广西象州县妙皇铜铅锌银矿矿床地质特征及成矿模式

2016-04-21李志

地球 2016年6期

关键词：矿段黄铜矿铅锌

■李志

（广东省地球物理探矿大队广州花都510800）

广西象州县妙皇铜铅锌银矿矿床地质特征及成矿模式

■李志

（广东省地球物理探矿大队广州花都510800）

本文通过对妙皇铜铅锌银矿矿床地质特征及成因分析，结合本区地层岩性、岩浆活动和构造等控矿因数与矿床、矿点、矿化点、物化探地质异常等成矿信息在空间上的特征，建立综合找矿模型，实现矿区花蓬矿段、那宜矿段深部找矿的可能性，并优选重要找矿靶区，为矿山后续资源勘查和开发提供依据。

妙皇铜铅锌银矿矿床地质特征矿床成因找矿预测

广西象州县妙皇矿区铜铅锌银矿位于广西大瑶山铅锌多金属成矿带东段，在大地构造位置上处于华南板块南华活动带的桂中凹陷与大瑶山隆起的复合部位，是桂中地区新发现的大型铅锌银矿床。

1 矿区地质概况

1.1 地层岩性信息特征

矿区出露地层有第四系及泥盆系下统那高岭组、郁江组、上伦组、二塘组地层，地层产状平缓，倾角4°-26°，多为12°-20°，断层两侧受构造影响变陡，局部大于35°，倾向270°-330°，地层出露简单，为一单斜岩层，自东向西，为海进系列。

1.2 岩浆岩信息特征

本区岩浆岩不甚发育，矿区内未见岩浆岩。据航磁推测，矿区北面寺村一带有隐伏花岗闪长岩。距离矿区约5公里，埋深较大。

1.3 构造信息特征

矿区内断裂比较发育，F1、F2、F3、F4断层皆为正断层，该几组断层相距不远，呈地堑式由西向东分布，断裂构造贯穿了上伏碳酸盐岩、中间碎屑岩、下伏紫红色河湖相砂砾岩，是盆地流体运移的主要通道之一，F1、F2两条断裂往北均侧伏，且控制着矿区内的主要矿体的分布。从剖面图中可以看出，F1产状较缓，延伸远，倾角约50°-67°，其次级构造F2、F3倾角约65°-82°，三组断层于倾向上呈共轭式分布，往倾向深部相交或接近的可能性较大。F1断裂带来深部成矿热液，几组共轭断裂相交打开了流体相互运移的通道，当流体到达特定的成矿结构面，在温度、压力、地球化学障发生变化下促使形成矿体。F1深源断裂是成矿作用的中心，集导矿、赋矿于一体，其旁侧次级断裂F2、F3断裂则更容易使矿体沉淀、富集。

1.4 地球物理信息特征

通过激电扫面圈定了8个极化率异常，编号JD1～JD8，异常处于成矿的有利部位，主要异常处于断裂构造带F1、F2、F3的倾向上，分析认为异常与含电子导体的金属矿关系密切。通过激电测深发现极化率异常向深部延伸，不见底，与深部关系密切，存在深部找矿的可能。

通过可控源音频大地电磁法（CSAMT），较好地反映了深部构造在剖面上的分布特征，通过 ZK22701钻孔验证于孔深807.80-828.70米见F1构造带，带内见方铅矿、闪锌矿，矿化较好，与异常深度一致，但异常强度大小与含矿多少没有关系，结合地质分析可预测剖面上矿体的赋存位置，大致深度等，对深部找矿有较好的指导意义。

1.5 地球化学信息特征

①本次分析元素Cu、Zn、Pb异常较好，部分剖面个别点Ag异常值较高，表明该区有Ag矿化，与后期钻孔分析结果中Ag含量较高相吻合。

②根据土壤剖面测试元素结果表数据画元素剖面异常图显示，本区铜铅锌异常峰值较高，重叠性好，表明区内铜铅锌为正相关关系。

③剖面异常图中铜铅锌异常峰值区间均在构造破碎带中或构造倾向方向距离较近区域，峰值点连线的异常带与矿区内主要赋矿构造带F1、F2大致吻合，表明构造破碎带与矿化的关系，有重要的指导找矿作用。

