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沅麻盆地西南缘凤凰-麻阳白垩系红层中脉状铅锌矿控矿条件

2011-04-02付胜云李泽泓郑正福

地质与资源 2011年4期
关键词:重晶石矿脉白垩

付胜云,李泽泓,郑正福

(湖南省地质调查院,湖南长沙410011)

沅麻盆地西南缘凤凰-麻阳白垩系红层中脉状铅锌矿控矿条件

付胜云,李泽泓,郑正福

(湖南省地质调查院,湖南长沙410011)

沅麻盆地为一中生代断陷盆地,盆地西缘铅锌矿点较多.矿床(点)类型为赋存于白垩系红层砂岩-砾岩中脉状铅锌矿,具有规模较大、品位较高、矿石选冶性能良好等特点.对凤凰-麻阳地区白垩系红层中脉状铅锌矿(点)特征及控矿条件进行分析、归纳、总结.加强对区内铅锌矿控矿条件的研究,对促进区内铅锌矿的找矿勘查具有重要意义.

控矿条件;白垩系;脉状铅锌矿;沅麻盆地;凤凰-麻阳地区;湖南省

1 沅麻盆地特征

沅麻盆地为中生代断陷盆地[1],位于雪峰山与武陵山脉间,呈北东向展布,长255km,宽30~65km,面积10 500km2,东以侏罗系下统或白垩系下统与下伏地层的角度不整合为界,西以白垩系下统与下伏地层的角度不整合为界.控制盆地发展的实为东侧的沅水大断裂与西侧的古丈-凤凰大断裂,盆地基底为板溪群.盆地内已发现铅锌矿点多处,大多位于西缘,具有进一步找矿潜力.

1.1 盆地内地层

盆地内出露地层简单,主要有侏罗系、白垩系和第三系.其中白垩系分布最广,约占整个盆地面积的90%以上,侏罗系次之,第三系仅有零星分布.侏罗系主要分布于盆地南东侧,以黄绿色、暗紫红色的砂岩、粉砂岩、泥质粉砂岩及粉砂质泥岩为主.

白垩系为盆地内主要地层,运用岩石地层学的方法对湘西沅麻盆地的白垩系划分如下[2].

①石门组及东井组:由一个总体向上变细的基本层序组成,自下而上为砾岩→粉砂质泥岩→泥灰岩→含泥质细-粉晶灰岩→钙质胶结粉砂岩,厚度210.88m.

②栏垅组:为一个厚度巨大向上变细的基本层序.下段(原泥家冲组)为该基本层序的下部,全部由厚层、巨厚层砾岩组成,厚328.9m;上段为该基本层序的上部,由粉砂岩、粉砂质泥岩、粉砂质细晶灰岩、褐铁质泥岩、钙质胶结中细粒岩屑砂岩组成,厚318.4m.

③神皇山组:根据基本层序的纵向序列组合特点划分为以下类型.类型Ⅰ纵向上由砾岩→细砂岩→粉砂质泥岩构成由粗变细的正向粒序递变规律,这种类型的基本层序约有7个相互叠覆,厚105m;类型Ⅱ纵向上由粉砂质泥岩→含砾细砂岩→砾岩→含砾不等粒砂岩→细砂岩与粉砂质泥岩互层→粉砂质泥岩与粉砂质细晶灰岩互层构成一个向上由细→粗→细的基本层序类型,厚349m;类型Ⅲ仍为一个向上变细的基本层序,纵向上由细砂岩夹粗砂岩→绢云母粉砂岩与泥岩互层组成,厚度大于136.8m.根据岩石地层单位划分原则,将类型Ⅰ及类型Ⅱ的下部含有砾石的层段归并为神皇山组下段,将类型Ⅱ的上部不含砾石的层段和类型Ⅲ合并为神皇山组上段.

第三系主要为紫红色砂砾岩及含砾砂岩,厚度大于110m.

1.2 盆地内构造

盆地为印支、燕山运动形成的山间断陷盆地.新构造运动破坏了盆地的完整性,整个盆地可视为一个向西歪斜的不对称向斜.总的来说,盆地内部构造比较简单.

