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广西东桥锑矿地质特征及找矿远景

2015-04-17戴塔根

金属矿山 2015年3期
关键词:矿化裂隙矿床

杨 梧 戴塔根 成 涵

(中南大学地球科学与信息物理学院,湖南 长沙 410083)

·地质与测量·

广西东桥锑矿地质特征及找矿远景

杨 梧 戴塔根 成 涵

(中南大学地球科学与信息物理学院,湖南 长沙 410083)

在对罗富东桥锑矿区地质特征、成矿地质条件、矿床成因进行深入分析的基础上,总结了矿区物化探异常特征并对异常特征进行了解译评价,结果表明:①地表地球化学扫面显示矿区内发育有Sb、Zn、Cu、As、Pb、Hg异常,其中Ⅱ号综合异常区成矿地质条件极其有利,围岩蚀变普遍发育,发现多条矿(化)脉,异常范围宽、强度大,Sb异常形态呈EW向似环状分布,极大值为252×10-6,平均值为37×10-6;②Sb、Zn、Pb、Sn、Cu、Ag等成矿元素浓集中心较吻合,As、Hg等元素异常较强,异常中心与成矿元素异常中心较吻合;③M2磁异常呈散点状、串珠状分布,构成近东西向的串状异常,且与发现的矿化线索一致;④更龙坡矿区视极化率平均值为2.746%,显示有硫化物的存在。综合上述矿区地质、化探、物探信息,对区内找矿远景进行了分析,圈定了更龙坡找矿靶区,为区内找矿工作提供指导。

地质特征 物化探异常 高精度磁测 找矿远景 找矿靶区

丹池成矿带是我国重要的有色金属矿产基地,矿带内矿产资源丰富,矿床类型复杂,矿化空间大而深,有用组分多,矿石储量大而集中。丹池复式大背斜与次级的大厂背斜、罗富背斜等组成紧密线状复式褶断带控制着矿床呈带状分布。其次为NE向断裂,往往以一定距离切割NW向断裂,此外,SN向断裂穿插其间,常被岩浆岩充填,由此派生的次级构造、裂隙带、层间滑动带、剥离面等形成良好的容矿空间,控制矿体的形态、产状。罗富东桥锑矿位于成矿带中部,具有较好的成矿地质条件,矿区地理坐标为东经107°21′30″~107°25′00″,北纬24°57′00″~24°59′00″,面积21.75 km2,目前已达到预查程度。在详细总结矿区地质特征的基础上,结合物化探异常特征,探讨了下一步找矿方向,为进一步找矿勘探提供依据。

1 区域地质特征

矿区内发育有大厂(Sn-Zn-Pb-Sb)、芒场(Sn-Zn-Ag)、北香(Ag-Pb-Zn-Sn)和芙蓉厂(Sn-Pb-Zn多金属)等一系列矿田,构成了丹池成矿带[1-4]。区内岩相以浅海相复理石碳酸盐岩建造为主,泥盆系是一个最为重要的赋矿层位。泥盆系为一套由砂岩、页岩、灰岩、硅质岩组成的地台型沉积,Sn、Zn、Pb、Sb、Ag、W等元素含量高,刚塑性岩层频繁交替,层理和裂隙发育等特征均有利于成矿热液的运移和沉淀。区内构造以丹池复式大背斜及NE向丹池大断裂为主体,与次级的大厂背斜、罗富背斜等组成紧密线状复式褶断带,控制着矿床呈带状分布。区内岩浆岩以岩脉、岩床和岩株产出,年龄集中在73~115 Ma,属燕山晚期[5-7]。化学成份具有酸度大,富硅、贫铁镁,挥发组分F、B含量高,Sr含量低的特点。Sn、Cu、Sb、W、Ag、As等成矿元素的含量一般高于世界平均值数倍至几十倍[8-9]。

2 矿区地质特征

2.1 地 层

矿区发育地层有泥盆系下统至石炭系中下统,其中以泥盆纪地层分布最为广泛,出露面积最大,石炭纪地层仅在矿区东部出露。①那高岭组(D1n),大面积出露于测区西南部至中部,以灰白色薄—中层状粉砂岩为主,夹薄层灰黑色砂质泥岩,为矿区的主要赋矿层位;②益兰组(D1y),出露于测区中部,岩性为灰白色—灰黑色的薄—中层状砂质泥岩、粉砂岩,局部夹薄层泥灰岩;③塘丁组(D1t),出露于测区中部,岩性为浅灰、灰白、灰黑色薄层状泥岩、页岩、炭质泥岩等;④罗富组(D2l),岩性以灰白—灰黑色薄层状泥岩为主,夹页岩,局部夹灰色中层状泥质灰岩。

