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云南会泽县老鹰箐铅锌矿特征及找矿标志

2021-04-09张作东窦元铭段姝贤杨晓雪

云南地质 2021年1期
关键词:闪锌矿黄铜矿板岩

张作东,唐 琼,窦元铭,段姝贤,杨晓雪

(云南地矿国际矿业股份有限公司,云南 昆明 650051)

云南省会泽县老鹰箐锌矿大地构造位置处于扬子准地台西缘滇东台褶带会泽台褶束中部西侧。属扬子陆块南部碳酸盐台地(三级构造单元)中之威宁-昭通褶-冲带(四级构造单元),隶属扬子陆块区(一级构造单元)中之上扬子陆块(二级构造单元)。

区域构造上位于南北向的小江深大断裂以东,北北东向的东川-五星-洛泽河构造带中部,以五星背斜构造为主体,沿其两翼出露地层有元古界昆阳群、震旦系上统灯影组,早古生代寒武系及晚古生代泥盆系至二叠系地层,缺失早古生代奥陶系、志留系及晚古生代早泥盆系。

1 矿区地质

矿区出露地层以元古界昆阳群黄草岭组(Pt2h)为主;矿区位于五星厂背斜南西端,区内有多期断裂,以近南北向断层为控矿断层;矿区内发现多条辉绿岩脉;变质作用以区域变质作用为主,次为动力变质作用,接触蚀变不明显。

1.1 地层

矿区内出露地层简单,仅有元中古界昆阳群黄草岭组(Pt2h):为灰、深灰色薄至中层状板岩,粉砂质、炭质板岩夹少量灰岩、白云岩。该层广泛出露,分布于矿区,厚469m~1390m。为矿区锌矿体的赋矿层位。矿区内未见其底部的砂岩夹灰岩、白云岩透镜体等岩性组合,只见较单一的板岩、粉砂板岩组合,底部多为青灰、灰黑色,上部风化后多呈灰黄杂粉红色。

1.2 构造

由于矿区处于五星背斜的核部南东翼,主体构造为北北东向五星背斜,该背斜沿核部发育强烈的次级褶皱。除褶皱构造外,于背斜核部发育近南北向、北东向的断层及构造裂隙,是区内重要的控矿构造(图1)。

图1 矿区地质构造图Fig 1.Geological Stuctural Map of Orefield

1.2.1 褶皱

(1)五星背斜:为区域内较大褶皱构造,矿区处于其核部南西端,轴向北东向,核部出露地层为黄草岭组(Pt2h)薄至中层状板岩夹少量灰岩、白云岩,西翼依次出露黄草岭组(Pt2h)、黑山头组(Pt2hs),东翼为黄草岭组上段(Pt2h),之上为不整合接触的灯影组(Z2dn)白云岩出露,缺失黑山头组(Pt2hs);两翼地层产状东缓、西陡。

(2)褶曲:因五星背斜及构造挤压部分岩石褶曲变形。

1.2.2 断层

矿区受东侧小江大断裂影响,矿区内断层极为发育,目前已发现主要含矿断层有三条(F2、F3、F5),各断层大体上呈南北向展布,以逆冲断层为主,断层破碎带宽几米到几十米。F4断层为东西向的平移断层,并将含矿断裂F2错断,断距不大。矿区断层总体呈“入”字型展布。

1.3 岩浆岩

矿区内发现辉绿岩脉6条,岩脉宽0.2m~10m,走向长度几十米-几百米。多为顺层侵入,少数沿断层破碎带侵入,隐晶质-粒状变晶结构,脉状、块状构造。

1.4 变质作用

矿区变质作用主要表现为区域变质,其次动力变质作用。

区域变质主要表现为冒地槽环境中区域低温动力变质作用形成的浅变质岩系。矿区处于五星复背斜核部,主要为中元古代昆阳群黄草岭组(Pt2h)板岩分布,岩石矿物普遍重结晶和定向排列,具变余层理构造,变质程度为低绿片岩相。其对矿体的影响未开展深入研究,变质过程中可能对成矿元素Zn的活化迁移有一定影响。

