黔东南那哥铜铅多金属矿床的矿化时空结构

2014-12-12刘安璐范建强徐志永陈学峥

地质找矿论丛 2014年3期

刘安璐，张均，范建强，徐志永，陈学峥

（中国地质大学资源学院，武汉 430074）

0 引言

黔东南从江地区成矿地质条件良好，发育有那哥、翁浪、地虎、有能和摆容等多个多金属矿（化）点，但成规模的矿床不多［1］。那哥铜铅多金属矿床为本区的典型矿床，其矿化规模较大，勘查程度高，构造控制明显，受岩浆岩的直接控制。前人在矿床成因和找矿勘探等方面做了大量工作，取得了一批勘查和科研成果［1－7］，但对矿化时空结构特征及矿体定位规律方面的研究较为薄弱。为此，笔者从分析那哥矿区铜铅的矿化时空结构入手，研究该矿区铜铅矿体的定位规律，以深化从江地区成矿规律的认识，丰富区域成矿理论并指导地质勘查工作。

1 区域地质背景

研究区位于扬子陆块与华夏陆块的过渡带上，即江南造山带的西南端（图1），桂北九万大山—元宝山锡铜多金属矿集区的北缘。该区经历了四堡期以来的多期构造运动，岩浆活动频繁，变形－变质强烈，构造形迹复杂。区域主要出露地层为中元古界四堡群和新元古界青白口系下江群浅变质岩，岩性主要为变余砂－粉砂岩、千枚岩、片岩和变基性火山岩。区域构造以近SN向、NE向、NW向构造为主要格架，尤以吉羊穹窿、加车鼻状背斜、宰便断层、党扭断层、翁浪—地虎滑脱构造带为典型，并有规模不等、方向各异的韧性剪切带［8］。区内岩浆岩主要有辉绿岩、基性火山岩、花岗岩等。花岗岩属摩天岭复式花岗岩体的北延部分，为细－粗粒似斑状黑云母花岗岩、似斑状钾长花岗岩、似斑状二长花岗岩，岩体年龄为819～825Ma［9－19］；辉绿岩分布于加榜、肯楼、归那等地，顶部见交代角砾状构造，底部因后期变形发生片理化，中心部位见交代的方解石、石英聚合斑晶，岩体年龄为（848±15）Ma［20－22］；此外，在青白口系甲路组第二段第一亚段顶部和第二亚段顶部还发育2层基性火山岩，呈似层状或透镜状，沿走向断续分布。

2 矿床地质特征

那哥铜铅多金属矿床位于加榜背斜的北西翼，赋存于下江群甲路组浅变质岩中，矿区断裂构造发育（图2）。宰便断裂（F1）走向 NNE，倾向 NE，倾角55°～70°，为高角度正断层，断裂破碎带宽数米，上宽下窄，带内发育含细粒粉末状黄铁矿的石英团块及硅质条带；尾硐溪断裂（F2）为控矿断裂，走向近EW向，倾向N，倾角45°～75°，断层面平直光滑，在走向及垂向上均呈舒缓波状，断裂下盘有辉绿岩侵入。

图1 那哥铜铅多金属矿床区域地质构造示意图Fig.1 Geological sketch of Nage copper－lead polymetallic deposit

铜铅矿化总体上受尾硐溪断裂（F2）的控制，目前工程揭露出2个矿体。其中，Ⅰ号矿体沿走向长约550m，沿倾向宽约120m，呈脉状、透镜状，矿石矿物主要为方铅矿、黄铜矿；Ⅱ号矿体与Ⅰ号矿体赋存于同一条矿化破碎带中，呈脉状、透镜状，沿走向长约120m，矿石矿物主要为方铅矿和少量黄铜矿。

矿石矿物为黄铁矿、黄铜矿、方铅矿及少量闪锌矿，偶见辉银矿；脉石矿物以石英、绢云母、方解石、绿泥石为主。矿石结构主要为半自形－他形粒状结构、包含结构、镶边结构、交代残余结构、揉皱结构、压碎结构等；矿石构造有条带状、浸染状、角砾状、细脉状、网脉状、团块状构造等。围岩蚀变多发育于断层破碎带、节理及片理化围岩中，主要有硅化、碳酸盐化、黄铁矿化、绢云母化、绿泥石化等。

野外地质调查及氢、氧、硫同位素的研究表明，那哥铜铅多金属矿床属于与岩浆热液有关的中低温热液充填型矿床，花岗斑岩、辉绿岩及变质沉积岩地层均为成矿提供了部分成矿物质，成矿流体主要来自花岗斑岩。

3 矿化时间结构特征

图2 那哥铜铅多金属矿床矿区地质图Fig.2 Geological sketch map of Nage copper－lead polymetallic deposit