2.2 构 造

矿区内主要发育的断裂构造主要有:①NW向断裂,多表现为层间错动、滑脱、层间破碎,产状与地层一致,有一定的规模,该断裂以F3正断层为主,倾向NE,倾角约70°;②近EW向断裂,主要由F1和F2断层构成,F1断层倾向约170°,倾角约70°,为正断层,右旋,下盘上升且往东移动,下盘下降且往西移动;F2断层在F1断层以北800 m处,正断层,左旋;③NE向断裂,该组裂隙在整个矿区大量发育,但未见较大规模的断裂,大多充填石英脉或矿(化)脉。

NW向断裂、裂隙为早期构造,常被其他裂隙错动;近EW向构造活动十分强烈,F1、F2断层与NW向的F3断层夹持的地质体构成了1个明显的小地垒式构造,同时派生出的NE向裂隙成为有利的容矿空间。

2.3 岩浆岩和围岩蚀变

测区内地表未见岩浆岩出露,测区东南方向约20 km的大厂矿田出露燕山晚期黑云母花岗岩;测区北东方向约20 km的芒场矿田出露燕山晚期黑云母花岗岩。矿区围岩蚀变主要有硅化、黄铁矿化、碳酸盐化、绢云母化、石英岩化。蚀变较强区段主要集中在更龙坡一带,其他区段蚀变相对较弱或无蚀变,强烈的黄铁矿化、硅化、石英岩化为矿区的找矿标志。

2.4 矿化特征

矿区的主要矿化是锑矿化,其次为闪锌矿化,辰砂矿化,方铅矿化。矿化主要集中在工作区中部更龙坡一带,赋存于下泥盆统那高岭组粉砂岩、泥质砂岩中,在下泥盆益兰组砂质泥岩中亦有少量矿化。

3 成矿地质条件及矿床成因

丹池成矿带具有工业意义的矿床均产于泥盆纪地层中,从下泥盆统那高岭组至上泥盆统五指山组均赋存有矿体,地层中含有丰富的有机碳和硫,深水缺氧的沉积环境为成矿作用提供了良好的物理化学条件。矿区内中泥盆统砂岩、泥质砂岩为刚性岩层,受构造作用容易形成大量的裂隙、层间破碎、节理等较好的容矿空间。而上覆地层为同车江组泥岩、页岩,具有塑性好、渗透性差的特点,是良好的盖层,形成圈闭环境,有利于下伏地层成矿。刚、塑性岩层频繁交替,薄、厚岩层互相配置,该类界面往往容易发生物理化学条件的突变,造成成矿物质的沉淀[8-9]。

区域上矿床均分布于丹池大断层两侧和丹池大背斜的轴部及其次级褶皱,明显受一定构造条件的控制。东桥锑矿区位于丹池成矿带北端大厂矿田北西侧,处于丹池大背斜之次级褶皱罗富背斜中段北东翼。罗富背斜中段出露最老的莲花山组地层,是整个罗富背斜隆起最高的区段。测区内构造活动十分强烈,2条近NW向的断层F1、F2与NW向的F3断层夹持的地质体构成1个明显的小地垒式构造,受应力作用,地垒式地质体及其附近发育大量的次级裂隙、层间破碎,成为有利的成矿空间,区内发现的1、2、3号矿脉均产于该组构造中。

矿田范围内岩浆岩与矿床在空间、时间、物质成份及来源等方面都有着密切的关系。围绕隐伏花岗岩体呈带状分布一系列矿床,由近及远依次出现Cu、Zn、Pb、Sn矿种和W、Sb矿种。矿床类型由远及近依次为接触交代型矽卡岩矿床、似层状交代型矿床、裂隙充填型脉状矿床。尽管东桥锑矿区无岩浆岩出露,但附近的岩浆岩可能为矿物质的迁移活化运移提供了热能,这在诸多中低温热液矿床得到了证实[10-14]。

