贵州张维—五指山地区铅锌矿评价成果及意义
2015-02-24陈国勇陆光艳邹建波
谭 华, 陈国勇, 赵 征, 陆光艳, 邹建波
(1. 贵州省地质调查院, 贵州 贵阳 550005; 2. 贵州省地矿局104地质大队, 贵州 都匀 558000;3. 贵州省地质矿产勘查开发局, 贵州 贵阳 550005)
贵州张维—五指山地区铅锌矿评价成果及意义
谭华1,2, 陈国勇1,3, 赵征1,2, 陆光艳2, 邹建波1
(1. 贵州省地质调查院, 贵州 贵阳550005; 2. 贵州省地矿局104地质大队, 贵州 都匀558000;3. 贵州省地质矿产勘查开发局, 贵州 贵阳550005)
摘要:项目主攻矿种为铅、锌,主攻区域为张维—五指山地区铅锌矿化集中区,通过综合研究,采用地质、物探、钻探和坑道相结合的手段,重点对五指山地区那雍枝铅锌矿床和张维地区水东铅锌矿矿床进行解剖评价,估算了333+334铅锌金属资源量215.65万吨,其中333铅锌资源量52.03万吨,取得了很好的找矿效果;建立了五指山地区铅锌描述性综合信息找矿模型,经过成矿预测认为,五指山地区砂岩、落水岩、那润和喻家坝,张维地区的以则孔,果化地区的打麻厂和堰塘等,具有较好的找矿潜力,值得进一步开展地质工作;经过后期勘探,建设3个中型矿山,增加了当地居民和地方财税收入,在乌蒙山贫因地区具有经济和社会意义。
关键词:五指山; 那雍枝; 铅锌矿评价; 成果; 意义
投稿日期: 2015-02-02; 改回日期: 2015-02-25。
0引言
评价区大地构造位置位于特提斯-喜马拉雅与滨太平洋两大全球巨型构造域结合部位,属扬子准地台西南段,黔中隆起西段,南邻南盘江-右江前陆盆地[1]。据区域重力资料显示(图1),工作受3条深断裂所围限,即西为垭都-紫云深大断裂,北为纳雍-开阳深大断裂,南为木黄-贵阳-普安深大断裂。区内构造多表现为浅层次构造,即所谓表层构造,定形于印支期、燕山期,喜马拉雅山期仍有活动;区内属扬子地层区,由老至新出露新元古界震旦系、古生界寒武系、奥陶系、泥盆系、石炭系、二叠系、中生界三叠系、侏罗系,及广泛分布的二叠系大陆溢流拉斑玄武岩及同源浅成侵入岩(辉绿岩)组合;区域化探异常高值区主要分布在张维、五指山两地;同时又地处上扬子省(Ⅱ)金沙江东侧川滇黔晚古生代、中生代铅锌银磷成矿区(Ⅲ-66)环黔中隆起(早震旦世—早石炭世)边缘铅锌成矿带(Ⅲ-66-4)上,已发现10处铅锌矿(床)点。区内成矿地质条件好,铅锌找矿潜力优越。为此,中国地质调查局下达“贵州张维—五指山地区铅锌矿评价”项目,工作性质为资源评价,属于“川滇黔相邻区铜铅锌多金属矿产调查评价”计划项目的工作项目,承担单位为贵州省地质调查院,实施年限2006—2007年。
图1 贵州省推测隐伏深大断裂分布图(据贵州省区域地质志)Fig.1 Distribution of speculated concealed deep and large faults in Guizhou Province (after Regional Geology of Guizhou Province)1. 吼滩断层;2. 杨拱断层;3. 泥凼断层;4. 纳雍-开阳断层; 5. 垭都-紫云断层;6. 龙宫-贞丰断层;7. 羊磴-遵义-卫城断层;8. 玉屏-施洞-三都断层;9. 木黄-贵阳-普安断层; 10. 水城-望谟-八茂断层;11. 推测隐伏断裂;12. 工作区范围
通过2年时间,大致查明了铅锌矿区域地质条件和矿产分布特征,圈定了张维、五指山两个矿田级成矿远景区,建立了五指山地区铅锌矿找矿模型,通过综合研究,采用地质、物探、钻探和坑道相结合的手段,重点对五指山地区那雍枝铅锌矿床和张维地区水东铅锌矿床进行解剖,估算了333+334铅锌金属资源量215.65万吨,圆满完成了项目总体目标任务。
1取得的主要成果
1.1 划分了成矿区带,圈定了两个重要矿田级成矿远景区
