广西陆川县铅锌矿地质特征及成因
2019-02-10杨善畅
杨善畅
(隆林开图矿业有限公司,广西 百色 533409)
陆川县铅锌矿位于南华准地台钦州残余地槽(Ⅳ)、博白拗陷(Ⅳ1)内;北东向的博白~岑溪深断裂带从区域北面通过。出露地层有奥陶系和第四系。目前发现的铅锌矿体主要赋存于中奥陶系中段大理岩层的上、下部,少数在大理岩层中部,与条带状透闪石、绿泥石大理岩及透闪石、绿泥石岩关系密切,个别产于大理岩层顶底板附近及层位与其相当的片岩层或断层中[1]。该矿成因类型为沉积变质热液迭加型层控矿床。现结合实践对广西陆川县铅锌矿地质特征及成因展开分析,希望能为该矿更加深入的地质研究工作提供参考。
1 区域地质特征
陆川县铅锌矿位于南华准地台钦州残余地槽、博白拗陷内;北东向的博白~岑溪深断裂带从区域北面通过。出露地层有奥陶系和第四系。
2 矿区地质特征
(1)地层。矿区出露奥陶系和第四系。奥陶系变质岩变质程度较深,缺乏明显的标志层,加上褶皱和断裂的影响,使得岩层的划分较困难。①第四系:分布于山间沟谷洼地,主要为砂质粘土及砂土碎石层。②上奥陶系:分布于矿区的南东部及北东部,以钾长片麻岩为主,夹白云石英片岩、二云石英片岩、浅粒岩、变粒岩等,厚度小于100m。③中奥陶系:在矿区广泛分布,分为上、中、下三段,均以片岩类岩石为主,偶见变粒岩、浅粒岩。中段为含矿段夹大理岩及绿色岩层七层。上段的底部及下段的顶部均有一段较厚的石英片岩层作为与中段的分界层。片岩类岩石以石英片岩、二云石英片岩、石英二云岩为主,少部分白云石英片岩、石英白云片岩、黑云石英片岩、石英黑云片岩、绿泥石石英片岩等。它们在纵向、横向上变化很大,因此,岩层的连接对比困难。
(2)构造。构造主要以黄凌(陆川)倾没背斜为主体,并与北东及北西向的断裂构造,共同组成矿区的构造格局。褶皱构造是由中、上奥陶统褶皱形成的黄凌背斜构造(主背斜轴通过大肚顶),轴向北东、向南西倾没。轴部因冲沟剥蚀出露中奥陶统底部地层,挠曲剧烈并有次级褶皱双合窝小背斜,卑尾沟小背斜等,背斜宽展。断裂主要为燕山期北东和北西向两组,北东向断裂规模较北西向规模小,并被后期北西向断裂错断[2]。节理裂隙较发育,主要有三组,即30° ~49°∠65° ~87°,210° ~239°∠60° ~89°,300°~319°∠43°~84°,以北东向节理为主,北西、南向次之,总体与较大的断裂的走向相一致。
3 矿床地质特征
(1)矿体特征。矿区已发现铅锌矿体共7个,其中下水矿段5个,主要分布于Ⅲ~Ⅶ层大理岩中,以Ⅱ、Ⅳ号矿层为主。矿体有尖灭再现现象,一般无夹层,个别矿体有1~4小层夹层,总厚0.6m~0.9m。金属矿物常呈薄~中厚层状的贫富矿小单层与大理岩互层产出或相互渐变过渡呈条带状构造。富矿小,单层不很稳定,单层厚0.08m~0.5m,现有坑道揭露其延伸不超过50m。下水矿段矿体由西至东,走向由北西西逐渐偏向北东,倾向由南南西逐渐偏向南东,总体向南东倾斜,倾角平缓,10°~36°,部分矿体受到北东、北西向断层和花岗岩等脉的侵入所错断和破坏,一般错距1m~3.0m,最大6m,矿体一般埋深不大。六法水矿段,矿体有小的褶曲,总体走向北东,向北西倾斜,倾角较缓20°~40°,矿体埋深较浅。
(2)矿石特征。铅锌矿石的物质组分较为简单,金属矿物以闪锌矿为主,方铅矿次之,二者共约占金属组分的80%,其次为黄铁矿、黄铜矿、磁铁矿等,局部出现磁黄铁矿。矿石具交代结构、乳浊状因溶体结构、粒状结构、粒状变晶结构、鳞片变晶结构、花岗鳞片变晶结构等,浸染状、致密块状、条带状构造。矿体绝大部分为盲矿体,个别出露地表为氧化矿石。矿石类型按矿石的构造,分为块状矿石、条带状矿石、浸染状矿石等;按矿石矿物共生组合划分为铅锌多金属硫化物矿石。Pb品位为0.21%~5.49%,一般为0.9%~2.2%,Zn品位0.82%~13.27%,一般1.3%~3.4%。
(3)围岩蚀变特征。铅锌矿体(层)在空间上与大理岩有密切的关系,主要赋存在大理岩层的下部、上部,个别赋存在中部或附近的相当层位的片岩层内。下层矿体的底板围岩及上层矿体的顶板围岩基本上为片岩(石英二云片岩、二云石英片岩),局部为大理岩或花岗斑岩脉。中层矿体的顶、底板围岩基本上为大理岩。受晚期的构造及岩浆活动影响,矿体的围岩局部出现硅化、绿泥石化、绢云母化、碳酸盐化、叶腊石化、黄铁矿化等蚀变,但不强烈,有时与区域变质、动力变质产物难以区别。
4 矿床成因
矿体呈层状产出,产状与地层一致,矿石一般具有与地层一致的薄层状构造,金属矿物组分简单,没有明显的围岩蚀变。硫同位素富集重硫,δs34主要在4.2%~18.7%之间,硫源主要来自海水硫酸盐。矿石矿物(黄铁矿、闪锌矿)微量元素分析结果均显示有沉积成因信息。黄铁矿S/S值13万~100万,与沉积型矿床25万~50万相近。闪锌矿Zn/Cd值为428,与层控和层状矿床及沉积变质矿床268~417相近。成矿物质组分在沉积成矿后,经区域变质作用及其后的动力变质作用,矿体与围岩一同重结晶、片理化和塑性变形(金属矿物沿片理定向拉长、弯曲、压扁,矿体与围岩同步揉褶),矿层内有不成层的金属硫化物微细脉(变质脉)均显示变质作用的特征。黄铁矿、闪锌矿的微量元素分析结果亦均显示有热液(变质热液)成因信息;黄铁矿Co/Ni值一般1~3,与热液型矿床>1的相近。闪锌矿Ga/In值0.18,与热液型矿床0.17~0.78的相近。燕山晚期岩体的侵入,为矿床提供部分矿物质和热源,使富含Pb、Zn、Cu、Ag矿热液在有利的断裂裂隙中充填、迭加富集成矿。综合所述该矿床的成矿作用比较复杂,经历了沉积(成岩)阶段,区域变质和动力变质阶段以及后期热液迭加阶段形成。因此该矿成因类型属于沉积变质热液迭加型层控矿床。