云南省会泽县麻栗坪铅锌矿床地质特征及成因研究
2014-04-01贺胜辉陈贤胜荣惠锋
贺胜辉,陈贤胜,荣惠锋
(云南省有色地质勘查院,云南 昆明 650216)
滇东北自古以产银铅锌著称,属川、滇、黔铅锌成矿区的昭通-曲靖铅锌成矿带,现已成为云南省铅、锌、银、锗等矿产的重要基地。会泽县大海乡麻栗坪铅锌矿床即位于该成矿带内,矿区地处滇东高原北部乌蒙山脉的主峰地段。目前勘探规模达中型,与该矿床勘探程度的不断提高不相协调的是关于矿床地质特征、成因、控矿因素与成矿预测等方面的研究十分欠缺,仅在对该地区磷矿地质特征和成因研究[1]、兰坪盆地北部地区铜多金属成矿流体的分析中附带提到[2-3]。笔者拟从矿床地质特征和成因方面提出一些认识,以期对该矿床进一步的理论研究和勘探实践提供有价值的参考,同时,对滇东北地区多金属找矿的进一步突破提供理论基础。
1 成矿地质背景
麻栗坪铅锌矿大地构造位置属扬子板块西南边缘、康滇古陆东侧(图1),位于川、滇、黔铅锌成矿区的昭通-曲靖铅锌成矿带中部。该成矿带经历了晋宁、加里东、华力西、印支、燕山、喜山等强弱不等的构造运动,长期稳定持续沉降的陆棚浅海环境加上裂谷深断裂活动形成区域上复杂的地质构造背景。
区域上沉积了震旦系、古生界、中生界、新生界巨厚(万米以上)的盖层,地层从昆阳群(Pt2kn)至第四系,除白垩系、第三系缺失外,均有分布。其中分布广泛的地层有:三叠系(T)、二叠系(P)和寒武系(∈)。昆阳群是区域内最老的地层,为一套浅变质的碎屑岩、黏土岩及碳酸盐类岩石(图1)。
北东、东西向及南北向褶皱、断裂遍布全区,基本上控制了区内铅锌(银)矿床(点)的展布方向,此外还有北西向断裂构造。其中南北向(小江)断裂、北东向(昆明-东川)断裂、东西向(菁门)断裂,这些壳深断裂对本区的成矿、岩浆活动、陆内造山作用起着主导作用。由西而东、规模较大的褶皱有北北东向的五星背,南北向的水槽子向斜、坪箐背斜,北东向道坪向斜及小米落向斜等(图2)。
区域岩浆活动以基性喷发为主,华力西期强烈的基性岩浆喷溢形成火山岩分布广泛,呈带状北东、近南北向展布。基性和酸性侵入岩规模小,分布局限,主要为晋宁期的辉绿岩和加里东期的斑状黑云母二长花岗岩,目前未发现侵入岩体与铅锌矿化有密切的关系。
区域内矿产丰富,以铅锌、铜、磷为主,已查明铅锌矿床点数十个,包括两个大型铅锌矿床(矿山厂、麒麟厂)、四个中型铅锌矿床(五星厂等)、小型三个和二十余个矿(化)点。铅锌矿床(点)主要赋存于五个主要层位——震旦系灯影组上部、下寒武统渔户村组、中泥盆统宰格组、下石碳统摆佐组、下二叠统茅口组,另外在昆阳群黑山头组地层中新发现了多个富铅锌矿点。矿化明显受岩相和北东向及南北向构造双重控制,赋矿部位多为走向逆断层附近的次级断裂、层间滑动面、牵引褶皱的轴部等。
图2 东川幅区域地质构造纲要图
2 矿区地质特征
2.1 地层
矿区地层呈近南北向展布,总体倾向东,大部分地层纵贯整个矿区,但被两条东西、北东向区域性次级平移走滑大断裂F2、F4将地层错移为3段。每组地层在图幅内对应的东西向错距达200~900m。主要出露三叠系下统飞仙关组,二叠系上统宣威组、玄武岩组、下统茅口组、栖霞组、梁山组,石炭系中上统、下统摆佐组、大塘组,泥盆系上统宰格组、中统海口组,寒武系下统龙王庙组、沧浪铺组、筇竹寺组、渔户村组,震旦系上统灯影组,昆阳群黑山头组等地层(图1)。其中大面积出露的地层有以下部分。
