丁偉品,黃誠,何波,孟慶杰,郭金承,何佳樂
云南尋甸縣白龍?zhí)兜貐^(qū)鉛鋅礦礦床特征及礦床成因探討
丁偉品,黃誠,何波,孟慶杰,郭金承,何佳樂
(武警黃金第九支隊,???571127)
研究區(qū)位于云南省尋甸縣白龍?zhí)兑粠У男〗瓟嗔褞希堑釚|北重要的銅鉛鋅礦銀多金屬成礦帶,賦礦層位為燈影組,圍巖為碳酸鹽巖,通過對比研究,認為本區(qū)鉛鋅礦與區(qū)域上川滇黔地區(qū)的鉛鋅礦床具有明顯的相似特征,均為后生、受地層和斷裂控制,與巖漿活動沒有直接聯(lián)系。礦床成因應(yīng)歸屬為MVT礦床一類,而非與巖漿活動有關(guān)的熱液型。
尋甸縣白龍?zhí)兜貐^(qū);燈影組;鉛鋅礦;礦床特征;礦床成因
研究區(qū)小規(guī)模鉛鋅采礦活動歷史較久,但礦產(chǎn)勘查程度有限,且工作集中在礦體、地質(zhì)特征上,以經(jīng)濟開發(fā)為目的,對成礦條件、成礦規(guī)律、找礦預(yù)測等方面基本未涉及,僅有的資料認為是熱液型脈狀鉛鋅礦,但本文試著結(jié)合區(qū)域成礦背景思考后認為不是熱液型,現(xiàn)就這一問題將本區(qū)礦床地質(zhì)特征與區(qū)域成礦規(guī)律進行對比研究,探討礦床成因。
1.康定-水城-埡都斷裂,2.安寧河-綠汁江斷裂,3.彌勒-師宗-水城斷裂,4.羅次-易門斷裂,5.普渡河-滇池斷裂,6.小江斷裂,7.則木河斷裂,8.峨山-通海斷裂,9化念一石屏斷裂,10.紅河斷裂
研究區(qū)屬于揚子準地臺西緣,位于岡瓦納古陸與勞亞大古陸的過渡地帶,大地構(gòu)造單元屬于滇東北臺褶束(圖1),處于我國重要的鉛鋅礦產(chǎn)地-川滇黔成礦區(qū)內(nèi)。川滇黔成礦區(qū)內(nèi)分布有400多個鉛鋅礦床、礦(化)點[1],鉛鋅礦遍布全區(qū)從震旦系到二疊系的所有層位,其中主要賦礦層位為震旦系頂部的燈影組和石炭系下統(tǒng)的擺佐組,賦礦圍巖主要為碳酸鹽巖。
從區(qū)域上看鉛鋅礦床受南北向、北西向和北東向三組主干斷裂控制,鉛鋅礦沿幾條大的斷裂帶呈串珠狀線性分布,大部分礦床和圍巖的關(guān)系表現(xiàn)為礦石充填在張性斷裂和各種破碎帶中。各礦床礦體受斷裂、地層或巖性(巖相)控制明顯,部分鉛鋅礦床受古溶洞控制,礦體具有明顯的后生特征。
礦石礦物主要為閃鋅礦、方鉛礦和黃鐵礦等;脈石礦物主要為方解石、白云石和石英等。結(jié)構(gòu)構(gòu)造主要涉及到后期充填和交代特征。圍巖蝕變主要有碳酸鹽化、硅化、黃鐵礦化等,蝕變分帶不明顯。根據(jù)控礦構(gòu)造組合形式及礦體的產(chǎn)狀、形態(tài)特征可分為以下幾類[2]:
1)筒狀、脈狀(大脈狀)礦床:礦體呈筒狀、柱狀、脈狀產(chǎn)于碳酸鹽巖中,受基底南北向深大斷裂交切的近東西向張扭性斷裂破碎帶和短軸褶皺的控制,如地塹構(gòu)造控制的大梁子鉛鋅礦(筒狀礦體)、受斷裂控制的樂紅鉛鋅礦(脈狀礦體);
2)層間脈狀礦床:細分為兩類,一是受巖性控制的似層狀礦體,如白卡、東坪等礦床;二是受褶皺和斷層控制的層間破碎帶控礦的似層狀、透鏡狀礦體,如松林、團寶山等礦床。
3)古溶洞充填礦床:礦體主要受近礦斷層和古溶洞的控制,成似層狀、透鏡狀及不規(guī)則狀,礦石的膠狀構(gòu)造和溶解坍塌角礫巖的存在是礦體后期充填的主要標志,如青山、銀廠坡等礦床;
4)層脈聯(lián)合礦體:產(chǎn)于斷裂發(fā)育部位,礦體上部往往是受斷裂控制的脈狀、囊狀礦體,中部則產(chǎn)出有為受地層控制的似層狀、透鏡狀礦體,在向下部則仍以受斷裂控制的脈狀囊狀礦體。這種礦體受到斷層和地層的雙重控制,如茂租、樂紅等礦床。
張長青在總結(jié)區(qū)域成礦規(guī)律后,建立了構(gòu)造背景約束下的川滇黔地區(qū)密西西比河鉛鋅礦床的區(qū)域成礦模型,共分為一下5個階段。