(1)断裂

盆地北段以高角度北东向的大型正、逆断层为主.中段断裂不发育,主要为一些次级北西向小断裂.南段断裂比较发育,多为北北东向的大型高角度正、逆断层.

(2)褶皱

在盆地形成后,盆地南东边不断隆起,形成了莱草坡背斜与晓坪复式背斜等,使盆地划分成2个以上的沉积中心.中心由南东向北西迁移.芷江一带为紧密线状褶皱,造成南东高,北西低的构造地形,轴向北东—北东东;麻阳一带为宽缓线状褶皱,轴向北东—北东东.

2 白垩系红层中脉状铅锌矿地质特征

2.1 矿体(脉)特征

测区脉状铅锌矿成矿主要受北东向张扭性断层构造组的控制[3],矿脉充填于该组断层附近的次级断裂硅化或重晶石化破碎带裂隙中,对围岩的选择性不明显.铅锌矿脉呈单脉状或复脉状产出,形态变化较大,产状多同断层产状.矿脉时有压缩变窄,或膨胀,或分支复合,或尖灭再现,平面形状多为透镜状,倾角一般较陡,常大于50°.脉长数十米至数百米,最长达千余米,厚一般1m左右,最厚可达3~4m.品位:Pb 0.26%~3.85%,Zn 0.05%~1.23%.矿体与围岩界线清楚,围岩为白垩系红层中铝硅酸盐岩类碎屑岩和黏土岩.

2.1.1 麻阳县新发现某矿点特征

(1)Ⅰ号铅矿体:展布于北东向断层硅化砾岩破碎带中.矿体原岩为白垩系石门组(K1s)砾岩,具有浅色—黄色褪色化蚀变为间接找矿标志.破碎带围岩为白垩系石门组砾岩及白垩系东井组泥质粉砂岩.断层面可见垂直擦痕,垂直断距一般小于10m.该矿体呈脉状,属断层型铅矿体,规模较小,长约300m.矿脉化学分析品位:Pb 2.062%~2.187%,平均品位2.1282%,厚度0.80~0.90m,平均厚度0.85m.方铅矿与硅化、方解石化、重晶石化蚀变相伴生,没有蚀变则没有矿化.矿化呈斑脉状、团块状、菱形等,大小0.1~12 cm,矿化分布较均匀.方铅矿大多已经氧化,局部呈蜂窝状—粉末状,深灰色,失去了金属光泽.矿脉产状与北东向断层产状一致,为 140°∠72°,平面形态呈“S”形舒缓弯曲的扁豆状.该矿点内铅矿体工业类型均属断层型,矿体形态均不稳定,呈薄板状、扁豆状或透镜状.其顶、底板围岩亦均为白垩系地层.

(2)Ⅱ号铅矿体:展布于北东向张性断层重晶石化破碎带中.破碎带由重晶石化劈理化碎裂岩带-密集节理带组成,破碎带总宽1.0m,破碎带下部重晶石化劈理化碎裂岩含矿,破碎带上部密集节理带不含矿.破碎带原岩为白垩系东井组(K1d)钙泥质粉砂岩.方铅矿呈斑块状分布于重晶石脉中,斑块大小1~70 mm,新鲜面铅灰色,立方体晶形,风化后呈灰黑色、粉末状,矿化分布较均匀,并伴生星点状黄铁矿化.矿化蚀变为重晶石化、方解石化、褪色化(黄色),没有重晶石化蚀变则不含矿.矿体呈脉状,规模较小,长约500m,厚0.95~1.0m,品位:Pb 1%~2%,Zn 0.1%~0.2%,矿体产状与断层产状一致,为 330°∠(75~80°).

2.1.2 主要老矿点特征❶湖南省地质局区测队.1∶20万芷江幅区域地质调查报告.1973.

(1)湖南省凤凰县龙潭乡和平坳铅矿:矿化受北北东向断层控制,含矿围岩为上白垩统紫红色细砂岩、砂质泥岩,方铅矿重晶石脉长1740m,矿脉厚0.4~3m,平均厚 0.92m,矿体厚 0.2~1.4m,产状(290~300°)∠(60~80°),品位:Pb 0.3%~15.75%,平均 3.85%.伴生有黄铜矿.围岩蚀变有重晶石化、弱硅化、角砾岩化等.成因属中低温热液裂隙充填型.