动力变质作用主要表现为沿断裂发生动力变质作用形成线带状糜棱岩、断层泥、片理化m岩石、构造角砾岩,断层构造带宽几米到几十米,长数十米到数千米。

1.5 围岩蚀变

矿区内远矿围岩蚀变较弱,一般无蚀变。蚀变多分布于断层破碎带及矿体旁侧的围岩中。远离矿体的破碎带主要有硅化、黄(褐)铁矿化、绿泥石化。近矿围岩蚀变则叠加碳酸岩化、黄铜矿化、闪锌矿化、方铅矿化、钾化褪色等蚀变,与锌的富集关系最为密切。

(1)硅化:硅化是矿区内分布最广泛的蚀变作用,有多期性。早期硅化表现为微粒石英集合体呈弥散性分布,粒径从<0.01mm~1mm;中期硅化主要以石英次生增大为特征;晚期硅化以网脉状石英发育为特征,广泛分布于围岩节理裂隙及破碎带中;常与闪锌矿、黄铁矿伴生,特别是含闪锌矿石英脉体的存在,是富矿体的重要标志。目前认为其与锌矿化关系最密切。

(2)碳酸盐化:经岩矿鉴定分析矿区岩石中普遍含白云石,板岩中白云石含量15%~35%,矿体、脉体部位白云石有后生形成,白云石与成矿关系较为密切。

(3)黄(褐)铁矿化:多沿矿体或破碎带分布,褐铁矿大多为黄铁矿氧化形成,多呈粉末状,染色后呈褐黄色。远、近矿围岩均有,近矿围岩无明显增强,与锌矿化不明显,可能为成矿早期蚀变。

(4)钾(钠)化:主要出现在矿区标高最低的坑道中,蚀变总体由上至下逐渐增加,表现为钾(钠)质粘土矿物的大量出现,岩石的颜色较浅,多为灰白色或浅红色,与灰黑色围岩突变接触,与锌矿化关系密切,应为成矿蚀变。

(5)闪锌矿化、黄铜矿化、方铅矿化:为矿区的成矿蚀变,常相伴出现,但强弱不同,分布范围不同。闪锌矿化在含矿构造破碎带中普遍出现,蚀变最强。黄铜矿化在矿体中与闪锌矿化条带状相伴共生产出,但不局限于锌矿体内,在矿体外围亦有星点状、团包黄铜矿与石英共生产出,分布范围较闪锌矿化大,但强度弱,未形成独立的铜矿体。方铅矿化呈星点状分布闪锌矿集合体中伴生产出,强度弱,分布范围极为狭小。

2 矿床地质

老鹰箐铅锌矿区内共圈定锌矿体4条,编号V1-1、V1-2、V2、V3。除4条矿体外,矿区还发现锌矿点13处。矿体均产于区内五星背斜核部北西向和北东向断层破碎带中,矿体均为断层控矿,赋矿地层为中元古界昆阳群黄草岭组(Pt2h2)。目前矿区发现的4条矿体尚未完全控制,沿走向、倾向均未完全圈闭。

2.1 矿体特征

V1矿体:分布在矿区北部的老鹰箐矿段,呈北西-南东向赋存F2断裂破碎带中;矿体产状与F2压扭性断裂产状基本一致,同步变化,矿体倾向40°~80°,倾角70°~90°,局部位置有反倾现象,平均产状60°∠80°,属陡倾斜矿体。单工程矿体锌品位0.77ω%~19.87ω%,Zn平均品位4.54ω%。品位变化系数74.93%,矿体内部结构为单一矿体,矿体形态呈不规则脉状,断裂拉张部位矿体膨大,矿体基本连续,有两处尖灭再现(图2),矿体尖灭多出现在压扭变形部位,局部具分枝复合现象,内部有夹石厚2.6m,含锌0.65ω%。单工程矿体厚度0.74m~12.30m,平均2.74m,厚度变化系数70.05%,属厚度变化较稳定,矿体形态中等的矿体。矿体局部有倾向南的东向小断层切错,但错距较小,一般0.5m~2m ,最大约5m,控制总长度604m,控制倾向最大延深(垂高)254m。

