湖南黄沙坪铅锌矿蚀变-矿化区的划分及找矿远景浅析
2011-12-29乔玉生龚述清廖兴钰佘德球
乔玉生,龚述清,廖兴钰,佘德球
(湖南省湘南地质勘察院,湖南 郴州 423000)
湖南黄沙坪铅锌矿蚀变-矿化区的划分及找矿远景浅析
乔玉生,龚述清,廖兴钰,佘德球
(湖南省湘南地质勘察院,湖南 郴州 423000)
湖南黄沙铅锌矿已具超大型规模,具有矿化集中、矿化类型多、矿体多、矿种多,有用组分多,可利用元素多的特征。在不足3 km2的范围内,已查明500多个矿体,铅锌金属量170×104t,钨锡钼铋金属量40×104t。本次在初步分析矿床地质特征、矿化分带规律及找矿环境条件的基础上,依据地质、矿化特征、产出部位、蚀变情况等将区内划分为16个蚀变-矿化区,并概略地分析了矿区深部的找矿远景。
铅锌矿;分带规律;蚀变-矿化区;找矿远景;黄沙坪
1 矿区地质特征
黄沙坪矿区铅锌多金属矿为湘南有色金属之乡的一颗名珠,为千里山-骑田岭矿集区最重要的组成部分。矿区位于郴州市南西西约36 km,属桂阳县管辖。黄沙坪矿区铅锌矿处于“坪宝”地区南部。坪宝地区位于南岭构造带中段北缘,处于郴州-蓝山NE向基底构造岩浆岩带中段,亦是耒阳-临武SN向构造带中段,具有十分优越的成矿地质条件,可望成为特大型的铅锌钨钼多金属矿产地[1~2]①曾昭健等,湖南省郴桂地区铅锌金银中比例尺成矿预测报告, 1990.。
矿区出露地层为泥盆系上统锡矿山组(D3x),石炭系下统陡岭坳组(C1d)、石磴子组(C1s)、测水组(C1c)、梓门桥组(C1z)(图1),以石磴子组为主,岩性为灰色、深灰色中厚层-厚层致密灰岩夹薄层炭质泥岩,是矿区主要的赋矿层位;测水组为厚层钙质砂岩、灰色页岩及砂质页岩、粉砂岩,局部地段夹劣质煤层(0.5~1m),为矿区的屏蔽层。矿区构造主要是以宝岭-观音打座复式倒转背斜和近SN向的F1、F2、F3走向逆冲断层的“背斜加一刀”的构造型式为基础,配以近EW向的F0、F6、F9断层,构成了矿区总的构造格局—“围限构造”。它控制着矿区现有岩体的产出,进而控制着区内的矿体类型及分布。矿区地表有宝岭石英斑岩体(λπ)和东南部隐伏花岗斑岩体(γπ),向深部逐渐过渡为黑云母钾长花岗岩。属浅成至超浅成相酸性岩体,其同位素素年龄为152~164Ma[3~4]②李玉生、龚述清、江元成等,湖南省桂阳县黄沙坪铅锌矿接替资源找矿研究报告,2006.。区内热液蚀变种类繁多,但与成矿关系最为密切的是矽卡岩化。矽卡岩化主要分布于东南部隐状花岗斑岩体的前峰部位及两侧与碳酸盐围岩接触带,形成范围广、厚度大的矽卡岩化带(图2);在石英斑岩体顶部凹陷带及侧凹内亦有矽卡岩化发生,尤其是呈舌状花斑岩产出的舌顶部矽卡岩化较发育。区内矽卡岩可以分成早期简单矽卡岩和晚期复杂矽卡岩两大类,晚期复杂矽卡岩与磁铁钨钼矿化关系最密切。
2 矿床产出特征
矿区内矿产矿种繁多,现巳初步查明的金属矿产有铅、锌、铜、铁、钨、钼、铋、(锡),非金属矿产有硫、萤石。伴生贵金属有银等。矿体的分布与区内的隐伏花岗斑岩、石英斑岩有关,主要产于岩体(内)外接触带→围岩的蚀变岩石中,现已圈定出W 1及W 216两个钨钼多金属矿体群及零星矿体数十个;圈定出1#、2#、3#、414#、421#、503#、516#、529﹟、542#、580#、197#、198#、199#、515#、517#等铅锌铜矿体群数十个及零散矿体若干个,共有五百余个。这些矿体在空间分布上,具有围绕岩体从气成-高温热液型→中-低温热液型的半球状分带特征,使整个矿区构成了一个复杂的、完整的蚀变-矿化区。矿床成因类型属岩浆期后气热溶液型矿床,矿床工业类型属岩体接触交代(矽卡岩)型磁铁钨钼多金属矿床(Ⅰ)、充填交代(脉)型铅锌多金属矿床(Ⅱ)、层间矽卡岩型铜矿床(Ⅲ)、石英斑岩型铜矿床(Ⅳ)等四大类。
