广东省韶关市梅子冲银铅锌矿床地质特征及找矿方向
2018-11-01于少川
于少川
摘要:阐述广东省韶关市梅子冲的银铅锌矿床地质特征,在分析矿体特征的基础上,对矿床成矿条件进行初步分析,认为该矿床成因类型属于中温热液充填交代型矽卡型银铅锌矿床,往深部,矿体有增厚变富的趋势。
关键词:银铅锌矿床;地质特征;找矿方向;梅子冲
广东省韶关市梅子冲银铅锌矿区,在区域上位于华南加里东褶皱带,曲仁构造盆地西缘,粤北山字型构造马蹄形盾地东段内侧,大东山—贵东东西复杂构造岩浆带北侧,韶关—仁化新华夏构造带西侧。主要出露的地层为下古生界寒武系—奥陶系—志留系浅变质碎屑岩沉积建造,以及上古生界泥盆—石炭系濱海相、浅海相砂页岩、碳酸盐岩建造,新生界第四系残积、坡积、冲积层。
本区的褶皱构造以观音山背斜为主体,其北西边有马头寨向斜,南东边为大岗山向斜。本区断裂十分发育,断裂构造以北东向和近东西向断裂为主,较大的断裂有北东~北北东向重阳冲断裂。而北北东向断裂则是本区主要空旷、容矿构造,成矿条件十分有利。
1.矿区地质特征
1.1地层
矿区内出露的地层从老至新有:上泥盆统天子岭组、帽子峰组;下石炭统孟公坳组、石磴子组;上三叠统小水组和头木冲组(未分)以及第四系等。各组岩性如下:
(1)上泥盆统天子岭组(D3t):根据岩性组合特征,该组地层可分为上、中、下三段。
①天子岭组下段(D3t1):以灰~深灰色纹层状薄层泥质灰岩、含泥质细晶灰岩为主,夹灰色细晶灰岩、生物碎屑灰岩、含石英粉砂质灰岩及粉砂岩或粉砂质泥岩,偶夹叠层石灰岩。该段因受F3断裂破坏、出露不完整。局部蚀变为大理岩化灰岩或大理岩。产化石:格罗什米无洞贝相似种、李希霍芬无洞贝相似种等。出露于F9断裂西缘者,则以灰~深灰色白云质灰岩为主,普遍夹白云岩团块或团包,局部夹大理岩化灰岩或大理岩。
本段出露厚度170m~280m,下部与C1ym为断裂接触。
②天子岭组中段(D3t2):中~下部以深灰色~灰褐色瘤状灰岩为主,夹灰~深灰色薄至中厚层状灰岩、泥质、白云质条带灰岩、含核形石灰岩。本段化石丰富,主要有帐幕石燕、次阔弓石燕相似种、分珊瑚、剥鳞贝未定种、陡缘云南贝,厚约210m。与下伏D3t1呈过渡接触。
③天子岭组上段(D3t3):下部为灰色块状、花斑状灰岩,底部含核形石灰岩。中上部为深灰色中厚层状灰岩、厚层花斑灰岩夹灰岩、含石英粉砂质微晶灰岩。顶部为一层灰色薄~中厚层状灰岩夹白云质灰岩、含粉砂质微晶灰岩、含燧石(硅质)团块或条带。因受F3断裂破坏,地表出露不完整。产化石:云南贝、小云南贝、小长身贝未定种、葛登无窗贝相似种、花桥新邵贝、帐幕石燕、莫氏螺未定种等。厚度约140m~317m,与下伏(D3t2)呈过渡接触。
(2)上泥盆统帽子峰组(D3m):下部为灰~灰褐色瘤状灰岩、黄褐色含粉砂质绢云母板岩夹1层~2层厚5m~10m的浅灰色石英细砂岩。上部以黄褐色、紫红色变质粉砂岩为主,夹电气石、绢云母和粉砂质绢云母板岩。本组岩性自北而南碎屑岩有所减少,逐渐递变为含粉砂泥质的碳酸盐岩。产化石:帐幕石燕未定种、帐幕石燕、锡矿山帐幕石燕、华美线戟贝似种、金陵褶拟狮鼻贝相似种及珊瑚化石等。
(3)下石炭统孟公坳组(C1ym):该组地层出露范围较广,主要分布于区内F3与F9断裂带间及矿区东部边缘地段。岩性从下至上为:底部为一层厚10m~20m的灰~深灰色中~厚层状花斑灰岩;下部以浅紫红色、黄褐色泥质粉砂岩、粉砂质泥岩夹细砂岩;上部则以泥质、含粉砂质灰岩、生物碎屑灰岩为主,夹微~细晶灰岩、钙质粉砂泥岩。局部地段受热力变质作用形大理岩或大理岩化灰岩。在矿区中部由于受F3和F2断裂切割,出露不完整,岩性以方柱石化、透闪石化含黄铁矿炭质、粉砂质、泥质灰岩为主,夹透辉石、葡萄石斜长角岩,局部炭泥质灰岩中夹浅灰色硅质岩团块或条带。与F3断裂接触处,粉砂泥岩多蚀变为绢云母化、电气石化角岩,灰岩则形成大理岩和矽卡岩,蚀变带宽数十米~180米,呈不规则长条状沿北东向展布,带中银铅锌多金属矿化强烈,该地层为本区银铅锌铜锑铋等多金属矿的主要赋矿层位。
