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迎峰崖铅锌多金属矿的地质特征与找矿意义

2019-02-11陈秀忠陈洪波

中国锰业 2019年6期
关键词:铅锌金属矿裂隙

陈秀忠,陈洪波

(1. 安徽省地质矿产勘查局313地质队,安徽 六安 237010; 2. 安徽省巢湖市银屏镇政府,安徽 巢湖 238051)

0 前 言

大别造山带是扬子陆块向华北陆块俯冲形成的碰撞造山带,它是以深大断裂构造所围限的“东宽西窄”的楔形地质块体,整个造山带以数条走向北西—近东西向形成区域构造的基础和骨架,控制了褶皱带的总体构造格局;同时被数条近于平行的北东向断裂所切割,形成“南北成带,东西成块”的构造格局[1-2]。银山地区矿化集聚区具有明显的水平和垂向分带现象,中心为钼、铌矿化,向外则为铅锌多金属矿化,角砾岩筒周边矿化多由断裂引起的网状裂隙控制,裂隙的大量出现直接控制着蚀变及矿化程度。围岩蚀变具斑岩铜钼矿的蚀变特征,即自斑岩体向外,呈现硅化、钾化、黄绢英岩化、绿泥石化的分带现象。围岩蚀变发育,并伴随着成矿作用的每个阶段,其中钾化、黄绢英岩化与钼成矿关系密切。

近年来,在东秦岭—大别造山带东段发现了超大型沙坪沟斑岩型钼矿,沙坪沟钼矿床的发现给安徽省大别山东段寻找同类型的钼矿带来了充分的信心,但相对于与本区毗邻的河南省北淮阳地区发现的星罗棋布的大中型金(银)、钼多金属矿床,本地区仍显得差距很大,也与区内所处的成矿有利位置不相称[3-6]。因此,以沙坪沟钼矿勘查为依托,加强对矿床特征和矿床成因的研究,总结成矿规律,对指导安徽大别山地区下一步的找矿工作,发现类似于秦岭—大别造山带西段的大型—超大型矿床、矿集区,具有重要的现实意义。地处泗河断裂与桐柏—磨子潭断裂交汇部位的迎峰崖铅锌多金属矿位于沙坪沟钼矿床的北东侧,矿区内中生代岩浆活动强烈,原始地层均被大面积侵入体破坏和吞蚀,仅有少量残留体呈透镜状或不规则状零星分布,且遭受强烈的蚀变(见图1)。

1 矿区地质特征

1.1 地层

受构造因素的影响,迎峰崖铅锌多金属矿区内中生代岩浆活动强烈,原始地层均被大面积侵入体破坏和吞蚀,仅有少量残留体呈透镜状或不规则状零星分布,且遭受强烈的蚀变。矿区内中生代岩浆活动强烈,原始地层均被大面积侵入体破坏和吞蚀,仅有少量残留体呈透镜状或不规则状零星分布,且遭受强烈的蚀变。中元古界浒湾岩组主要出露于矿区中部,呈残留体或捕虏体形式零星分布于各类岩体之中。主要岩性有角闪斜长片麻岩、斜长角闪片岩、浅粒岩和花岗片麻岩等,其中角闪斜长片麻岩中夹有少量硅质大理岩透镜体(见图2)。片麻理倾向南东或北西,倾角一般在25(°)~40(°)间。因受岩体侵入及构造变动的影响,片麻理常发生扭曲。

斜长角闪岩:绿灰色,半自形粒状变晶结构,块状构造,粒径0.5~5 mm,个别达1 cm。矿物成分主要为斜长石(50%左右),角闪石大于40%,含少量石英、黑云母等。副矿物有磷灰石、锆石、榍石及微量金属矿物,次生矿物有绿泥石。岩石风化后多呈灰褐色。

斜长角闪片岩:灰绿色,细粒变晶结构,片状构造。矿物粒度一般在0.02~1.5 mm,矿物成分主要有角闪石(55%左右),次为斜长石(20%左右),含少量石英、钾长石等。副矿物有锆石、绿帘石、榍石、磷灰石等。

