王忠偉
(廣西壯族自治區(qū)區(qū)域地質調查研究院,廣西 桂林541003)
云南會澤鉛鋅礦位于云南省會澤縣西南部,區(qū)域內含有大量的礦產資源,主要以鉛鋅礦為主,由于礦區(qū)勘查條件惡劣,且地質結構交復雜,近年來,在國土資源部、國家自然科學基金委等部委支持下,對云南會澤鉛鋅礦開展了“大規(guī)模成礦作用與大型礦集區(qū)預測”、“成礦作用與資源潛力~成礦區(qū)(帶)形成的四維結構探討研究”等方面的研究,但取得的研究成果有限,所以此次對云南會澤鉛鋅礦地質特征及研究現(xiàn)狀進行研究,為鉛鋅礦開采提供參考依據。
此次研究的云南會澤鉛鋅礦地質特征主要從地層、地質和巖漿巖三方面進行,下圖為云南會澤鉛鋅礦地質特征示意圖。
圖1 云南會澤鉛鋅礦地質特征示意圖
云南會澤鉛鋅礦地層主要為前寒武紀基底沙姆瓦系變質巖及奧陶-三疊系沉積巖蓋層,總體呈北東向展布。其中,蓋層巖性主要由碎屑巖、碳酸鹽巖、頁巖、白云巖、砂巖、粉砂巖、泥巖等組成,夾有膏巖層、煤層等。
云南會澤鉛鋅礦地質構造特征主要表現(xiàn)為整體呈西北向,經歷了多期構造運動,早期由區(qū)域性構造運動形成構造線走向以北東向為主的一系列褶皺和斷裂,后期由于受百利片麻狀花崗巖侵位影響,形成了近南北向的疊加擠壓,主要表現(xiàn)為一系列緊閉褶皺及其伴生斷裂、裂隙及劈理[1]。礦區(qū)內斷裂構造發(fā)育比較完整,主要發(fā)育有西北向、東南向、東西向以及北東向斷裂。其中西北向斷裂構造大都是順層理面發(fā)育,產狀與層理基本一致,斷裂的走向為西北向,傾向東北或者西南,傾角一般較陡,在75°~85°,至少經歷了兩期的活動;東南向斷裂或裂隙在云南會澤鉛鋅礦區(qū)內較為發(fā)育,根據東南向石英脈的發(fā)育程度大部分為節(jié)理和裂隙,真正與礦化有關的斷裂構造為礦區(qū)北部的斷裂構造,斷裂控制長約450 m,系沿北北西和北北東兩組共軛裂隙追蹤而成,總體走向東南,傾向北,傾角45°~65°不等;東西向斷裂構造偶見發(fā)育,該組斷裂構造偶見發(fā)育,整體延長350m~400m;北東向斷裂極不發(fā)育,僅在礦區(qū)西部發(fā)育,延長大于150m,斷裂控制了一組北東向石英脈,最寬的石英脈大于3 m,傾向西,傾角55°。
云南會澤鉛鋅礦區(qū)內巖漿巖特征主要表現(xiàn)為峨眉山火山巖,分布在蓋層沉積巖中,呈夾層出現(xiàn),厚度大于250 m,為一套淺變質的玄武巖-安山巖組合。其中玄武巖僅局部發(fā)育,夾于變安山巖中,巖石呈灰黑色,變余斑狀結構,片理化構造、塊狀構造,斑晶主要為輝石,少量橄欖石,基質為隱晶質,見綠泥石化。變安山巖主要分布于礦區(qū)的北部和中部,呈灰褐色、灰黑色,變余斑狀結構,片理化構造。斑晶含量約25%,主要為斜長石和角閃石,少量石英,在變質作用下,斜長石、角閃石和壓扁石英顆粒構成定向排列,基質含量約65%,為隱晶質,成分可能為細小長石巖屑及玻屑,常見綠泥石化、綠簾石化,局部見黃鐵礦化。
自會澤鉛鋅礦被發(fā)現(xiàn)以來,學者們已對其做了大量的研究。不僅探明礦區(qū)礦床地質特征、控礦構造,還在成礦年齡、物質來源、流體來源等方面取得了突破性進展。
成礦年齡是研究礦床形成過程及礦床成因的重要手段。然而,鉛鋅礦定年一直是礦床界的熱點和難點。隨著同位素測試技術的發(fā)展,鉛鋅礦Sm-Nd、Rb-Sr定年逐漸成熟。前人選取會澤鉛鋅礦中主成礦階段的閃鋅礦,進行Sm-Nd、Rb-Sr同位素測定,得到其形成年齡為226Ma~222 Ma,表明其形成于晚三疊世,與川-滇-黔地區(qū)鉛鋅礦主成礦年齡一致,而與峨眉山大火成巖省的形成無關[2,3]。
會澤鉛鋅礦Pb同位素數據均一,206Pb/204Pb、207Pb/204Pb和208Pb/204Pb主要集中在18.473,15.725和38.912附近,與奧陶-二疊系地層中Pb同位素特征相似,表明沉積巖地層為其主要的物質來源[4]。
S同位素特征顯示,會澤鉛鋅礦硫化物S同位素值集中在13-17‰,與沉積巖中膏巖層的S同位素值一致,而與火成巖中S同位素值(0‰附近)相差深遠,同樣表明其可能來自于沉積地層[4]。
Sr同位素數據表明,礦石中黃鐵礦、閃鋅礦、方解石中Sr同位素值為0.714~0.717,明顯高于沉積地層中Sr同位素值(0.7083~0.7093),可能來自于下部變質流體[4]。
C-H-O同位素數據表明,會澤鉛鋅礦中成礦流體具有較低的C(-4‰~-2‰)和H(-60‰~-40‰)同位素值,較高的O同位素值(7‰~10‰),表明流體具有變質流體特征,且可能與沉積地層發(fā)生了混染[4]。
綜上所述,會澤鉛鋅礦的成礦物質主要來自于沉積地層,而成礦流體主要來在于變質流體。
長久以來,對于會澤鉛鋅礦的成因及成礦過程一直處于爭論中。通過對會澤鉛鋅礦基礎地質特征及前人研究成礦的研究,我們得出會澤鉛鋅礦的成礦模式:在奧陶-二疊紀,碳酸鹽沉積蓋層覆蓋在前寒武基底之上;二疊紀末,峨眉山大火成巖省噴發(fā),但其并未在會澤地區(qū)形成明顯的Pb-Zn礦化;在晚三疊世,會澤地區(qū)發(fā)育了大量的褶皺,以NW向褶皺最為發(fā)育;變質流體自下而上,萃取碳酸鹽地層中的S、Pb、Zn等元素,并沿著NW向斷層運移、沉淀,逐漸形成了會澤脈狀Pb-Zn礦體。
此次結合相關地質資料,對云南會澤鉛鋅礦地質特征及研究現(xiàn)狀進行了深入研究,并取得了一定的研究成果,為云南會澤鉛鋅礦山開采提供了參考依據。但由于個人能力以及研究時間有限,對云南會澤鉛鋅礦的研究還存在一些不足之處,今后還需要對其成礦因素以及控礦條件進行進一步的探討。