广西南木铅锌矿区地质特征及成矿模式
2020-12-10何传杰官晓艺
何传杰,雷 达,官晓艺
(广西第六地质队,广西 贵港 537100)
1 区域地质
矿区位于广西大瑶山凸起中段南侧,为贵港~平南锌铅铜成矿带的北东段,与大瑶山西侧的武宣~象州锌铅铜成矿带为同一个构造成矿体系。
本区出露地层以上古生界泥盆系碎屑岩、碳酸盐岩和硅质岩建造为主,少量下古生界寒武系砂泥质复理石建造和中生界白垩系红色复陆屑类磨拉石建造。其中上古生界泥盆系中统四排~应堂组为主要赋矿地层,岩性为灰岩、白云质灰岩、白云岩夹泥炭质页岩、重晶石岩及硅质岩条带,厚350m~450m。
基底与盖层两个地质构造层共同构成研究区成矿体系。基底地质构造呈现出紧密线状,为走向为近东西向的复式背斜,其核部在奥陶~志留纪长时间的处于风化侵蚀作用中。盖层为平缓且宽阔的褶皱;断裂地质构造发育,断裂走向为北东向,同时伴随有南北向、北西向次级断裂。另外,该研究区域的藤县深断裂、大黎断裂、凭祥断裂、灵山等断裂切割较深,经过多期次的成矿热液活动,表现出较强的地质构造及断裂控矿特点。
2 矿区地质
2.1 地层
矿区出露的地层为泥盆中统四排组-应堂组、中统东岗岭组。四排组-应堂组,在矿区广泛分布,由于第四系覆盖,多为零星的小面积出露。岩性下部以泥质灰岩、灰岩为主,夹白云岩、灰质白云岩。在泥质灰岩和白云岩过渡相中见有较多的腕足类、腹足类及层孔虫等生物碎屑。中部、中上部以白云岩、灰质白云岩为主,夹重晶石白云岩、白云质灰岩、泥炭质灰岩、泥岩、炭质泥岩,并夹数层铅锌矿层,为本区的主要含矿层位。其特征为:①矿化层为浅灰色中厚层状白云岩,具中~粗晶结构,围岩为深灰~灰黑色中厚~厚层状灰岩。②矿化白云岩中有明显的弱硅化现象,重晶石化发育,重晶石呈小团包状、薄层状、条带状、细脉状产出。③赋矿白云岩中含有生物碎屑,生物碎屑已白云石化。上部为灰岩、含生物碎屑灰岩,泥岩、炭质泥岩。厚度230m~450m。东岗岭组(D2d):分布于矿区的东南部,由于第四系覆盖,呈零星小面积出露。与四排组-应堂组呈整合接触。岩性下部为灰~深灰色含生物碎屑灰岩,中、上部以深灰色、灰黑色灰岩、含泥质灰岩为主,夹白云质灰岩、灰质白云岩。泥质灰岩风化后常成“疙瘩状灰岩”,含化石丰富,并有标志化石—鸮头贝。厚度100m~240m。
2.2 构造
褶皱:矿区褶皱较简单,为一平缓的单斜构造,倾向东,岩层产状80°~95°∠5°~15°。
断裂:矿区断裂构造以近北东向的层间断裂为主。断裂带中出露的主要是重晶石化白云岩、硅化白云岩和重晶石岩,大部分已风化成粘土状;部分断裂带中赋存层状、似层状铅锌矿体。
3 矿床地质特征
3.1 矿体特征
南木矿区的矿床主要产于中泥盆统四排组-应堂组中段的白云岩层中,与重晶石矿化带有关,受白云岩或含重晶石白云岩控制。根据钻探工程矿区共圈定铅锌矿体12个,矿体(层)产状均与围岩产状基本一致,呈层状、似层状产出,走向北北东,倾向南东东,倾角5°~15°。矿床为隐伏的原生硫化矿床。其中主矿体长度大于450m,延深大于700m。埋深6m~66m,分布标高范围38m~-30m。矿体厚度1.02m~13.60m,平均厚度4.41m。品位:Pb0.10%~1.95%,Zn0.16%~3.37%。矿体沿走向由南往北逐渐变厚,沿倾向由浅往深部由厚变薄,逐渐尖灭。
3.2 矿石类型及结构、构造
南木矿区锌矿矿石类型主要为锌铅硫化物类型。按矿石的共生组合可分为闪锌矿方铅矿矿石、方铅矿矿石、闪锌矿矿石。矿石结构有半自形及他形粒状结构、他形及半自形粒状变晶结构、半自形板状变晶结构、碎裂结构、生物碎屑结构等。矿石构造有块状构造、星散或稀疏、稠密浸染状构造、(网)脉状穿插构造、角砾状构造、条带(纹)状构造、草莓状(黄铁矿)构造等。
