广西大新县营旺重晶石矿、铅锌矿地质特征及找矿方向
2021-05-20方富生何福国蒙崇胜
方富生,何福国,蒙崇胜
(广西第四地质队,广西 南宁 530031)
1 地质背景
矿区位于广西西大明山铅锌银多金属矿集区西北部,该区是广西泗城岭-西大明山地区铅锌银多金属矿国家级整装勘查区的重要组成部分,位于右江褶皱带东南缘(图1)[1,2]。西大明山铅锌银多金属矿集区主体构造为西大明山复式背斜,由加里东期褶皱基底和华力西-印支期盖层组成,复式背斜核部主要由寒武系砂泥岩组成的复理石建造构成,是该区铅锌银多金属矿的主要赋矿层位。复式背斜总体呈近EW走向,其内部断裂系统发育,以近EW向和NE向为主,次为NW向与SN向。区内岩浆岩出露甚少,仅有少量酸性岩脉和基性岩脉。据高磁和重力资料显示,西大明山深部有隐伏岩体。区内矿产资源丰富,以铅锌银钨铋多金属矿床为主[3]。
2 矿区地质特征
2.1 地层
矿区出露的地层有中-下寒武统小内冲组三段(Є1-2x3)、顶-上寒武统黄洞口组一段(Є3-4h1),下泥盆统莲花山组(D1l)、那高岭组(D1n)、郁江组(D1y)、莫丁组(D1m)及中-下泥盆统那叫组(D1-2nj)。矿区重晶石矿、铅锌矿化与顶-上寒武统黄洞口组一段关系密切,与下泥盆统郁江组可能也有一定关系。
(1)中-下寒武统小内冲组三段:分布于矿区东南角。为灰绿色中厚层状长石石英砂岩、泥质粉砂岩夹少量灰色中层状泥岩,往上泥岩增多。
(2)顶-上寒武统黄洞口组一段:主要分布于矿区东部。为灰绿色厚层-块状长石石英砂岩、细砂岩。与下伏寒武系中-下统小内冲组三段呈整合接触。是本区重晶石矿的主要赋矿层位,并发现零星铅锌矿化现象。
(3)下泥盆统莲花山组:主要分布于矿区西部。底部为一层厚0.6m~2m的浅灰黄色含砾石英砂岩,往上为灰褐色中~厚层状石英细砂岩夹少量灰黄色中层状粉砂岩。与下伏寒武系呈角度不整合接触关系。
(4)下泥盆统那高岭组:分布于矿区中西部。为薄层状粉砂质泥岩夹泥质粉砂岩、青灰色薄-厚层状石英砂岩。与下伏莲花山组呈整合接触关系。
(5)下泥盆统郁江组:分布于矿区西部及南部,为青灰色厚层状粉砂岩、中-厚层状泥质粉砂岩。与下伏那高岭组呈整合接触关系。
(6)下泥盆统莫丁组:分布于矿区西南角及西北部。为灰色中层状微晶灰岩夹深灰色薄层状硅质岩、浅紫色薄层状钙质泥岩,上部多为风化层,仅见灰岩及硅质岩碎块。与下伏郁江组呈整合接触关系。
(7)中-下泥盆统那叫组:分布于矿区西北角及西南角。为深灰色薄-中层状白云质灰岩、细一中晶白云岩,局部夹薄层硅质岩。与下伏莫丁组呈整合接触关系。
2.2 构造
2.2.1 褶皱
矿区位于西大明山复式背斜的北翼,小型褶皱较为发育。矿区大部分呈向北倾斜的“单斜”构造,岩层倾向340°~30°,倾角8°~59°,矿区东部出露中-下及顶-上寒武统,向西北、向西南方向依次出露下、中泥盆统地层。受断裂构造影响,矿区小型褶皱、层间褶皱或揉皱现象较为发育。
2.2.2 断层
矿区断裂构造按走向可分北西向、近东西向及北东向三组,控矿构造主要为北西向断裂。断层性质多为正断层,少数为性质不明断层。
北西向断裂:该类断层一般倾向南西,倾角较陡,主要分布于矿区西部,呈叠瓦式排列,多表现为正断层,个别性质不明。北西向断层为工作区主要控矿断裂,控制了本矿区Ⅰ-2、Ⅱ、Ⅱ-2、Ⅴ号重晶石矿体和Ⅱ-1号闪锌矿矿体。
近东西向断裂:该类断层一般倾向南东,浅部倾角较陡,长度100m~1100m,形成时间较早,主要分布于矿区中部及西南部,矿区中部断层呈羽状排列,多表现为张性正断层。近东西向断层控制了本矿区Ⅲ、Ⅳ号重晶石矿体。
北东向断裂:为矿区Ⅵ号重晶石矿体的控矿断裂破碎带,断层面产状330∠80,破碎带主要由重晶石及构造角砾岩充填,重晶石总体呈白色,局部具斑杂色,角砾多具弱硅化、褐铁矿化。
2.3 围岩蚀变
矿区岩石变质作用较弱,主要发生在断裂破碎带内或断裂两侧岩石。主要蚀变有重晶石化、黄铁矿化、硅化等。