1)二叠系上统玄武岩组(P2β):致密、杏仁状玄武岩,含自然铜,出露于矿区东部,其中下部玄武岩顶部常见一层厚约20cm的紫红色凝灰质风化物。
2)泥盆系中统海口组(D2h):出露于矿区中部,岩性主要为砂岩、粉砂岩和页岩。
3)寒武系下统地层:分布于矿区中部,其中筇竹寺组(∈1q)中部泥岩和粉砂岩中含磷,底部为黑色碳泥质粉砂岩,见大量星点状黄铁矿,为矿区上层矿赋矿层位的直接顶板,亦作为矿区的找矿和地层划分的标志层,与下伏渔户村组呈整合接触。
4)渔户村组(∈1y):铅锌矿最主要的赋矿层位,划为四段:①第四段上部为硅质白云岩夹硅质岩,顶部为上层铅锌矿(矿化)赋矿层位,含星散状、小团斑状黄铁矿,风化为褐铁矿小团斑。②第三段上部为粉砂岩、泥岩及白云岩,含磷,为麻栗坪磷矿的主要含磷矿层[1],下部含碳泥质、硅质白云岩与钙泥质粉砂岩、页岩互层,俗称“黑盖壳”,为下层矿的直接顶板、遮挡盖层、重要找矿标志、地层分段标志层。③第二段上部为粉晶白云岩、硅质碎裂白云岩夹硅质岩,是矿区铅锌最主要的赋矿层位(下含矿层)。该层与顶板“黑盖壳”有时呈直接接触,有时在“黑盖壳”之下发育一层5~30cm的黄铁矿,有时间隔约40~60cm的矿化硅质细至中晶白云岩。在下层矿的底部(底板)常见一层厚约1~5m的硅质细晶白云岩,在该层中见星散状、团块状(可达50cm)的黄铁矿,常呈褐铁矿锈染(当地俗称“气窝”),是近矿围岩和重要的找矿标志。在该层中常见穿层、沿小裂隙发育的不规则、不成规模的矿体;中部为硅质细晶白云岩,离含矿层垂距约10~20m,亦为找矿标志层;下部为微含磷白云岩,是矿区磷矿的次要含磷层位[1]。④第一段上部页岩、泥质粉晶白云岩,下部粉至细晶白云岩,部分白云岩中含泥质及碳质。与下伏震旦系上统灯影组地层整合接触。
2.2 构造
麻栗坪铅锌矿区位于五星背斜东翼、水槽子向斜西翼,矿区内为一走向近南北-北北东、倾向东-南东的单斜构造,层位稳定、连续,主要发育北西向、近南北向断裂,近东西向断裂错断北西向断裂(图2)。
早期北西向断裂为控矿构造,分布于矿区西南角和西部,断面波状起伏,总体向南西倾,错断磷矿层,破碎带宽7~20m,压扭性走滑性质;后期近东西向断裂分布于矿区的南部和中部,为矿区规模较大的断裂,呈波状横穿整个图幅,总体南倾或南东倾,错断磷矿层,破碎带宽达20m以上,压扭性走滑性质;后期近南北向断裂,分布于矿区北部、北东部,规模较小,倾向北东或南东,断距小于10m,为成矿后破坏断层(图1)。
据断层构造与地层空间关系及控矿作用,矿区断层分为三类:①顺层断层:近北东走向,主要见于硅质白云岩、硅质岩与碳泥质白云岩夹碳质泥岩之间及硅质白云岩、硅质岩内部,多为层间滑动断层,错距小,走向延伸长,宽度数厘米至数米,控制了矿化带各段的矿化规模,为矿区主要控矿及容矿断层;②羽状裂隙系统:北北东走向为主,局部可见铅锌矿化,可见脉状、团斑状、浸染状闪锌矿及方铅矿化,为矿区内次要容矿断裂;③穿层断层:北西走向为主,少量为东西走向,倾角较陡,规模较小,对矿层、矿化层有一定错移、破坏作用。
2.3 矿体特征
