)鉛鋅礦成礦規(guī)律探討[J].貴州地質(zhì),2008,25(2):86-92.
[2] 譚 華.貴州五指山地區(qū)鉛鋅礦地質(zhì)特征及找礦遠(yuǎn)景[J].貴州地質(zhì),2007,24(4):253-259.
2015-01-26)
吳才進(jìn)(1982—),男,工程師, 558000 貴州省都勻市蟒山路五號。