王學(xué)平, 周建廷, 范愛(ài)春
(江西省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開(kāi)發(fā)局贛西地質(zhì)調(diào)查大隊(duì),江西南昌 330201)
江西省上高縣七寶山鉛鋅鐵鈷礦床成礦模式
王學(xué)平, 周建廷, 范愛(ài)春
(江西省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開(kāi)發(fā)局贛西地質(zhì)調(diào)查大隊(duì),江西南昌 330201)
江西省上高縣七寶山鉛鋅鐵鈷礦床為一個(gè)半隱伏礦床,礦體均產(chǎn)于高崠山背斜的北西翼F1逆掩斷層的下盤(pán)。面積為0.33 km2。礦化具一定分帶性,礦體嚴(yán)格受地層層位控制,分別賦存于棋子橋—佘田橋組、錫礦山組及黃龍組中。巖層和構(gòu)造是該礦區(qū)金屬工業(yè)礦床形成的主要因素,但本礦區(qū)的熱液作用,也是主要條件。礦床形成作用分為兩個(gè)階段:在沉積成巖階段中,成礦物質(zhì)初始富集,局部礦體已成雛形。在后期改造階段中,伴隨印支、燕山運(yùn)動(dòng),地溫增高,地下熱水循環(huán)作用加強(qiáng),成礦元素經(jīng)遷移,沿?cái)鄬由锨?,在有利空間,疊加富集、改造同生層狀礦體或貧礦層。
成礦模式;鉛鋅鐵鈷礦床;上高縣;江西省
七寶山鉛鋅鐵鈷礦區(qū)位于江西省上高縣城西南方9 km處,屬上高縣塔下鄉(xiāng)管轄(圖1)。本區(qū)處于江南臺(tái)隆南緣,萍鄉(xiāng)—樂(lè)平臺(tái)陷中段。區(qū)內(nèi)北部為斷陷沉降,沉積了中生界白堊系紅色巖系,屬錦江盆地的南翼,盆地南緣有燕山晚期橄欖輝綠玢巖出露。南部相對(duì)隆起,晚古生界、中生界地層出露較全(圖2)。區(qū)內(nèi)查明331+332+333礦石量1 303.8萬(wàn)t,其中:鉛144 669 t、鋅262 073 t、銅24 248 t、鈷1 994 t,硫礦石752 291 t、菱鐵礦礦石量329萬(wàn)t。
區(qū)內(nèi)地層有震旦系、泥盆系、石炭系,南東緣有二疊系茅口組和龍?zhí)督M。其中,泥盆—石炭系為礦區(qū)的賦礦地層。震旦系:為一套淺變質(zhì)砂—粉砂質(zhì)復(fù)理石建造。中、上泥盆統(tǒng)棋子橋—佘田橋組:為一套碳酸鹽巖組合,上部為粉砂巖與鈣質(zhì)粉砂巖互層,中部為含炭泥質(zhì)灰?guī)r夾細(xì)晶白云質(zhì)灰?guī)r,有生物礁;下部為砂質(zhì)灰?guī)r夾鈣質(zhì)粉砂巖,層厚大于150 m。該層上部局部夾菱鐵礦、鈷、鉛鋅礦體一層。上泥盆統(tǒng)錫礦山組:石英細(xì)砂巖夾砂礫巖,局部含黃鐵礦、鉛鋅礦結(jié)核,中上部有鈷、鉛、鋅礦體三層,產(chǎn)于深灰色石英砂巖中。地層厚0~70 m。
圖1 七寶山礦區(qū)交通位置圖Fig.1 The traffic map of the Qibaoshan ore district
上石炭統(tǒng)黃龍組:為一套碳酸鹽建造。該組系礦區(qū)重要含礦地層,菱鐵礦—鉛鋅、銅主礦體賦存于底部礫巖、砂礫巖及下部白云巖中。與下伏錫礦山組地層為平行不整合接觸①江西省地礦局贛西隊(duì).1986.江西省上高縣七寶山鈷鉛鋅礦區(qū)詳細(xì)勘探地質(zhì)報(bào)告:34-35.。
