云南保山市椅子山铅锌矿地质特征及控矿因素

2021-07-27张作东段姝贤

云南地质 2021年2期

关键词：辉绿岩褐铁矿大理岩

唐琼，张作东，段姝贤

(云南省地质矿产勘查院，云南昆明 650051)

云南保山市椅子山铅锌矿位于冈底斯-念青唐古拉褶皱系南段，福贡-镇康褶皱带之保山-永德褶皱束北段，核桃坪复背斜东翼，紧邻碧罗雪山-临沧陆缘弧带之碧罗雪山陆缘弧带。区内构造发育，成矿带属于保山-镇康铅锌多金属成矿带北段。

1 矿区地质特征

1.1 矿区地层

矿区范围内主要出露寒武系上统核桃坪组、沙河厂组，奥陶系、志留系及第四系。各地层单元由新到老分述如下。

(1)第四系(Q)：主要沿河谷及山间洼地分布，为全新统洪冲积砂砾石层和残坡积粘土层。

(2)古生界奥陶系中-上统蒲缥组(O2-3p)：主要岩性为杂色(黄绿、灰绿色)薄层状粉砂岩。

(3)上寒武统沙河厂组(∈3sh)按岩性分为上、下两个岩性段(∈3sh1、∈3sh2)，其中下段分为两层(∈3sh1-1、∈3sh1-2)。

沙河厂组上段(∈3sh2)：为浅灰-深灰色中-厚层状细晶灰岩，大理岩化灰岩，白云质灰岩、角砾状灰岩，底部含钙质板岩。与下伏沙河厂组下段(∈3sh1)为整合接触，厚度773.14m。

沙河厂组下段第二层(∈3sh1-2)：主要岩性为浅灰-深灰色薄-中层状大理岩、大理岩化灰岩及鲕状灰岩，夹少量假鲕状豆状灰岩，底部为深灰色中—薄层状鲕状灰岩。上部夹长英质细砂岩、下部夹粉砂质泥岩，细砂岩。

沙河厂组下段第一层(∈3sh1-1)：下部主要为浅灰绿色薄-中层状含泥质粉砂岩，上部为灰白色碎裂灰岩、大理岩化灰岩、大理岩夹杂灰绿色粉砂岩、长石石英细砂岩。粉砂岩类岩层单层厚0.01m～0.5m，多为0.03m～0.2m。灰岩层单层厚0.4m～1m。

(4)上寒武统核桃坪组三段(∈3h3)：为灰、青灰色薄-中层状大理岩化灰岩夹鲕状灰岩、泥灰岩、变质粉砂质、钙质板岩。岩层单层厚0.04m～0.35m，一般0.08m～0.20m。

1.2 矿区地质构造

矿区断裂构造发育，并且为铅锌矿体的重要控矿因素(图1)。主要的断层有

(1)F2断层：为区域性控矿断层，矿区范围内出露长约3km，总体走向为南北向，倾向东，倾角较陡，断层上盘为奥陶系中-上统蒲缥组(O2-3p)，下盘为上寒武统沙河厂组(∈3sh)，断层性质为压扭性逆断层，沿断裂带两侧岩石较破碎，断层破碎中灰岩多具大理岩化，局部有褐铁矿化，偶见铅锌矿化，对区域内铅锌多金属矿体的形成具明显控制作用，是区域内最主要的控矿导矿构造。

(2)F3断层：在矿区内分成两支，为矿区主要导矿控矿断层，断层倾向北东，倾角60°～70°，断层上、下盘均为沙河厂组下段第一层(∈3sh1-1)，沿断裂带两侧岩石较破碎，局部见矽卡岩化、褐铁矿化、铅锌矿化及铜矿化蚀变，沿断层见有辉绿岩侵入，V1矿群产于该断层带中。

(3)F4断层：为F3断层的同期次次级分支断层，沿断层两侧见辉绿岩侵入，矽卡岩化、褐铁矿化明显。

1.3 矿区岩浆岩

矿区岩浆岩为华力西期辉绿岩、蚀变辉绿岩分布。呈岩脉、岩墙及岩株状沿构造带产出，多为沿导矿构造侵入，长几米-几百米，宽几十厘米至数十米，出露面积一般几平方米至几千平方米。辉绿岩具辉绿结构、变辉绿结构，块状构造。矿物成份主要为辉石、斜长石，其次为角闪石、阳起石石棉、绿帘石、绿泥石、石英，偶见少量磁铁矿、钛铁矿等副矿物。辉绿岩体与围岩接触带多为大理岩化、蛇纹石化、硅化及绿泥石化，局部有金属矿化、绢云母化及绿帘石化，其活动与矿体形成有一定的关系。