图1 黄沙坪铅锌矿地质图Fig.1 Geologicalmap of Huashaping Pb-Zn deposit
2.1 岩体接触交代型磁铁钨钼多金属矿床(Ⅰ)
该类矿床分布以东南部隐伏花岗斑岩体前锋部位接触带为主,石英斑岩体的隐伏舌状花斑岩接触带次之,主体石英斑岩的正常接触带一般无矽卡岩。按矿体类型与岩体的空间关系分为二亚类:(1)产于东南部隐伏花岗斑岩接触带的矽卡岩型磁铁钨钼矿体(Ⅰa);(2)产于51#隐伏花斑岩接触带的矽卡岩型铜锌(铅)矿体(Ⅰb)。
图2 黄沙坪铅锌矿111线剖面W 216矿体分布图Fig.2 W 216 ore-bodymorphology atNo.111 exploration line in Huashaping Pb-Zn deposit
2.2 充填交代(脉)型铅锌多金属矿床(Ⅱ)
该类型矿体产于岩体外接触带外侧的大理岩化灰岩(或大理岩)、重结晶灰岩中为主体;少数产出石英斑岩接触带,局部可插入接触带的矽卡岩中,或插入石英斑岩内,极少数产于石英斑岩体内。矿体产出标高绝大多数分布于300~-100m标高的石英斑岩东西两侧及观音打座-宝岭的地表石英斑岩向地下呈分枝、复合,尖灭、侧现与浅部石英斑岩连接地段,其产出主要受F3断层上盘和F3断层的分支断裂控制。目前已探获大小矿体400余个,其中有工业价值的矿体约占一半。
2.3 矽卡岩型铜多金属矿床(Ⅲ)
矿体产于北西部测水组矽卡岩化硅化砂页岩地层的矽卡岩内,矿体产状与地层产状一致。矿体多呈扁豆状、透镜状。矿体顶底板均为矽卡岩化硅化砂页岩
2.4石英斑岩型铜矿床(Ⅳ)
该类矿床产于矿区北部石英斑岩体的中心部位,矿化岩石为爆破角砾岩。主要金属矿物为黄铜矿,呈浸染状及细-微脉状分布于矿化岩石中。该类矿床工业意义不大。
3 矿床的分带规律
3.1 矿床水平分带规律
矿产种类分带:钨、钼、锡、铋→铁钨钼(锡铋)矿→铜矿→(铜锡)锌(铅)矿→铅锌(银)矿→银铅锌矿。矿床类型分带:内矽卡岩型钨钼矿化带→矽卡岩型磁铁矿化、铁钨钼矿化带→矽卡岩型钨钼矿化带→矽卡岩型含钨锡铜锌(铅)矿化带→交代充填型(银)铅锌(铜)矿化带。
3.2 矿床垂向分带规律
矽卡岩型磁铁钨钼矿床垂向上:浅部(约-100m以上)以磁铁矿为主,深部以钨钼为主;在矿体类型上:上部为矽卡岩型磁铁矿-锡-萤矿矿体;中部(大约为-100~-400m标高)为矽卡岩型白钨矿、辉钼矿-磁铁矿体。钨、钼、铋含量增高,一般各自呈现独立矿体,少数为钨钼磁铁矿共生矿体。磁铁矿体规模小而分布零散,钨钼矿体规模大而连续。中深部(大约为-400~-800m标高)为矽卡岩型白钨矿-辉钼矿-辉铋矿矿体。目前仅少许钻孔达到这个深度。
充填交代型铅锌矿床垂向上:浅部(约100m标高以上)为充填交代型方铅矿-闪锌矿-硫铁矿(伴生Ag、Sn)矿体。矿体多、规模大,是矿山最重要的采矿体地段;中上部(100~-100m标高)为充填交代-矽卡岩型(铁)闪锌矿-方铅矿-黄铜矿-硫铁矿-毒砂(伴生Ag、Sn)矿体。矿体数量较少,矿体形态不规则,矿体规模一般不大,也是矿山可采矿体的重要地段;中部(大约为-100~-400m标高)为矽卡岩型磁铁矿-锡-萤石矿矿体,矽卡岩型白钨矿、辉钼矿-磁铁矿矿体;中深部(大约为-400~-800m标高)为矽卡岩型白钨矿-辉钼矿-辉铋矿矿体。
4 深部找矿远景探讨
4.1 深部找矿环境条件分析
(1)黄沙坪矿区处于一个得天独厚的地理位置,即位于湘南最重要的郴州-兰山NE向深大断裂带中段西侧的上古生代地层拗陷区内,并有邵阳-郴州NW向深断裂带与耒阳-临武SN向构造带在其附近交汇。