高崠山背斜是礦區(qū)主要褶皺構(gòu)造。該背斜為F1逆斷層下盤(pán)的褶皺構(gòu)造,背斜軸部的東西兩端被F1上盤(pán)的中元古界雙橋山群地層所覆蓋,其間出露地層,由東往西依次為棋子橋—佘田橋組、錫礦山組及黃龍組地層組成,軸線北55°東,延長(zhǎng)大于1 700 m,軸面傾向北西,傾角85°;脊線向南西傾伏,平均傾伏角13°,近軸部?jī)A角平緩,一般為20°~30°,由于受F1,F(xiàn)2斷層的切割,使背斜失去完整性,而呈現(xiàn)總體傾向北西、傾角40°~60°的單斜構(gòu)造。
圖2 區(qū)域構(gòu)造綱要示意圖Fig.2 The schematic diagram of the regional tectonic framework
區(qū)內(nèi)發(fā)育走向北東東向逆沖斷裂為主,主要有F1,F(xiàn)2斷裂,其間有北西向平移斷裂(F)北東東向正斷層(圖3)。
F1斷層:屬區(qū)域性逆掩斷層,橫貫全區(qū),區(qū)域走向長(zhǎng)大于40 km。斷層面總體傾向北西,礦區(qū)北緣150 m標(biāo)高以下,斷層面產(chǎn)狀陡(60°),并呈“S”狀彎曲,其走向拐點(diǎn)連線傾向南西,傾角約17°,39線拐點(diǎn)標(biāo)高為146 m,36線拐點(diǎn)標(biāo)高為負(fù)180 m,中部150 m標(biāo)高以上,斷層面產(chǎn)狀緩(15°),表現(xiàn)舒緩波狀,該斷層使上盤(pán)雙橋山群地層逆掩于棋子橋—佘田橋組、錫礦山組及黃龍組地層之上,構(gòu)成礦床 北部及上部的自然邊界。
F2斷層:逆沖斷層,貫穿全區(qū),延長(zhǎng)大于40 km,走向NEE,傾向NW,傾角34°~70°,使背斜北翼泥盆—石炭系逆覆于南翼中二疊統(tǒng)茅口組之上,南翼泥盆—石炭系斷失伏于F2之下深處。礦區(qū)內(nèi)地表F2在36線西與F1合并。
F3:位于礦區(qū)東部1~9線間,為南西西走向的正斷層。長(zhǎng)約150 m,斷層面總體傾向南東,傾角75°左右,該斷層使部分含礦地層在垂向上缺失。
區(qū)內(nèi)巖漿巖不發(fā)育,僅在七寶山礦區(qū)南10 km見(jiàn)有燕山早期(同位素年齡值170 Ma)的蒙山花崗巖體呈巖株產(chǎn)出。
1.2.1 礦體空間分布特征
該礦床為一個(gè)半隱伏礦床,礦體均產(chǎn)于高崠山背斜的北西翼F1逆掩斷層的下盤(pán)。F1逆掩斷層構(gòu)成礦床頂部及北部的自然邊界;F2逆沖斷層構(gòu)成礦床的南部自然邊界。礦床東西走向長(zhǎng)1 275 m;南北平均水平寬約250 m,面積為0.33 km2。礦化具一定分帶性。平面上,內(nèi)帶為Pb,Zn,Co;中帶Co,Cu,S,Pb,Zn;外帶為Co,F(xiàn)e。上部(+25 m標(biāo)高以上)為Cu,Pb,Zn;下部為Co,Pb,Zn,具層狀分帶特點(diǎn)(圖4)??傮w上,由里向外、由淺向深、由鈷、鉛鋅礦遞變?yōu)閱我涣忤F礦的分帶趨勢(shì)。礦體嚴(yán)格受地層層位控制,分別賦存于棋子橋—佘田橋組、錫礦山組及黃龍組中,呈似層狀和規(guī)則透鏡狀產(chǎn)出,其產(chǎn)狀變化與地層褶皺形態(tài)基本一致。礦體埋藏最高標(biāo)高為242 m(下1礦體),最低標(biāo)高為-85 m(上3礦體),大部分埋藏于150 m標(biāo)高以上。16線以東礦體以鈷、鉛鋅多金屬礦為主,埋深小于80 m,一般20~60 m,平均52.20 m,礦體厚度、品位變化較大,礦石類(lèi)型復(fù)雜,有用組份豐富,適宜露采;16線以西礦體以菱鐵礦為主,厚度、品位變化較穩(wěn)定,礦石類(lèi)型和物質(zhì)組份單一,埋藏深度大,適宜坑采。