(2)湖南省麻阳县石羊哨乡楠木寨(南门寨)铅矿:铅矿重晶石脉产于上白垩统紫红色砂质泥岩、泥岩中,共见2条矿脉.主矿脉组已知长1305m,形态复杂,产状以(300°~310°)∠(70°~85°)为主,矿脉厚 0.3~1.8m,矿体平均厚0.58m.品位:Pb 0.15%~1.28%,平均1.18%.另一矿脉走向75°,倾角极陡,倾向变化大,已知长约300m,厚0.90m,品位:Pb 1.50%.矿石矿物主要为方铅矿,伴生闪锌矿、辰砂.矿石具块状、星点状、细脉状、角砾状构造.矿体呈豆荚状、透镜体状.

(3)湖南省麻阳县石羊哨乡生溪坪铅矿:铅矿重晶石脉产于下白垩统中,沿断层充填.蚀变硅化带长280m,宽 3.2m,脉长 50m,矿脉厚 0.1~0.32m.金属矿物以方铅矿为主,次为闪锌矿、黄铜矿,多呈团块状、浸染状产出,脉石为重晶石.品位:Pb 25.42%~43.71%、Zn 0.018%~0.04%、Cu 0.019%~0.03%、Hg 0.015%~0.028%.附近岩岭、庙坪、小杨河尚分布有多条矿化重晶石脉.

(4)湖南省麻阳县石羊哨乡卫家桥(道家垅)铅锌铜矿:矿化石英重晶石脉产于下白垩统中,沿断层充填,脉带厚2~4m,单脉厚可达1m,脉长约160m.金属矿物为方铅矿、闪锌矿、黄铜矿、孔雀石、黄铁矿,脉石矿物为重晶石、石英.矿石具团块状、浸染状构造.最高品位:Pb 2.46%、Zn 0.52%、Cu 0.155%.光谱分析Hg最高0.03%.成因属中低温热液型.

(5)湖南省麻阳县岩门乡兔里(铅场界)铅锌矿:矿化重晶石脉充填于下白垩统中发育的北东向断层中,平行排列,较长者有6条,断续长300~900m,厚几厘米至2.85m,延伸不大.矿石矿物以方铅矿为主,伴生闪锌矿、黄铜矿、黄铁矿,分布极不均匀.品位:Pb 0.01%~1.15%、Zn 0.01%~0.67%、Cu 0.03%.成因属中温热液裂隙充填型.

2.2 矿石组成

矿石矿物成分简单,以方铅矿为主,次为闪锌矿,伴生黄铁矿、黄铜矿等.脉石矿物主要有重晶石、石英,局部有方解石、白云石.

矿石化学成分比较简单,主要有用元素是Pb、Zn.

2.3 矿石结构、构造

区内矿石结构主要有半自形—自形粒状结构和斑状结构.矿石构造主要有块状、条纹状、斑块状、星散浸染状、细脉浸染状、团块状和块状构造.

2.4 围岩蚀变

围岩蚀变与铅锌矿化的关系极为密切,蚀变带基本上即为矿化带.蚀变种类主要有重晶石化、硅化、褪色化,局部有方解石化、白云石化、黄铁矿化等.

2.5 矿床成因类型

矿床成因为低温热液充填型,工业类型属含铅锌重晶石化或硅化脉型.当矿脉规模较大时,常局部富集形成工业矿体.矿脉往深部常有铜含量逐渐增加的现象.

3 盆地内脉状铅锌矿控矿条件

3.1 地层岩性控矿

白垩系中砾岩、砂岩等碎屑岩,特别是砾岩岩石孔隙多,矿(化)体主要分布于该类岩石裂隙填隙物的低温热液硅化、重晶石化断层破碎带中.容矿岩性为硅化或重晶石化碎裂岩,原岩为白垩系中—厚层砾岩、泥质粉砂岩等碎屑岩.含矿围岩主要为碎屑岩和黏土岩,矿化对围岩的选择不明显.