根据区域成矿规律[2]①贵州省地质调查院.贵州黔西北地区铜铅锌矿评价成果报告[R].贵阳:贵州省地质调查院,2006.,结合川滇黔铅锌成矿区成矿远景规划,将黔西北地区划分为4个成矿带(图2),即:云南昭通北东向银铅锌成矿带(Ⅲ66-1)、牛首山隆起(中寒武世—中泥盆世)边缘铅锌成矿带(Ⅲ66-2)、水城裂陷槽铅锌成矿带(Ⅲ66-3)和环黔中隆起(早震旦世—早石炭世)边缘铅锌成矿带(Ⅲ66-4)。共计圈定了成矿远景区61个,其中:成矿亚带级A类成矿远景区2个;矿田级A类成矿远景区1个、B类成矿远景区7个、C类成矿远景区7个;矿床级A类成矿远景区38个、B类6个。
图2 黔西北地区铅锌矿成矿区带及成矿远景区划分示意图Fig.2 Metallogenic zones and the prospecting target area for lead-zinc deposits in northwestern Guizhou Province1. 成矿带界线;2. 成矿亚带界线;3. 矿田级成矿远景区界线;4. 成矿带编号;5. 成矿亚带编号;6. 矿田级成矿远景区编号;7. 本次重点工作区
工作区属环黔中隆起(早震旦世-早石炭世)边缘铅锌成矿带(Ⅲ-66-4),总体位于黔中隆起西段,分属于赫章白果-织金大院铅锌成矿亚带(Ⅳ10)—张维铅锌成矿远景区(Ⅴ27)和织金五指山-马家寨成矿亚带(Ⅳ11)—五指山铅锌成矿远景区(Ⅴ28)两个重要矿田级成矿远景区。通过本次工作,在预测区实现了贵州省铅锌找矿的重大突破。
经过成矿预测分析认为,五指山地区砂岩、落水岩、那润和喻家坝,张维地区的以则孔,果化地区的打麻厂和堰塘等,具有较好的找矿潜力,由于本次工作时间和经费的限制,没有得到验证,值得今后进一步开展地质工作。
1.2 发现并评价了五指山地区那雍枝和张维地区水东铅锌矿床
1.2.1五指山地区那雍枝铅锌矿床
1.2.1.1地层
矿区内地表出露寒武系清虚洞组,石炭系祥摆组和大浦组,其中铅锌矿分布在寒武系清虚洞组中。
根据岩性组合特征,把清虚洞组分为3段[3]:
第三段(∈1q3):上部为灰、浅灰色中厚层纹状细晶白云岩;中上部为灰色薄层细晶白云岩;下部为灰、暗灰色薄层砂泥质细晶白云岩,间夹中厚层细晶白云岩。底部为6 m厚的深灰色薄层泥质白云岩。厚110~160 m。
第二段(∈1q2):灰、暗灰色中厚层细晶白云岩,间夹瘤状白云岩,底部有3 m厚的深灰色薄层泥质白云岩,是区内Ⅲ矿带含矿岩性段。厚100~180 m。
第一段(∈1q1):上部为灰色厚层粗晶白云岩与泥质条带细晶白云岩互层,岩石脆性,黄铁矿发育,白云石化强烈,为区内Ⅱ矿带产出层位;中部为灰色厚层鲕状细晶白云岩,晶洞发育,为区内Ⅰ矿带产出层位;下部为暗灰色薄至中厚层含泥质细晶灰岩。底部为5~10 m厚豆状灰岩。厚90~120 m。
1.2.1.2构造
区内褶皱发育五指山背斜(图3),该背斜为一核部被破坏的不对称背斜,轴向北东,东起五指山下的屯背后,西止于易家坝的下坝,轴向长约14 km,宽约5 km,核部出露震旦系、寒武系,北西翼出露石炭系、二叠系、三叠系,倾向为北西和南西,倾角8°~25°,南东翼出露三叠系大冶组,倾向主要为南东和南西,倾角10°~35°。该背斜的核部是区内铅锌矿储存场所。
图3 五指山地区矿区地质略图Fig.3 Regional geologic map of Wuzhishan area1. 三叠系大冶组;2. 二叠系梁山组;3. 石炭系大埔组;4. 石炭系祥摆组;5. 奥陶系/寒武系娄山关组;6. 寒武系陡坡寺组;7. 寒武系清虚洞组;8. 寒武系金顶山组;9. 震旦系灯影组;10. 地质界线;11. 断层及编号;12. 岩层产状;13. 铅锌矿(床)点;14. 那雍枝矿床范围