麻栗坪铅锌矿目前共圈定8个铅锌矿(化)体。下含矿层中3个矿化体,4个矿体(Ⅱ-1、Ⅱ-2、Ⅱ-3、Ⅱ-6号矿体),其中3个矿化体和Ⅱ-6号矿体为地表氧化矿(化)体;上含矿层中1个地表氧化矿体(Ⅰ-1号矿体)。
表1 麻栗坪铅锌矿床矿石多元素分析结果/%
注:组合1、组合2、组合3为矿体组合样品,另3个样品为具代表性的单工程揭露控制矿体的顶底板样品。测试单位是具甲级测试资质的云南省有色地质测试中心,测试仪器为日立Z-2000型原子吸收分光光度计(铅锌银镉检出下限为0.05ppb)和国产新世纪T6紫外分光光度计(对镓、锗检出下限为5ppm)。
地表氧化矿体规模小,品位低。深部隐伏硫化盲矿体以Ⅱ-1号矿体和Ⅱ-3号矿体规模最大,分别占全区探获铅+锌总资源量97.33%和2.67%。Ⅱ-1号矿体位于上观音岩村地下深部至其北东约400m深部。赋存于下含矿层,为原生硫化矿。矿体呈层状、似层状,分布标高2600~2885m,其走向、倾斜延深未完全控制,总体倾向东偏南,总体倾角约25°,现有工程控制走向长大于751m,倾斜延深635m。Ⅱ-3号矿体位于上观音岩村南东约100m地下深部,赋存于下含矿层,呈扁平透镜状,其倾斜延深未完全控制。总体倾向东偏南,倾角23°~26°,现有工程控制走向长176m,倾斜延深105m,分布标高2636~2694m,较Ⅱ-1号矿体有较为明显的铅升高锌降低现象。
2.4 矿石组构
矿石矿物组成简单,金属矿物主要有闪锌矿、方铅矿,次为黄铁矿,次生矿物有菱锌矿、白铅矿、铅钒、褐铁矿、异极矿等;脉石矿物以白云石为主,次为方解石、石英及重晶石、磷灰石、游离碳、胶磷矿、高岭石等。
矿石结构主要为粒状结构,铅锌矿物呈不规则粒状或聚合成团块分布于脉石矿物间。另外,胶粒状结构为铅锌矿物成不规则粒状被铁质、硅质或细粒磷灰石、白云石等胶结,斑状结构为铅锌矿物呈0.5~1.2cm粒径不规则状出现于(硅质)白云岩中。
矿石构造以浸染状、细脉浸染状为主,次为条带状、斑杂状、细脉状及层纹状构造。其中细脉浸染状构造多出现于富矿地段,铅锌矿物沿层面或沿白云石、方解石细脉边缘交代呈脉状产出。
矿石按赋矿岩性以白云岩型为主,少量石英方解石型、石英型、方解石型等;按矿石结构、构造划分以浸染状、角砾状、致密块状为主,其次为条带状,偶见层纹状、细脉状矿石。矿床工业类型为碳酸盐型铅锌矿床。
最常见的蚀变为硅化及重结晶作用,其次为黄铁矿化、重晶石化、碳酸盐化及绿泥石化,其中以硅化、黄铁矿化与矿化关系最为密切。
2.5 矿石主微量元素特征
矿石主金属含量:锌较稳定,铅变化大,在断裂附近相对富集。铅最高品位27.96%,平均3.64%;锌最高品位57.60%,平均12.25%;块状矿石矿石品位一般很高,具备铅+锌品位可达60%以上。组合分析成果表明可综合利用的伴生金属平均含量为:镉0.037%、镓0.0018%、锗0.0027%、铟0.0030%、银22.51g/t(表1)。
3 矿床成因
3.1 矿石主微量元素统计学特征对矿床成因的指示意义