3.2 构造控矿

(1)深断裂构造带边缘

矿床位于热液活动活跃的湘黔深断裂带边缘.作为矿床主要导矿构造的区域性大断裂发育,并控制着储矿构造和控矿岩相的展布,是矿床产出的有利部位[4].

(2)褶皱构造

其控矿机理主要是促使储矿层形成更多的容矿空间.在矿床内的不同构造部位,空间条件也不相同,故褶皱控矿的规律是:区域上一级褶皱构造控制着矿化的范围[4].

(3)构造裂隙系统

产于碎屑岩中的铅锌矿成矿主要受北东向断层的控制,矿脉充填于该组断层附近的次级断裂.矿体的贫富决定于主要矿石类型.本区为常见的高品位斑块状-块状-斑脉状-菱形斑脉状-结核状-透镜状矿石,为富矿体,含矿斑脉的发育程度受构造裂隙系统制约,构造裂隙系统是指断层裂隙、劈理及节理裂隙、岩溶裂隙、孔隙-缝合线系统[4].

该区带内断裂构造十分发育,多为北东向,为含矿热液运移和积淀提供了良好通道和场所,为容矿构造,矿(化)体分布于北东向断层中.

3.3 热液蚀变控矿

矿(化)体主要分布于低温热液蚀变带中,硅化、重晶石化与铅锌矿化关系密切.

4 找矿标志[5]

(1)地层岩性标志:赋矿围岩为白垩系石门组砾岩、东井组砂岩等碎屑岩.

(2)构造标志:测区北东向断层及次级裂隙发育,是铅锌矿化的富集场所.

(3)蚀变标志:以硅化、重晶石化与铅锌矿化关系密切.

(4)化探异常标志:水系沉积物测量及溪流重砂测量对于寻找该类型铅锌矿效果较佳,其异常特征是规模小—中等,清晰度高,二者异常吻合,且与矿化点关系密切.

[1]曾勇.沅麻盆地砂岩型铜矿控矿条件[J].国土资源导刊,2007,4(03):24—26.

[2]郑贵洲,罗新民,侯光久,等.沅麻盆地白垩系划分及岩石地层研究[J].地层学杂志,1998,22(3):2011,205—215.

[3]骆学全.湖南沅陵一带黄铁、铅锌矿床的地质特征及成矿条件[J].岩石矿物,1990,10(3):78—86.

[4]付胜云,等.湘西北铅锌矿带成矿地质特征[J].国土资源导刊,2006,3(3):99—103.

[5]杨绍祥,劳可通.湘西北铅锌矿床的地质特征及找矿标志[J].地质通报,2007,26(7):899—908.

ORE-CONTROLLING CONDITIONS OF THE VEIN-TYPE LEAD-ZINC DEPOSITS IN THE CRETACEOUS RED BEDS IN FENGHUANG-MAYANG AREA IN THE SOUTHWEST EDGE OF YUANMA BASIN

FU Sheng-yun,LI Ze-hong,ZHENG Zheng-fu

(Hunan Institute of Geological Survey,Changsha 410011,China)

The Yuanma basin is a Mesozoic fault basin,with many lead and zinc mineralized occurrences in the western edge.The deposits are in vein type hosted in the sandstone-conglomerate of Cretaceous red beds,in large size,with high grade and easily dressing and smelting ores.The characteristics of the deposits and ore-controlling conditions are analyzed.It is significant for the mineral exploration in the area.

ore-controlling condition;Cretaceous;vein type lead-zinc deposit;Yuanma basin;Fenghuang-Mayang area;Hunan Province

1671-1947(2011)04-0278-04

P618.42;P618.43

A

2011-03-21;

2011-04-06.编辑:李兰英.

中国地质调查局“1∶5万阿拉、凤凰、云场坪、锦和幅区域矿产调查”项目(121201088090)资助.

付胜云(1965—),男,高级工程师,主要从事矿产勘查及矿产远景调查工作,通信地址湖南省长沙市人民中路湖南省地质调查院,E-mail//741212046@qq.com

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