礦體的分布受北東向F1逆掩斷層構(gòu)造的控制,礦體均產(chǎn)于F1逆掩斷層的下盤(pán)尤其是斷層面由陡變緩部位。由F1逆掩斷層上盤(pán)的泥質(zhì)蓋層所構(gòu)成的屏蔽構(gòu)造。成為礦液聚集、沉淀的儲(chǔ)礦場(chǎng)所。地層平行不整合面和傾伏背斜的軸部是礦體賦存的空間發(fā)育部位,次級(jí)褶曲的軸部往往出現(xiàn)厚大、富集的礦體。
根據(jù)賦礦的地層時(shí)代、礦體產(chǎn)出的空間部位,以泥盆系上統(tǒng)錫礦山組與石炭系中統(tǒng)黃龍組地層的平行不整合面為界,將礦床劃分為上、下兩個(gè)礦帶。即產(chǎn)于平行不整合面以上的礦體劃歸上礦帶,產(chǎn)于平行不整合面以下的礦體劃歸下礦帶。然后結(jié)合礦體的圍巖性質(zhì)、礦石的物質(zhì)成分、礦石類(lèi)型及組合關(guān)系、礦石的可選性能等特征,按下達(dá)的工業(yè)指標(biāo)圈定了六個(gè)工業(yè)礦體,其中上礦帶三個(gè)礦體,其編號(hào)自上而下分別為上1、上2、上3;下礦帶三個(gè)礦體,其編號(hào)自上而下分別為下1、下2、下3。其中上3、下1兩礦體是主要工業(yè)礦體(圖5),原報(bào)告范圍其礦石量之和占全區(qū)總礦石量的93.65%,鈷、鉛鋅金屬量分別占全區(qū)可利用儲(chǔ)量的100%和99.06%。
圖5 七寶山礦區(qū)1號(hào)勘探線剖面圖Fig.5 The cross section of prospecting line 1 in Qibaoshan ore district
上3礦體頂板、夾石巖性為變質(zhì)粉砂巖、白云巖及白云質(zhì)灰?guī)r;下1礦體夾石及底板巖性為石英砂巖、砂礫巖、水云母巖。
1.2.2 礦石質(zhì)量
礦石礦物主要為黃鐵礦、方鉛礦、閃鋅礦、黃銅礦、菱鐵礦、毒砂及鈷鎳礦物。脈石礦物主要為白云石、方解石、石英、玉髓。礦石中主要有用組分為Pb,Zn,Co,Cu,F(xiàn)e,各類(lèi)礦石中平均含量 Co:0.048% ~0.134%,Cu:0.78%~1.73%,Pb:1.37%~2.12%,Zn:1.17%~ 5.95%,CFe:28.24%~31.75%。礦石中Pb,Zn,Co,Cu的富集與MgO含量呈正相關(guān),與Ca含量呈負(fù)相關(guān)。礦石主要出現(xiàn)在被Mg交代的白云質(zhì)灰?guī)r中。礦床伴生有益組分有Cd,Ag,As,Ge,Ni,Ga,In等,其中Ag(23×10-6~45×10-6),Cd,As達(dá)工業(yè)綜合利用品位。Ag主要賦存于PbZn礦石中。
礦石結(jié)構(gòu)有結(jié)晶結(jié)構(gòu)、交代結(jié)構(gòu)、膠狀(變膠狀)結(jié)構(gòu)、固熔體分離結(jié)構(gòu)、受壓結(jié)構(gòu)五種類(lèi)型。礦石構(gòu)造種類(lèi)較多,以浸染狀構(gòu)造、脈狀(網(wǎng)脈狀)構(gòu)造及塊狀構(gòu)造最為發(fā)育,其次為團(tuán)塊狀構(gòu)造,少量條帶狀構(gòu)造、條紋狀構(gòu)造、褶皺狀構(gòu)造、角礫狀構(gòu)造、膠結(jié)狀構(gòu)造、膠狀(變膠狀)構(gòu)造。自然類(lèi)型為鉛鋅礦石、鈷礦石、銅礦石、黃鐵礦礦石和菱鐵礦礦石。礦石工業(yè)類(lèi)型劃分為灰?guī)r型鉛鋅礦石(包括上礦帶鉛鋅礦石、銅礦石、黃鐵礦礦石及下3礦體鉛鋅礦石)、砂巖型鉛鋅礦石(包括下礦帶鉛鋅礦石、銅礦石),鈷礦石及菱鐵礦礦石四種。