取矿石组合样及矿体顶底板控制样品做主微量元素分析(图3),结果表明:①Pb和Zn作为亲铜(硫)元素有着极为相似的地球化学行为,在本区成矿作用过程中有着基本同步的变化;②S含量高者,一般Pb和Zn含量高,反映S作为矿化剂在矿质运移和沉淀时起着主导作用;③三个Pb、Zn含量高的矿体组合样品代表矿石,三个矿体顶底板的样品代表围岩,二者相比矿石中的SiO2、CaO、MgO含量中等,S含量高,TFe2O3稍高,Al2O3、Na2O和K2O含量低。可能说明在成矿过程中,含矿热液与石灰岩、白云岩等围岩发生交代作用,结果使矿石矿物的硅质成分降低,钙镁质成分增加,而Fe作为亲硫元素,与Pb、Zn随S一起沉淀,致使矿石中TFe2O3含量升高;碱质和铝质含量都很低,在整个成矿作用过程中作用很小;④而硅质和钙镁质成分含量高或低,均对Pb、Zn的富集不利,尽管S也达到一定含量(PD6-41-1)[5]。
图3 麻栗坪铅锌矿床矿石主量元素分布曲线
图4(a)为矿石及近矿围岩成矿元素与主量元素的聚类分析结果[6-8],可知:铅锌与硫、钙镁相关性很好,铝质和碱质的相关性好,硅质与铁质相关性较好,取距离系数为0.4,可将主量元素分为3类:硅铁质组合可能代表含矿热液成分;钙镁质组合代表灰岩和白云岩等围岩;铝质和碱质组合则代表含量很小对成矿无明显作用的因素。通过对成矿元素与各主量元素(表2)因子分析[6-8],可降维为三个因子:F1由Pb、Zn、S、铝质及碱质组成,可能代表含矿热液对成矿元素及矿化剂的承载运移,暗示其中碱质和铝质成分不太利于矿质及载矿元素的溶解;F2因子为硅质和钙镁质,均具有大的载荷,这一因子可能代表成矿作用中至关重要的交代过程;F3因子为全铁,可能代表在铅锌矿化过程中对矿化剂硫的有一种争夺作用。从表2中可看出这三个因子所解释的变化信息达96.89%,可以反映出绝大部分的变量信息,且各组典型代表变量构成的主因子,与聚类分析反映的成矿过程均有较好的对应。
表2麻栗坪铅锌矿床矿石成矿元素与主量元素因子分析
F1F2F3Pb0.8954 -0.0478 0.4399 Zn0.8911 -0.0341 0.4453 SiO2-0.0878 -0.9376 -0.2820 Al2O3-0.6966 -0.5851 0.4117 CaO-0.3368 0.9352 0.0230 MgO-0.2959 0.9486 0.0435 TFe2O30.4993 -0.5891 -0.5462 Na2O-0.8291 -0.4080 0.1658 K2O-0.7130 -0.5397 0.4447 S0.9237 -0.2707 0.2373 特征值4.5882 3.8776 1.2231 方差贡献0.4588 0.3878 0.1223
注:提取方法选用主成分提取法,未进行因子旋转。
图4 麻栗坪铅锌矿床矿石成矿元素与主量元素(a)、微量元素(b)R型聚类分析(单一连接法)[8]
表3 麻栗坪铅锌矿床的成矿特征与典型的Sedex型铅锌矿床对比[12-14]
对比特征典型的Sedex型铅锌矿床麻栗坪铅锌矿床区域背景受裂谷控制的拉张的构造环境: 克拉通边缘海槽(裂谷)/沉降盆地、克拉通内盆地,同沉积断裂及三级盆地控矿攀西裂谷东缘并受裂谷控制的克拉通内或其边缘的局限盆地,为长期稳定持续沉降的陆棚浅海环境,加上裂谷深断裂活动影响成矿时代主要为元古代及古生代早、中期;集中产于中元古界、寒武系、泥盆-石炭系,个别产于侏罗系;容矿地层时代等于矿化时代寒武系下统渔户村组矿化,受后期二迭系上统峨眉山玄武岩的大面积喷发改造进一步富集赋矿围岩以细碎屑岩(页岩、粉砂岩)和碳酸盐岩等常见;其实各类正常沉积岩中均可为该类型矿床