④钻孔验证异常，发现那宜矿段铅锌矿体，表明化探方法在该区找矿有重要指导意义，为后续区内其他区域开展化探工作提供了依据。

⑤矿体主要受构造控制，但各元素在各地层中不同地球化学背景含量不同，矿化富集有一定的差别。

2 矿体特征

2.1 花蓬矿段

①号铜矿体：为花蓬矿段铜矿主矿体，平面上分布于勘探线2～16线，矿体平面上呈透镜状、脉状，走向北北西310?～340?，总体走向335?，倾向北东东，倾角45?～65?，总体南高北低的趋势。矿体埋深最小17m（标高+180.93m），最大366.54m（标高-170.52m），最大埋深位于07线ZK707孔。矿体厚度0.49～17.21m，平均3.17m，厚度变化系数106.82%，较稳定。Cu品位为0.18%～5.71%,平均品位为1.61%，品位变化系数91.84%，有用组分铜分布较均匀。矿石类型为黄铜矿，脉状、细脉状、星点状、稀疏浸染状，脉宽一般1-10cm，与围岩界限一般清楚，围岩为碳酸盐岩。

④号铅锌银矿体：为含铜的铅锌银矿体，上部赋存于泥盆系下统上伦白云岩断层中，下部赋存于郁江组断层中，平面上分布于花蓬矿段勘探线9-21线，矿体分布范围较大，埋深57.50～623.26m（-397.34～+154.15m），矿体沿走向钻孔工程控制长度约为572米，沿走向未完全控制，沿倾向钻孔控制约547米，矿体顶部通过钻孔工程基本控制，往深部控制程度不足。矿体形态为脉状，受断层破碎带控制，矿体与围岩界线明显，围岩弱硅化，强褪色化。矿石主要有用组分为铅、锌、银，含少量铜矿，沿倾向向深部由铜过渡为铜铅锌银、铅锌银矿，铜主要位于矿体上部浅层，向深部铜减少铅锌银增多。矿化连续性较好。矿石类型为含铜硫化铅锌银矿。

2.2 那宜矿段

①号铅锌银矿体：为铅锌银矿体，矿体走向315°-(332)°，倾向北东，产状较陡，倾角56°-73°，局部倾角80°，规模较大。矿体埋深112.74～644.40m（-393.02～+150.93m），沿走向控制长度1250m，倾向控制延伸531m，沿走向矿体控制程度不足，倾向上矿体顶部通过钻孔工程基本控制，往深部控制程度不足。矿体呈大脉状、透镜状，赋存于泥盆系下统郁江组、那高岭组断层破碎带内，与围岩界线明显，围岩为细砂岩、粉砂岩、泥质粉砂岩等，弱硅化，强褪色化。矿体厚度0.79-10.62m，平均厚度3.06m，厚度变化较稳定；品位变化稳定，有用组分分布均匀，共生有用组分银分布均匀；矿体连续性较好，矿石质量较好，矿石类型为硫化铅锌银矿，矿体受断层F2控制。

3 矿石特征

3.1 矿石结构、构造

矿区分铜矿体和铅锌银矿体，矿石类型主要有2个大类，即铜矿石和铅锌银矿石。

铜矿体矿石具动力作用形成的碎裂结构、角砾结构，蚀变作用形成的他形粒状变晶结构、半自形粒状变晶结构、半自形他形柱粒状变晶结构、他形半自形柱板状变晶结构。矿石结构主要有块状构造、脉状穿插构造、斑点状构造、星散浸染构造。

铅锌银矿体矿石具动力作用形成的角砾结构、碎裂结构，蚀变作用形成的他形粒状变晶结构、半自形粒状变晶结构、半自形他形柱粒状变晶结构、他形半自形柱板状变晶结构。矿石结构主要具块状构造、无定向构造、脉状穿插构造、斑点状构造、浸染构造、次块状构造。