丹池成矿带内的矿化过程可分成3个成矿期:①云英岩-矽卡岩钨、钼、锌、铜成矿期;②锡石-硫化物多金属锡、银、锑、砷、汞成矿期;③钨、锑成矿期。从区内矿脉特征看,东桥锑矿区处于丹池成矿带外围,远离花岗岩岩体,1、2、3号脉矿物组合为辉锑矿、闪锌矿、黄铁矿、辰砂等,脉石矿物为石英和萤石,初步推断矿床成因类型属低温含矿热液裂隙充填型。

4 地球化学、地球物理异常特征

4.1 地球化学异常特征

4.1.1 元素异常特征

矿区内发育有Sb、Zn、Cu、As、Pb、Hg异常,Sn、Ag异常不发育。根据异常特征,该区可划分为5个综合异常。

(1)Ⅰ号综合异常。面积约1.8 km2,主要分布在东桥坡—罗富林场一带,异常组合有Sb、Zn、Pb、As、Cu、Hg、Sn。异常范围大、强度大,Sb异常形态呈EW向长柱状,极大值大于1 000×10-6,平均值为67×10-6;Sb、Zn、Pb、Sn、Cu、Ag等成矿元素的浓集中心主要有2个高浓度中心带,一个位于东桥坡,另一个位于罗富林场附近。

(2)Ⅱ号综合异常。面积约1.5 km2,主要分布在更龙坡—罗富中学一带。异常范围宽、强度大,Sb异常形态呈EW向似环状,极大值为252×10-6,平均值为37×10-6;Sb、Zn、Pb、Sn、Cu、Ag等成矿元素浓集中心较吻合,指示元素As、Hg异常较强,异常中心与成矿元素异常中心较吻合。

(3)Ⅲ号综合异常。异常范围约1.0 km2,主要分布于介排及北部区域,Sb、Zn、Hg异常范围大、强度大,Sb异常形态呈不规则状,极大值为458×10-6,平均值为99×10-6,Pb、As、Cu、Sn、Ag异常较弱,该异常往北没有闭合。

(4)Ⅳ号综合异常。主要分布在塘乡一带,面积约0.6 km2,其中Sb异常范围大、强度大,Sb异常形态呈环状,极大值为340×10-6,平均值为122×10-6;Pb、Zn、Hg异常较强,Cu、Ag异常较弱。

(5)Ⅴ号综合异常。面积约2.5 km2,主要分布在塘丁一带及其南部区域,Sb、Hg异常范围大、强度大,Sb异常形态呈环状,Pb、Zn、As异常较弱,各元素浓集中心不明显,吻合度不佳。

4.1.2 异常解释与评价

(1)Ⅰ号综合异常。异常范围大,异常值高,浓度分带明显,浓集中心吻合好,说明该地带矿化活动信息明显,该异常分布在东桥坡—罗富林场泥盆系(D1n、D1y)地层,EW向F1断层上盘,该异常的元素组合、强度与大厂矿田长坡锡矿很相似。该异常区内泥盆系(D1n、D1y)地层为成矿主要地层,F1断层为成矿提供热液通道,地层在矿区内收窄变陡,在构造力作用下容易形成大量的裂隙、层间破碎、节理等成为较好的容矿空间。该异常所处地带为该区今后寻找锑、汞等中低温矿床的主要方向之一。

(2)Ⅱ号综合异常。异常范围内成矿地质条件极其有利,蚀变普遍发育,发现多条矿(化)脉,其中1、2号矿(化)脉中锑元素已达到工业品位;3号脉汞已达工业品位。推测矿(化)体产于NE向、近EW向裂隙脉和NW向层间似层状破碎带中,预测矿床类型为低温热液石英萤石裂隙脉型,矿种为锑、汞矿化。该异常是下一步找矿的主要方向。

(3)Ⅲ、IV号综合异常。异常范围内蚀变普遍发育,F2断层为成矿提供热液通道,泥盆纪地层受构造作用容易形成大量的裂隙、层间破碎、节理等成为较好的容矿空间。推测矿(化)体产于F2断层旁侧NE、NW、近EW向裂隙脉中,主要矿种为锑、锌矿,但找矿前景小于Ⅰ、Ⅱ号综合异常。