2.4 赋矿层位及矿化特征
矿区含矿层位主要为顶-上寒武统黄洞口组一段,岩性为细砂岩、粉砂岩夹泥岩。其次为下泥盆统郁江组,岩性为细砂岩夹泥岩,上部含泥灰岩。
矿化特征主要表现岩石破碎强烈,具重晶石化、黄铁矿化、弱硅化,多见石英、黄铁矿、闪锌矿(方铅矿)呈脉状、团块状、星点状、星散状等充填于断裂破碎带及裂隙中。
3 矿体地质
3.1 矿体特征
矿区发现8个重晶石矿体和1个锌矿体。重晶石矿属于热液型脉状原生重晶石矿,矿体均赋存于断裂破碎带并受控制,与构造破碎带产状基本一致,常呈简单的单脉或透镜体,有分支复合。矿体均为地表槽探或剥土工程揭露,单工程矿体厚度0.85m~13.21m,BaSO4品位33.860%~90.70%。锌矿体未出露地表,埋藏于地下约130m处,矿体赋存于断裂破碎带中,呈脉状、透镜状产出,矿石矿物主要为闪锌矿,脉石矿物为石英、绢云母、方解石等。
图1 广西西大明山地区区域地质矿产简图[1-2]
3.2 矿石质量
重晶石矿石主要矿物为重晶石,含少量黄铁矿、毒重石,脉石矿物为石英;矿石结构主要为半自形板状结构、碎裂结构等;矿石构造以块状构造为主,角砾状次。
锌矿石主要矿物为闪锌矿、黄铁矿,脉石矿物为石英、方解石;矿石结构主要为半自形~它形粒状结构;矿石构造主要为星点状及团粒状构造、脉状构造等。
重晶石矿石主要有用组分为BaSO4,BaSO4最高品位为95.01%,伴生有益组份有Ag、Mo、S等;锌矿石主要有用组分为Zn,Zn最高品位为1.03%,伴生有益组份有Au、Ag、Ga等,Au、Ga达到伴生矿产综合利用指标要求。
3.3 矿石类型
矿区重晶石矿石为原生矿石,所含各项杂质指标一般低于规范规定的最大允许含量,矿石总体质量较好。矿石自然类型根据结构构造划分有块状矿石、混杂状矿石等。矿石工业类型根据矿石的矿物组合、结构、构造划分为重晶石型矿石。
根据锌矿石结构构造特征,矿区锌矿石自然类型可划分脉状矿石、斑点状矿石。
3.4 矿体围岩和夹石
矿区矿(化)体主要赋存于构造破碎带及旁侧,矿体围岩和夹石主要为砂岩、泥岩、压碎岩、构造角砾岩等,有不同程度的蚀变现象,蚀变主要有重晶石化、黄铁矿化、硅化。矿体与围岩、夹石的界线根据样品分析结果圈定。
3.5 矿床成因及找矿标志
3.5.1 控矿因素
地层:矿区赋矿层位主要为顶-上寒武统黄洞口组一段,矿化及矿体的分布与该层位关系密切,该寒武系岩层的铅锌丰度为地壳岩石铅锌丰度[4]的3~10倍,可为Pb、Zn成矿提供丰富的矿质来源;泥盆系中Pb、Zn 含量也是地壳丰度值的1~3倍以上,也可为Pb、Zn成矿提供矿质来源。因此,顶-上寒武统黄洞口组一段对成矿最为有利,下泥盆统郁江组与成矿可能也有一定关系。构造:营旺矿区矿体大都分布于北西向断裂碎破带及旁侧次级的断裂破碎带中。
3.5.2 找矿标志
地层标志:顶-上寒武统黄洞口组一段是工作区的主要含矿层位。
构造标志:矿体多呈脉状、透镜状赋存于北西向和近东西向断裂破碎带中,因此北西向和近东西向断裂是本区重要的构造找矿标志。
蚀变标志:矿区与重晶石矿、锌矿化关系密切的围岩蚀变有重晶石化、黄铁矿化、硅化。
异常标志:Ba、Pb、Zn、Ag等水系沉积物异常或土壤异常,以及与物探异常叠加部位为主要找矿部位。
民采与矿化标志:民采窿、矿坑、废矿堆等民采迹址和含重晶石化、铅锌矿化、硅化、褐铁矿化破碎带露头,是直接找矿标志。
3.5.3 矿床类型
根据矿区地质构造条件、围岩蚀变、矿石结构构造等地质特点,结合区域地质资料、相关矿区研究资料,认为营旺重晶石矿矿床类型为热液型脉状重晶石矿床。
4 找矿方向
分析认为,顶-上寒武统黄洞口组一段为本区重要赋矿层位,因此下步勘查工作找矿方向重点应放在顶-上寒武统地层;其次根据区域成矿条件,下泥盆统地层也有可能是本区赋矿层位,下一步勘查工作应兼顾下泥盆统地层的找矿工作。
工作区北西向断裂和近东西向断裂为主要成矿断破碎带,下一步勘查工作可围绕该断裂破碎带开展地质找矿工作,特别是深部找矿工作。