图1 迎峰崖地区区域地质

角闪斜长片麻岩:灰—灰褐色,细粒变晶结构,片麻状构造,矿物粒径一般在0.02~1.0mm。主要矿物成分为斜长石(65%左右),次为石英(15%左右)、角闪石(15%左右)及少量黑云母等。副矿物有榍石、绿帘石、锆石及少量金属矿物,次生矿物有绿泥石、绢云母等。

花岗片麻岩:灰黄—黄褐色,中细粒花岗变晶结构,片麻状构造。矿物成分主要为钾长石(45%左右)、斜长石(25%左右)、石英(25%左右),含少量黑云母等,副矿物有榍石、磷灰石、绿帘石以及少量磁铁矿。

1.2 构造

区内为大面积岩浆岩侵入,变质地层零星分布,早期褶皱构造已无法辩认,仅能反映断裂构造特征。断裂构造主要为近东西向和北东向两组,前者为压扭性质,后者为张扭性质,次为近南北向压性断裂和北西向张性断裂,后两者规模甚小。现有资料分析表明,北西向压扭性断裂形成期最早,中期为近南北向和近东西向断裂,北东向一组为本区最晚期一组断裂。现将该地区主要断裂构造特征、规模及控矿作用简述如下。

褶皱特征:区内因大面积岩浆岩侵入,残留地层零星分布,褶皱构造不发育,主要见于中元古界浒湾岩组之中,为斜卧褶皱和平卧褶皱等。

裂隙特征:矿区范围内构造裂隙颇为发育,明显受早期断裂构造所控制,构成断层两侧次一级羽状裂隙构造体系。按裂隙方向主要可分为3组。

1)北东向一组:属该断层派生的次一级羽状裂隙,裂隙走向45(°)~85(°)左右,裂隙面倾向北西,倾角较陡,一般在65(°)~80(°),局部近似直立。根据裂隙走向展布特征分析,该组裂隙组性质为张剪性,早期为张裂隙,当转变剪切裂隙后,剪切作用所产生特征有时可以几乎完全掩盖早期张裂隙的性质,仅保留波状弯曲的特征,铅锌多金属矿充填其间,为矿区主要容矿裂隙。

2)近东西向一组:裂隙走向75(°)~125(°),与北东向断层呈锐角相交,裂隙倾向北及北东,倾角较陡,一般在45(°)~80(°)之间,裂隙性质以张性为主,受后期构造变动影响走向局部扭曲,呈断续沿伸。铅锌多金属矿充填其间,为矿区重要容矿裂隙之一。

3)北西向一组:该组裂隙极不发育,与北西向断层基本平行。裂隙走向320(°)左右,多被脉岩充填。

图2 安徽省金寨县银山矿集区平面地质

断裂特征:勘查区内断层发育,主要有4组,分别为东西向断层、北东向断层、南北向断层、北西向断层等,其中以北东向断层发育。控制矿体的断层主要有3组,其中近东西向主要赋存铅锌多金属矿,南北向和北东向断层主要赋存萤石矿。

石门寨断层:位于矿区中部,断层走向近东西,自鹅公包向西走向为北西向,从石门寨向东150 m后断层走向为北东东向—北东向。断层面弯曲不平,倾向北西向—北向—北东向,局部倾向南—南西向,断层面倾向285(°)~18(°)不等,倾角45(°)~80(°),断层出露长度约大于3.50 km。沿断层两侧岩石破碎相当明显,糜棱岩化较发育,局部地段可见断层角砾岩。岩石蚀变强烈,普遍硅化,断层残山地貌明显,沿断层走向方向为一深切“V”形谷。该断层为出露宽度10~100 m、长度约3 km的断层破碎带,在地表上呈不规则状分布。岩性主要为硅化蚀变岩,两组裂隙发育,产状分别为350(°)~10(°)∠45(°)~52(°)、285(°)~297(°)∠58(°)~75(°),后一组裂隙中石英脉非常发育。破碎带多处见铅锌矿(化)脉分布于东西向裂隙中。

