云南澄江县大龙潭铅锌矿地质特征及成因
2020-05-03丁兴波
丁兴波,李 卿
(云南省有色地质局三O六队,云南 昆明 650217)
云南省澄江县大龙潭铅锌矿,经云南三源地质勘查有限公司近期较详细的地质工作,发现了具有工业意义的铅锌矿体。矿区大地构造位置处于扬子准地台滇东台褶带曲靖台褶束南部,位于小江深大断裂西侧。
1 矿区地质
1.1 矿区地层
矿区主要出露寒武系、志留系、泥盆系及第四系,其中志留系为矿区含矿层。从新到老各地层单元如下
(1)第四系(Q):岩性为红褐、褐黄色残坡积粘土、含砾粘土,均不整合覆盖于下伏地层之上,厚度0~4.5m。
(2)泥盆系下统翠峰山组(D1c):根据岩性及组合可划分两个岩性段:
翠峰山组b段(D1cb):紫红、黄绿色钙质泥岩夹黄绿色泥岩,局部为灰黄色薄层状石英粉砂岩。厚度大于100m。
翠峰山组a段(D1ca):灰黄色厚层状细粒石英砂岩夹粉砂岩、泥岩,黄绿色、浅黄色板状泥质页岩。厚度大于499m。与下伏地层整合接触。
(3)志留系上统玉龙寺组(S3y):灰色、灰黑色易剥页岩为主,局部夹深灰、灰黑色灰岩及少许砂岩。厚度大于223m。与下伏地层整合接触。
(4)志留系中统妙高组(S2m):根据岩石组合特征分为a、b、c三个岩段妙高组c段(S2mc):灰色、深灰色灰岩、白云质灰岩、瘤状泥质白云岩夹页岩,局部见底砾岩。为矿区主要含矿层,其中见铅锌矿、铜矿、重晶石矿。厚度大于100m。
妙高组b段(S2mb):紫红色页岩、粉砂岩夹泥灰岩、钙质页岩。厚度大于219m。
妙高组a段(S2ma):灰岩、白云质灰岩,少量瘤状灰岩、页岩、钙质页岩。厚度大于154m。与下伏地层不整合接触。
1.2 构造
矿区位于区域性近南北向小江深大断裂带西侧,受其长期活动影响,区内以断裂为主的构造相对发育,主要以近南北向为主(图1),次为北东向和北西向,褶皱由于受断裂破坏,其反映特征不明显。其中近南北向展布的F2断层为铅锌矿的主要控矿断层。矿区因区域构造的影响,形成了较多的次级断层。
图1 大龙潭铅锌矿区地质简图
F2断层:出露于矿区中西部,近南北向展布,两端延出区外,中南段错移F6断裂,断层倾向80°~95°,倾角60°~75°,该断裂错移古生界地层,沿断裂产生宽约80m~100m的构造角砾岩带,角砾由灰岩、白云岩组成,有重晶石、铅锌矿产出,断层往南七江电站对面可见块状褐铁矿。该断层为主要的控矿断层,其特征为正断层。
F7断层:出露于矿区西北部,近东西向展布,断层走向长约2.4km,该断层错断古生界地层及矿体。
2 矿床地质
2.1 矿体特征
(1)V1矿体:矿体呈薄脉状、团块状赋存于F2断裂破碎带中,近矿围岩为妙高组c段(S2mc),矿体走向长约700m,矿体倾向253°~266°,倾角50°~60°,矿体厚度1.10m~3.65m,平均厚度2.09m,厚度变化系数为65.42%,矿体形态较稳定。Pb平均品位1.48ω%,Zn平均品位0.53ω%,矿体顶板和底板为白云质灰岩。矿石自然类型为硫化矿。
(2)V2矿体:为铅锌和重晶石矿物共生矿体。分布于热水河隧道北西边,赋存于F2断裂带中妙高组c段(S2mc),矿体呈薄脉状、团块状产出,矿体走向长约770m,矿体倾向285°~300°,倾角55°~64°,矿体厚度1.28m~2.65m,平均厚度1.94m,矿体形态稳定。Pb平均品位3.84ω%,Zn平均品位0.71ω%。矿体顶板和底板为白云质灰岩。矿石自然类型为硫化矿。