成矿作用和区域地质演化有着密不可分的关联性。从江地区位于江南金成矿带与桂北锡铜多金属成矿带交汇部位，经历了从四堡期以来的多期构造、岩浆活动，为金属元素的富集成矿创造了条件。那哥铜铅多金属矿床作为从江地区多金属矿床的典型代表，其成矿具有复杂的演化历史。

3.1 成矿期

那哥铜铅多金属矿床具有时间跨度大、期次多、演化历史复杂等特征。研究表明，区域热事件是导致该区铜铅成矿的一个重要控制因素。因此，笔者将以区域构造热事件的演化为主线，在研究区内矿石组构特征、矿物共生组合、矿脉穿插、交切包裹关系的基础上，结合前人研究成果，通过分析区内成矿演化，认为铜铅矿的形成过程大致经历了初始沉积期、热液改造期和表生期等3个时期。

3.1.1 初始沉积期

初始沉积期是矿区成矿物质演化的起点。在中元古代中期（＞1 300Ma），由于幔源基性岩浆活动，在九万大山形成四堡岩群下部以基性熔岩为主，并与暗色陆源细碎屑岩共生的火山－沉积岩系；武陵运动之后，贵州主要处于陆缘冒地槽环境，在坳陷幅度较大的黔东南一带形成了磨拉石组合（下江群甲路组第一段下部）和磨拉石－前复理石过渡组合（下江群甲路组第一段上部及乌叶组第一段下部）［23］。新元古代，由于地幔柱的活动，使地壳拉伸减薄，导致幔源基性火山岩浆的侵入与喷溢，形成下江群甲路组二段至乌叶组二段的火山岩层。这些基性火山岩富含Cu，Pb等成矿物质，是后来铜铅成矿的物源基础［24－25］。区内地虎铜金多金属矿床、翁浪金矿床、九星铜金矿点、摆容多金属矿点等均产于下江群甲路组中，且在甲路组中观察到了纹层状黄铁矿，表明甲路组为后期的成矿提供部分物质来源。

3.1.2 热液成矿期

新元古代，早期地幔柱的活动促使地壳（四堡群）发生部分熔融而形成花岗质岩浆，并侵入四堡群、下江群中，如摩天岭花岗岩体。在刚边地区，甲路组与刚边花岗岩体呈超覆接触关系，岩体主要侵位于四堡群；在归那地区，花岗岩体已侵位至甲路组二段，说明岩体具有多期次侵位特征。综合对比表明，花岗斑岩侵位晚于辉绿岩，为岩浆分异产物晚期侵位至浅部形成。从区域上看，地壳部分熔融产生的花岗质岩浆顺NE向的高武断裂上涌形成了南加、岑加等花岗岩，并为成矿提供了部分物质来源，为成矿岩体；一部分岩浆顺NW向的深部构造向那哥、归那等方向运移，在该过程中岩浆分异结晶，形成了高度富集稀土元素的花岗斑岩，在ZK001中发现有黄铜矿化、黄铁矿化、方铅矿化，推测花岗斑岩侵位结晶后产生大量流体，在向上迁移的过程中萃取了辉绿岩及地层中的成矿元素，不同时期形成的断裂构造为热液充填提供了有利的通道，含矿流体在物理化学条件适宜的环境下选择有利部位沉淀成矿。

3.1.3 表生风化期

1.兼职的人民调解员影响调解作用的发挥。村(社区)调解会的调解员，身兼多职，事务繁多，工作范围广，没有足够的时间和精力去开展人民调解工作，很难应对矛盾纠纷高发期的化解工作。基层人民调解队伍的文化程度相对偏低，特别是没有经过系统的法律知识学习，法律政策水平有限，在处理涉及社会生活中的家庭、邻里等一般民间纠纷时，还能顺利进行，但在处理涉及政策、法律的社会经济活动的矛盾纠纷时，便显得无所适从。

成矿以后的构造运动，使矿体之上的岩石在整体隆升中遭受剥蚀，原埋藏于深部的部分含矿石英脉靠近或者直接出露地表，处于氧化环境中，部分矿体产生表生风化作用，在地表或近地表处常见蜂窝状氧化矿石。