礦床中鉛鋅鐵鈷礦體呈層狀產(chǎn)出,賦存于一定層位,受一定巖性巖相控制,基底和賦礦地層含礦元素豐度高,礦物鉛同位素模式年齡賦礦礦地層及基底地層相當(dāng),表明成礦物質(zhì)部分應(yīng)源自地層。礦區(qū)未見(jiàn)巖漿活動(dòng),圍巖蝕變較弱,蝕變類(lèi)型簡(jiǎn)單,礦石具較典型沉積組構(gòu),黃鐵礦中S/Se比(40 740~168 280)①,具沉積成因硫特點(diǎn)。礦床中近礦圍巖有不同程度蝕變;中高成礦溫度(240~390℃)②據(jù)浙江大學(xué)地質(zhì)系測(cè)溫報(bào)告(1983).,部分礦體受斷裂裂隙控制,發(fā)育于斷裂下盤(pán),在褶皺的軸部富集加厚;礦石具明顯后期改造以及重結(jié)晶等變晶結(jié)構(gòu)構(gòu)造;部分黃鐵礦中Co/Ni>1.5①具熱液成因黃鐵礦特點(diǎn),表明礦床具熱液改造成礦特征。
因此,七寶山礦床為產(chǎn)于上古生代沉積后熱液疊加改造成因的層控——改造型鉛鋅鐵鈷礦體。
加里東運(yùn)動(dòng),本區(qū)遭受強(qiáng)烈褶皺和區(qū)域變質(zhì)作用,以后又長(zhǎng)期受風(fēng)化、剝蝕,為礦床的形成提供了物源條件。據(jù)礦區(qū)8條線原生暈光譜半定量分析結(jié)果統(tǒng)計(jì),基底前泥盆系地層中鈷、銅、鉛、鋅、錳均較有較高的豐度值,分別高出類(lèi)似巖石豐度值的數(shù)倍至數(shù)十倍(表1),而且?guī)r石中微量元素組成與含礦層相似(圖6),隨時(shí)間推移,含礦地層與基底的相關(guān)關(guān)系逐漸疏遠(yuǎn)。
表1 鈷銅鉛鋅光譜半定量結(jié)果統(tǒng)計(jì)表Tab.1 Co,Cu,Pb,Zn spectral semi-quantitative results
圖6 區(qū)內(nèi)各地層微量元素豐度圖Fig.6 The strata trace element abundance in ore district
從古陸殼風(fēng)化、剝蝕而來(lái)的成礦元素,一部分被粘土礦物吸附呈懸浮物,一部分呈硫酸鹽、重碳酸鹽及膠體狀態(tài)遷移入海。在弱堿性海水中,以[Cu(H2O)4]2+,[Zn(OH)4]2-,[Cu(en)2]2+等絡(luò)合物形式存在。當(dāng)其被海水帶入適宜的環(huán)境,由于物理、化學(xué)作用,在各含礦地層中聚集或形成礦床(盧樹(shù)東等,2004)。
2.2.1 控礦因素
(1)礦床受一定的地層層位控制。礦體賦存于幾個(gè)特定的層位中,礦區(qū)主要含礦地層為上石炭統(tǒng)黃龍組和上泥盆統(tǒng)錫礦山組,其次為中、上泥盆統(tǒng)棋子橋—佘田橋組,礦體主要產(chǎn)于上述含礦地層的碳酸鹽巖和石英砂巖中。其沉積環(huán)境相對(duì)穩(wěn)定的臺(tái)緣,海侵沉積層序中的下部,相對(duì)閉塞的潮坪瀉湖及潮上環(huán)境為特征(楊高焱等,1984)。