(2)有利的地层和岩性是黄沙坪铅锌多金属矿床形成必备环境条件。矿区主要为石磴子组的灰色、深灰色中厚层-厚层状致密灰岩夹薄层状炭质泥岩、泥岩,局部夹含灰质白云岩的碳酸盐地层,它们是本区的重要赋矿地层。测水组的砂泥质地层为成矿的重要屏蔽地层之一。所以,区内的铅锌银矿体及磁铁钨钼矿体,几乎都分布在它下面的石磴子组地层内。
(3)矿区构造是以“背斜加一刀”的构造式为基础,配以近EW向的断裂,从而构成了矿区总的构造格局—“围限构造”,为后来深部岩浆的入侵、成岩、成矿准备了良好的空间埸所,进而控制着区内岩体和矿体的产出。
(4)矿区内的小断裂和节理、裂隙,以及层间剥离构造、背斜的虚脱构造是矿质富集成矿的场所,以前三者为主,它们的发肓程度直接影响着矿体的数量、大小、形态及产状,特别是结晶灰岩带中的热液充填交代型铅锌银矿尤为如此。
(5)矿区内岩浆岩是由一个深源的酸性岩浆源沿宝岭-观音打座复式倒转背斜轴部及其大致与之平行产出的断裂侵入,形成规模不等、形态有别、产状变化各异、前锋位置高低不同的数个岩枝(体),且岩枝的岩性、围岩蚀变和矿化上表现出垂直分带和水平分带。
(6)黄沙坪矿区深部有一个花岗岩大岩基,为区内钨锡钼铋铅锌银铜成矿提供丰富的物质来源。这就能解释目前在矿区形成百余万吨的特大型铅锌矿床和数千万吨磁铁矿、数十万吨钨钼铋(锡)矿床与浅部岩体规模不相称的问题。
(7)岩石原生晕测量资料显示,Be、W(辅以Sn、 Mo、Bi、As)是矽卡岩型磁铁钨钼矿体指示元素,有渐变性好的内、中、外的浓度带;Pb、Cu、Ag是矽卡岩型铜(铅)锌矿体、充填交代型铅锌矿体的特征元素,有渐变性好的内、中、外的浓度带。从上述元素的浓度分带可以指导寻找隐伏矿体。
(8)本区“成矿溶液的酸碱演化为碱-酸-弱酸或弱碱过程”[1,5],反映出一个完整的从碱性(气成)热液-酸性(高温)热液-弱酸或弱碱(中-低温)热液蚀变与矿化的蚀变-矿化空间,即“蚀变-矿化区”。“蚀变-矿化区”就是我们找矿的目标空间。
4.2 蚀变-矿化区的划分
以上述认识为基础,以地表SN向展布的石英斑岩为界,将矿区分为西、东两个小区,在小区内以蚀变-矿产的种类、强度与分布的分带规律为依据,将矿区内的蚀变-矿产在平面上划分为:西北、西、西南、东北、东南五个蚀变-矿化区(图1),再按每个蚀变-矿化区的空间上标高划分为浅部、中深部、深部三个空间(地)段,对全区深部蚀变-矿化区之下再划一个超深部蚀变-矿化区。全矿区共划分为16个蚀变-矿化区。各蚀变-矿化区情况见表1。
表1 蚀变-矿化区概况表Table1 Generalsummary of alteration-m ineralization area
续表1
4.3 深部找矿远景初步评价
(1)找矿方向与矿种:东南部浅部-深部蚀变-矿化区和东北部浅部-深部蚀变-矿化区,主攻矿种为矽卡岩型磁铁钨钼矿,兼顾充填交代型铅锌矿;西北部浅部-中深部蚀变-矿化区,主攻矿种为矽卡岩型钨钼矿,兼顾充填交代型铅锌矿、矽卡岩型铜(铅锌);西部中深部-深部蚀变-矿化区,主攻矿种矽卡岩型钨钼矿和充填交代型铅锌矿。
(2)找矿远景:东南部蚀变-矿化区工作部位大多在-400 m标高以上,估算332+333资源量WO3+Mo+Bi+Sn 40.69×104t,CaF2731×104t,铁矿石3 968×104t。-400m标高以下仍有找矿前景,预测新增钨钼铋锡资源量20×104t,铅锌资源量10× 104t;东北部蚀变-矿化区成矿地质条件可同东南部蚀变-矿化区类比,但目前尚无工程证实,对与花岗斑岩有关的矽卡岩型磁铁钨钼矿来说尚是一个空白区。对比东南部浅部-深部蚀变-矿化区的找矿成果与远景,预侧东北部蚀变-矿化区获得钨钼铋锡资源量50×104t,铅锌资源量10×104t;西北部浅部-中深部蚀变-矿化区,预测获得钨钼铋锡资源量5×104t,铅锌资源量5×104t;西部中深部-深部蚀变-矿化区,预测获得钨钼铋锡资源量5×104t,铅锌资源量10×104t。合计预测获得钨钼铋锡资源量80×104t,铅锌资源量35×104t。