的容矿围岩含磷炭泥质白云岩与硅质白云岩、硅质岩的层间破碎带及其旁测羽状裂隙中矿体形态与围岩整合的层状、似层状、透镜状;主矿体、矿化及蚀变在同一层位稳定连续分布;往往在层状矿体底部伴有脉状、网脉状或浸染状矿化带,如发育石英-硫化物网脉,而层状矿体上部则不发育层状、似层状、透镜状、大扁豆状及脉状富铅锌矿体;在下层矿的底部常见穿层顺小裂隙发育的不规则、不成规模的小裂隙矿体矿体与顶底板岩石的接触关系接触界线截然分明,与底板接触具底蚀蚀变带接触与顶板“黑盖壳”呈直接接触或以黄铁矿层、矿化硅质细-中晶白云岩接触;底板之下为含团斑状黄铁矿(多为褐铁矿锈染成“气窝”)硅质细晶白云岩矿物组合黄铁矿、雌黄铁矿、闪锌矿、方铅矿和少量黄铜矿,有时可见白铁矿和毒砂金属矿物主要有闪锌矿、方铅矿,次为黄铁矿,次生矿物有菱锌矿、白铅矿、铅钒、褐铁矿、异极矿等结构构造矿物粒度常为细粒至微-细粒或隐晶质,显微球粒状,同心环带、生物和鲕状等结构;构造有顺层条带状、纹层状、粒级层理、韵律层,顺层揉皱及软沉积滑动等变形构造结构主要为粒状结构,另有胶结粒状结构、镶嵌结构、斑状结构等;构造以浸染状、细脉浸染状为主,次为条带状、斑杂状、细脉状及层纹状构造金属元素组合、分带垂向分带:底部Cu、Au→Zn、Pb、Ag→Fe、Ba(顶部);侧向分带:近喷出中心Cu、Au→Zn、Pb、Ag→Fe、Ba( 顶部)金属元素组合为Zn、Pb、Ag、Cd、Ga、Ge、In,Zn较稳定,Pb含量变化大,在断裂附近相对富集围岩蚀变总体具不对称蚀变作用,矿体底板发育,顶板不发育,在层状矿体底板常发育硅化、硅铁碳酸盐化、电气石化、绿泥-绿帘石化、黄铁矿化、钠长石化等热液蚀变最常见蚀变为硅化、退色蚀变及重结晶作用,次为黄铁矿化、重晶石化、碳酸盐化及绿泥石化,其中硅化、黄铁矿化与矿化关系最为密切;矿区下层矿底部常见厚度约1-5m的含团斑状黄铁矿硅质细晶白云岩成因同生同生+后期叠加改造
从矿石成矿元素与微量元素的聚类分析(图4(b))可以看出[6-8]:Pb、Ag、Zn,Cd、Ga、Ge、As、Cu、S、Mn及Ba具有很好的相关性(距离系数0.262处可分为一组),为亲硫(铜)元素组合,具亲硫性,易进入硫化物相高度富集成矿。该组元素组合为一种与中温热液成矿作用有关的矿化;Mn、Ba与贱金属共生且相关性高,因Mn和Ba为热水沉积成因指示元素[9-10],故可能反映矿床的热卤水沉积成因成分;Ag和Pb元素的距离系数非常小,指示Ag可能主要以机械混入或类质同象潜晶分布于方铅矿中。
3.2 矿床成因类型对比、综合分析
元古界末,本区处于攀西裂谷东缘并受裂谷控制的克拉通边缘局限盆地,其西侧为南北向小江断裂,北东侧和南东侧分别为南东向的康定-水城断裂和北东向的弥勒-师宗断裂,这些超岩石圈主干断裂及拉张的构造环境为局限沉降盆地提供了丰富的热水和各种矿质来源。