(2)礦床受構(gòu)造的控制。礦體的分布受北東向F1逆掩斷層構(gòu)造的控制,礦體均產(chǎn)于F1逆掩斷層的下盤(pán),尤其是斷層面由陡變緩部位。和由F1逆掩斷層上盤(pán)的泥質(zhì)蓋層所構(gòu)成的屏蔽構(gòu)造。成為礦液聚集、沉淀的儲(chǔ)礦場(chǎng)所。地層平行不整合面和傾伏背斜的軸部是礦體賦存的空間發(fā)育部位,次級(jí)褶曲的軸部往往出現(xiàn)厚大、富集的礦體。礦體受構(gòu)造控制明顯。
2.2.2 找礦標(biāo)志
(1)區(qū)域上的F1逆掩斷層,呈東北向展布,走向長(zhǎng)大于45 km,它不僅構(gòu)成礦液的重要通道,而且由此而形成的上盤(pán)為透水性弱的泥質(zhì)蓋層,起到了良好的屏蔽作用。目前已知在該帶出現(xiàn)的多金屬礦床均分布于該斷層的下盤(pán),控礦條件與七寶山鈷鉛鋅礦床相似。七寶山鈷鉛鋅礦床是該多金屬礦帶上的一個(gè)典型實(shí)例。
(2)根據(jù)礦床層控的特點(diǎn),含礦地層具多層性,其中尤以下石炭統(tǒng)黃龍組和上泥盆統(tǒng)錫礦山組地層為主,在其兩者的平行不整合面是鈷鉛鋅礦儲(chǔ)存的有利部位。上述地層,由于受斷裂構(gòu)造的影響,在地表呈斷續(xù)出露,目前已知的鉛鋅礦床均產(chǎn)于上述地層中,可見(jiàn)地層對(duì)本類(lèi)礦床的控制明顯。
(3)含鈷的褐鐵礦鐵帽的出現(xiàn),是尋找七寶山鈷鉛鋅礦床類(lèi)型的直接標(biāo)志。目前在七寶山—青龍山一帶,斷續(xù)分布有鐵帽、鉛鋅礦化和菱鐵礦化多處,并有資料說(shuō)明,這些鐵帽是由原生硫化物經(jīng)風(fēng)化而成。
綜上所述,該區(qū)鈷鉛鋅礦床受地層與構(gòu)造的雙重控制。在構(gòu)造有利部位,如果沒(méi)有含礦地層的分布,很難見(jiàn)到鉛鋅礦體;而在含礦地層中,只有在一定的有利構(gòu)造部位,特別是屏蔽構(gòu)造的存在,才能形成工業(yè)礦床,后者對(duì)礦體的富集起到重要的控制作用。
七寶山礦區(qū)在北西~南東擠壓應(yīng)力作用下,使得礦區(qū)巖層發(fā)生強(qiáng)烈褶皺,并形成一系列斷裂。它們既是運(yùn)礦通道又是儲(chǔ)礦構(gòu)造,為工業(yè)礦體的形成起了積極作用。
2.3.1 沉積成巖階段成礦物質(zhì)初始富集,局部礦體已成雛形
根據(jù)礦床層控的特點(diǎn),含礦地層具多層性,其中尤以下石炭統(tǒng)黃龍組和上泥盆統(tǒng)錫礦山組地層為主,在其兩者的平行不整合面是鈷鉛鋅礦儲(chǔ)存的有利部位。沉積古地理環(huán)境水能量低,pH值高,蒸發(fā)量大,使水體中Mg2+,F(xiàn)e2+等相對(duì)濃集,形成富Mg重鹵水。有機(jī)物吸附大量成礦元素,隨碳酸鹽沉積。在早期成巖階段,產(chǎn)生CO2,CH4及H2S,改變系統(tǒng)的物化條件,導(dǎo)致金屬硫化物的形成。黃龍組礦石中層紋狀構(gòu)造和圍巖中的層紋石以及黃鐵礦石中的草莓結(jié)構(gòu)(經(jīng)長(zhǎng)沙礦研究所鑒定),說(shuō)明生物對(duì)成礦物質(zhì)的濃集也是一個(gè)重要因素(劉宗梯,1983)。
2.3.2 熱液疊加改造
巖層和構(gòu)造是該礦區(qū)金屬工業(yè)礦床形成的主要因素;但本礦區(qū)的熱液作用,也是主要條件,其事實(shí):