1)礦源層形成階段:穩(wěn)定被動大陸邊緣演化,含礦碳酸鹽巖建造的形成階段;
2)流體形成階段:地層水和烴類形成地層流體,地殼抬升,地溫梯度或巖漿加熱,形成熱的盆地流體,加里東期的構(gòu)造運動提供流體運移通道和容礦空間;
3)流體運移階段:印支運動的影響下形成楚雄一西昌邊緣前陸盆地,特提斯洋俯沖碰撞,川滇黔地區(qū)隆升,流體運移至陸塊區(qū)或盆地邊緣,過程中獲取熱量萃取巖層中成礦物質(zhì),形成含礦熱鹵水,沿斷層和不整合界面運移。
4)卸載成礦階段:早印支或早燕山期造山后的側(cè)向擠壓,區(qū)域構(gòu)造應(yīng)力場由擠壓向伸展過渡,導(dǎo)致局部正斷層發(fā)育,形成局部減壓擴容空間,為流體的運移創(chuàng)造條件。盆地含礦流體沿不整合面和斷層面快速運移,當(dāng)運移流體達至盆地邊緣與已存的深大斷裂、破碎帶或者巖性圈閉相遇時,由于流體物理化學(xué)條件的迅速改變或者與含有機質(zhì)的還原性流體的混合,導(dǎo)致鉛鋅鐵等金屬硫化物的沉淀成礦,成礦流體巖斷裂帶上行遇到不同控制因素時,形成不同形態(tài)的礦體。
5)后期改造階段:礦體在斷裂帶或者巖性界面附近富集成礦后,受后期燕山期和喜山期構(gòu)造運動的影響,使得含礦地層整體發(fā)生升降、褶皺變形甚至剝蝕作用,使得原深埋于地下的礦體出露于地表或埋藏深度變淺。
圖2 川滇黔交界地區(qū)鉛鋅礦成礦模式示意圖[3]
研究區(qū)與處于小江斷裂帶上,構(gòu)造特別是斷層發(fā)育,主要為北東走向,出露地層主要為滄浪鋪組、筇竹寺組、燈影組(包括前漁戶村組)等,受斷層分割,礦體則多賦存于這些受構(gòu)造控制的斷塊之內(nèi),賦礦層位為燈影組,巖性主要為白云巖,頂部含磷。圍巖具不同程度碎裂巖化、大理巖化、黃鐵礦化、褐鐵礦化等。礦體呈脈狀、似層狀,厚度較穩(wěn)定,沿破碎帶產(chǎn)出。夾石主要為碎裂巖化白云巖。礦石可分為氧化礦和硫化礦,氧化礦主要為板狀、微粒狀等結(jié)構(gòu),土狀、皮殼狀等構(gòu)造,主要礦物為鉛釩、白鉛礦、菱鋅礦等,次要礦物為石英、硅灰石等;硫化礦主要為粒狀結(jié)構(gòu),星點狀構(gòu)造,主要礦物為方鉛礦、含鐵閃鋅礦等,次要礦物為方解石、石英、硅灰石等。伴生有用組份主要是銀,含量均達綜合利用標準,部分金、鎵達綜合利用標準。
研究區(qū)鉛鋅礦典型代表為大壩子礦段,出露的地層為震旦系、寒武系,受NE向魯納窩大斷裂帶(一系列規(guī)模不等的北東向褶皺群和壓扭性斷裂)及與之相伴生的NW向次級斷裂影響,礦體被左列式“多”字型構(gòu)造和北西斷裂控制,由于斷層改造作用,地層呈斷塊狀產(chǎn)出,礦體則多賦存于這些受構(gòu)造控制的斷塊之內(nèi),礦區(qū)未見巖漿巖出露,只在礦區(qū)外3~5km有大量峨眉山玄武巖出露。
大壩子礦段礦體呈脈狀產(chǎn)出,厚度穩(wěn)定,有用組分均勻,與圍巖接觸界限清晰,夾石厚度小于剔除厚度。按氧化程度劃分,礦石屬混合礦石。礦體富鉛貧鋅,含銀較高。礦石中有害元素含量較低。在伴生有益元素中金已經(jīng)達到了評價標準,銅接近綜合評價標準。礦體主要受地層和構(gòu)造控制。
圖3 鉛鋅礦手標本
圖4 2鉛鋅礦手標本