区内断裂构造发育,可分为北东向组、近东西向组和北西向组,矿体受北东向组F1断层控制明显,该断层为区域性正断层,横贯整个矿区,延绵几十千米,倾向南东,倾角57°~60°,以其为界,北部为寒武系铅锌矿地层分布区,南部为三叠系大冶组分布区,垂直断距大于1 000 m,破碎带宽5~40 m,见明显的断层角砾岩,角砾岩成分主要为大冶组灰岩,角砾大小不等,一般为1~5 cm,呈棱角状、次棱角状分布,破碎带中网脉状白云石细脉发育,具有多期活动现象,目前已知的铅锌矿(床)点分布在该断层附近,是区内导矿和控矿构造。
1.2.1.3地球物理特征
根据对测区岩(矿)石标本及露头观测结果,锌矿石的极化率比围岩极化率高4~8倍,采用激发极化法进行物探工作较为适宜。根据区内背景极化率,同时结合物性参数、工程见矿情况等因素,将该区异常下限确定为2.0%。
据物性特征结合该区地质,对所发现的异常进行解释,在异常段选择部分点进行电测深对异常进行埋深解释。根据2006年工作要求,在区内开展了大比例尺的激电中梯测量,发现了2个面状异常体(图4),编号为Ⅰ、Ⅱ,根据工程验证及成矿规律的研究,初步推断2个异常体为矿致异常,并对Ⅰ号异常体进行重点解剖。
图4 那雍枝铅锌矿床激电中梯视激化率等值线平面图Fig.4 Map of apparent charge ability in Nayongzhi lead-zinc deposit1. 物探剖面线; 2. 视激化率曲线; 3. 视极化率值2%~3%; 4. 视极化率值3%~4%; 5. 视极化率值大于4%; 6. 见矿钻孔; 7. 矿化钻孔; 8. 断层; 9. 异常编号
Ⅰ号异常分布于395—414线,北东止于395线,南西止于414线,异常未封闭,大致呈椭圆状,走向北东-南西,长约2 200 m,宽约500 m,面积约2.0 km2,视极化率最高为6.41%,异常浓集中心分布于404-407线间,异常区位于北东向F1、F7断夹块之间,出露岩性为清虚洞组第二段白云岩。通过测深与地质推断矿体基本一致,对该异常施工12个钻孔,除了ZK901钻孔外,其余钻孔见1~3层矿体,证明该异常为矿致异常。
根据异常查证,在区内利用激电中梯寻找深部隐伏矿体是有效的。
1.2.1.4矿体特征
经过钻探、坑探工程控制,区内分布有3层似层状矿体(图5),由下至上矿体编号为:Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ,Ⅰ和Ⅱ矿体位于清虚洞组第一段中,Ⅲ矿体位于清虚洞组第二段中。
图5 那雍枝铅锌矿床勘探线剖面图Fig.5 Prospecting profile of Nayongzhi lead-zinc deposit1. 清虚洞组第三段; 2. 清虚洞组第二段; 3. 清虚洞组第一段; 4. 白云岩; 5. 砂泥质白云岩; 6. 钻孔; 7. 铅锌矿体; 8.断面铅锌矿厚度/锌品位|铅品位(%);9. 铅锌矿体编号
通过工程验证,Ⅱ矿体为区内主矿体,分布在F1和F7断夹块之间,位于清虚洞第一段顶部的粗晶白云岩中,距第一段顶部20~25 m,呈似层状产出,产状与围岩基本一致,矿体倾向130°~180°,倾角8°~20°,矿体走向长2 250 m,倾斜延伸250~830 m,矿体厚0.83~26.90 m,平均厚6.41 m,矿体含锌2.55%~13.90%,平均含锌6.26%,含铅0.04%~4.05%,平均含铅0.97%。由12个钻孔工程控制,估算333+334铅锌金属资源量148.04万吨,其中333铅锌资源量40.18万吨。
那雍枝铅锌矿床总计估算333+334铅锌金属资源量200.30万吨,其中333铅锌资源量50.21万吨,矿床平均厚度5.12 m,锌的矿床平均品位5.57%,铅的矿床平均品位0.71%。
1.2.1.5矿石特征
矿石矿物成分简单,矿石矿物主要为闪锌矿,次为方铅矿;脉石矿物主要为白云石,次为黄铁矿,见少量重晶石、石英。闪锌矿的颜色主要以淡黄色为主,少数为高梁色。