(1)據(jù)五對(duì)硫同位素溫度計(jì)算其成礦溫度為107~314℃;上高七寶山礦在300℃條件下形成的,并使其圍巖普遍遭受熱液蝕變。主要圍巖蝕變有白云巖化、硅化、水云母化、黃鐵礦化、碳酸鹽化,強(qiáng)度為中弱程度。
(2)硫同位素,含 δ34S為 -1.7‰ ~15.4‰,平均含δ34S為8.773‰,偏離零值較遠(yuǎn),但有一個(gè)集中區(qū),較小值主要出現(xiàn)在5~10線,并有一定的變化規(guī)律③測(cè)試數(shù)據(jù)由原地質(zhì)部礦產(chǎn)研究所測(cè)定(1982).。即以0線為中心,5~10線的平均千分率為0.2‰~6.63‰,而向北東或南西面兩個(gè)方向的千分率,則逐漸增大至15.4‰(圖7),在縱向上,由淺而深,硫同位素的千分率由大變小(圖8)。
(3)在不少鉆孔中見(jiàn)到含硫>10%的塊狀黃鐵礦礦石,單層厚達(dá)30 m以上的礦體,并有礦暈中心(圖9)。
泥盆紀(jì)和石炭紀(jì)兩個(gè)時(shí)代巖性,特別是白云質(zhì)灰?guī)r和石英砂巖,物化性較好,為后期充填、膠結(jié)、成礦創(chuàng)造了較好條件。本區(qū)工業(yè)礦體,以充填礦為主,其礦體一般沿褶皺裂面、破碎帶膠結(jié)成礦,一般成脈狀、透鏡狀及囊狀產(chǎn)出。但礦化所造成的圍巖蝕變,其強(qiáng)度隨礦體厚度變化而變化,即礦體越大,硅化和白云化蝕變愈強(qiáng),反之則愈弱。
圖9 硫(黃)鐵礦等厚線圖Fig.9 The isopach map of sulfur iron ore
2.3.3 構(gòu)造控制
礦區(qū)處在多體系構(gòu)造的復(fù)合部位,其北北東向構(gòu)造為斜接關(guān)系,北北東和北東向兩構(gòu)造與近東西向構(gòu)造為重迭關(guān)系,配套構(gòu)造是礦液運(yùn)移的有利通道(楊明桂等,2004)。
礦區(qū)已出現(xiàn)的工業(yè)礦體,幾乎全部處在F1斷裂逆掩下部,這與斷裂錯(cuò)動(dòng)所形成的泥質(zhì)巖層起屏蔽作用有密切關(guān)系。如:據(jù)17個(gè)鉆孔統(tǒng)計(jì),在F1斷裂中,平均含Co為72×10-6,含Cu為172×10-6,含Pb為4007×10-6,其中ZK113孔一號(hào)樣、ZK1109孔一號(hào)樣已達(dá)工業(yè)礦體要求,這顯然受礦液膠結(jié)影響所致。反之,若沒(méi)有F1斷裂起屏蔽作用,是不能形成具有工業(yè)意義的七寶山多金屬礦床。
2.4.1 成礦期次、階段
上高七寶山鉛鋅鐵鈷礦床沉積成巖期大致在石炭紀(jì)晚世早期和泥盆紀(jì)中晚世,形成富含硫化物的礦化層或礦源層(上石炭統(tǒng)黃龍組、上泥盆統(tǒng)錫礦山組和中、上泥盆統(tǒng)棋子橋—佘田橋組),熱液疊加改造期大致在印支、燕山期(中生代),伴隨印支、燕山運(yùn)動(dòng),地溫增高,地下熱水循環(huán)作用加強(qiáng),對(duì)本礦床有不同程度的改造。使含礦地層有輕微變質(zhì),層狀礦床在某方面具有熱液礦床的特征(關(guān)廣岳,1983)。青灰層紋狀細(xì)晶菱鐵礦重結(jié)晶轉(zhuǎn)為米黃色粗晶菱鐵礦;膠環(huán)狀含鈷黃鐵礦晶質(zhì)化成黃鐵礦、鎳輝鈷礦、鐵硫砷鈷礦;在礦體中常見(jiàn)到細(xì)脈狀、浸染狀、網(wǎng)脈狀、互相穿插的礦石和礦物的后期充填和相互交代;應(yīng)力作用使層紋狀礦石發(fā)生皺曲,黃銅礦遷至皺曲軸部而增厚;黃鐵礦被壓碎。地下熱水和構(gòu)造復(fù)合改造,對(duì)錫礦山砂巖型礦體的富化作用更為明顯。在銀子洞復(fù)式褶皺擠壓帶,次級(jí)背斜軸部礦體厚度大,鉛鋅品位高,向兩翼厚度有規(guī)律變薄,鉛鋅礦品位相對(duì)貧化。這一事實(shí)說(shuō)明,動(dòng)力熱效應(yīng)使褶皺翼部方鉛礦、閃鋅礦發(fā)生分異,沿砂巖粒間層間在礦體或貧礦層內(nèi)遷移進(jìn)入背斜軸部低壓帶迭加富集。這一規(guī)律已多次被勘探工程所證實(shí)。