(4)Ⅴ号综合异常。异常范围内蚀变十分发育,地表发现有铁帽,形成大量的裂隙、层间破碎、节理等可成为较好的容矿空间。异常区内氧化矿(化)带的汞矿化已达到工业品位,同时富铁,锑矿化也较好,该氧化矿(化)带可能由深部原生矿引起。综合地质化探分析,推测Ⅴ号综合异常为矿致异常,推测矿(化)体为裂隙脉型,主要矿种为锑、汞矿化,该异常所处地带为该区今后找矿方向之一。Hg异常在该异常区内极其发育、范围大、异常值较高,极大值达2.48×10-6,该区距益兰大型汞矿约6 km,在该区有可能局部形成汞矿(化)体或矿化,值得引起重视。

4.2 地球物理异常特征

4.2.1 高精度磁测

矿区地面高精度磁测平面等值线图上磁异常正、负伴生,负异常为主,呈条带、串珠状分布。磁异常最大值为655.82 nT,最小值为-1 289.49 nT,平均值为-13.53 nT。极化处理后,正磁异常区域整体向北方向偏移,正磁异常区域被扩大。

(1)磁异常M1。位于测区北部塘丁—介排一带,呈串珠状,近EW走向,细分为5个小磁异常。M1-1南正、北负显示磁源体倾向NE,产状较陡;M1-1和M1-2磁异常与次生晕锑异常对应,根据矿区地质特征,引起磁异常的磁源体可能是附近的铁帽,以及与锑矿共生的黄铁矿化;M1-3和M1-4异常同处于锑异常等值线梯度较陡位置;M1-5异常分布于介排靶区内,一处呈SN走向,另一处呈NW走向,磁源体埋藏较浅,倾向NEE,磁异常与锑异常对应关系吻合,是有望的矿致异常。

(2)M2磁异常。位于F1、F2断层所围成的更龙坡地垒内或断裂边,由数个较小的散点状磁异常组成,其中有些散点状的磁异常构成NE向的串状异常,也有构成近EW向的串状异常,与锑异常位置吻合,部分地段己见矿。该处异常可分为NE走向的M2-1、M2-2串珠状异常(己揭示的NE走向的矿脉、石英脉均有不同程度的矿化),以及近SN走向的M2-3、M2-4串珠状异常,异常幅值不大,为-15~10 nT,梯度较缓,这说明与锑矿共生的黄铁矿化产生的磁异常弱。在M2-2串珠状异常范围内,当断裂带内的磁源体埋深相对较深时,在地表的磁异常呈1条带状的负异常。由此可以推测出形成磁源体的通道形态,即断裂,可以判断该异常走向NE,倾向SE,产状较陡,倾角约60°。

(3)M3磁异常。位于坑口1—东桥坡方向,由5个小磁异常组成串珠状异常,无锑异常对应,走向与坑口1的ML7开口方向基本一致。极化处理后,该磁异常值整体趋高,呈测线状异常。如能排除地下铁水管的影响,则该异常为矿致异常的可能性较大。值得注意的是,东桥坡地区存在大量的次生晕异常,磁异常的走向与坑口1的ML7开口方向基本一致。在M2、M3磁异常的负异常附近出现矿脉,说明与锑矿化带共生的黄铁矿化总是先冷凝结晶析出,在考虑M1磁异常找矿时,也要结合其他手段仔细研判。

4.2.2 激电异常

在更龙坡矿区布置了10条长短不一的激电剖面,显示视极化率值总体上为3%~5%,最大值为7.871%,最小值为0.188%,平均值为2.746%,显示该矿区存在硫化物。视极化率高的地区,很有可能是断裂与硫化物的综合反应,也有可能是黄铁矿的反应。在F1断层出露位置,对应的视极化率值不高且分布不均匀,这说明该断层中硫化物的含量较低或断裂形成于成矿之后。2、7号矿脉的锑矿化带呈现出相对高极化的态势,这与矿化带内的金属特性和硫化物特性有关。

