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会泽铅锌矿地质特征及成矿分析

2014-03-12孟贵华

云南地质 2014年3期
关键词:会泽断裂带玄武岩

孟贵华

(云南省有色地质局317队,云南 曲靖 655000)

1 地质概况

会泽铅锌矿位于扬子地台西南缘的川—滇—黔铅锌多金属成矿域。其东部受昭通—曲靖隐伏断裂所限,西部为小江断裂。该区在晋宁—澄江运动后,结束了地槽历史,小江断裂以东出现了大范围的不均匀沉降,形成了以NE向褶皱断裂为主的构造带,自此该区进人了相对稳定的地台阶段。中生代期间,该区属于南北地洼区川滇地洼系的一部分和云贵地洼区西北部的一部分。区内铅锌矿床主要分布于扬子准地台康滇东部边缘隆起带—昭通—牛首山隆起带北段及其与滇黔台坳接触带附近,总体上呈NNE向带状展布,从空问位置上看,会泽铅锌矿恰好位于滇川黔成矿带之中部。区内各时代地层发育较为齐全,主要由一套海相碳酸盐、碎屑岩组成。区域断裂构造主要有小江断裂带、北东构造带和垭都一紫云断裂带,控制了该区铅锌矿床的发育、分布和地层厚度变化、岩相古地理及区内岩浆岩活动。区域岩浆活动主要为晚二叠世二叠系上统峨嵋山玄武岩广泛分布于该地区。

2 矿区地层特征

矿区(图1)内保留有一整套完整的碳酸岩沉积建造,出露地层主要有震旦系上统灯影组,下寒武统筇竹寺组,泥盆系的海口组和宰格组;石炭系地层从老到新有大塘组、摆佐组、威宁组和马坪组一整套完整的地层;有下二叠统梁山组、栖霞—茅口组及上二叠统峨嵋山玄武岩,各地层之间均呈整合接触或假整合接触关系。另外,在矿区沿山坡和沟谷还分布有第四系地层的冲积、洪积砂粒粘土层。

下石炭统摆佐组(C1b)是该区主要的赋矿层位,厚约60m~276.5m。岩性为灰白色—红褐色中至粗晶白云岩.中间偶夹有灰岩或硅质灰岩薄层,两者呈渐变过渡关系,蚀变特征明显。与上覆地层威宁组白云质灰岩和下伏地层大塘组灰岩呈整合接触关系。

其次上泥盆统宰格组第三段(D3z3)为该区的次要含矿地层.厚约40m~60m,岩性为灰白色中厚层状中粗晶白岩夹硅质岩。

该矿区内唯独出露的岩浆岩为二叠系上统的峨嵋山玄武岩,普遍分布于矿区的西北部。

3 矿区构造特征

根据地表及井下现场观察到的断裂构造之间的错切关系,按照断裂构造发育的先后顺序,大区内主要有NW、近EW、NE和近SN向4组断裂带。

滇川黔铅锌矿区的形成,小江深断裂带与昭通——曲靖隐伏断裂带起着关键性的作用。特别是东北向斜列展布的铅锌矿带,完全由滇东北左行雁列式控制着。

矿区位于金牛厂一矿山厂背斜东冀,为一走向NE的倾伏褶皱.倾向SE.倾角30°~70°,绝大多数铅锌矿床赋存在背斜的轴部附近和其两翼中。

该矿区构造主要以NE向断裂,由矿山厂、麒麟厂和银厂坡三条主干断裂带,为矿区的一级构造。矿区内的矿体形态、分布特征直接受其控制,三者均为成矿后期断裂且都是逆断层,在矿区内呈NE向展布。其中矿山厂和麒麟厂断裂在NE端相交于贵州牛栏江,在SW 端于会泽板栗树处相会,两者合二为一。3条主干断裂带均具有多期活动和成矿流体活动的特点。

此外,在3条主干断裂带的旁侧,还发育有多组呈雁行排列的左行NE向顺层断裂和破碎带,其中以下石炭统摆佐组地层中的层间破碎或层间断裂带为主,是该区主要的容矿构造和最终贮矿场。这是由于主干断裂上下盘错动、拖拽作用,导致旁侧次级褶皱、拖拽褶皱、地层挠曲的形成,在其褶皱地层内形成拓空与剥离空间,特别是在上下盘为泥岩、页岩而中间为相对较软弱的碳酸岩地层中,更容易形成拓空、剥离和破碎空间,是铅锌矿床形成的最佳容矿场所。

4 岩浆活动

在早二叠世末至晚二叠世初的峨嵋山玄武岩喷发时期,扬子地台西缘发生了大规模的玄武岩喷(发)溢活动,其可分为3个不同的活动阶段:1)以强烈喷发或喷发一溢出为主;2)广泛持续的宁静溢出,构成了玄武岩的主体,同时尚有部分岩浆没有溢出地表,侵入于浅部形成了辉绿岩体;3)弱喷发一溢出,喷发物少而周期长。