图1 矿区地质图

1.4 变质作用及围岩蚀变

1.4.1 变质作用

矿区内主要有区域变质作用、接触交代变质作用和动力变质作用。区域变质作用使岩石普遍发生重结晶作用，形成大理岩化灰岩-大理岩、板岩等。接触交代变质作用主要形成矽卡岩。动力变质作用主要沿断裂带形成构造角砾岩、断层泥等。

1.4.2 围岩蚀变

近矿围岩蚀变发育，主要有矽卡岩化、褐铁矿化、硅化、大理岩化、方解石化等。其中矽卡岩化、褐铁矿化、大理岩化及硅化与铅锌矿体的形成有密切的关系。

(1)矽卡岩化：严格受构造破碎带、层间裂隙及围岩岩性控制，与矿化关系最密切。推测为岩浆热液向上运移过程中，沿断裂、节理等交代碳酸盐岩引起。呈现多期化，相应出现简单矽卡岩和复杂矽卡岩2种类型，多为复杂矽卡岩。

简单矽卡岩：为矽卡岩的早期产物，矿物成份简单，主要为石榴子石、透辉石、钙铁辉石，少量透闪石、阳起石。

复杂矽卡岩：简单矽卡岩进一步蚀变交代形成，矿物组合复杂，主要矿物成份为石榴子石、透辉石、钙铁辉石、黑柱石、阳起石、透闪石、石英、绿帘石、绿泥石、方解石等，呈脉状产出，多受构造控制。铜、铅锌矿化强，矿体主要产于该类矽卡岩中，与铅锌矿化关系密切。

(2)褐铁矿化：严格受构造控制，与矽卡岩化紧密相伴，为黄铁矿的氧化产物，多呈细脉状、浸染状产出于矿体及顶底板围岩中，与矿体关系密切。

(3)硅化：在矿体及顶底板围岩中均有分布，主要表现为石英脉呈脉状、团包状产出，受构造、层间裂隙控制。与成矿关系密切。

2 矿体特征

矿区矿体主要受地层、构造及层间破碎带共同影响，矿化对岩性有一定选择性，矽卡岩化、硅化、褐铁矿化、大理岩化与成矿关系较为密切。

矿区圈定V1铅锌群赋存于F3断层破碎带中(图2)，V1矿群包含了10个小矿体，其中铅锌矿体5条、锌矿体4条、铅矿体1条，矿体编号V1-1至V1-10。代表性主矿体特征列述如下

(1)V1-2铅锌矿体：分布于136线至132线之间，矿体呈透镜状、层状、似层状产出。矿体总体走向340°，倾向北东，倾角50°～64°，矿体走向长约70m，斜深100m。矿体围岩多为大理岩及矽卡岩化大理岩，矿体厚2.74m～5.33m，平均厚3.66m，厚度变化系数14.60%；单工程铅品位0.20ω%～3.81ω%，平均1.35ω%，品位变化系数144.44%；单工程锌品位3.31ω%～7.73ω%，平均6.31ω%，品位变化系数56.72%；有用组分银、铜平均品位分别为22.45×10-6和0.02×10-2。

(2)V1-3铅锌矿体：产于V1-2东侧，分布于136线至133线之间，深部近平行于V1-2，呈呈层状～似层状产出。控制矿体走向长约70m，斜深约120m。矿体主要围岩多为大理岩及矽卡岩化大理岩。单工程矿体厚1.01m～2.60m，平均厚1.98m，厚度化系数18.28%；单工程铅品位0.95ω%～2.45ω%，平均2.08ω%，品位变化系数42.66%；单工程锌品位6.08ω%～14.66ω%，平均9.16ω%，品位变化系数42.68%；有用组分银、铜平均品位分别为44.28×10-6和0.65×10-2。

3 矿石结构构造

3.1 矿石结构

矿石结构主要有它形粒状结构、自形-半自形粒状结构及微粒状结构。

它形粒状结构：铅锌矿物结晶程度差，呈不规则它形粒状分布。

自形-半自形粒状结构：铅锌矿物在矿石中呈自形-半自形晶，晶体直径小于2.0mm。

微粒状结构：铅锌矿物呈细小微粒状分布于矿石中。

图2 0勘探线V1-2、V1-3矿体剖面图

3.2 矿石构造

矿石具细脉状、浸染状、星点状、团包状、皮壳状、葡萄状、放射状等构造。

细脉状构造：矿石矿物沿矿石裂隙呈细脉状充填的一种构造，主要为少量菱锌矿、闪锌矿、方铅矿等。

浸染状构造：粒度大小悬殊、结晶程度不同的铅锌矿物在含矿岩石中呈星散状分布的一种构造。原生矿石主要呈此类型，由于金属矿物分布不均一性及含量变化，在矿体中有些部位矿化富集，金属矿物含量达25%～50%，构成稠密浸染状构造及块状构造；含量达5%～25%，构成稀疏浸染状构造；含量小于5%，构成星散浸染状构造。

