代仁鳳 劉劍 周考先
(湖南省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開(kāi)發(fā)局四一四隊(duì)湖南益陽(yáng)413000)
湖南省安化縣球甲侖黃鐵鉛鋅礦礦床地質(zhì)特征、控礦因素及找礦方向研究
代仁鳳劉劍周考先
(湖南省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開(kāi)發(fā)局四一四隊(duì)湖南益陽(yáng)413000)
安化縣球甲侖黃鐵鉛鋅礦屬于沉積再造型層控礦礦床,通過(guò)一系列地質(zhì)工作,查明了黃鐵鉛鋅礦的地質(zhì)特征,通過(guò)對(duì)該礦床地質(zhì)特征、控礦因素及找礦方向研究對(duì)該區(qū)黃鐵礦、鉛鋅礦開(kāi)展進(jìn)一步的勘探工作具有重要意義。
湖南省安化縣球甲侖黃鐵鉛鋅礦礦床地質(zhì)特征控礦因素找礦方向
湖南省安化縣球甲侖黃鐵鉛鋅礦區(qū)位于南華準(zhǔn)地臺(tái)、江南地軸北段,安化—寧鄉(xiāng)—瀏陽(yáng)東西向構(gòu)造帶與安化—會(huì)同華夏系褶斷帶聯(lián)合而形成的雪峰孤形構(gòu)造區(qū)。
2.1地層
區(qū)內(nèi)出露地層由老至新依次如下:
2.1.1震旦系下統(tǒng)南沱組(Zan)
分布在礦區(qū)南部邊沿,出露面積約5km2。巖性為冰磧含礫砂巖、頂部為含礫砂質(zhì)板巖?;摇祷疑?,厚~巨厚層狀,層理不清,砂質(zhì)、泥質(zhì)結(jié)構(gòu),塊狀構(gòu)造,含黑色燧石,乳白色石英、板巖等礫石,礫石呈半滾圓狀、棱角狀,礫石大小不一,分選性差,礫徑一般為1~3mm左右。大者可達(dá)1~10余厘米,含量一般為3~10%左右,含星點(diǎn)、結(jié)核狀黃鐵礦,頂部含量較高。礦區(qū)內(nèi)厚度不詳。
2.1.2震旦系上統(tǒng)陡山沱組(Zbd)
分布在礦區(qū)南部,呈帶狀展布,出露面積約2km2。陡山沱組地層,按巖性可分為上、中、下三個(gè)巖性段:
(1)下部為一套碳酸鹽巖系,是礦區(qū)區(qū)黃鐵鉛鋅礦的含礦巖系。厚6—20 m。巖性主要為白云巖、炭質(zhì)白云巖。
(2)中部為條帶狀絹云母板巖、炭質(zhì)板巖。條帶狀絹云母板巖、炭質(zhì)板巖,黑~灰黑色,薄~中層狀,微層理發(fā)育,風(fēng)化后呈頁(yè)片狀產(chǎn)出,板狀泥質(zhì)結(jié)構(gòu),成條帶狀構(gòu)造。厚13~30m。
(3)上部為硅質(zhì)炭質(zhì)板巖、炭質(zhì)板巖。硅質(zhì)炭質(zhì)板巖、炭質(zhì)板巖,呈灰~淺灰色,中層狀,板狀泥質(zhì)結(jié)構(gòu),層理清楚,層面平整,巖性致密堅(jiān)硬。厚30~45m。
本組總厚約50~95m。
2.1.3震旦系上統(tǒng)留茶坡組(Zbl)
