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董家埝银铅矿床地质特征

2020-09-01

世界有色金属 2020年11期
关键词:断裂带矿化岩浆

张 鑫

(河南理工大学资源环境学院,河南 焦作 454000)

1 地质背景

董家埝银矿位于华北陆块南缘与秦岭褶皱带东段结合部位,华熊台缘坳陷卢氏—栾川断裂灵宝[1]。新太古界太华群(Ar3T)克拉通基底在区域广泛出露[2],其上部为一套副变质岩,下部主要为变质基性表壳岩和变质花岗岩。盖层主要由中元古界官道口群(Pt2G)、新元古界震旦系(Z)、早古生界寒武系(Є)、新生界古近系(E)和第四系(Q)组成。断裂、褶皱发育,岩浆活动强烈,成矿条件优越。区域构造以断裂为主,近东西向断裂发育,北东向断裂次之。近东西向的小河断裂带为区域主要断裂。

区域上受南面华北克拉通边界长期活动的影响,构造形态极为复杂[3],近东西向为主的褶皱、断裂发育。区域的岩浆活动和构造演化由方向、期次、类型和规模不同的断裂纵横交错控制。

区内岩浆活动频繁[4],主要有王屋山期中酸性岩、晋宁期基性岩、酸性正长斑岩—粗面岩、加里东期和燕山期中酸性侵入岩等,以晋宁、燕山两期岩浆活动最为发育,其中金属矿产的富集与燕山期中酸性小侵入体有关。作为华北陆块的一部分,基底太古宙岩系具有深层次和强塑性变形的显著特点,是因为在太古宙和中元古代等时期历经期次多、变质变形强烈的多期构造共同作用的原因,从而导致韧性剪切带及揉流变形的发育。而盖层岩系变质变形不如基底复杂,主要为主的是浅层次的脆性变形为主。区域上以近东西向断裂最为发育,次为北东向断裂。近东西向断裂长达数十千米,形成数十米至数百米的动力破碎带;北东向断裂与近东西向断裂交汇处有燕山期中酸性小岩体侵入和金属矿产形成。据其特征分析,近东西向断裂多形成于晋宁期,北东向断裂多形成于燕山期。区域内岩浆活动主要在太古代-中元古代,中元古代以后未见有大的岩浆活动。在太古代时期,由于区域发生的变质作用及伴随的强烈混合作用,使规模不等的中基性-中酸性火山喷发以及小规模的中基性、花岗岩侵入,岩石类型逐渐演变为花岗岩、混合片麻岩、变质中基性岩等。该期岩浆活动为幔源性岩浆活动,中基性岩浆富含铜铁矿质成份,经过壳幔物质重熔和漫长的地质演化成为重要的矿源岩。古-中元古代岩浆活动主要为岩浆侵入作用。区域岩浆岩主要有古元古代的桂家峪花岗岩及中元古代的小河花岗岩[5]以及产出的各类脉岩。

2 矿床地质特征

2.1 矿体特征

董家埝银铅矿床目前已发现2条银矿化体和1条银矿体M1-I,矿(化)体主要产于F1断裂带内,矿化主要以银为主,还伴随不同程度的铅锌矿化。小河断裂带的F1次级断裂带为研究区主要含矿断裂构造带,也是主要的控矿构造,矿(化)体大多赋存于断裂带及其次级裂隙之中,矿体产状与断裂基本一致,严格受断裂带的控制,主要体现在:

2.1.1 断裂构造对矿化类型及矿体形态的控制

由于断裂带内不同矿化部位的温度、压力、应力及应变程度都不相同,因此矿化类型会呈现多样性。从钻孔看,有多个断裂面,并在成矿后因脆性断裂的继续多次活动,使得构造带宽度增加,矿体向构造带中部“移动”。工业矿体靠近最先形成的断面附近,这里所处的温度和压力较高,故易形成浸染状蚀变岩型矿化;而在远离最先形成断面的低级序节理裂隙中,多以细脉(网脉)状矿化为主因此可见不同构造-岩相环境往往控制着不同类型的矿化,研究区矿体总体向成矿期构造的顶面附近集结,具有分枝复合的现象。