2.2 矿物成份
矿石矿物:以硫化铅锌矿为主,主要为重晶石及铅锌矿石,主要金属矿物有:黄铁矿、方铅矿、闪锌矿和少量辉银矿等;脉石矿物有方解石、石英等。重晶石成分为硫酸钡,多为致密块状或板状、粒状集合体。
2.3 矿石结构、构造
矿石结构主要为它形粒状、自形-半自形结构。主要由黄褐色褐铁矿,白铅矿及少量方铅矿组成,呈土块状。
矿石构造主要以浸染状、块状为主,也有细网脉状构造。
2.4 矿体围岩及夹石
矿体与围岩的接触界线渐变,仅V1有少量夹石,矿体顶、底板围岩主要为白云质灰岩。
3 矿床成因
3.1 构造对矿体的控制
F2出露于矿区中西部,近南北向展布,该断裂错移古生界地层,沿断裂产生宽约80m~100m的构造破碎带,V1、V2矿体产于F2构造破碎带中。
3.2 物质来源
滇中地区铅锌矿床主要赋存层位与碳酸盐密切相关。据滇中地区地层化学元素分布结果表明,铅锌矿区赋矿的碳酸盐及其邻近下伏碎屑岩中铅锌等元素的丰度值较高,铅锌的浓集克拉克值多数大于1,一般为数倍到数十倍,说明地层中铅锌元素的初始量较高。
大量地层地球化学研究成果表明,多数矿区地层中铅锌原始含量高,矿石与地层在Pb、Zn、Fe等成矿元素方面具有继承性和一致性关系,说明铅锌金属主要来自地层。
铅同位素资料说明,滇中多数矿区的矿石以正常铅为主,部分具不同强度的放射性铅、不均匀混杂的异常铅。在沉积—改造型矿床中,部分矿区正常铅的模式年龄与含矿地层大体吻合,证明铅来自含矿地层。
滇中矿区铅同位素数据投影到B.R Doe(1979)铅构造环境图中,大部分数据落在地壳演化线上(图2),少数则在造山带演化线附近,反映出铅主要来自地层。
图2 滇中铅锌矿床同位素地质构造环境图
a-地幔;b-造山带;c-参加造山带的上地壳;d-参加造山带的下地壳;
c′-重新活化的上地壳;d′-重新活化的下地壳
滇中铅锌矿床成矿物质主要来源于风化产物,与岩浆活动无明显关系,主要矿源层往往形成于古陆边缘的不纯碳酸盐中。矿体以脉状为主,一些从外部形态看矿体似乎呈层状、似层状产出,但其内部构造却很复杂,很难见到原始沉积外貌,表明矿床经历后期改造(铅锌迁移、再沉淀),富集形成矿体。
云南澄江七江矿区铅锌矿体主要赋存于志留系妙高组c段白云质灰岩中,妙高组白云质灰岩在沉积过程中是Pb、Zn的矿源层。
在成岩阶段,随着温度、压力的迅速改变,矿源层的物理化学条件产生了急剧的变化,沉积区的丰富铅锌硫化物,在地质、物理、化学、生物及有机质等的综合因素作用下迁移、再沉淀,在适宜的环境中形成了现在的铅锌矿体。
4 找矿标志
(1)地层标志:矿区铅锌矿明显受地层层位控制,因此对已知含矿层进行追索对比,是找矿的明显标志。
(2)构造标志:目前尚未掌握某一具体的构造形态对铅锌矿的生成特别有利,但区域构造的发展控制了沉积建造及岩相古地理,进而控制了矿床的分布规律,对区域构造及其发展的深入研究将有助于指明找矿方向及区域。背斜的倾伏部位、大的沉积间断面、构造较为发育的地区仍不失为今后找矿中的一种间接标志。
(3)蚀变标志:围岩蚀变的强弱与铅锌矿化的强弱呈正相关关系,容矿岩石普遍具强烈而不均一的蚀变,蚀变类型有碳酸盐化(主要是方解石化、重晶石化、硅化、黄铁矿化、褐铁矿化等,蚀变发育的地段,铅锌矿具明显的富集趋势。
由此,可以认为矿区铅锌矿成因为:物质来源于层位+构造控矿的中低温热液型铅锌金属矿床。