大壩子礦段內(nèi)規(guī)模較大的工業(yè)礦體有3個,編號分別為I、II、III。I號礦體:位于礦段北部,呈脈狀產(chǎn)出于F2號斷層的構(gòu)造破碎帶中,呈北東走向,向北西傾,傾向多數(shù)為325°~342°。傾角52°~55°。礦體在地表水平控制長365m,工程控制的最大垂深36m,礦體厚度一般為1.55m~2.68m,平均2.21m;II號礦體:位于礦段北部,呈脈狀產(chǎn)出于F2號斷層的構(gòu)造破碎帶中,該礦體呈北東走向,向北西傾,傾向多數(shù)為325°~342°,傾角52°~55°,礦體在地表水平控制長475m,工程控制的最大垂深18m,礦體厚度1.46m~3.48m,平均2.59m;III號礦體:位于礦段南部,呈脈狀產(chǎn)出于F6號斷層的構(gòu)造破碎帶中,該礦體厚度較小,均為單樣控制,單樣品等于單工程樣品,該礦體呈北東走向,向北西傾,傾向320°~335°,傾角50°~75°,礦體在地表水平控制長315m,工程控制的最大垂深49m,礦體厚度一般為0.76m~1.91m,平均1.17m。各礦體品位變化如右表所示。
白龍?zhí)陡鞯V體品位變化系數(shù)表(據(jù)《1∶20萬曲靖幅礦調(diào)報告》1977)
礦體編號I號礦體II-1號礦體III號礦體 鉛單樣品位0.62%~3.04%0.55%~4.59%0.49%~6.55% 平均品位1.68%2.08%2.85% 單工程品位0.46%~3.04%1.36%~2.81% 單工程平均品位1.69%2.77% 走向方向鋅品位變化系數(shù)31.13%21.88%89.54% 傾向方向鋅單工程品位變化系數(shù)55.34%2.87%~14.69%34.96% 鋅單樣品位0.03%~3.82%0.02%~1.65%0.03%~3.82% 平均品位1.49%0.41%1.49% 單工程品位0.03%~3.82%0.03%~1.65% 單工程平均品位1.71%0.40% 走向方向鋅品位變化系數(shù)113.05%147.01%37.20% 傾向方向鋅單工程品位變化系數(shù)91.96%6.67%~34.48%52.73% 銀單樣品位(4.25~27.9)×10-6(3.50~27.0)×10-6(4.35~14.1)×10-6 平均品位12.25×10-611.50×10-69.14×10-6 單工程品位(4.25~27.9)×10-6(3.57~27.0)×10-6 單工程平均品位12.66×10-612.42×10-6 走向方向鋅品位變化系數(shù)53.08%44.49%37.14% 傾向方向鋅單工程品位變化系數(shù)39.63%44.22%~54.73%8.66%
與區(qū)域上川滇黔接壤區(qū)鉛鋅礦相比,具有以下6點共性特征:
1)容礦圍巖:川滇黔地區(qū)的鉛鋅礦床含礦層位集中產(chǎn)于震旦系燈影組和早古生界碳酸鹽巖,容礦圍巖主要為白云巖,其次為灰?guī)r,本區(qū)為燈影組白云巖。
2)控礦因素:川滇黔地區(qū)的鉛鋅礦床也存在多種控制因素,斷層和破碎帶、基底隆起、巖性界面、古喀斯特地貌、不整合面等是控制礦體展布的控制因素,其中斷層和巖性界面表現(xiàn)的尤為明顯。本區(qū)為構(gòu)造和地層控礦。
3)礦體形態(tài):川滇黔地區(qū)的鉛鋅礦床礦體主要存在四種:①受地層和巖性控制的似層狀、板狀、似層狀、透鏡狀礦體;②受斷裂控制的陡傾脈狀、透鏡狀、囊狀以及筒狀、裂隙狀礦體;受古喀斯特地貌和角礫巖控制的溶洞充填和角礫狀、不規(guī)則狀礦體;④受斷裂和地層共同控制的層脈聯(lián)合礦體。本區(qū)為脈狀和似層狀。
4)礦石礦物組合:川滇黔地區(qū)礦物組合主要為閃鋅礦、白鉛礦、方鉛礦、黃鐵礦等,脈石礦物主要為方解石、白云石、石英、重晶石等。本區(qū)為方鉛礦、閃鋅礦、白鉛礦等,脈石礦物主要為方解石、白云石、石英、重晶石等。
