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云南寻甸县白龙潭地区铅锌矿矿床特征及矿床成因探讨

2019-10-15丁伟品黄诚何波孟庆杰郭金承何佳乐

四川地质学报 2019年3期
关键词:铅锌矿品位矿床

丁伟品,黄诚,何波,孟庆杰,郭金承,何佳乐

云南寻甸县白龙潭地区铅锌矿矿床特征及矿床成因探讨

丁伟品,黄诚,何波,孟庆杰,郭金承,何佳乐

(武警黄金第九支队,海口 571127)

研究区位于云南省寻甸县白龙潭一带的小江断裂带上,是滇东北重要的铜铅锌矿银多金属成矿带,赋矿层位为灯影组,围岩为碳酸盐岩,通过对比研究,认为本区铅锌矿与区域上川滇黔地区的铅锌矿床具有明显的相似特征,均为后生、受地层和断裂控制,与岩浆活动没有直接联系。矿床成因应归属为MVT矿床一类,而非与岩浆活动有关的热液型。

寻甸县白龙潭地区;灯影组;铅锌矿;矿床特征;矿床成因

研究区小规模铅锌采矿活动历史较久,但矿产勘查程度有限,且工作集中在矿体、地质特征上,以经济开发为目的,对成矿条件、成矿规律、找矿预测等方面基本未涉及,仅有的资料认为是热液型脉状铅锌矿,但本文试着结合区域成矿背景思考后认为不是热液型,现就这一问题将本区矿床地质特征与区域成矿规律进行对比研究,探讨矿床成因。

1.康定-水城-垭都断裂,2.安宁河-绿汁江断裂,3.弥勒-师宗-水城断裂,4.罗次-易门断裂,5.普渡河-滇池断裂,6.小江断裂,7.则木河断裂,8.峨山-通海断裂,9化念一石屏断裂,10.红河断裂

1 区域成矿地质背景

研究区属于扬子准地台西缘,位于冈瓦纳古陆与劳亚大古陆的过渡地带,大地构造单元属于滇东北台褶束(图1),处于我国重要的铅锌矿产地-川滇黔成矿区内。川滇黔成矿区内分布有400多个铅锌矿床、矿(化)点[1],铅锌矿遍布全区从震旦系到二叠系的所有层位,其中主要赋矿层位为震旦系顶部的灯影组和石炭系下统的摆佐组,赋矿围岩主要为碳酸盐岩。

从区域上看铅锌矿床受南北向、北西向和北东向三组主干断裂控制,铅锌矿沿几条大的断裂带呈串珠状线性分布,大部分矿床和围岩的关系表现为矿石充填在张性断裂和各种破碎带中。各矿床矿体受断裂、地层或岩性(岩相)控制明显,部分铅锌矿床受古溶洞控制,矿体具有明显的后生特征。

矿石矿物主要为闪锌矿、方铅矿和黄铁矿等;脉石矿物主要为方解石、白云石和石英等。结构构造主要涉及到后期充填和交代特征。围岩蚀变主要有碳酸盐化、硅化、黄铁矿化等,蚀变分带不明显。根据控矿构造组合形式及矿体的产状、形态特征可分为以下几类[2]:

1)筒状、脉状(大脉状)矿床:矿体呈筒状、柱状、脉状产于碳酸盐岩中,受基底南北向深大断裂交切的近东西向张扭性断裂破碎带和短轴褶皱的控制,如地堑构造控制的大梁子铅锌矿(筒状矿体)、受断裂控制的乐红铅锌矿(脉状矿体);

2)层间脉状矿床:细分为两类,一是受岩性控制的似层状矿体,如白卡、东坪等矿床;二是受褶皱和断层控制的层间破碎带控矿的似层状、透镜状矿体,如松林、团宝山等矿床。

3)古溶洞充填矿床:矿体主要受近矿断层和古溶洞的控制,成似层状、透镜状及不规则状,矿石的胶状构造和溶解坍塌角砾岩的存在是矿体后期充填的主要标志,如青山、银厂坡等矿床;

4)层脉联合矿体:产于断裂发育部位,矿体上部往往是受断裂控制的脉状、囊状矿体,中部则产出有为受地层控制的似层状、透镜状矿体,在向下部则仍以受断裂控制的脉状囊状矿体。这种矿体受到断层和地层的双重控制,如茂租、乐红等矿床。

1.2 矿床成因与成矿模式[3]

张长青在总结区域成矿规律后,建立了构造背景约束下的川滇黔地区密西西比河铅锌矿床的区域成矿模型,共分为一下5个阶段。

1)矿源层形成阶段:稳定被动大陆边缘演化,含矿碳酸盐岩建造的形成阶段;

2)流体形成阶段:地层水和烃类形成地层流体,地壳抬升,地温梯度或岩浆加热,形成热的盆地流体,加里东期的构造运动提供流体运移通道和容矿空间;

3)流体运移阶段:印支运动的影响下形成楚雄一西昌边缘前陆盆地,特提斯洋俯冲碰撞,川滇黔地区隆升,流体运移至陆块区或盆地边缘,过程中获取热量萃取岩层中成矿物质,形成含矿热卤水,沿断层和不整合界面运移。