3.2 成矿阶段

据大量岩矿鉴定成果，并结合成矿的多阶段特征，按矿物生成的先后顺序、世代关系等（表1，图3），将区内铜铅矿的主成矿期（热液成矿期）划分为4个成矿阶段。

（1）黄铁矿－石英阶段（Ⅰ）：矿区内石英大脉主要形成于本阶段，主要矿物为乳白色石英，偶见少量黄铁矿。

（2）黄铜矿－石英阶段（Ⅱ）：为铜的主矿化阶段，主要金属矿物为黄铜矿，并有部分方铅矿，偶见闪锌矿。

（3）石英－多金属硫化物阶段（Ⅲ）。为铅矿化的主矿化阶段，金属矿物为方铅矿、少量黄铜矿以及部分黄铁矿，黄铜矿与Ⅱ阶段黄铜矿不属于同一世代，含量少且形成稍晚于方铅矿，本阶段形成的金属硫化物种类和含量明显增多，呈现铅多铜少的特点。

（4）石英－碳酸盐－少量硫化物阶段（Ⅳ），区内的铅铜矿化至此已十分微弱，发育含方铅矿的方解石细脉；辉绿岩体内有和穿插在硅化围岩中的含黄铜矿石英－碳酸盐脉，表明铜矿化与辉绿岩体存在一定内在联系。

4 矿化空间结构特征

矿化严格受断裂构造控制，其中铜、铅矿体受近EW向尾硐溪断裂构造控制，矿体主要呈脉状、透镜体状，产于断裂破碎带及其次级羽状裂隙中；而SN向的宰便断裂中则广泛发育有细粒粉末状黄铁矿。从矿化类型来看，主要发育有石英脉型矿化和碎裂化硅化变质岩型矿化，石英脉型矿化规模较大，构成工业矿体的主体，碎裂化硅化变质岩型矿化分布在石英脉的两侧，规模较小，含矿性相对较差。从中心到两侧出现矿化的对称分带：石英脉型矿化—碎裂化硅化变质岩型矿化—蚀变围岩。

图3 矿石显微镜下特征Fig.3 Micrograph characteristics of ore

图4 780m中段平面地质图Fig.4 Geological plane map of 780mlevel

4.1 矿体空间赋存特征

在平面上，矿体的赋存部位与控矿断裂的构造应力场结构有关。在F2断裂破碎带中，矿体几乎全部赋存于断裂带的一侧（图4），这与成矿前F2断层具左行走滑特征有关。成矿期断裂叠加于成矿前左行走滑性质的断裂之上，但活动性质表现为张性，产生的构造薄弱面叠加成矿前断裂构造的薄弱地段共同为矿液的沉淀富集提供有利的空间。矿化总体具有从东向西逐渐减弱的趋势，靠东部矿化整体较好，含矿石英脉稳定，矿石呈条带状、团块－块状构造，向西则逐渐减弱，出现浸染状矿化，或者有石英脉但无金属硫化物或含量极少。矿体形态上表现出膨大狭缩、尖灭侧现的特点，同时矿石构造还具有明显的分带性，矿脉中心为浸染状、条带状（团块状）构造，向外逐渐过渡为网脉状、稀疏网脉状构造，反映出成矿期张性破裂面的物理结构特点对矿化的控制。

在垂向上矿化总体具有中间厚两边薄的特点，同样显示出膨大狭缩的特点。从820中段—735中段，矿体厚度表现出薄—厚—薄的变化特征。780中段的矿化总体较好，石英脉产状较稳定，沿着断裂破碎带分布，工程揭露的矿体沿走向延伸约500m，方铅矿、黄铜矿呈条带状、团块状分布在石英脉中，在靠近辉绿岩体的地段出现单独的黄铜矿石英脉。在820中段，矿化明显减弱，仅在硐口采空区发现条带状矿体，向西则减弱，矿化体向东延伸，在820中段硐口小溪的上游发现有出露地表的含浸染状方铅矿的石英脉，表明矿化向东延续，但可能已被剥蚀。矿化这一垂向上的变化特点可能是多阶段的矿化叠加在空间上的体现，反映出矿液由下往上运移沉淀的成矿规律。矿化的垂向分带性是由于成矿期断裂的张性性质造成的，在断裂上盘相对下落的过程中，在断面由缓变陡处易形成张启空间，有利于含矿热液的沉淀富集。

4.2 矿体侧伏规律

区内铜铅矿体具有明显的侧伏，这在已采空的矿房中表现得十分清楚，室内综合研究也证实了这一现象。研究表明，石英脉型矿体在空间的展布具有向NW侧伏的趋势，侧伏角约24°（图5）。矿体之间的组合关系主要表现为沿断裂走向上以500m左右的水平间距呈似等间距分布。