5)礦石組構(gòu)特征:滇黔地區(qū)礦石主要為由溶液結(jié)晶和沉淀作用形成的晶粒結(jié)構(gòu)、自形一半自形晶、自生環(huán)帶、包含、斑狀結(jié)構(gòu),由由交代作用形成的共邊、溶蝕、鑲邊、骸晶、殘余結(jié)構(gòu)等。這種結(jié)構(gòu)類型在礦石中也較為普遍。主要是閃鋅礦和方鉛礦密切共生,由于交代作用形成共邊結(jié)構(gòu)和溶蝕結(jié)構(gòu),主要的構(gòu)造類型有塊狀、浸染狀、角礫狀、條帶狀、脈狀、團塊狀、紋層狀構(gòu)造等。本區(qū)主要為溶液結(jié)晶和沉淀作用形成的晶粒結(jié)構(gòu)、隱晶結(jié)構(gòu)等,構(gòu)造主要為塊狀、浸染狀、星點狀、土狀、皮殼狀、脈狀等。
6)圍巖蝕變:川滇黔地區(qū)礦床的圍巖蝕變主要表現(xiàn)為近礦圍巖的碳酸鹽化、黃鐵礦化、硅化,部分礦區(qū)發(fā)育螢石化、重晶石化等。本區(qū)主要為大理巖化、黃鐵礦化、重晶石化;
川滇黔鉛鋅成礦區(qū)鉛鋅礦成礦時代研究表明[4],與鉛鋅礦成礦時代相近且重要的巖漿活動為峨眉山玄武巖噴發(fā),若為熱液型,則意味著鉛鋅礦成礦與峨眉山玄武巖有直接關(guān)系,但大量研究資料表明,特別是近15年來研究者已基本形成共識:峨眉山玄武巖噴發(fā)與該地區(qū)鉛鋅礦之間不存在直接成因聯(lián)系,只有為成礦流體提供熱源的可能。
研究區(qū)鉛鋅礦與區(qū)域上川滇黔地區(qū)的鉛鋅礦床具有明顯的相似特征,產(chǎn)于燈影組白云巖,受構(gòu)造和地層控礦,礦體呈脈狀、似層狀,為后生鉛鋅礦,與巖漿活動沒有直接聯(lián)系。礦床成因應(yīng)歸屬為MVT礦床一類,而非與巖漿活動有關(guān)的熱液型。
[1] 張長青,毛景文等.川滇黔地區(qū)MVT鉛鋅礦床分布、特征及成因[J] .礦床地質(zhì),2005,24(3):336-339.
[2] 譚清立,高建國等.川滇黔接壤區(qū)鉛鋅礦分布規(guī)律[J] .河南科學(xué),2013,31(9):1470-1471.
[3] 張長青.中國川滇黔交界地區(qū)密西西比型(MVT)鉛鋅礦床成礦模型.博士學(xué)位論文,2008.
[4] 李文博,黃智龍,陳進等.會澤超大型鉛鋅礦床成礦時代研究.礦物學(xué)報[J],24(2):112-116
An Approach to Geological Features and Ore Genesis of Pb-Zn Deposit in the Bailongtan Area, Xundian, Yunnan
DING Wei-pin HUANG Cheng HE Bo MENG Qing-jie GUO Jin-cheng HE Jia-le
(No.9 Gold Geological Party, CAPF, Haikou 571127)
The Bailongtan area lies in the Xiaojiang fracture zone. The Dengying Formation is host horizon. The wallrock is carbonate rock. The Pb-Zn deposit is epigenetic and controlled by stratigraphic horizon and structure. The ore-formation has no direct relation with magmatism. The deposit belongs to MVT deposit.
Dengying Formation; Pb-Zn deposit; ore genesis; Bailongtan, Xundian
2018-08-15
丁偉品(1988-),男,貴州盤縣人,工程師,主要從事地質(zhì)礦產(chǎn)調(diào)查工作
P618.42
A
1006-0995(2019)03-0399-04
10.3969/j.issn.1006-0995.2019.03.010