1.3 岩浆岩

区内岩浆活动频繁。自元古代至中生代,超基性—酸性侵入体均见出露,岩体分布面积达数十平方千米。其中以燕山晚期酸—中性岩体分布最为广泛。

侵入体的岩性主要为中细粒二长花岗岩、细粒花岗岩、花岗斑岩、花岗闪长岩、闪长岩、石英正长岩及角砾正长斑岩等。根据野外观察:斜长角闪岩中常见有花岗岩、闪长岩脉穿切,且于各类岩体内时常见到斜长角闪岩的小残留体;闪长岩体明显被花岗岩体所切或包裹;石英正长岩体多呈岩脉状插入花岗岩之中。由此说明,该地区的岩体生成先后次序为斜长角闪岩—闪长岩—花岗闪长岩—花岗岩—石英正长岩—(角砾)正长斑岩。

1.4 物化探特征

从物探结果看,除少量辉石岩电阻率较高外(6 170 Ω·m),其它各类岩石电阻率皆属中等,一般在1 342~3 600 Ω·m之间,各类岩石电阻率差异不大,一般为2倍左右。当岩石中含有多金属矿化时,电阻率明显较低,在100 Ω·m以下。因此,用电阻率在本地区寻找多金属矿体是可行的。另外,用激电方法在本区寻找含硫化物多金属体,其效果亦较明显,通过该方法检测数据统计,各类岩石视极化率值比较稳定,一般在2.09%~6.00%之间,基本构成了较为稳定的视极化率背景场,但当岩石中硫化物(黄铁矿等)达到2%时,其极化率可增加1~2倍,构成明显的异常。

区内的元素组合为铅—锌—银—铜,在已知矿体周围有明显的矿化晕。通过化探原生晕测量,工作区共圈定单元素异常155个。化探异常在矿区内分布面积较小,主要分布在矿区中部。大多数异常都与矿体及矿化蚀变有关,异常范围与矿体分布范围及矿化蚀变带分布范围基本吻合。

2 矿(化)体特征

迎峰崖铅锌铜多金属矿床是一个以铅、锌为主,伴生组分为银、铜等多种有用组分的矿床,矿(化)体大多分布于近东西向硅化蚀变带中,矿(化)体走向近东西向,矿体(脉)均呈脉状,单矿脉规模小,且品位不均匀。

通过地质测量、地表工程揭露和少量深部工程控制等方法和手段,基本查明了矿床内诸多金属矿脉的形态、规模、产状;通过化学分析、岩矿鉴定及室内综合研究,对矿石有益组分的赋存状态、富集规律、控矿因素及矿床成因等有了大致了解。矿(化)体主要受断裂构造控制,局部受控于花岗岩与硅化带接触部位。矿(化)体区内的蚀变主要为硅化、绿泥石化、高岭土化、黄铁矿化及碳酸盐化。蚀变多沿含矿裂隙分布,发育于矿脉或矿化脉两侧。蚀变宽度与硅化破碎带宽度一致,一般1~2 m,最大可达50 m以上,其蚀变岩石(带)与矿脉呈渐变过渡关系。蚀变岩石多呈褐黄色或杂色,表面似火烧皮状,可视为该地区的直接找矿标志。区内硅化脉(Si)发育:灰白微显肉红色,变余碎裂结构,块状构造,岩石主要有石英、钾长石(20%)、绢云母(25%)及少量黄铁矿、赤铁矿、闪锌矿、方铅矿等。这类岩脉普遍蚀变,矿物受应力挤压及后期热液作用。硅化脉总体呈近东西向展布,断继出现,呈扭曲状,出露宽度10~100 m,长3 000 m,倾向北,倾角50(°)~80(°)。石英的粒度大小在0.1~0.7 mm左右,其中一部分具动态定向重结晶,另一部分呈镶嵌状重结晶,具波状消光特征。钾长石大小在0.25 mm左右,绢云母化强烈,少量具交代残留,矿物的长轴显不太明显的定向性。金属矿物主要为沿解理析出的磁铁矿,绝大部分被赤铁矿强烈交代。细小的闪锌矿和方铅矿在0.03 mm,见于局部的裂隙中。黄铁矿大小在0.1~0.2 mm之间,常呈聚集状分布,部分呈带状或细纹状分布。