图2 矿区0-0′勘探线剖面图Fig 2.Section of Exploration Line 0-0′ in Orefield

V2矿体:分布在矿区南西部的老龙田矿段,呈近南北向赋存F3断裂破碎带中;矿体产状与F3断裂产状基本一致,同步变化,总体倾向80°~110°,倾角76°~85°,平均产状100°∠80°属陡倾斜矿体。断面近直立,局部受小断层影响向西反倾,在剖面呈“S”形延伸。矿体形态呈不规则脉状,局部膨大,矿体矿化较连续;单工程矿体厚度0.80m~6.10m,平均厚2.60m。Zn品位变化系数48.42%,属矿化连续,有用组分分布均匀的矿体。地表由于氧化、淋滤作用矿化不十分连续,浅部氧化带有矿质淋失贫化现象,淋滤带有富集现象;控制总长度504m,倾向控制间距19m~86m。控制最高标高2341m,最低标高2078m,控制倾向最大延深(垂高)263m。

2.2 矿物成分

矿区只有一种矿石类型为构造角砾岩型锌矿石,经镜下观察、X-射线粉晶衍射分析、人工重砂分析和化学多元素分析等,发现矿石中共有4类13种矿物存在。其中,主要碳酸盐类,占总矿物含量的44%,其次为氧化物和硅酸盐类,分别占25%和23%左右,其它矿物少量。矿石中金属矿物主要闪锌矿,次为方铅矿、黄铜矿,极少量黄铁矿、褐铁矿,在地表混合带还见有少量异极矿、菱锌矿、孔雀石等;脉石矿物主要有方解石、石英,其次为云母、白云石、绿泥石及少量长石。

2.3 矿石结构构造

2.3.1 矿石结构

根据矿物形态、粒度及相互关系,矿石具以下结构:

(1)充填交代结构:闪锌矿、黄铜矿、方铅矿、黄铁矿呈不规则状连晶分布于碎裂板岩裂隙中,为热液交代蚀变作用之产物。

(2)包含结构:矿石中偶见的结构,闪锌矿的局部可见方铅矿的滴状包裹体,偶尔还可见石英的包裹体,闪锌矿中包含黄铜矿构成矿石的包含结构。

(3)自形、半自形、它形粒状结构:矿石中闪锌矿、方铅矿、黄铁矿主要呈自形粒状,白云石、方解石、闪锌矿等多呈半自形、它形粒状,构成矿石的此种结构。肉眼可见以半自形-它形粒状集合体或星点状分布,粒径0.01mm~1mm,最大可达2cm~3cm的不规则集合体。