2.1.2 断裂构造对矿体产状的控制

由于小河断裂经历了多期的变形作用过程,但是从其走向来看,具有一致的近东西走向,说明在主成矿期后,应力方位没有大的改变,后期构造对矿体的改造相对较弱。矿体在倾向上由地表向深部有厚度增大、品位增高的趋势;在走向上由南西向北东也有厚度增大,品位增高的趋势。

2.2 矿石特征

通过野外调查和实验室镜下观察,研究区矿石中主要的金属矿物有方铅矿、辉银矿(螺状硫银矿)、硫砷银矿、闪锌矿、黄铁矿和黄铜矿等;非金属矿物有石英、角闪石、钾长石、斜长石和绢云母等(图1)。

图1 矿物组合特征显微照片

2.3 矿物结构构造

2.3.1 矿石结构

研究区主要存在以下几种结构:

(1)自形-半自形晶粒状结构:具有这种结构的矿物只有黄铁矿(图2-3d)。

(2)他形粒状结构:具有这种结构的矿物有很多,如辉银矿、硫砷银矿、黄铁矿等(图2-3abc)。

(3)碎裂结构:由于受到构造应力破坏,岩石结构被破坏,显示碎裂结构,部分裂隙中充填少量黄铁矿和黄铜矿。

2.3.2 矿石构造

研究区矿石构造较简单,常见构造为块状构造、浸染状构造、细脉状构造等,地表可见枝叶状构造。矿石的主要构造类型为细脉状构造,由金属硫化物在各种微细的裂隙和断裂中产生的。浸染状构造分别由闪锌矿、方铅矿和极少许黄铜矿、黄铁矿等几种金属矿物呈颗粒状分布于矿石中,构成浸染状构造。

2.4 围岩蚀变

矿体的蚀变强度,随着岩性的组分、破碎的程度、以及所处的破碎带的空间位置不同而存在差异。研究区矿化蚀变经历了钾化→硅化银多金属硫化物矿化→碳酸盐化的过程。矿体的围岩蚀变分带清晰,可分为内、中、外三个蚀变带。

(1)内蚀变带:银铅矿化绢英(碎裂)岩蚀变带。分布于构造破碎带的中部,岩性为蚀变碎裂岩,宽度约1m~10m。带内矿化强度较高,多金属硫化物呈稠密浸染状或团块状为主,主要金属矿物为方铅矿化,其次为闪锌矿化和黄铜矿化;主要蚀变为硅化、绿泥石化,次为高岭石化、绢云母化、绿帘石、碳酸盐化和钾长石化。铅银矿体与内蚀变带基本一致。

(2)中蚀变带:绢英岩化碎裂岩蚀变带。位于内蚀变带的外侧,外界与破碎带宽度基本一致,岩性为中等蚀变碎裂岩,宽度约5m~30m。带内矿化以浸染状或弱团块状为主,矿化强度较弱,仅在局部较高,以铅、银、铜、锌等硫化物矿化为主;蚀变类型为硅化、绿泥石化、碳酸岩化及弱绢云母化。

(3)外蚀变带:钾化蚀变花岗岩带。介于中蚀变带与基岩之间,宽度10m~30m。岩性为弱蚀变构造角砾岩。主要蚀变类型为钾化、绢云母化、绿帘石等。蚀变宽度受围岩裂隙发育程度控制,一般为10m~20m。

3 总结

董家埝银铅矿床的工业矿体赋存于小河断裂的次级断裂F1构造蚀变带内,构造对矿体在形态、产状和规模等方面控制明显,为主要的控矿因素。

体现在以下三个方面:①F1断裂构造带为含矿热液提供了运移通道和矿体赋矿的场所;②F1断裂构造带控制了矿体的产出位置、形态和规模;③F1断裂构造带对矿体具有一定的破坏和改造。

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