矿石中有益组分是锌和铅,单工程含锌最高达13.90%,单件样品最高达36.95%,一般2.20%~18.43%;单工程含铅最高达4.05%,单件样品最高达12.77%,一般0.13%~1.13%。
矿石具有半自形晶粒、它形晶粒状、交代残余结构;具有脉状、角砾状、浸染状及块状构造。
根据物相分析结果,区内矿石锌氧化率为1.03%~9.23%,全部为硫化矿石。
围岩蚀变有白云石化、黄铁矿化、重晶石化、方解石化,铅锌矿的产出与黄铁矿化关系紧密。
1.2.2张维地区水东铅锌矿床
位于工作区北部张维背斜中,出露地层有震旦系灯影组,寒武系牛蹄塘组、明心寺组(图6)。灯影组为区内含矿层位。
图6 张维地区水东铅锌矿床地质略图Fig.6 Geologic map of Shuidong lead-zinc deposit of Zhangwei area1. 寒武系牛蹄塘组+明心寺组; 2. 震旦系灯影组; 3. 断层及编号; 4. 含矿断层及编号; 5. 岩层产状; 6. 坑道及编号
区内断裂构造发育,可分为北东向组、北西向组。
北东向组:分布于矿区南、北两侧,北则为帕那断层(F2),南侧为水东断层(F1),该组断层规模大(一般走向几十至上百千米,破碎带宽数米至数十米,断距几百米),形成时间早且多期活动,影响范围大,倾斜延伸大(切穿震旦系到三叠系)。
北西向组:该组断层十分发育,但规模小,铅垂和水平断距小,倾向以北东为主,近于直立,为一系列阶梯状张扭性正断层,它控制了该区断裂型矿体形态和空间分布,此组断层为古断层,大多数断层未切穿上覆地层牛蹄塘组,主要发育有F101、F103、F104、F105、F112、F201、F202、F203等,其中F112、F101、F103规模较大。
区内矿体分布在北西向断层破碎带,主要呈脉状、透镜状产出,北西向断裂在横向划分为3个带,中间为角砾岩带,两侧为破碎白云岩带,矿体主要富集在角砾岩中,而破碎白云岩中普遍见矿化,局部形成矿体,闪锌矿呈脉状充填在断层角砾之间,因此,矿体的大小受角砾岩带的宽窄控制明显,当角砾岩带变薄时,矿体也同时变薄。本次对产于F112(图7)、F101、F103断层中的矿体进行评价,共计估算333+334锌资源量15.35万吨,其中333锌资源量1.82万吨,矿床平均厚度1.62 m,矿床平均锌品位10.46%。此类型矿体规模小,但品位特富。
图7 水东铅锌矿床PD5(28-28′、9-9′)断面素描图Fig.7 PD5 (28-28′, 9-9′) cross-section map of Shuidong lead-zinc deposit1. 破碎白云岩; 2. 断层角砾岩; 3. 断层产状; 4. 断面(水平厚度m/锌品位%); 5. 样槽及顺序号; 6. 富锌矿脉; 7. 锌矿体
1.3 建立了五指山地区铅锌矿描述性找矿模式
区内在雪峰期—加里东期,处于黔中古陆西缘的拉张环境中[4]②贵州省地质调查院. 黔中隆起研究(1∶25万毕节县、遵义市2幅区域地质调查专题)[R].贵阳:贵州省地质调查院,2004.,由于这一时期为地幔羽小型上隆,地壳处于微拉张的时期,总体以上隆为主,拉张为辅,总体活动较稳定。但在地壳上隆过程中,在其上隆边缘形成拉张环境,形成有利的成矿盆地,利于矿质的补给和沉淀,形成成矿物质的初始富集。
华力西—印支期,由于本区位于川滇黔交界的位置,毗邻二叠纪金沙江、澜沧江洋中心,扬子板块西部与羌塘板块东部产生大规模的玄武岩喷发,使扬子板块四周在大范围内呈现环状伸展、张裂状态,在强大的热动力条件和丰富的成矿物质供给条件下,有利于产生大面积的成矿作用[5]。工作区为大面积的大陆溢流拉斑玄武岩浆喷发、同源基性岩浆的侵入和水城裂陷槽的形成,为改造成矿奠定了基础。