2.3.2 矿石构造

矿石构造以角砾状构造为主,其次可见到细粒状—星点状、浸染状、细脉-网脉状、块状构造、条带状构造。

(1)角砾状构造:板岩、粉砂岩、石英碎(团)块角砾,呈棱角至次棱角状,砾径1mm~50mm不等,被闪锌矿细脉、含团块状、星点状闪锌矿的岩粉、炭泥质物胶结。

(2)似角砾状构造:碎块状的板岩中普遍可见结晶较大的闪锌矿晶体,粒度从数毫米至数十毫米,构成矿石的似角砾状构造。

(3)细粒状-星点状构造:细粒闪锌矿呈稀疏浸染状星散分布于矿石中。

(4)块状构造:闪锌矿、方铅矿、黄铜矿等金属矿物在矿石中含量占80%以上者,构成块状构造。

(5)脉状构造:闪锌矿细脉,含闪锌矿的石英、方解石细脉于构造角砾岩中呈脉状分布。

(6)条带状构造:闪锌矿脉与黄铜矿呈相间的条带状分布。

2.4 矿石化学成分

据多元素化学分析结果,Zn为矿石的有用组分,SiO2、CaO为矿石的主要组分,次要组分有Al2O3、MgO、TFe、S、K2O等。

据矿区原矿光谱半定量分析,矿石主要化学成分为Si(15%~25%)、Al(4%~6%)、Fe(4%)、Ca(1%~3%)、Mg(1%),有用组分以Zn为主(>3%),有益伴生组分有Pb、Cu、Cd、Ga、Ge等,部分样品已达综合评价参考指标,有害组分As、Sb、P、Hg含量极低,未达检出限。

3 矿床成因分析

3.1 矿床类型

矿区矿体是产于板岩、辉绿岩中的近南北向、北西-南东向断裂带中,矿体形态为脉状、复脉状、扁豆状、透镜体状。常见金属矿物主要为闪锌矿,次为方铅矿、黄铜矿、黄铁矿等。矿石结构具有充填交代结构、包含结构;矿石构造以角砾、似角砾状、脉状构造,反映出断裂控矿作用明显。类比矿产地质勘查规范DZ/T0214-2020铜、铅、锌、银、镍、钼矿主要工业类型,矿床工业类型为各种围岩中的充填交代脉状铅锌矿床。

3.2 矿床成因

本区矿床处于扬子准地台西缘滇东台褶带会泽台褶束中部西侧,小江深大断裂东侧,赋矿地层为中元古代昆阳群黄草岭组(Pt2h),属地台基底褶皱系的地槽型沉积,其岩性主要为浅变质岩类的板岩。矿床明显受断裂构造控制,成矿流体在上升运移中,在构造有利部位富集,形成脉状、透镜状锌矿体。因此,初步认为本矿床成因类型为低温热液充填型脉状锌矿床。

4 找矿标志

根据矿区地质特征,总结如下几点找矿标志

(1)地层岩性标志:昆阳群黄草岭组(Pt2h)是锌矿体的赋存层位,是区内间接的找矿标志;

(2)构造标志:构造破碎带和裂隙发育部位,是寻找锌矿体的重要地段。断裂是成矿热液活动运移的通道,是赋矿的场所。现有资料表明,北西向及近南北向压扭性断裂带控制着矿体或矿化带的分布,也是容矿场所,是区内寻找该类型锌矿的构造标志。

(3)蚀变标志:蚀变是矿区最有效的直接标志之一,凡是有锌矿化或含量较高的地段,岩石均具有不同程度的蚀变。硅化、碳酸盐化蚀变部位硅化石英脉强烈发育,往往存在较强的锌矿化现象。蚀变往往沿构造呈条带状分布,矿体均赋存于蚀变带中,区内硅化、碳酸盐化蚀变应予重视。

(4)地球化学(化探)标志:矿区具有水系重砂铅异常,在区域找矿中应注意这类综合异常的查证。

(5)前人采矿遗迹标志:矿区存在不少前人采矿老硐及采矿遗迹,尽管老硐大部分已经垮塌,但是仍然是明显的找矿标志。

5 矿区远景及找矿方向

矿区所处的小江断裂是区域重要的导矿构造,其派生的次级断裂,次级断裂两侧发育的构造裂隙、破碎带提供了良好的储矿空间。矿区发现矿体走倾向均未完全圈边,主矿体倾向延伸仅控制了100m~300m,次要矿体还无深部工程控制,主矿体外围还有较锌矿(化)点只有少量浅部工程揭露,未深入勘查。主、次要矿体以及外围矿化点深部均还有较大找矿空间,矿体可能成群、成带分布,如进一步工作,勘查区远景矿床规模均可达中型。找矿方向是以现已发现的4条的矿体,开展中深部找矿,控制矿体的倾向延伸边界,走向方向部分地段也还有潜力可挖,外围破碎带的矿化点亦值得开展相关勘探。

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