4)卸载成矿阶段:早印支或早燕山期造山后的侧向挤压,区域构造应力场由挤压向伸展过渡,导致局部正断层发育,形成局部减压扩容空间,为流体的运移创造条件。盆地含矿流体沿不整合面和断层面快速运移,当运移流体达至盆地边缘与已存的深大断裂、破碎带或者岩性圈闭相遇时,由于流体物理化学条件的迅速改变或者与含有机质的还原性流体的混合,导致铅锌铁等金属硫化物的沉淀成矿,成矿流体岩断裂带上行遇到不同控制因素时,形成不同形态的矿体。

5)后期改造阶段:矿体在断裂带或者岩性界面附近富集成矿后,受后期燕山期和喜山期构造运动的影响,使得含矿地层整体发生升降、褶皱变形甚至剥蚀作用,使得原深埋于地下的矿体出露于地表或埋藏深度变浅。

图2 川滇黔交界地区铅锌矿成矿模式示意图[3]

2 研究区矿床地质特征

研究区与处于小江断裂带上,构造特别是断层发育,主要为北东走向,出露地层主要为沧浪铺组、筇竹寺组、灯影组(包括前渔户村组)等,受断层分割,矿体则多赋存于这些受构造控制的断块之内,赋矿层位为灯影组,岩性主要为白云岩,顶部含磷。围岩具不同程度碎裂岩化、大理岩化、黄铁矿化、褐铁矿化等。矿体呈脉状、似层状,厚度较稳定,沿破碎带产出。夹石主要为碎裂岩化白云岩。矿石可分为氧化矿和硫化矿,氧化矿主要为板状、微粒状等结构,土状、皮壳状等构造,主要矿物为铅钒、白铅矿、菱锌矿等,次要矿物为石英、硅灰石等;硫化矿主要为粒状结构,星点状构造,主要矿物为方铅矿、含铁闪锌矿等,次要矿物为方解石、石英、硅灰石等。伴生有用组份主要是银,含量均达综合利用标准,部分金、镓达综合利用标准。

研究区铅锌矿典型代表为大坝子矿段,出露的地层为震旦系、寒武系,受NE向鲁纳窝大断裂带(一系列规模不等的北东向褶皱群和压扭性断裂)及与之相伴生的NW向次级断裂影响,矿体被左列式“多”字型构造和北西断裂控制,由于断层改造作用,地层呈断块状产出,矿体则多赋存于这些受构造控制的断块之内,矿区未见岩浆岩出露,只在矿区外3~5km有大量峨眉山玄武岩出露。

大坝子矿段矿体呈脉状产出,厚度稳定,有用组分均匀,与围岩接触界限清晰,夹石厚度小于剔除厚度。按氧化程度划分,矿石属混合矿石。矿体富铅贫锌,含银较高。矿石中有害元素含量较低。在伴生有益元素中金已经达到了评价标准,铜接近综合评价标准。矿体主要受地层和构造控制。

图3 铅锌矿手标本

图4 2铅锌矿手标本

大坝子矿段内规模较大的工业矿体有3个,编号分别为I、II、III。I号矿体:位于矿段北部,呈脉状产出于F2号断层的构造破碎带中,呈北东走向,向北西倾,倾向多数为325°~342°。倾角52°~55°。矿体在地表水平控制长365m,工程控制的最大垂深36m,矿体厚度一般为1.55m~2.68m,平均2.21m;II号矿体:位于矿段北部,呈脉状产出于F2号断层的构造破碎带中,该矿体呈北东走向,向北西倾,倾向多数为325°~342°,倾角52°~55°,矿体在地表水平控制长475m,工程控制的最大垂深18m,矿体厚度1.46m~3.48m,平均2.59m;III号矿体:位于矿段南部,呈脉状产出于F6号断层的构造破碎带中,该矿体厚度较小,均为单样控制,单样品等于单工程样品,该矿体呈北东走向,向北西倾,倾向320°~335°,倾角50°~75°,矿体在地表水平控制长315m,工程控制的最大垂深49m,矿体厚度一般为0.76m~1.91m,平均1.17m。各矿体品位变化如右表所示。

白龙潭各矿体品位变化系数表(据《1∶20万曲靖幅矿调报告》1977)

矿体编号I号矿体II-1号矿体III号矿体 铅单样品位0.62%~3.04%0.55%~4.59%0.49%~6.55% 平均品位1.68%2.08%2.85% 单工程品位0.46%~3.04%1.36%~2.81% 单工程平均品位1.69%2.77% 走向方向锌品位变化系数31.13%21.88%89.54% 倾向方向锌单工程品位变化系数55.34%2.87%~14.69%34.96% 锌单样品位0.03%~3.82%0.02%~1.65%0.03%~3.82% 平均品位1.49%0.41%1.49% 单工程品位0.03%~3.82%0.03%~1.65% 单工程平均品位1.71%0.40% 走向方向锌品位变化系数113.05%147.01%37.20% 倾向方向锌单工程品位变化系数91.96%6.67%~34.48%52.73% 银单样品位(4.25~27.9)×10-6(3.50~27.0)×10-6(4.35~14.1)×10-6 平均品位12.25×10-611.50×10-69.14×10-6 单工程品位(4.25~27.9)×10-6(3.57~27.0)×10-6  单工程平均品位12.66×10-612.42×10-6  走向方向锌品位变化系数53.08%44.49%37.14% 倾向方向锌单工程品位变化系数39.63%44.22%~54.73%8.66%