本组产化石:泡沫计氏管珊瑚、网状湖南蛛网珊瑚、平行内沟珊瑚、无刺多枝笛管珊瑚、相似薄膝贝、革老河舒克贝、纺锤贝、直长小马丁贝、弓石燕等。厚度>220m,东部边缘地段与下伏D3m整合接触,矿区内东西两侧分别与F3、F9断裂接触。
(4)下石炭统石蹬子组(C1ds):主要出露于下塘电站隐爆角砾岩筒北东侧至砒霜岭北缘地段,以微~细晶灰岩为主,夹生物碎屑灰岩、含炭泥质灰岩等。与下伏(C1ym)整合接触或断裂接触,产化石:大长身贝、中国贵州珊瑚、袁氏珊瑚等。厚度不详。
(5)上三叠统头木冲组、小水组(T3x+t)(未分):出露于矿区西南人头岭至汶塘坑一带,中部砒霜岭一带亦有零星见及。该组岩性较复杂,主体岩石为浅灰~灰色、灰褐色浅变质的粉砂岩、细粒石英砂岩,长石石英砂岩和粉砂质绢云母板岩为主,夹粉砂质泥岩、炭质泥岩、含砾细~中粒石英砂岩、电气石角岩、硅化岩。其中石英砂岩、长石石英砂岩、粉砂质泥岩中常可见到黄铁矿化,部分黄铁矿经氧化淋滤富集形成褐铁矿帽残留于山脊。产化石:同心丰形蛤、片状壳菜蛤、“人饰”棱蛤、鱼网叶、新芦木等。
本组底部是一层厚15m~30m的含砾粉砂质泥岩、铁锰质泥岩等,其间含锡石。该层直接覆盖于下石炭统灰岩之上,呈不整合接触,厚度>500m。
(6)第四系(Q):区内第四系地层广布,按其成因可分为山坡堆积和山问洪积两部分,前者主要由腐殖土、亚粘土夹灰岩、角岩、砂岩、矽卡岩、石英角砾或碎块等组成,分布于山脊~山坡或山问凹地,后者由灰岩、砂岩、矽卡岩、角岩、褐铁矿转石、碎块与泥沙、淤泥混杂堆积而成,多见于山谷或山问盆地。厚度0m~80m。其中锡砂岭—坑子—下塘坝一带第四系坡残积层中普遍含砂锡矿,砂锡含量由几十至数千克每平方米,为区内砂锡矿主要赋矿层位之一。
1.2构造特征
区内断裂构造主要有东部的F3和中部的F2。从其展布方向及其形态特征上看,二者同属一应力场形成的同组构造。现分述如下:
(1)F3断裂:位于矿区东侧,从北至南经刀斩石~妙联林场~锡砂溪西侧贯穿全区,南北伸出区外。已知长度大于4km,断层宽1m~2.5m,走向北北东20°~30°。主要表现为断裂破碎带和密集构造裂隙带形式,发育落水洞和陡壁地貌。断层内充填砂岩、灰岩破碎角砾和石英方解石脉及其团块,角砾具棱角状,大小直径0.2cm~30cm,由铁泥质、硅质胶结,断层结构面粗糙不平,可见斜交擦痕,沿走向和倾向均有弯曲。0线以北倾向北西,以南倾向南东,局部有反倾。倾角71°~85°,属压扭性断裂,与本矿区银多金属矿成矿有关,断层中局部见有方铅矿、闪锌矿、毒砂、黄铁矿化。
(2)F2断裂:自北而南断续延伸出露,总体走向5°~15°左右,破碎带具有北窄南宽的特点,充填物也各有所异,北部为含白钨石英脉充填,脉宽2m左右(前人对含钨石英脉已做评价);中段破碎带宽3m~5m,角砾成分为灰岩、角岩,胶结物为脉石英、方解石及炭泥质物,胶结较紧密;南段则为玄武岩脉充填贯人,脉宽数米至50米,倾向西,倾角40°~50°左右。据充填物的产状及其与围岩的接触特征判断,该断裂属北北东向压扭性断裂。与本区的钨矿化关系密切。
1.3矿化特征
本区成矿以热液充填交代成矿为主,各矿化类型特征如下:
(1)银铅锌矿:产于F3西盘下石炭统孟公坳组中上部大理岩、矽卡岩和大理岩化、矽卡岩化、硅化、角岩化灰岩中,大致沿层产出。属本期主要勘查对象。