4.2.3 物探异常综合解释

一般来说,如果是构造控矿,次生晕异常应位于地表的裂隙、断裂构造附近,更龙坡矿区正是反映了这样的规律。气水热液经过断裂沿渗透性较高的地层岩石向上侵入,被上覆有渗透性极差的泥页岩阻挡时,矿液便在阻挡后沉淀富集于渗透性较高的地层岩石中,其中断裂、裂隙、褶皱、构造、层间空隙均是成矿的有利部位。矿床的成因决定了更龙坡矿区的成矿特点,比如散点状特征,锑异常的浓集中心等。该类特点也通过共生的黄铁矿磁性体反映在磁异常上,如M1、M2异常呈现散点状、串珠状。

5 找矿远景

罗富背斜已发现的矿床有产于背斜西南翼的益兰大型汞矿,除已发现的矿床(点)外,仍有进一步寻找、发现新的矿床(点)的潜力。根据地层、构造等地质特征及化探原生晕异常圈定了更龙坡找矿靶区,该区面积约4 km2,成矿地质条件极其有利,靶区内蚀变较强,矿脉普遍发育,其中1、2号矿脉锑已达到工业品位,3号脉汞已达到工业品位。同时化探信息指示存在Sb 、Zn、Pb、As、Cu、Hg、Sn多元素综合异常(Ⅱ号综合异常),异常强度较强、范围大、浓度分带明显、浓集中心吻合较好,为矿致异常。综合地质、化探信息,推测矿体产于那高岭组、益兰组砂岩、砂质泥岩中,埋深0~500 m,存在NE、近SN向裂隙脉和NW向层间似层状破碎带型等3类矿体,以NE向裂隙脉为主,脉石矿物主要为石英、萤石,矿种为锑、汞。矿体总长度约400 m,延深约200 m,总厚度约8 m,具有形成中型矿床规模的潜力。

6 结 论

(1)罗富东桥锑矿产于泥盆系地层中,严格受断裂构造控制,矿物组合特征显示典型的低温热液脉状矿床特征。化探扫面发现了一系列Sb、Zn、Cu、As、Pb、Hg异常,不发育Sn、Ag异常,其中Ⅱ号异常为下一步找矿工作的重点。

(2)地表高精度磁测显示塘丁—介排一带的磁异常M1和更龙坡一带的磁异常M2与锑元素异常对应关系吻合,是有望的矿致异常。更龙坡一带极化率高,可能有硫化物的存在。

(3)根据地质特征及物化探异常圈定了更龙坡找矿靶区,其具有形成中型矿床规模的潜力。

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(责任编辑 王小兵)

Geological Characteristics and Ore-Prospecting Vision in Dongqiao Antimony Deposit,Guangxi Province

Yang Wu Dai Tagen Cheng Han

(SchoolofGeosciencesandInfo-Physics,CentralSouthUniversity,Changsha410083,China)

The mine geological characteristics,metallogenic geological conditions and deposit genesis of the Dongqiao antimony deposit are analyzed.Based on this,the mining geophysical and geochemicals anomalies characteristics of the mining area are summarized and interpreted.The results show that:①the surface geochemical scans show that,the Sb,Zn,Cu,As,Pb and Hg anomalies are existed in the mining area.Among these,the ore-forming geological conditions of comprehensive anomaly areaⅡare extremely advantageous,and the wall rock alteration is developed,several veins are found with wide abnormal range and high abnormal intensity.The abnormal morphology of Sb is distributed with circular in EW,with the maximum outliers of 252×10-6,and the average outliers of 37×10-6;②the concentration of the ore-forming elements such as Sb,Zn,Pb,Sn,Cu,Ag matches well with each other.The abnormal intensity of As and Hg are higher,and its abnormal center fit well with the anomaly center of metallogenic elements;③M2magnetic anomaly distributes with scattered points and beaded form,they constitute near east-west bunch of anomaly,besides that,the M2magnetic anomaly characteristics are consistent with the mineralization clues that are already found;④the average apparent polarizability of mining area is 2.746%,which shows the presence of sulphide.The ore-prospecting vision of the mining area is analyzed and the Genglongpo prospecting target area is selected based on the above geological,geochemical and geophysical information,which provides the guiding for ore-prospecting in the area.

Geological characteristics,Geophysical and geochemical anomaly,High precision magnetic survey,Ore-prospecting vision,Prospecting target area

2014-11-24

国家地质调查项目(编号:12011085411)。

杨 梧(1989—),男,博士研究生。通讯作者 戴塔根(1952—),男,教授,博士,博士研究生导师。

TD166

A

1001-1250(2015)-03-123-05

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