[1]童潜明,姜胜章,李荣清,等.湖南黄沙坪铅锌矿床地质特征及成矿规律[J].湖南地质,1986,(增刊2):1-42.
[2]童潜明,伍仁和,喜季来,等.郴桂地区钨锡铅锌金银矿床成矿规律[M].北京:地质出版社,1995,1-98.
[3]雷泽恒,陈富文,陈郑辉,等.黄沙坪铅锌多金属矿成岩成矿年龄测定及地质意义[J].地球学报,2010,31(4):532-540.
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[5]庄锦良,刘钟伟,谭必祥,等.湘南地区小岩体与成矿的关系及隐伏矿床预测[J].湖南地质,1988,(增刊4):1-198.
Alteration-Mineralization District Subdivision and Prospecting Potential Analysisof Huangshaping Deposit,Hunan province
QIAOYu-sheng,GONG Shu-qing,LIAO Xing-yu,SHEDe-qiu
(Xiangnan Geological Prospecting Courtyard,Chenzhou 423000,Hunan,China)
Huangshaping lead-zinc deposit of Hunan province which is composing of more than 500 ore-bodies,is a super-large scale depositwith complex genesis andmultiple useful component,such as tungsten,tin,molybdenum,bismuth and gold etc.The total Pb-Zn resources of Huangshaping deposit is of 170 M t,while theW-Sn-Mo-Bi-Au is of 40M t.The sixteen alteration-m ineralization zones is subdivided according to geological characters,m ineralization features and ore-form ing environment factor analysis,whichmay beused for prospecting in the depth of Huashaping deposit.
zoning regularity;alteration-m ineralization zone;prospecting potential;Huangshaping lead-zinc deposit
P 618.42;P 618.43
A
1007-3701(2011)02-0105-006
2011-03-20
乔玉生(1957—),男,高级工程师,现主要从事地质矿产勘查工作.
全国危机矿山接替资源找矿查项目—“湖南省桂阳县黄沙坪铅锌矿接替资源勘查”(编号:200643044)资助.
文章编号:1007-3701(2011)02-0154-005