玉溪洛河炼山坡铅锌矿地质特征及找矿标志
2022-04-11张玉林
张玉林,常 雁,苏 俊,常 鸿
(云南省地质矿产勘查院,云南 昆明 650051)
云南玉溪洛河炼山坡铅锌矿矿区经初步勘查,具有较好的找矿前景。大地构造属于扬子陆块区,上扬子古陆块,康滇基底断隆带。处于黄草岭倾没背斜东侧、北西向褶断带与北东向褶断带交汇部位。近南北向断裂和层间破碎带发育。元古界昆阳群大龙口组(Pt2d)和美党组(Pt2m)及花岗斑岩、辉绿岩侵入体为成矿提供了丰富的物质成分,F1、F4断裂是成矿物质运移通道,南北向层间破碎带是有利成矿地段。
1 矿区地质
1.1 地层
1.元古界昆阳群
(1)黑山头组(Pt2hs):由黑山头段(Pt2hs)和富良棚段(Pt2f)组成。
黑山头段(Pt2hs)区域上细分为六个岩性段,矿区西北角出露第六岩性段(Pt2hs6),上部板岩、粉砂质板岩、绢云板岩夹变质细砂岩,下部板岩、粉砂质板岩夹变质粉砂岩细砂岩,底为变质石英砂岩石英岩。富良棚段(Pt2f)下岩性段为长石石英砂岩、变质石英砂岩夹粉砂岩及板岩。上岩性段粉砂质板岩、钙质板岩夹薄层状泥灰岩,富含铁质结核。
(2)大龙口组(Pt2d)出露第三、四、五岩性段,是主要含矿地层。
第三段(Pt2d3)灰黑色薄至中厚层状泥质粉晶灰岩、泥晶灰岩、泥质灰岩夹绢云板岩。
第四段(Pt2d4)浅灰色中厚层状灰岩、条带状泥晶灰岩夹泥质灰岩、铁泥质灰岩和炭质板岩,具黄铁矿化和方铅矿化。KT3、KT4、KT5、KT6铅锌矿体产出于该地层层间破碎带中。
第五段(Pt2d5)下部黄灰色薄板状泥质板岩、黑色炭质板岩,夹泥质灰岩和深灰色泥晶灰岩。上部泥晶灰岩、条纹状细晶灰岩。KT1、KT2矿体产出于该地层层间破碎带中。
(3)美党组(Pt2m):矿区出露中、下两个岩性段。下段(Pt2m1)为板岩,底部夹钙质板岩和粉砂质板岩,并含大量钙质结核。中段(Pt2m2)为粉砂质泥质板岩,夹多层含钙质结核之钙质板岩及藻灰岩透镜状。
(4)震旦系下统澄江组(Zbc):底部为紫红色砾岩,上部为长石石英砂岩及砂质泥岩。不整合于昆阳群地层之上。
1.2 构造
1.断裂构造
矿区构造偏简单,构造线呈北北东向展布,倾向南东,与区域构造线一致。断裂构造分布有近南北向(北北东向、北北西向)、北东向两组断裂和近南北向层间破碎带。其中F1、F2、F4和层间破碎带具代表性。
F1正断层:呈北北东向延伸,贯穿全区。断层面倾向南东,倾角60。断层北部被F2断裂切断错移,F2断裂以北,断层上盘为大龙口组第三段(Pt2d3),下盘为富良棚组上段(Pt2f2);F2断层以南,断层上盘为大龙口组第四段(Pt2d4)、第五段(Pt2d5)地层,断层下盘为大龙口组第三段(Pt2d3)。断层破碎带宽5m~10m,由棱角状、次棱角状灰岩角砾、岩石碎屑和铁泥质组成,灰岩角砾直径10cm~25cm,胶结疏松。具硅化、碳酸化和弱铁矿化。
F2平移断层:呈北东向,贯穿全区。断层走向65°,倾向北西,倾角70°,为左行平移断层,平移水平断距400m,北西盘向西平移,南东盘向东平移。切断F1断层北延部分。
F4正断层:呈北西、南东向延伸,南东延部分被F6断裂切错。断层面倾向北东,倾角65°。F6断裂以北,上盘为大龙口组第三段(Pt2d5),下盘为大龙口组第四段(Pt2d4)、第五段(Pt2d5)和美党组下段(Pt2m1);F6断层以南上下盘为美党组上段(Pt2m2)。断层破碎带宽3 m~8m,由棱角状、次棱角状灰岩角砾、岩石碎屑和铁泥质组成,灰岩角砾直径5cm~15cm,胶结疏松,具硅化、碳酸化、绿泥石化和黄铁矿化。
2 层间破碎带