(2)白钨矿:白钨矿体沿北北东向裂隙充填,赋存于三叠统头木冲组、小水组砂岩地层中。
(3)锑多金属矿:赋存于下石炭统石磴子组硅化灰岩破碎裂隙中。
(4)铋多金属矿:矿体赋存于下石炭统石磴子组硅化、矽卡岩化灰岩中。
(5)砂锡矿:①古风化壳残坡积砂锡矿:主要产于下石炭统孟公坳组与上三叠统头木冲组、小水组不整合接触带内;②洪冲积砂锡矿:分布于山沟河谷洪冲积砂土层及第四系黄色粘土层中。
1.4围岩蚀变
矿体围岩蚀变比较强烈,种类较多。主要有大理岩化、角岩化、矽卡岩化、黄铁矿化和硅化、綠泥绿帘石化,次为白云石化、绢云母化、透闪石化、叶腊石化、电气石化、萤石化等。与矿化关系密切的有大理岩化、矽卡岩化、黄铁矿化、硅化、绿泥石绿帘石化。
大理岩化:区内的上泥盆统天子岭组和下石炭统孟公坳组的碳酸盐岩经热变质作用后,产生不同程度的重结晶,形成大理岩化灰岩或大理岩。地表主要分布于F3上下盘两侧形成本区热液蚀变带。与银铅锌多金属矿化有关。
矽卡岩化:矿物以阳起石为主,其次为硅灰石、堇青石、绿帘石、红柱石和少量十字石。与银铅锌多金属矿化有关。
角岩化:主要见于矿区中部0~4线银多金属矿段热液蚀变带中,形成的变质矿物以石英为主,其次为硅灰石、阳起石及绿帘石,与银铅锌多金属矿化有关。
硅化:与构造关系密切,常常是岩石受构造作用产生破碎,然后硅化,硅化有两期,早期主要是大面积交代围岩,但结晶一般比较细小,晚期多为细脉状,结晶较粗,常与萤石、绿泥石以及金属硫化物等沿早期的硅化岩裂隙充填交代。
透闪石化:主要见于孟公坳组灰岩中,透闪石为半自形柱状、纤维状、放射状产出,与金属硫化物组成脉状交代围岩产出。常被后期金属矿物及晚期方解石脉所交代。
绢云母化:主要见于F3断裂旁侧的泥质灰岩中,为接触变质作用所形成的。常与白云母、电气石组成电气石角岩,充填在金属矿脉中交代围岩。
2.矿体特征
矿区内已编号的矿体有16个:其中银铅锌多金属矿体8个(V7、V8、V9、V10、V11、V8-1、V8-2、V9-1)(V7、V8银铅锌矿体形态如图1),辉铋矿体2个(V1、V2),辉锑矿体4个(V3、V4、V5、V6),白钨矿体2个(V13、V14)。银铅锌钨矿体真厚度一般为1m~5m,最大真厚度20.65m(见于8线ZK8-3),总真厚度最大51.47m(见于8线Zk8-2);辉铋矿体总真厚度5.65m;白钨矿体真厚度3.35m。银铅锌钨矿为本区重点勘查对象,而钨铋锑矿同样具有良好的找矿前景。
V8号银铅锌钨矿体:呈层状、似层状大致沿层产出,局部地段有穿层现象。分布在矿区中部1~8线,赋存于F3断裂西盘下石炭统孟公坳组中上部角岩、矽卡岩与大理岩或蚀变灰岩中。矿体在0线地段有露头,属半隐伏矿体。目前地表有0/TC1探槽揭露控制,深部有1线的ZKI-1;0线的44/ZK53、ZK0-1、44/ZK49、ZK0-2;2线的ZK2~1;4线的ZK4-1、48/ZK35;8线的ZK8-1、ZK8-2、ZK8-5号钻孔揭露控制,控制长度600m,控制延深320m。矿体平均真厚度4.91m,一般1m~5m,最大真厚度17.99m,埋藏深度0m~350m,赋存标高313m~10m,呈北高南低。矿体走向10°~18°,倾向北西,局部南东,倾角63°~83°。局部见有分支复合现象。矿体各块段中的Ag品位41.8g/t~775.0g/t,平均品位123.1 g/t;Pb品位0.08%~3.41%,平均品位0.87%;Zn品位0.11%~4.36%,平均品位0.92%;WO3品位0%~0.096%,平均品位0.059%。根据钻探揭露,在矿区南侧(6线以南)矿体近F3断裂厚度增大,矿化强烈,以银铅锌矿化为主,而在矿区北侧(6线以北)浅部银铅锌矿化减弱,深部白钨矿化加强。