2.4.2 礦物組合與圍巖蝕變
(1)礦物組合。礦石礦物包括黃鐵礦、方鉛礦、閃鋅礦、黃銅礦、菱鐵礦、毒砂及鈷鎳礦物。粒經(jīng)范圍0.001~3.0 mm,一般0.02~0.5 mm。其中黃鐵礦、方鉛礦、閃鋅礦、黃銅礦緊密共生,相互交代,相互包裹。有時(shí)見(jiàn)白鐵礦、斑銅礦、輝銅礦等交代黃鐵礦、黃銅礦。毒砂、鈷鎳礦物分布不均勻,大部分與黃鐵礦、方鉛礦、閃鋅礦、黃銅礦緊密連生,或?yàn)槠浒w,或零星分布于脈石礦物中。
脈石礦物包括白云石、方解石、石英和玉髓。一般晶粒為0.1~2 mm,白云石常被金屬硫化物交代;方解石有時(shí)被不規(guī)則鱗片狀綠泥石交代。玉髓呈團(tuán)塊狀、脈狀、纖維狀集合體。石英受動(dòng)力擠壓,常表現(xiàn)波狀消光,或被壓碎或被壓扁拉長(zhǎng)。
(2)圍巖蝕變。區(qū)內(nèi)圍巖蝕變微弱,蝕變類(lèi)型簡(jiǎn)單,主要為硅化、綠泥石化、碳酸鹽化、絹云母化,偶見(jiàn)重晶石化和蛇紋石化,其中綠泥石化、碳酸鹽化與礦化較為密切。
該類(lèi)鉛鋅礦床的成礦作用時(shí)期可以分為沉積成巖期和熱鹵水成礦期。在沉積成巖期形成富含硫化物的礦化層或礦源層。熱鹵水成礦期發(fā)生在成巖期之后。構(gòu)造活動(dòng)使巖層發(fā)生變形,產(chǎn)生層間破碎帶和斷裂。下滲的地下水或天水萃取了地層中的成礦物質(zhì),形成含礦鹵水。在地殼深處,含礦鹵水受地?zé)嵩鰷鼗蚱渌麩嵩从绊?,發(fā)生環(huán)流。熱鹵水運(yùn)移到含有H2S和孔隙的巖層中,或者在礦化層內(nèi),或者在構(gòu)造有利部位,產(chǎn)生金屬硫化物沉淀(裴榮富等,1995)(圖10)。
圖10 江西省七寶山式沉積后熱液疊加層控鉛鋅鐵鈷礦成礦模式圖(未核對(duì))Fig.10 Qibaoshan-type hydrothermal deposits in Jiangxi province overlay control iron cobalt zinc mineralizeation diagram
本礦床的形成與區(qū)域地質(zhì)背景有密切關(guān)系,各含礦地層成礦物質(zhì)同屬來(lái)源基底地層,礦體嚴(yán)格受地層巖性巖相控制。多層礦體產(chǎn)狀一致性,沉積特征明顯,礦石中δ34S分散程度大,礦石鉛為正常鉛,顯然沉積作用對(duì)礦床的形成具有重要意義。
地下熱水和構(gòu)造復(fù)合改造是礦床后期改造的主要因素,成礦元素經(jīng)遷移,尋有利空間改造、疊加富集同生層狀礦體或貧礦層,但改造后仍保留有沉積特征,沒(méi)有改變礦體所在層位。
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The Metallogenic Model of the Qibaoshan Lead and Zinc Iron Cobalt Deposit in Shanggao County,Jiangxi Province