大规模玄武岩浆的喷(发)溢活动使玄武岩呈岩被状整合于整个西部地区的下二叠统栖霞一茅口组灰岩面上。玄武岩的喷(发)溢与该地区矿床的形成在物质成分、矿床成因和时空关系上有着密切的联系,也是铅锌矿床形成的必要条件之一。首先,由于峨嵋山地幔热柱的上隆加强了断陷作用的发展,进而控制了断陷盆地内地层的沉积和构造的形成;其次,地幔热柱的构造事件为铅锌矿创造了热动力环境;最后上升的岩浆带来了大量的液体成分—— 深源热水,为活化、迁移地层中的铅锌元素提供了动力和载体。同时岩浆热液的上升改变了途径区域地层内的物理化学条件,也带来了新的成矿金属物质。故玄武岩浆的喷(发)溢活动为铅锌矿床的形成提供了热动力和矿源,为成矿奠定了一定的基础。

5 岩相古地理环境

通过对矿区各地层岩性和其所含生物化石进行研究分析,该地区在整个地质历史上长期处于浅海相沉积环境中,经历了多次海进海退循环,矿体产于与碳酸盐岩相近的结晶中或致密白云岩的裂隙中,可能当时该区处于相对封闭的海湾沉积环境内,从晚震旦世到早二叠世,该区经历了一个漫长的以滨浅海相为主的沉积环境。

热液中有机质的存在有助于岩石中许多金属元素的活化,实验证明,许多金属在含有机质的介质中获得的溶解度比在不含有机质的溶液中要大几倍到几十倍。该区长期处于这种相对封闭的滨浅海相为主的海湾沉积环境,深部热卤水不断沿各张性断裂的上升,有利于热液对流系统的形成。同时有大量有机物质的持续参与,为成矿物质的溶解、搬运创造了条件。

6 成矿期

该矿床是典型的层控矿床,因具备了层控矿床应有的特征:1)铅锌矿床(点)赋存在一定的地层(C1b,D3z3亦可见矿化)层位中;2)受一定的含矿建造(碳酸盐岩建造)控制,具有明显的层控和时控特征。但会泽铅锌矿床本身的形成又是复成因、多期次、多阶段成矿的结果。其形成过程应分为3个成矿期:1)热水沉积作用成矿期;2)热动力和构造动力改造期;3)表生氧化淋滤期(图2)。

7 矿床成因

7.1 成矿物质来源

根据该区域和矿区内各时代地层岩石中微量元素丰度值与全球同类岩石丰度比较,区域内各时代地层中铅锌含量高于全球同类岩石2~6倍,而矿区内各时代地层岩石中微量元素丰度值又高出滇东北相应地层岩石成矿元素的含量。说明矿区内当时处于浅海相沉积环境,受地下深部热卤水的影响,热卤水所途经地层都受到不同程度的矿化。各地层在后期的岩浆活动和构造运动中均有提供成矿物质来源的可能。

——硫同位素特征:根据硫同位素组成分析,方铅矿和闪锌矿中δ34S变化范围在4.8‰~16.3‰之间。以11‰~15‰为主,为富重S型,与同期海水硫酸盐相同,说明成矿物质中的硫来源于海水。

——铅同位素特征:铅同位素组成变化较大:Pb206/Pb204为17.98‰ ~ 21.35‰;Pb207/Pb204为15.36‰~16.18‰;Pb208/Pb204为36.93‰~ 41.79‰;Pb204变化于1.33%~1.53%之间,由此表明铅锌矿床成矿金属物质来源是复杂的、多方面的。可能为壳幔源的混合铅,反映成矿作用与玄武岩浆喷(发)溢有关。

7.2 成矿温度

在不同的矿石矿物中,矿物包裹体平均温度变化范围在150℃ ~370℃之间,主要集中在190℃ ~230℃;矿石中方铅矿、闪锌矿、黄铁矿中的包裹体爆裂温度在180℃~ 370℃之间,说明会泽铅锌矿床属于中一低温矿床。

7.3 成矿时代

会泽铅锌矿床的成矿时代,至今尚无定论。西南冶金地质317队曾根据铅同位素测试出矿山厂的Doe年龄大致为1.7O~3.27亿年,这与石炭世年龄大致相当。这说明成矿与沉积作用关系密切.而后期岩浆和燕山期构造活动只是对含矿层进行改造加富作用而已。

8 结束语

综上所述,该矿区矿源层、储矿层和上部覆盖层组合的存在使其完全具备了沉积成矿的条件,其成矿与沉积、区域构造和岩浆作用紧密相关。受早石炭世摆佐组地层层位控制,具有一定的层控和时控特征,同时受后期岩浆活动(玄武岩喷发)与地质构造活动的影响和改造。后期岩浆活动(玄武岩喷发)与地质构造活动为矿床的形成提供了部分金属成矿物质和热动力,使铅锌矿物质再次活化迁移富集,控制了各矿体的形态和分布规律并最终形成了该区富铅锌矿床。

参 考 文 献

[1]柳贺昌.滇、川、黔铅锌成矿区的构造控矿[J].云南地质,1995(3).

[2]柳贺昌,林文达.峨嵋山玄武岩与铅锌成矿[J].地质与勘探,1995(4).

[3]韩润生,李元.会泽麒麟厂铅锌矿床深部找矿预测研究[J].2000.

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