V9号银铅锌钨矿体:分布在1~12线地段,与V8矿体上下相隔10m~30m,依附于F3断裂北西盘,走向与断层一致,矿体呈层状、似层状大致沿层产出。赋存于下石炭统孟公坳组中上部热液蚀变带矽卡岩、大理岩、角岩与蚀变灰岩中。深部有0线ZKO-1、44/ZK49;1线ZK1-1;2线ZK2-1;4线的ZK4-1;8线的ZK8-1、ZK8-2和12线的ZKl2-1、ZK12-2号钻孔揭露控制,控制长度800m,矿体平均真厚度2.14m,一般1m~3m,最大真厚度7.10m,控制倾斜最大延深191m。矿体埋藏深度120m~465m,赋存标高171m~-154m,北高南低。矿体走向5°~18°,倾向北西,倾角67°,0线以北变缓。见分支复合现象,有较多夹层出现,但总体上延长延深稳定。矿体各块段中的Ag品位40.5g/t~1411.1 g/t,平均品位414.6g/t;Ph品位0.32%~7.92%,平均品位2.12%;Zn品位0.02%~4.18%,平均品位1.74%;WO3品位0%~0.221%,平均品位0.180%。根据钻探揭露,在矿区南侧(6線以南)矿体近F3断裂厚度增大,矿化强烈,以银铅锌矿化为主,而在矿区北侧(6线以北)银铅锌矿化减弱,厚度变化不均匀,深部白钨矿化加强。
矿石矿物成分:黄铁矿5%~20%、方铅矿1%~3%、闪锌矿0.5%~12%、黄铜矿微~6%、毒砂4%、磁黄铁矿微量、含银硫锑铅矿微量、硫银铋矿微量、硫锑铅银矿微量、锑银矿微量、淡红银矿微量、辉铋矿1%,辉锑矿0.5%,复硫盐类银化物微量。
矿石结构主要为它形-半自形粒状结构,其他有交代溶蚀结构、交代残余结构、乳滴状结构等,矿石构造为浸染状构造和块状构造。
3.成矿条件浅析
3.1矿床成因类型
矿体产出于角岩、大理岩、矽卡岩热液蚀变带中;矿石呈细脉浸染状、角砾状构造;矿石中出现辉铋矿、毒砂等中高温矿物;矿体中有较多含矿石英、方解石脉以及黄铁毒砂铅锌硫化物细脉分布;近F3断裂和热液蚀变强烈部位含银铅锌铜较高等,表明了成矿作用以热液充填交代为主;矿体呈层状似层状产出,产状与地层基本一致,矿体延长数百米产出层位相对稳定,主要原因是热液蚀变具选择性交代,不纯灰岩一般易形成矽卡岩、角岩和硅化岩,较纯灰岩形成大理岩。以上地质特征显示矿床成因类型属热液充填一交代银铅锌矿床。
3.2成矿控制因素
(1)受地层层位控制:矿体主要产于下石炭统孟公坳组中上部含生物碎屑和泥砂质不纯碳酸盐岩地层中,与矽卡岩、大理岩或矽卡岩化、大理岩化灰岩关系密切。矽卡岩和大理岩的形成选择性强,含泥质较高夹层容易形成矽卡岩,较纯灰岩形成大理岩。
(2)受岩相控制:含矿层位为砂泥质碳酸盐类沉积,矿体主要分布于含生物碎屑和泥硅质条带碳酸盐岩中,据区测资料,本区属滨海相~浅海相沉积环境。
(3)受构造控制:矿体多分布于背斜轴部。断裂构造控制明显,受北北东向F3断裂及其派生的次级断裂及层间构造控制,F3断裂为控矿构造,次级断裂和层间构造为容矿构造。
(4)受热液蚀变带的控制:矿体产出于北北东向延长1000m,东西宽150m范围内的矽卡岩、大理岩、角岩或矽卡岩化、大理岩化、硅化、角岩化热液蚀变带内。
(5)受隐伏岩体的控制:地质物化探资料显示,热液蚀变带底部存在隐伏岩体,含矿热液主要来自深部隐伏岩体。热液蚀变作用与其有关。
4.进一步找矿方向
矿区成矿条件良好,控矿构造对成矿非常有利,只要是岩性条件相当,剪切型复合构造裂隙形成的矿带(体)就具有一定规模。其次,矿区成矿作用复杂,矿化类型繁多,除银铅锌铜仍有一定找矿潜力外,对钨铋锑金等也具有广泛的找矿前景。