3.3 矿石中各矿物的嵌布状况
白云石有两种成因,一种为沉积形成,呈细小他形粒状、半自形的菱形,粒间镶嵌分布组成白云岩质原岩。另一种为热液形成,呈较粗大的他形粒状,聚集成脉状。受动力作用的影响,一些白云岩被压碎成各种形态的碎块,另有一些白云岩有压裂的现象。碎块间由压碎的白云石碎粒、碎粉,或者方解石填充分布。石英为矿石的次要矿物成份,为热液形成,呈细小他形粒状,少数呈细小柱粒状,部分不均匀交代原岩中的白云石,部分呈微脉切割原岩。重晶石呈粗大的板状,少数呈粗大的他形粒状,聚集成脉状穿插、切割矿石及原岩。
方铅矿为铅灰色,呈细小他形粒状,或单独或粒间镶嵌成细小团状分布在石英粒间,少数嵌布在白云石、重晶石粒间。闪锌矿为浅黄棕色,呈细小他形粒状,工艺矿物学粒度明显比方铅矿的工艺矿物学粒度小得多,呈细小单体或聚集成细小团状,主要分布白云石粒间,少数嵌布在石英粒间,也见部分闪锌矿与方铅矿镶嵌分布。在硅化强烈、热液石英含量较多的矿石里,方铅矿、闪锌矿含量也明显较高,尤其是方铅矿。
黄铁矿、黄铜矿、脆硫锑铅矿则星散嵌布在石英、白云石粒间,也零星见黄铁矿与方铅矿、脆硫锑铅矿与方铅矿相互嵌布,黄铜矿呈乳滴状嵌布在闪锌矿里。
3.4 矿石的化学成分
根据化学全分析结果,矿石的化学成分为:SiO236.30%、Al2O31.48%、CaO6.06%、CO28.71%、Fe2O36.78%、FeO0.41%、K2O0.27%、MgO3.25%、Na2O0.02%、P2O50.05%、TiO20.11%、灼失量9.80%、总水量0.65%。
从化学多项分析和矿体微量元素分析结果可见,主要有用组分为铅、锌,主要伴生有用组分为银,其他组分达不到综合利用要求。
4 控矿因素及成矿模式
4.1 主要控矿因素
(1)层位与岩性控矿:中泥盆统四排组-应堂组中上部深灰色~灰色中~粗晶硅化矿物中是矿体主要赋存层位,矿体周边的白云石化、重晶石化、硅化等现象突出。
(2)构造控矿:本次研究矿层集中在层间破碎带中,断裂构造为矿产资源的富存提供了理想的场所,有利于成矿热液的循环流动,循环过程中,逐步带上含矿热液中部分有用成分,此外热水的循环为矿层中多种元素的富集、活化转移提供条件,在有利的构造区域形成矿体。
(3)岩浆活动影响:本区无岩浆岩出露,矿床的产出与岩浆岩也无直接关系,但区域上岩浆活动对本区含矿热液活动及有用组份的富集可能有一定的影响作用。
4.2 成矿模式
铅、锌、铜等物质富含于矿区基底寒武系中,经过长时间的侵蚀与风化作用,铅、锌等矿物质解析出来。早泥盆世裂谷盆中沉积物中一部分参与成岩沉积作用,而其它成矿物质大部分会进入热囱水循环系统中。随着断裂破碎加剧,到中泥盆世,海进范围逐步扩展,因早期泥盆世的滨海陆屑滩依次过渡为广海台地相,局部的咸化泻湖浅滩相与海台地沉积存在交替情况,形成沉积岩互层,裂谷盆内热囱水活动频繁,出现大量热水沉积矿物、硅质矿物、重晶石矿物,同时铅、锌等成矿物质也在热水循环作用下移动到海盆内,大量沉积析出,构成了矿物富集层。在燕山、华力西—印支地质构造运动作用下,出现了一些有利于容矿、导矿的地质构造空间。成矿热液活动从较深部带来了铅、锌等成矿物质,与原已沉积析出的矿物富集层中铅锌随热液一起进入有利的成矿构造空间,经过反复充填形成矿体。
5 结论
综合以上研究,笔者认为南木矿区其成矿模式为在中泥盆统富Pb、Zn含矿热卤水经过深循环作用后,进入沉积盆地局部凹陷区内参与沉积作用,其成矿作用发生在同生—成岩晚期。后期由于构造活动,在构造热液影响下,于断裂构造带产生热液叠加改造,从而形成热水沉积+构造热液叠加改造型铅锌矿床。笔者建议在该区域找寻该类矿床优先寻找类似有利赋矿层位,其次是有利的导矿、容矿构造(断裂构造带或褶皱的虚脱部位),这样会得更好的找矿效果。