WANG Xue-ping, ZHOU Jian-ting, FAN Ai-chun(West Jiangxi Geology Party,Jiangxi Bureau of Geology and Mineral Resources,Nanchang,JX 330201,China)
The Qibaoshan lead and zinc iron cobalt deposit in Shanggao county Jiangxi province is a subconcealed deposit,ore bodies is produced in the footwall of F1overthrust fault to the north of the west wing Gaoong shan anticline.Area is 0.33 square kilometers.Mineralization with a certain zoning,ore strictly controlled by the stratigraphic position,respectively,occur in the group Qizi qiao-Shetian,Xishangroup and Huanglong group.Rock stratum and construction are the main factor which the metal industry deposit forms,but the mining of hydrothermal,it is also the main conditions.The role of deposit formed in two stages:in the diagenesis stage,as the initial concentration of minerals,has become the prototype of the local ore.In the later stages of transformation,with the Indosinian movement,Yanshan movement,soil temperature increased,strengthening the role of geothermal water circulation,forming elements by the migration of the intrusion along the fault,look for favorable space transformation,superposition of syngenetic stratiform ore bodies enriched or depleted seam.
metallogenic model;lead and zinc iron cobalt deposit;Shanggao county;Jiangxi province
P618.4
A
1674-3504(2011)03-248-09
10.3969/j.issn.1674-3504.2011.03.008
2011-02-23
王學(xué)平(1957—),男,高級(jí)工程師,主要從事成礦理論、成礦規(guī)律、地質(zhì)礦產(chǎn)勘查技術(shù)研究工作。
東華理工大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版)2011年3期