3.2 成矿阶段的划分

根据矿物形成的先后顺序、矿物共生组合及矿物结构、构造可分为三个阶段：

（1）成矿前蚀变以区域性白云岩化为主，伴随紫红色砂岩褪色蚀变作用，呈酸性蚀变。成矿早期以硅化、角砾岩化为主，早期形成的黄铁矿、黄铜矿多嵌生在石英脉中，黄铜矿物以角砾结构、碎裂结构为代表，铜矿石中见少量黄铁矿、方铅矿嵌生在黄铜矿中，表明黄铜矿生成较早；

（2）本阶段是矿床形成的最重要的阶段，成矿期以沉淀黄铁矿、黄铜矿、闪锌矿、方铅矿等硫化物，这些矿物交代早期形成的石英、角砾岩、黄铜矿、黄铁矿，使得矿物叠加富集，同时闪锌矿、方铅矿沿着破碎带裂隙间沉淀充填，块状构造矿石中闪锌矿多与方铅矿共生，见较多黄铁矿混杂；脉状矿石中闪锌矿为细脉状或直接充填于围岩裂隙或与石英脉呈不均匀混杂充填呈不规则细脉状。

（3）成矿期后以白云石化、方解石化为主，伴随绿泥石化作用，该阶段成矿温度低，形成低温的方铅矿、白云石、方解石等，分布零星，多数沿早期形成的黄铜矿、闪锌矿、黄铁矿粒隙或间隙间充填交代，脉状矿石中方铅矿为细脉状或直接充填于围岩裂隙或与石英脉、白云石脉呈不均匀混杂充填呈细脉状，起到叠加富集作用。

3.3 矿化富集规律

（1）矿体受构造控制，在断裂转弯，膨胀部位矿化较好，多为大脉状、似层状厚大矿体，在断裂由大变小的部位矿化差，为细脉状、稀疏浸染状、似层状，构造沿走向、倾向均有膨大、变窄现象，矿体亦呈现“S”型脉状分布、局部膨大部位为厚大透镜状。

（2）矿体在水平和垂直空间上明显具有分带性，平面上以花蓬矿段10号勘探线为界南部为铅锌矿，北部为铜矿，垂向上地层上部为铜矿，标高多为+100以上多为铜矿体，下部为铅锌矿体，沿倾向往深部，铅锌矿石多被锌铅矿石取代，多为+100～-300m，形成北铜南铅锌、上铜下铅锌、往下为锌铅取代铅锌矿石的的格局。

（3）矿物组合上有一定的规律，铜矿以黄铜矿为主，少铅、锌，伴生银，铅锌矿含铜量较低，共生银，银与方铅矿呈正相关关系，与闪锌矿关系不大。

4 综合地学信息找矿定位预测

4.1 矿床成因

象州县妙皇铜铅锌矿床属于非岩浆后生热液型铅锌矿床，产于大瑶山隆起西缘与来宾凹陷的褶皱东翼之间，矿床受盆地特定层位的控制，矿体受沉积岩后生成断裂构造控制呈穿层分布。控矿断裂系统和赋矿岩层下部相对透水的晚期的紫红色陆相红层盆地构成同一构造系统。存在成矿物质和卤水双源成矿地质体。红层盆地提供卤水，深源构造提供热能，原有的含矿岩层岩提供金属成矿物质，通过深源构造活动形成成矿流体，流体呈中低温、酸性，Pb2+、Zn2+与 Cl-形成 [PbCl4]2-、[ZnCl4]2-络合物。成矿流体受H2CO3-HCO3共轭酸碱对的强烈缓冲，可在长距离（大于100km）、大范围（数万平方千米）维持弱酸性。当流体可达特定的成矿结构面，如硅/钙面、白云岩化前锋带、特殊岩性带（如礁灰岩等、角砾岩带）及断裂带时，因温度、压力降低，流体交代断裂带经过的各套岩层，使流体pH值增加，特殊岩性层中沥青、还原硫的加入等因素，促使络合物分解，铜铅锌等成矿物质沉淀，形成矿床。后期深源断裂是成矿作用中心。含矿原始地层和后期邻近膏盐盆地及其边缘深源断裂构成成矿二元结构模式。

4.2 成矿模式

成矿作用中心为盆地边缘与造山带附近的特殊岩性层，后生深源断裂发育部位。（如图图1）