主矿体特征:主矿体位于石门寨铅锌矿段,为本区发现的目前控制较好的铅锌多金属矿矿体。目前已控制的主矿体在平面上、剖面图上呈“藕节状”,主矿体底部边界较规整,且底板矿化并未结束,地表有6条槽探控制,深部有16个钻孔和1个穿脉坑道控制,均不同程度的见到了铅锌铜银多金属矿(化)体。控制长度可达300 m左右,矿体走向近东西向,倾向北,倾角47(°)~78(°),矿体地表控制的厚度(槽探) 1.93~9.45 m,深部钻孔控制的厚度1.20~34.25 m,单个样品Pb最高含量可达21.46×10-2~34.86×10-2,Zn最高含量可达4.80×10-2,Cu最高含量可达2.02×10-2,Ag最高含量可达313.40×10-6。主矿体资源储量(估算) 总矿石量为82.72万t,其中332+333级Pb+Zn金属量2.12万t,其中332级Pb+Zn为10 937.12 t,占48.52%,333级Pb+Zn为10 307.28 t,占51.48%。332级Pb为9 491.618 t,占52.50%,333级Pb为8 587.76 t,占47.50%;332级Zn为1 445.51 t,占45.67%,333级Zn为1 719.52 t,占54.33%。矿体中的Pb平均品位2.39×10-2,Zn平均品位2.12×10-2。伴生Ag金属量为4 508.69 kg,平均品位11.81×10-6;Cu资源量648.32 t,Cu平均品位0.089×10-2。

图3 迎峰崖矿区6线剖面

3 找矿建议

随着矿产勘查和开发的力度不断加强,地表矿、浅部矿、易识别矿日益减少,矿产勘查工作正朝着寻找隐伏矿、深部矿、难识别矿的方向拓展,找矿难度不断加大,因而发展找矿理论,不断改善和更新矿产勘查的技术方法,已成为现今全球矿产勘查工作中不可或缺的重要组成部分。通过武当—桐柏—大别成矿带矿产勘查,新技术、新方法会得到不断应用和创新,找矿方法与勘查开发技术水平将会得到大大提升,找矿理论和区域成矿理论将跃上新台阶。

老矿山找矿工作是找矿突破战略行动的重要组成部分,资金主要投入老矿山找矿基础性矿山地质工作、前期调查评价、大比例尺成矿预测和部分验证工作。矿山企业在前期找矿工作基础上,开展矿山深部和外围增储勘查,提交资源储量。该项工作由国土资源部统一管理,中国地质调查局组织实施,中国地质调查局发展研究中心具体承担项目日常管理工作,省级国土资源主管部门参与项目管理工作,工作项目分为矿山接替资源勘查、矿山密集区深部矿产战略性勘查、找矿预测与勘查技术研究等。

成矿带内湖北、河南两省域的老矿山较多,大部分矿山资源濒于枯竭,对国有大中型危机矿山开展深部及外围找矿工作,以满足延长矿山寿命、稳定开发的资源需求。

1)本矿床(不包括7线以东的地区)分为2个矿段,矿脉多,规模小,分布零散,且地形切割较大,虽投入了大量的地表和深部工程,但仍未达到详查程度,因此本次工作仍属普查性质。考虑到上述特点,进行详细勘查,不仅工作难度很大,也不经济,同时还难以奏效。