本区寒武系下统渔户村组,为一穿时地层单位,处于震旦纪灯影期末尾,寒武纪开始的转折、过渡阶段,此时康滇古陆逐渐上隆,在炎热和温暖潮湿的气候条件下,沉积了一套富含有机质的镁质碳酸盐岩-磷块岩和泥页岩、硅质岩之开阔及半闭塞台地相沉积。正是这一岩相古地理的特殊条件,使其沉积了巨大的磷块岩矿床,富集了多种金属矿质,成为铅锌矿的重要赋矿层位。渔户村组地层中发现了对麻栗坪铅锌矿形成环境具指示意义的热卤水沉积成因岩性[9],有沿层透镜状重晶石层、硅质岩类(如纹层状硅质岩)及热水角砾岩类,其中可见磷灰石、萤石等高挥发分的气成矿物,这是沉积热水喷流沉积型矿床(Sedex)典型的成矿地质环境。矿体均赋存于含碳磷泥质白云岩与硅质白云岩、硅质岩的层间破碎带及其旁测羽状裂隙中,具有较固定的赋矿层位和赋矿岩性;局部见脉矿穿层矿化,即矿化与后期构造作用也有较密切的关系。渔户村组热水沉积岩及相伴的正常沉积岩中,均含较高的Ba、Cu、Pb、Zn、Fe、As等元素,尤其是Ba在矿石围岩中均有较高的含量,表明同沉积的成矿溶液是一种不同于正常海水的含矿热卤水。
矿区矿石和顶底板矿化围岩中成矿元素与主量元素含量变化特征对比统计分析可见,在R型聚类分析中硅铁质、钙镁质、铝质和碱质分别聚为一类,可能各自分别代表含矿热液成分,灰岩和白云岩等围岩,含量很小对成矿无明显作用的因素。Al2O3、Na2O和K2O含量低者,S含量高和TFe2O3稍高者,SiO2、CaO、MgO含量中等时,Pb和Zn含量高,可能分别指示热液中碱质和铝质成分少有利于矿质的溶解和沉淀;硫对矿质溶解运移和沉淀具有重要促进作用,而铁质与铅锌矿化具有类似的地球化学行为,但其太多也可能会造成对矿化剂硫的争夺;含矿热液与碳酸盐岩围岩发生交代反应可能是导致矿质沉淀的关键作用过程,在因子分析中硅质和钙镁质均占据大的载荷。矿石成矿元素与微量元素R型聚类元素组合特征,反映本区铅锌成矿主要与热卤水沉积的中温热液成矿作用有关。矿石中闪锌矿浅棕至暗棕色为主等标型特征也指示矿床形成于中温中深成-浅成环境[10-11],矿床中碳酸岩化、重晶石化、硅化及黄铁矿化等围岩蚀变作用也反映并佐证了以上矿石主微量元素指示的含矿热卤水交代成矿等成矿流体性质和成矿过程的信息。
该区铅锌矿化最初为热水喷流沉积所形成的原始矿层,受华力西晚期构造岩浆运动影响,早二叠世形成峨眉山玄武岩大量喷溢的过程,这一过程受地幔柱活动影响为区域构造成矿提供了充沛的热动力,为早期形成的矿床叠加改造提供了丰富的热动力驱动古地热场形成热水循环,使矿源层中的铅锌元素再次以热液、汽液的形态产生活化迁移(热卤水循环),当运移至致密的遮挡盖层(∈1y3底部的“黑盖壳”),热液难以通过并就近在有利的容矿空间(层间滑动破碎带、节理及羽状裂隙部位)、有利的岩性岩相(∈1y2顶部的硅质细晶碎裂白云岩)中进一步富集,形成层状、似层状、透镜状、大扁豆状及脉状较富铅锌矿体。
综合以上成矿特征,麻栗坪铅锌矿床为海底热水喷流沉积、后期叠加改造成因矿床,为地层、岩性及断裂三大因素控矿。其热水喷流沉积成因与Sedex型中的Irish型亚类相似,其以碳酸盐岩为容矿岩石的,矿质沉淀于热液卡斯特化形成的开放空间内,具海底沉积与典型MVT型矿床类似的后成成矿的双重特征。
4 找矿标志
4.1 层位标志
含矿层位——寒武系下统渔户村组第四段(∈1y4)顶部星散状、小团斑状黄铁矿薄-中层状硅质白云岩夹硅质岩和第二段(∈1y2)灰色风化为灰白色中层至厚层状粉晶白云岩、硅质碎裂白云岩夹硅质岩顶部。
顶底板层位——筇竹寺组(∈1q)底部含大量星点状黄铁矿黑色炭泥质粉砂岩层位可为含矿层的顶板,渔户村组第三段(∈1y3)的含炭泥质/硅质白云岩与钙泥质粉砂岩、页岩互层(黑盖壳)可为含矿层的直接顶板,渔户村组第二段(∈1y2)的含团斑状黄铁矿硅质细晶白云岩层位可作为含矿层的底板。