星点状构造：矿石矿物呈半自形粒状，稀疏、不均匀分布于矿石中，含量无明显变化的构造类型。

团包状构造：矿石矿物呈粉末状、隐晶状以集合体的形式不均匀分布于矿石中，局部地段形成富矿团块的构造类型，主要矿物有白铅矿、菱锌矿、方铅矿、闪锌矿等。

皮壳状或葡萄状构造：矿石氧化次生矿物呈皮壳状、葡萄状沿构造角砾表面紧密生长的一种构造类型，主要矿物为菱锌矿、异极矿等。为矿区内氧化矿的主要构造类型。

放射状构造：矿石矿物呈放射状沿构造角砾表面生长的一种构造类型，主要矿物为菱锌矿、异极矿。

4 矿石成分

4.1 矿石矿物成分

矿石矿物成分主要为菱锌矿、异极矿、白铅矿、铅矾、孔雀石、褐铁矿，偶见方铅矿、闪锌矿、黄铜矿、黝铜矿等硫化物残余；

脉石矿物为方解石、石英、石榴石、透辉石、透闪石、阳起石、绿泥石、绿帘石、黑柱石及泥质等。

4.2 矿石化学成分

矿石主要有用组分为铅、锌，伴生有益组分铜、银具综合利用价值。除此之外，矿石伴生有益组分有镉、银、镓、砷、铜等。镓元素含量10.00～15.00×10-6，平均13.33×10-6；铜元素含量0.00～0.04×10-2，平均0.022×10-2；银元素含量0.00～20.00×10-6，平均6.60×10-6。；伴生有害组分有镉、砷等，镉元素含量0.00～0.02×10-2，平均0.007×10-2；砷含量0.00～0.014×10-2，平均0.007×10-2。

5 成矿控制因素

5.1 控体因素

矿区矿体的形成受地层、构造、岩浆岩三重因素控制。

(1)地层因素：矿体围岩为上寒武统沙河厂组下段第一、第二层(∈3sh1-1、∈3sh1-2)，含矿岩性主要为构造角砾岩化之矽卡岩、矽卡岩化大理岩，粉砂岩，矿体围岩与含矿岩石多呈渐变过渡，岩性较单一，其中围岩是矽卡岩、矽卡岩化大理岩时，矿体规模较大，含矿围岩为粉砂岩(含泥质粉砂岩)时，形成的矿体往往厚度较小，品位较低，不成规模。沿断裂(F3、F4)及旁侧岩石破碎、层间裂隙发育，硅化、褐铁矿化、矽卡岩化强烈，局部形成矽卡岩，并伴有铜铅锌矿体产出。

(2)构造因素：矿区矿体V1矿群主要沿F3、F4断裂带及旁侧层间裂隙展布，即矿体形成与层间构造、裂隙关系密切，并严格受其控制。北西向F3、F4断层构造或裂隙的形成，有利于含矿热液的运移交代，为矿液提供了通道及富集场所，既是导矿构造，又是容矿构造，同时伴随着褐铁矿化、矽卡岩化、硅化蚀变等重复叠加往往形成有工业价值的矿体。

(3)岩浆岩因素：区内岩浆岩为华力西期辉绿岩，呈岩脉、岩墙及岩株状沿沿导矿构造侵入，展布方向大多与断裂走向一致。近矿辉绿岩体因发生蚀变而具弱矿化，经化分取样分析，蚀变辉绿岩一般含Pb0.10ω%、Zn0.18ω%；远离矿化带未发生蚀变者，其含矿性明显低于近矿辉绿岩，显示近矿辉绿岩具有较强的矿化蚀变能力，为成矿前期形成。

6 矿床成因

矿床位于保山Pb-Zn-Cu-Fe-Hg-Sb-As-Au成矿带北端，核桃坪铁铜铅锌金矿集区内，主要矿体赋存产断层破碎带中，矿体围岩为寒武系上统沙河厂组下段第一层 (∈3sh1-1) 大理岩为主中，含矿岩石主要为矽卡岩。受构造、地层、岩浆岩综合影响。矿石组分以Pb、Zn为主。矿体主要呈似层状、透镜状产出，与成矿有关的围岩蚀变为硅化、褐铁矿化、矽卡岩化。根据构造具多期活动特征、辉绿岩早于矿体形成，中深部矽卡岩体内黑柱石含量高等特征，推测含矿热液来源于深部隐伏中酸性岩体，初步认为矿床成因为受构造控制的热液(交代)型铅锌矿床。