2)根据矿体分布特点和规模,选择局部开采方式,边采边探,探采结合,但应注重勘探方法和使用手段的选择。从目前已获得资料来看,本多金属矿床以矿脉多、规模小、分布散、面积广、金属品位贫富不均为总体特征。

3)该矿床诸铅锌矿脉在地表氧化明显,氧化带深度一般在0~15 m,因矿脉窄、露采成本高、施工较危险,故不宜露采。

4)银山地区岩浆活动频繁、构造复杂、围岩蚀变发育,为寻找多金属及稀有矿产的远景地区,局部地段已有明显的钼矿化富集现象,前期工作在地表也发现较好的钼矿化线索。在最近的深部勘查中,于500 m以下的深部已发现了钼矿体,而与本区成矿条件相似的毗邻本区的河南省境内已发现了较大的钼矿床。结合前期工作成果分析,本区可望在钼的找矿中有新的收获。

5)由于本次工程控制程度有限,不能完全达到详查要求,因此,该报告只能作为下一步地质工作的依据。另外,在与荒田湾萤石矿相邻的鹅公包一带发现了萤石矿脉,在ZK1102钻孔中亦发现了萤石矿,在今后的工作中应引起重视。

值得注意的是,部分剖面中已经看到后期的岩体(闪长岩、闪长玢岩等)或岩脉已经上侵吞噬了矿体,例如2线、5线等。由于后期的岩体(闪长岩、闪长玢岩等)或岩脉的上侵使得其经过的地段矿体贫化甚至消失,这在以后的开采中应引起重视。

4 结 论

1) 区域上药铺—青山断裂、商城—麻城断裂相互影响,诱发构造—岩浆作用,并受表壳的一定构造样式控制而成矿,是区内第1层次的控矿构造条件。

2) 从目前掌握的资料可以看出:主矿体在地表呈脉状、透镜状延续,局部呈豆荚状,为一歼灭再现的铅锌多金属矿矿体,在剖面上亦有这种现象。矿体围岩多为硅化岩(构造角砾岩)。因此根据地质规律推测其深部可能存在第2成矿空间。另外可以探索性的寻找斑岩型的铅锌多金属矿床。矿区已发现有众多的铅锌银多金属矿体,铅锌矿体主要呈脉状产出,并具有强烈的黄铁矿化、硅化、绢云母化等围岩蚀变。从铅锌矿化与围岩蚀变特征分析,铅锌矿化与钼矿化应受同一成矿流体所制约,随着成矿温度降低,矿化出现分带现象,因此今后应注意在铅锌银多金属矿的外围寻找钼矿床。

3) 北西向银山沟断层与北东向其它方向断层交汇部位为成矿有利部位,亦为角砾岩筒和各种浅成岩赋存的有利场所,是区内第2层次的控矿构造条件。

4) 角砾岩筒构造是银山矿集区的动力源、热源。角砾岩筒为斑岩型钼矿赋存的良好空间,各种浅成岩相富含铅锌等成矿元素,为矿区浸染状铅锌矿主要含矿岩体。斑岩型矿床形成主要为面型蚀变,蚀变矿化中心为盖井和洪家大山。矿区内断裂裂隙是一种很重要的容矿构造,亦为良好的找矿标志。北东向裂隙较为发育,为裂隙充填型铅锌矿的主要容矿空间。主成矿阶段北东向断裂左行剪切作用强烈,北东向断裂两侧张剪性构造破碎带矿化发育并伴随强烈线性蚀变。角砾岩筒构造和北东向容矿断裂裂隙是区内第3层次的控矿构造条件。

5) 加强区内成矿与构造关系密切程度的综合研究,以期在更广的地段打开容矿空间。在现有资料的基础上,系统地分析、归纳和阐述了调查区内各矿种的成因类型、分布规律及成矿远景。通过对前人资料的收集、整理,结合本次调查成果,对区内铅锌多金属矿的形成时代、产出层位、成矿机制及控矿因素等成矿规律进行了认真的总结,为今后开展大比例尺普查找矿指出了方向并提供了基础资料。

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