成矿物质产生于黔中隆起边缘和垭都-紫云断裂带靠台地一侧的局限台地环境中,初始沉积的成矿有用组分的来源是多源的,初始富集层形成后,由于峨眉山玄武岩的岩浆喷发活动,产生了强大的热驱动力和带来大量成矿流体,与壳表层中的浅层溶液混合,在复杂的物理化学作用下,改造原来初始富集的沉积层,并在初始富集层及附近、在初始富集层上下两套障积层之间富集成矿,特别是在层间破碎、层间虚脱和构造扩容部位富集成矿。结合矿床地质特征,建立了五指山地区铅锌描述性找矿模型见表1。
表1 五指山地区铅锌矿综合信息找矿模型Table 1 Comprehensive prospecting model of lead-zinc deposits in Wuzhishan area
表2 五指山地区铅锌矿整装勘查资源/储量统计表Table 2 Lead-zinc resources and reserves in Wuzhishan lead-zinc exploration area
2意义
(1)本次工作成果推动了整装勘查的实施,体现了中国地质调查局公益先行,商业跟进的指导思想,是示范性的矿产评价项目。
在贵州张维—五指山地区铅锌矿评价成果基础之上,经省国土资源厅批准,特设立贵州省五指山地区铅锌矿整装勘查项目,由贵州省地矿局104地质大队组织实施,进行矿业权整合,编制总体勘查设计,实施整装勘查,快速出成果,促进该区铅锌矿开发上规模、上水平,带动地方经济发展。
(2)应用本次成果,通过整装勘查提高了资源/储量级别,扩大了资源/储量。
通过五指山地区铅锌矿整装勘查项目,在区内获得111b+121b+122b+332+333+334铅锌资源/储量252.22万吨,其中查明铅锌资源/储量170.4万吨,具体见表2。目前区内除芦茅林、金坡、宝寨铅锌矿达详查、勘探工作程度外,其余矿权工作程度仅达到普查,还具有较大的找矿空间。
(3)通过后期的勘探,企业投资建设矿山和选厂,解决当地的就业,增加了当地居民收入和地方财税收入。
经过后期的勘探,区内建立了7个矿山,芦茅林、金坡、砂岩3个矿山规模分别为50万吨/年、70万吨/年、50万吨/年,其余矿山规模为3万吨/年;在五指山地区建立了1处选厂,选厂规模达日处理矿石5 000吨。区内为乌蒙山集中连片特困区,通过矿山的开发,促进地方就业,增加当地居民收入和地方财税收入具有重要意义,同时对投资者带来可观的经济效益。
3结论
(1)五指山地区产于清虚洞组中的铅锌矿床,受古陆边缘同沉积断层、潟湖盆地的控制,在盆地中成矿,后期经改造,是同生沉积改造型矿床。
(2)估算了333+334铅锌金属资源量215.65万吨,实现了贵州省铅锌找矿的重大突破和贵州省大型铅锌矿床零的突破,为贵州此类型矿床的找矿提供了借鉴。
(3)经过后期的勘探,提升了资源量级别,现查明铅锌资源量170.4万吨,进一步证明了“贵州张维—五指山地区铅锌矿资源评价”成果的客观性。
参考文献:
[1]贵州省地质矿产局.贵州省区域地质志[M].北京:地质出版社,1987.
[2]陈国勇,邹建波,谭华,等.黔西北地区铅锌矿成矿规律探讨[J].贵州地质,2008,25(2):86-94.
[3]谭华.贵州五指山地区铅锌矿地质特征及找矿远景[J].贵州地质,2007,24(4):253-257,252.
[4]贵州省地质矿产局区域地质调查大队.贵州岩相古地理图集[M].贵阳:贵州科技出版社,1992.
[5]黄智龙,陈进,韩润生,等.云南会泽超大型铅锌矿床地球化学及成因——兼论峨眉山玄武岩与铅锌成矿的关系[M].北京:地质出版社,2004.
Achievements and Significance of Lead-Zinc Exploration in Zhangwei-Wuzhishan Area of Guizhou Province
TAN Hua1,2, CHEN Guo-yong1,3, ZHAO Zheng1,2, LU Guang-yan2, ZHOU Jian-bo1