4.2 岩性标志
含矿岩性——含黄铁矿层状硅质白云岩夹硅质岩、(浅)灰色层状粉晶白云岩及硅质碎裂白云岩夹硅质岩等。夹硅质岩的碎裂白云岩为最有利的含矿岩性。
围岩岩性——含大量星点状黄铁矿的黑色炭泥质粉砂岩,含炭泥质/硅质白云岩与钙泥质粉砂岩、页岩互层(黑盖壳)可为含矿层的直接顶板和标志层;含团斑状黄铁矿(多为褐铁矿锈染成“气窝”)的硅质细晶白云岩可为含矿层底板。炭泥质/硅质/钙泥质粉砂岩、页岩及含炭泥质/硅质白云岩等细碎屑岩和含细碎屑成分的白云岩为矿体最有效的顶底板。
间接标志——具热卤水沉积成因的沿层透镜状产出的重晶石层、硅质岩类(如纹层状硅质岩)及热水角砾岩类。这些具成因指示意义的层位为Sedex铅锌矿床形成的有利层位。
4.3 构造标志
赋矿部位多为倾向南西的北西向走向逆断层附近的次级断裂、层间滑动面、牵引褶皱的轴部等;节理、小裂隙、层间滑动发育、较为破碎的岩石中;具体如∈1y2与∈1y4顶部层间破碎带、滑脱部位及邻近以NNE走向为主的羽状裂隙等。
4.4 蚀变标志
碳酸岩化、重晶石化、硅化、黄铁矿化及褐铁矿化为铅锌矿化有利地球化学环境,具以上蚀变的部位应为该区Sedex型铅锌矿床勘查的优选部位。
5 结论
1)矿床成因:寒武系下统渔户村组含沿层透镜状重晶石层、硅质岩类(如纹层状硅质岩)及热水角砾岩类,其中可见磷灰石、萤石等高挥发分的气成矿物,碳酸岩化、重晶石化、硅化及黄铁矿化等围岩蚀变作用,Mn、Ba与贱金属共生且相关性高,指示该矿床为热卤水沉积成因。具中温热液Pb、Ag、Zn,Cd、Ga、Ge、As、Cu、S、Mn及Ba成矿元素组合,闪锌矿浅棕至暗棕色为主等标型特征指示中深成-浅成成矿环境。矿体均赋存于含磷炭泥质白云岩与硅质白云岩、硅质岩的层间破碎带及其旁测羽状裂隙中,具有较固定的赋矿层位和赋矿岩性。符合Sedex铅锌矿鲜明的“盆控性”、“层控性”、“时空性”及“岩控性”等特征[15]。故麻栗坪铅锌矿为中温热液中深成-浅成海底热水喷流沉积、后期叠加改造成因矿床。
2)成矿作用过程:矿床早期近同生主要成矿作用:筇竹寺组底部黑色炭泥质粉砂岩及渔户村组第三段底部“黑盖壳”为有效隔离层,形成于相对封闭的还原环境,由盆地热液对流系统萃取围岩带来的铅锌成矿元素,与由硫酸盐还原形成的硫结合沉淀富集。矿床遭受后期叠加改造成矿的作用:受华力西晚期地幔柱活动形成的构造岩浆运动影响,提供了丰富的热动力驱动古地热场形成热水循环,使矿源层中的铅锌元素再次以热液、汽液的形态产生活化迁移(热卤水循环),当运移至致密的遮挡盖层(∈1y3底部的“黑盖壳”),热液难以通过,就近在层间滑动破碎带、节理及羽状裂隙部位、∈1y2顶部的硅质细晶碎裂白云岩中进一步富集。
3)微观成矿作用:Al2O3、Na2O和K2O含量低者,S含量高和TFe2O3稍高者,SiO2、CaO、MgO含量中等者,Pb和Zn含量高。碱质和铝质少有利成矿,硫为重要的矿化剂对矿质的运移沉淀具重要作用,铁质与铅锌具相似的地球化学行为,太多则产生对硫的争夺,含矿热液与碳酸盐岩围岩发生交代反应可能是导致矿质沉淀的关键作用过程。
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