下部為中層狀硅質(zhì)巖,單層厚15~30cm,整體呈煙灰~灰黑色,常見(jiàn)灰黑、淺灰色硅質(zhì)相間形成條帶構(gòu)造,隱晶結(jié)構(gòu),巖性致密堅(jiān)硬,厚15m左右。中部為黑色薄~中層狀硅炭質(zhì)板巖,厚10~15m。上部為煙灰~灰黑色,厚~巨厚層硅質(zhì)巖,層理不清,厚40~50m。
2.1.4寒武系下統(tǒng)小煙溪組(∈1x)
黑色炭質(zhì)板狀頁(yè)巖,底部有厚數(shù)至10余米炭質(zhì)板狀頁(yè)巖、薄層硅質(zhì)巖。
2.1.5寒武系中統(tǒng)探溪組(∈2t)
為中~厚層炭質(zhì)板狀頁(yè)巖夾薄~中層狀泥灰?guī)r,灰?guī)r夾炭質(zhì)板狀頁(yè)巖,炭質(zhì)板狀頁(yè)巖夾白云質(zhì)灰?guī)r,泥質(zhì)白云質(zhì)灰?guī)r及泥灰?guī)r。厚278~407m。
2.1.6寒武系上統(tǒng)(∈3)
下部為泥質(zhì)條帶狀灰?guī)r,層厚穩(wěn)定,巖性變化不大。上部為深灰色薄~中層狀灰?guī)r,泥灰?guī)r、白云質(zhì)泥灰?guī)r。厚507~649m。
2.2構(gòu)造
礦區(qū)在一級(jí)北西西向主干構(gòu)造的基礎(chǔ)上迭加一系列北東向背、向斜構(gòu)造,由西向東依次命名為漂水洞向斜,球甲侖背斜,紅泥村向斜、密巖溪背斜。上述褶皺被一系列后期北東、北西向斷裂切割,組成礦區(qū)復(fù)雜的構(gòu)造格局。
2.3巖漿巖
礦內(nèi)巖漿巖不發(fā)育,向西7km有大神山花崗巖體。區(qū)內(nèi)僅零星分布有石英閃長(zhǎng)巖脈、煌斑巖脈等。根據(jù)區(qū)域地質(zhì)資料,在留茶坡組地層中見(jiàn)有火山玻屑物質(zhì),是巖漿活動(dòng)的另一表現(xiàn)。此外,黃鐵鉛鋅礦層內(nèi)石英脈及碳酸鹽巖中方解石脈普遍發(fā)育,見(jiàn)硅化、碳酸鹽化蝕變。均表明礦區(qū)的熱液活動(dòng),并與成礦關(guān)系密切。
3.1礦化層特征
礦化層(含礦白云巖)在地表風(fēng)化后呈黑色、棕褐色土狀或砂糖狀含錳粘土,局部形成褐黑色“鐵帽”。礦體氧化后S已基本流失,而黃鐵礦氧化成褐鐵礦殘留在原地,Ca、Mg質(zhì)流失而顯質(zhì)輕,也增加了鐵的相對(duì)富集(圖1)。該層特征明顯,分布于震旦系下統(tǒng)南沱組冰磧巖之上。厚度一般1~5m,最小0.63m,最大10.5m。礦化層在礦區(qū)范圍內(nèi)地表出露長(zhǎng)度5925m,分布于礦區(qū)的南部,由西向東沿著近于平行的北東向背向斜(漂水洞向斜、球甲侖背斜、紅泥沖向斜、密巖溪背斜)的傾伏端和仰起端婉延展布。地表產(chǎn)狀、形態(tài)變化特征與陡山沱組地層一致。
圖1 黃鐵鉛鋅礦地表氧化帶
3.2礦石質(zhì)量
本礦床礦石類型為閃鋅礦石、黃鐵礦石、方鉛礦石。礦石肉眼下成銅黃色或棕黃色,多呈浸染狀、條帶狀產(chǎn)出。
閃鋅礦為主要礦石礦物,以棕黃色為主,粒度較粗,一般粒徑2—5mm,為不規(guī)則他形粒狀,解理清楚,呈不規(guī)則團(tuán)塊狀、脈狀分布于黃鐵礦或脈石礦物內(nèi)。