4.3 矿体定位规律及产状模式

4.3.1 岩性对成矿的控制

图5 那哥铜铅多金属矿床联合中段图Fig.5 Combined profile of Nage copper－lead polymetallic deposit

区内地虎铜金多金属矿床、翁浪金矿床、九星铜金矿点、摆容多金属矿点等均产于下江群甲路组。那哥矿区内矿化富集地段主要是甲路组“下钙质岩系”，其岩性为变余砂－粉砂岩、千枚岩、钙质千枚岩、钙质板岩、蚀变基性火山岩，局部有辉绿岩侵入。这些岩石总体较致密、孔隙度小、化学活动性不强，但脆性较强，易产生大量节理、裂隙，从而大大提高岩石的通透性，对含矿热液的迁移和聚集起到促进作用，有利于形成硫化物石英脉。而基性火山岩和辉绿岩因富Ca，Fe，Mg而具有良好的化学活动性，易与含矿热液发生水岩反应，从而为成矿提供部分物质来源。

4.3.2 构造对成矿的控制

区内铜铅矿体的具体产出部位与有利的构造有关。矿区的构造格架为一短轴背斜（穹窿），核部为辉绿岩群，翼部为甲路组、乌叶组。铜铅矿化主要受沿短轴背斜轴部发育的近EW向尾硐溪断裂构造控制，其后发育的近SN向的宰便断层对其有轻微的改造、破坏作用，而并非前人认为的宰便断裂是区域导矿构造。控矿构造不仅对矿体的形态、产状及规模大小起控制作用，而且在成矿作用过程中对矿液的运移、沉淀富集也有明显的控制作用。成矿的脉动性在很大程度上取决于构造活动的脉动性，区内铜铅矿化主成矿期的4个阶段对应于4次构造－流体脉动。断裂破碎带的构造变形特征对矿化富集也有明显的控制作用，具体表现为：矿体主要赋存于断裂带在平面上的走向呈弧形转弯以及剖面上的断面呈凹凸变化的部位。

4.3.3 成矿元素富集规律

成矿元素Cu，Pb，Zn的富集具有一定的规律，本区矿化以Pb，Cu为主，Zn矿化仅在局部见及。辉绿岩的微量元素中Zn元素含量较高，如果基性岩的活动与矿床具有成因联系的话，成矿流体中应该不会贫Zn，本区应存在Zn矿化的可能；但从实地调研及分析测试结果来看，本区未发现富Zn的矿体，表明Pb，Zn未发生分异，所以成矿流体本身应该是贫Zn的。辉绿岩体附近矿化现象较好，尤其是单独的黄铜矿脉，不但严格地限制在辉绿岩体附近，而且有一部分直接产于岩体内部，这也表示出辉绿岩与矿体成因上的亲缘性。对采自坑道、外围钻孔及加榜辉绿岩样品的Cu元素含量测试表明，自加榜辉绿岩至矿体，Cu元素含量呈递减状，加榜辉绿岩中的Cu元素丰度高，分异性强，由此可见在辉绿岩体侵位过程中可直接或间接地提供成矿物质。

4.3.4 矿体空间产状模式

矿体空间产状样式既是研究矿化空间结构的重要内容，也是研究矿体定位规律的必备要素。区内铜铅矿体形态较简单，严格受尾硐溪断裂的控制，主要呈脉状、透镜状产于断裂破碎带及其次级羽状裂隙中。石英脉除受后期断裂破坏外，沿走向和倾向都较连续，在水平方向及垂向上均呈舒缓波状产出，膨大狭缩现象明显。石英脉型矿化具有向NW侧伏的趋势，不同矿体沿断裂走向以500m左右的水平间距呈似等距分布。控矿断裂的继承性活动使得矿体中胶结了大量的围岩角砾，并且出现矿脉分支现象，已发现的2条羽状分支矿脉与主矿脉在空间上呈“入”字型展布（图6）。

5 结语

那哥铜铅多金属矿床属于中低温岩浆热液型矿床，铜铅矿化经历了复杂的演化历程，具有明显的多因复成特点，成矿过程具有多阶段性，工业矿体主要形成于少量方铅矿－黄铜矿－石英阶段及石英－多金属硫化物阶段。矿体均产于辉绿岩体旁侧和断裂构造附近的强硅化破碎带中，断裂对铜铅矿化的富集、矿体定位规律有着重要影响，使得矿体在平面和剖面上均出现膨大狭缩、尖灭再现的现象，空间上存在似等距性分布和向W侧伏等特点。通过对铜铅矿化时空结构和矿体定位规律的研究，揭示了铜铅的成矿规律性，对区内开展新的研究工作、指导找矿勘探实践具有重要的现实意义。在今后的找矿工作中，应以“就矿找矿”理论和铜铅成矿规律为指导，在Ⅰ号、Ⅱ号矿体以下开展深部找矿，同时在下尧一带也有较大的找矿潜力。

图6 矿脉分支现象示意图Fig.6 Schematic diagram of the vein branches

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