矿区分布有6条层间破碎带,分别控制KT1-KT6六条矿体。破碎带长500m~600m,宽0.5m~10m。破碎带为灰岩角砾岩、铁泥质充填,见大量方解石脉,褐铁矿化强烈,可见铅矾、异极矿等铅锌氧化矿物分布,两侧均为灰色中厚层状细晶灰岩夹泥灰岩,岩石破碎。
F4东侧2条层间破碎带分布于大龙口组第五段(Pt2d5),走向北西-南东向,倾向北东,倾角50°~70°,控制着KT1和KT2矿体产出。
F1和F4之间4条层间破碎带分布于大龙口组第四段(Pt2d4),走向近南北向,倾向东,倾角45°~65°,控制着KT3至KT6矿体产出。
1.3 岩浆岩
区内出露2条花岗斑岩脉和4条辉绿岩脉。岩脉沿层间破碎带侵入,产状与地层产状基本一致。岩脉长100m~600m。宽10m~100m。辉绿岩脉主要分布于F1断裂东侧,与KT3-KT6矿体关系密切。花岗斑岩脉分布于F4断裂东侧,与KT1、KT2矿体关系密切。
2 矿床地质特征
2.1 矿体特征
矿区已发现6条矿体,KT1、KT2、KT3矿体规模较大,控制较好,KT4、KT5、KT6为单工程控制,矿体小,厚度薄,品位不稳定。代表性KT1、KT2、KT3矿体特征叙述如下(图2)。
KT1矿体:呈似层状、透镜状产于F4断裂东侧昆阳群大龙口组第五段层间破碎带中。矿体长415m、控制深度85m,矿体厚度1.48m~2.46m,平均2.17m。矿体倾向北东、倾角50°~72°。品位Pb1.13ω%~20.63ω%、平均4.51ω%,Zn2.05ω%~19.62ω%、平均4.96ω%,矿体品位变化较大。
KT2矿体:产于F4断裂东侧昆阳群大龙口组第五段层间破碎带中。与层间破碎带产状基本一致,呈似层状或透镜状。倾向北东、倾角53°~8l°,平均65°。长405m、斜深75m,地表厚1.87m~3.31m,深部厚度4m~5m。品位Pb1.0lω~26.63ω%,平均8.74ω%,单样最高39.72ω%;Zn0.84ω%~14.94ω%,平均3.85ω%,单样最高17.94ω%。矿体品位较稳定。
KT3矿体:产于F1断裂东侧昆阳群大龙口组第四段层间、破碎带中。矿体与层间、破碎带产状基本一致,呈似层状或透镜状。矿体顶底板为泥晶灰岩夹条纹条带灰岩、铁泥质灰岩,岩石破碎。矿体长395m,控制斜深20m。厚1.14m~2.47m,平均2.19m。矿体倾向80°~120°,倾角48°~65°。品位Pb 0.3ω%~8.21ω%,平均6.52ω%,单样最高10.24ω%;Zn0.25ω%~3.08ω%,平均5ω%,单样最高31.73ω%,矿体品位变化较大。
2.1 矿石质量
1.矿物组合
(1)矿石矿物:方铅矿、闪锌矿,少量黄铁矿、菱铁矿。地表氧化带为白铅矿、铅矾、菱锌矿、异极矿、水锌矿及少量孔雀石、褐铁矿等。
方铅矿:铅灰色,条痕灰黑色,金属光泽,硬度2~3。晶体为立方体,可见八面体晶形,晶体直径2mm~10mm。呈致密块状、浸染状、星点状和细脉状与闪锌矿相嵌共生产出。
闪锌矿:浅黄色、浅灰色,条痕灰褐色。晶体为自形至半自形四面体及菱形十二面体,晶体直径0.5mm~5mm。呈致密块状、浸染状、星点状和细脉状与方铅矿相嵌共生产出。
(2)脉石矿物:以白云石、方解石、铁白云石、铁方解石、石英为主,其次为绿泥石、重晶石、萤石及铁泥质物质。
2.结构构造
粒状结构、交代残余结构。方铅矿晶体直径一般O.2mm~2mm,闪锌矿0.4mm~2.5mm,呈自形-半自形晶集合体产出,部分呈细脉状分布于角砾岩铁泥质胶结物中。
原生带和混合带为块状、团块状构造,可见细脉状构造。风化带为蜂巢状和砂状构造。
3.矿石类型
矿石类型主要为黄铁矿-方铅矿闪锌矿,其次为白云石方解石-方铅矿闪锌矿、萤石-闪锌矿、方铅矿-闪锌矿;氧化带主要为褐铁矿-白铅矿-菱锌矿。