黃鐵礦為礦石中另一主要礦石礦物,呈銅黃色,晶體以微粒為主,可見(jiàn)原生沉積型和后期充填交代型兩種,后期黃鐵礦呈條帶狀沿裂隙充填。
方鉛礦為次要礦物,與閃鋅礦緊密共生,分布不均勻,多呈星點(diǎn)狀分布,在由方鉛礦組成的富礦團(tuán)塊中,可見(jiàn)立方體晶形。
(1)地層條件:礦層產(chǎn)于震旦系陡山沱組底部,層位穩(wěn)定,礦床頂板為炭質(zhì)板狀巖,底板為冰磧含礫砂巖、冰磧礫泥巖,礦體賦存于白云巖中。
(2)構(gòu)造條件:區(qū)內(nèi)北東向復(fù)式褶皺,仰起向斜,傾伏背斜構(gòu)造,再加上后期北東向斷裂切割,形成礦區(qū)復(fù)雜的構(gòu)造格局。復(fù)雜的構(gòu)造為后期礦液的運(yùn)移、聚集提供了良好的空間,強(qiáng)烈的擠壓往往使礦體加厚。礦石中可見(jiàn)熱液活動(dòng)現(xiàn)象十分明顯,黃鐵礦和石英脈形成的條帶狀構(gòu)造,說(shuō)明后期礦液流動(dòng)和運(yùn)移(圖2)。
圖2 礦石的條帶狀構(gòu)造
(1)球甲侖黃鐵鉛鋅礦產(chǎn)于陡山沱組底部的白云巖中,地表氧化后多形成褐鐵礦、黑色、黑褐色錳土,含鉛鋅較高。湘中地區(qū)該層位的黃鐵礦普遍存在,但黃鐵鉛鋅礦床在本區(qū)還是首次發(fā)現(xiàn),為該地區(qū)尋找鉛鋅礦提供了方向。
(2)陡山沱地層界于上覆留茶坡組厚層硅質(zhì)巖和南沱組冰磧含礫砂巖之間,三者巖性差異大。硅質(zhì)巖形成數(shù)十米的陡崖,陡山沱組在陡崖下形成斜坡,冰磧層抗風(fēng)化能力比白云巖強(qiáng),二者接觸稍微向上突起。這種地貌特征是尋找礦層露頭線的標(biāo)志。
(3)礦層底部冰磧含礫砂巖中含有黃鐵礦結(jié)核、團(tuán)塊,含量較多時(shí)一般成礦條件好,因此可以根據(jù)冰磧巖中黃鐵礦結(jié)核、團(tuán)塊多少間接了解找礦遠(yuǎn)景。
(4)構(gòu)造是礦床再造富集的空間條件,斷裂發(fā)育地段、褶皺有利部位成礦較好。
通過(guò)對(duì)安化縣球甲侖黃鐵鉛鋅礦區(qū)域背景、礦區(qū)地質(zhì)、礦床地質(zhì)特征、控礦因素及找礦方向的分析研究,為本區(qū)進(jìn)一步開(kāi)展勘查與找礦工作,以及湘中地區(qū)開(kāi)展黃鐵鉛鋅礦床研究提供了重要理論依據(jù)與成果。
[1]《礦床學(xué)》,地質(zhì)出版社,熊曉云,2007.7.
[2]《普通地質(zhì)學(xué)》,地質(zhì)出版社,夏邦棟,1995.8.
[3]《構(gòu)造地質(zhì)學(xué)》,地質(zhì)出版社,馮明等,2007.7.
[4]《湖南省區(qū)域地質(zhì)志》,湖南省地質(zhì)局,地質(zhì)出版社,1988.
[5]《湖南省安化縣球甲侖鉛鋅礦普查地質(zhì)報(bào)告》,湖南省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開(kāi)發(fā)局414隊(duì),張益華等2009.12.
P61[文獻(xiàn)碼]B
1000-405X(2015)-7-4-2