(1.GuizhouGeologicalSurvey,Guiyang,Guizhou550005,China; 2.The104thGeologicalTeam,BureauofGeologyandMineralsExplorationandDevelopmentofGuizhouProvince,Duyun,Guizhou558000,China; 3.BureauofGeologyandMineralExplorationandDevelopmentofGuizhouProvince,Guiyang,Guizhou550005,China)
Abstract:In this project, we selected lead and zinc as the main exploration target, and the working area located in concentration zones of lead-zinc deposits from Zhangwei to Wuzhishan. On the basis of synthetic study, using the integrated geological and geophysical methods, combining with drilling and tunneling projects, the Nayongzhi deposit of Wuzhishan area and the Shuidong deposit of Zhangwei area have been explored. The prospecting effect was quite good that we estimated 333+334 lead zinc metal resources 2,156,500 tons, in which 333 lead zinc resources 520,300 tons. On these bases, we established the prospecting model of lead-zinc deposits in Wuzhishan area, forecasted that the prospecting area distributed in Shayan, Lishuiyan, Narun and Yujiaba of Wuzhishan area, Yizekong of Zhangwei area, Damachang and Yantang of Guohua area; and proposed that these area were worth of further exploration. After the late stage exploration, 3 medium mines were constructed, and local residents’ income and local government’s financial revenue were increased. This project has economy and social significance to Wumengshan poverty area.
Key words:Wuzhishan; Nayongzhi; lead-zinc evaluation; achievement; significance
作者简介:谭华(1977—),男,高级工程师,主要从事基础性地质调查和矿产勘查工作。Email:737319105@qq.com。
基金项目:中国地质调查 “贵州张维—五指山地区铅锌矿评价(编号:1212010630407)”项目资助。
中图分类号:P618.42;P618.43
文献标志码:A
文章编号:2095-8706(2015)04-0001-07