2.2 围岩蚀变
围岩蚀变主要有黄铁矿化、菱铁矿化、硅化、碳酸盐化、绿泥石化及萤石化等。
黄铁矿化:黄铁矿与方铅矿、闪锌矿共生产出,矿体上下盘围岩中黄铁矿呈微细粒状,粉末状产出。黄铁矿呈金黄色、黄色、黄白色,五角十二面体、立方体晶体,与方铅矿、闪锌矿共生,呈浸染状、团块状及脉状产出。地表黄铁矿被氧化为褐铁矿。
菱铁矿化:隐晶质菱铁矿呈细脉状、团块状分布于矿体上下盘围岩中,常伴有黄铁矿化和绿泥石化。蚀变带宽5m~20m,远离矿体逐渐减弱。
硅化:矿体及近矿围岩中普遍具弱硅化。隐晶质-半自形石英呈细脉状、团块状不规则分布于角砾岩胶结物和节理裂隙中。局部石英重结晶呈细粒状。
碳酸盐化:矿区普遍具碳酸盐化,粗晶方解石、白云石、铁方解石及铁白云石呈网脉状分布在矿体及近矿围岩中,矿体中多为褐黄色铁方解石。与铅锌矿化呈正消长关系,矿体及近矿围岩碳酸盐化较强,远离矿体逐渐减弱。
绿泥石化:矿体和近矿围岩中鳞片状绿泥石与菱铁矿、石英呈细脉共生产出。
3 矿床成因
3.1 成矿物质来源
(1)围岩:区域上大龙口组(Pt2d)、美党组(Pt2m)铅锌丰度值相对较高,是铅锌矿源层,通过地下热液活动将围岩中成矿物质运移到层间破碎带有利地段富集成矿(表2)。
表1 铅锌丰度值对比表
(2)岩浆岩:辉绿岩和花岗斑岩脉中富含成矿物质的气液运移到层间破碎带中有利地段富集成矿。
3.2 成矿控矿因素
(1)地层岩性:矿区的6个矿体都赋存于大龙口组(Pt2d)第四、第五段地层的层间破碎带中,矿体围岩泥晶灰岩、条带状灰岩、泥质灰岩、泥灰岩化学性质活泼,有利于交代作用的进行,成矿物质丰富。顶底板中的泥质板岩、炭质板岩渗透性差,阻滞含矿溶液的扩散,促进含矿溶液富集,为成矿提供了相对封闭的环境。
(2)岩浆岩:辉绿岩和花岗斑岩脉的侵入为成矿提供了丰富的物质成分和热能。
(3)层间破碎带:提供了非常有利的储矿空间,控制着矿体的形态产状,在走向上和倾向上具有舒缓波状起伏、尖灭再现特征,在层间破碎带宽度厚、蚀变强处矿体随着变厚而变富。
(4)F1和F4断裂:是成矿物质的运移通道。
3.3 矿物组合及围岩蚀变
黄铁矿-方铅矿闪锌矿,其次为白云石方解石-方铅矿闪锌矿、萤石-闪锌矿、方铅矿-闪锌矿矿石类型,白云石、方解石、铁白云石、铁方解石、石英、绿泥石、重晶石、萤石的脉石矿物组合,和以黄铁矿化、菱铁矿化、硅化、碳酸盐化、绿泥石化、萤石化为主的围岩蚀变都具有中低温热液特征。
3.4 成矿模式及矿床成因
综上所述,玉溪红塔区炼山坡铅锌矿是地表水向下渗透运移过程中,由于地温逐渐升高、活性增强,将美党组(Pt2m)、大龙口组(Pt2d)岩石中的铅锌物质溶解带走、逐渐富集,与富含成矿物质的深部岩浆气液混合后,由于温度急剧升高、压力增大而沿F1和F4断裂向上运移至大龙口组(Pt2d)的层间破碎带中,与泥晶灰岩、条带状灰岩、泥质灰岩、泥灰岩进行交代作用,富集形成层间破碎带控制的中低温热液铅锌矿床(图3)。
4 找矿标志
(1)大龙口组(Pt2d)第四、第五段泥晶灰岩、条带状灰岩、泥质灰岩、泥灰岩是找矿的地层岩性标志。
(2)北北东向、北北西向断裂构造和大龙口组(Pt2d)第四、第五段地层中近南北向层间断裂是找矿的构造标志。
(3)黄铁矿化、菱铁矿化、硅化、碳酸盐化、绿泥石化、萤石化是矿化蚀变标志。
(4)北东-南西向展布的1:20万水系沉积物铅锌地球化学异常套合好、梯度明显、异常值高。异常范围长8.5km,宽4km,铅异常值达164.1×10-6、锌异常值达301.6×10-6。是找矿的地球化学异常标志。
(5)地表风化带中褐铁矿铁帽是找矿的指示标志。