3 对比研究

与区域上川滇黔接壤区铅锌矿相比,具有以下6点共性特征:

1)容矿围岩:川滇黔地区的铅锌矿床含矿层位集中产于震旦系灯影组和早古生界碳酸盐岩,容矿围岩主要为白云岩,其次为灰岩,本区为灯影组白云岩。

2)控矿因素:川滇黔地区的铅锌矿床也存在多种控制因素,断层和破碎带、基底隆起、岩性界面、古喀斯特地貌、不整合面等是控制矿体展布的控制因素,其中断层和岩性界面表现的尤为明显。本区为构造和地层控矿。

3)矿体形态:川滇黔地区的铅锌矿床矿体主要存在四种:①受地层和岩性控制的似层状、板状、似层状、透镜状矿体;②受断裂控制的陡倾脉状、透镜状、囊状以及筒状、裂隙状矿体;受古喀斯特地貌和角砾岩控制的溶洞充填和角砾状、不规则状矿体;④受断裂和地层共同控制的层脉联合矿体。本区为脉状和似层状。

4)矿石矿物组合:川滇黔地区矿物组合主要为闪锌矿、白铅矿、方铅矿、黄铁矿等,脉石矿物主要为方解石、白云石、石英、重晶石等。本区为方铅矿、闪锌矿、白铅矿等,脉石矿物主要为方解石、白云石、石英、重晶石等。

5)矿石组构特征:滇黔地区矿石主要为由溶液结晶和沉淀作用形成的晶粒结构、自形一半自形晶、自生环带、包含、斑状结构,由由交代作用形成的共边、溶蚀、镶边、骸晶、残余结构等。这种结构类型在矿石中也较为普遍。主要是闪锌矿和方铅矿密切共生,由于交代作用形成共边结构和溶蚀结构,主要的构造类型有块状、浸染状、角砾状、条带状、脉状、团块状、纹层状构造等。本区主要为溶液结晶和沉淀作用形成的晶粒结构、隐晶结构等,构造主要为块状、浸染状、星点状、土状、皮壳状、脉状等。

6)围岩蚀变:川滇黔地区矿床的围岩蚀变主要表现为近矿围岩的碳酸盐化、黄铁矿化、硅化,部分矿区发育萤石化、重晶石化等。本区主要为大理岩化、黄铁矿化、重晶石化;

川滇黔铅锌成矿区铅锌矿成矿时代研究表明[4],与铅锌矿成矿时代相近且重要的岩浆活动为峨眉山玄武岩喷发,若为热液型,则意味着铅锌矿成矿与峨眉山玄武岩有直接关系,但大量研究资料表明,特别是近15年来研究者已基本形成共识:峨眉山玄武岩喷发与该地区铅锌矿之间不存在直接成因联系,只有为成矿流体提供热源的可能。

3 结论

研究区铅锌矿与区域上川滇黔地区的铅锌矿床具有明显的相似特征,产于灯影组白云岩,受构造和地层控矿,矿体呈脉状、似层状,为后生铅锌矿,与岩浆活动没有直接联系。矿床成因应归属为MVT矿床一类,而非与岩浆活动有关的热液型。

[1] 张长青,毛景文等.川滇黔地区MVT铅锌矿床分布、特征及成因[J] .矿床地质,2005,24(3):336-339.

[2] 谭清立,高建国等.川滇黔接壤区铅锌矿分布规律[J] .河南科学,2013,31(9):1470-1471.

[3] 张长青.中国川滇黔交界地区密西西比型(MVT)铅锌矿床成矿模型.博士学位论文,2008.

[4] 李文博,黄智龙,陈进等.会泽超大型铅锌矿床成矿时代研究.矿物学报[J],24(2):112-116

An Approach to Geological Features and Ore Genesis of Pb-Zn Deposit in the Bailongtan Area, Xundian, Yunnan

DING Wei-pin HUANG Cheng HE Bo MENG Qing-jie GUO Jin-cheng HE Jia-le

(No.9 Gold Geological Party, CAPF, Haikou 571127)

The Bailongtan area lies in the Xiaojiang fracture zone. The Dengying Formation is host horizon. The wallrock is carbonate rock. The Pb-Zn deposit is epigenetic and controlled by stratigraphic horizon and structure. The ore-formation has no direct relation with magmatism. The deposit belongs to MVT deposit.

Dengying Formation; Pb-Zn deposit; ore genesis; Bailongtan, Xundian

2018-08-15

丁伟品(1988-),男,贵州盘县人,工程师,主要从事地质矿产调查工作

P618.42

A

1006-0995(2019)03-0399-04

10.3969/j.issn.1006-0995.2019.03.010

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