高玉平(貴州省地質(zhì)資料館,貴州貴陽 550000)
貴州普安縣白沙鉛鋅礦礦床地質(zhì)特征及控礦條件淺析
高玉平
(貴州省地質(zhì)資料館,貴州貴陽550000)
普安縣白沙鉛鋅礦床,位于上揚(yáng)子古褶帶的黔西南迭陷褶斷束北西部,普安山字型構(gòu)造區(qū)內(nèi)。礦體主要賦存于石炭系下統(tǒng)灰白至灰色,厚層塊狀灰?guī)r、白云質(zhì)灰?guī)r中,呈細(xì)脈狀、網(wǎng)脈狀、小團(tuán)塊狀及零星狀,其產(chǎn)出嚴(yán)格受斷裂構(gòu)造、地層巖性控制。本文對(duì)礦區(qū)巖性、構(gòu)造條件對(duì)礦體的控制作用作了深入的研究。
鉛鋅礦地質(zhì)特征控礦條件普安縣白沙貴州
普安縣白沙鉛鋅礦床,位于普安縣罐子窯鎮(zhèn)白沙鄉(xiāng)境內(nèi)。該礦床在上世紀(jì)五十至七十年代曾主要由西南地質(zhì)局、省工業(yè)廳地勘處、省地礦局及冶金局、貴州省地質(zhì)局區(qū)域地質(zhì)調(diào)查大隊(duì)等及有關(guān)地質(zhì)隊(duì)進(jìn)行過普查及1:20萬區(qū)域地質(zhì)調(diào)查工作。2006年,貴州省地質(zhì)礦產(chǎn)資源開發(fā)總公司在該區(qū)進(jìn)行普查地質(zhì)工作。近年來,由于工作需要,筆者在前述工作的基礎(chǔ)上,對(duì)本礦床作了少量補(bǔ)充研究工作。
該區(qū)位處上揚(yáng)子古褶帶的黔西南迭陷褶斷束北西部。地史上經(jīng)歷了復(fù)雜的地質(zhì)構(gòu)造作用,形成一系列近南北向褶皺、斷層。其中以近南北張性、張扭性陡傾角正斷層F2為主,對(duì)區(qū)內(nèi)鉛鋅礦體有明顯的控制作用,為區(qū)內(nèi)主要含礦斷裂。
1.1地層及巖性
礦區(qū)內(nèi)發(fā)育的地層主要為石炭系,其次為泥盆系、二疊系,后二者僅分布在礦區(qū)北東角、南部邊緣。構(gòu)成一個(gè)走向北西-南東,傾向北東,傾角5~35°的單斜構(gòu)造。其中,石炭系發(fā)育較全,化石豐富,為一套濱—淺海近岸海灣臺(tái)地相碳酸鹽巖(生物灰?guī)r、白云巖發(fā)育)夾碎屑巖沉積。下石炭統(tǒng)碳酸鹽巖層為鉛鋅礦的主要賦存層位。
1.2構(gòu)造礦區(qū)位于普安山字型構(gòu)造南部東側(cè),格所背斜南部東翼。礦區(qū)以F2斷層為代表的一組張性、張扭性及壓性,壓扭性斷裂極其發(fā)育,位于礦區(qū)西部,破碎帶寬一般5米左右,有的可達(dá)10米,小到數(shù)厘米的裂縫。F2長大于5.0km,走向近南北,傾角近于直立,并略有向東或向西傾斜,傾角80-85°,為一壓性兼有扭性的斷裂,破碎帶寬約3~5米左右,斷層破碎帶角礫成分為灰?guī)r、白云巖及少量糜棱巖,有方解石脈及鉛鋅礦體呈脈狀沿?cái)鄬咏堑[巖及其節(jié)理裂隙充填,局部有鉛鋅礦化富集現(xiàn)象。蝕變具黃鐵礦化、褐鐵礦及碳酸鹽化。是區(qū)內(nèi)主要含礦斷裂。
鉛鋅礦主要賦存于下石炭統(tǒng)擺佐組中部灰?guī)r中。與鉛鋅礦礦關(guān)系密切的近礦圍巖蝕變主要有方解石化、硅化、黃鐵礦化等。其中方解石化最為普通。
鉛鋅礦體主要受斷裂構(gòu)造控制,其次為地層及巖性控制,主要是沿近南北向斷裂構(gòu)造有著密切的成生聯(lián)系,斷裂形成的角礫巖帶及薄層灰?guī)r、薄層硅質(zhì)巖的節(jié)理、裂隙為鉛鋅礦提供了容礦空間。C1y、C1d泥灰?guī)r、炭質(zhì)頁巖有極好的屏蔽作用,在礦液沉淀富集時(shí),成為容礦構(gòu)造的保護(hù)層。由于多期構(gòu)造疊加,使鉛鋅礦進(jìn)一步富集,形成礦體。已探明大小礦體共6個(gè),均呈隱伏礦產(chǎn)出,規(guī)模較小,礦床規(guī)模屬小型。①構(gòu)造與巖性兩因素是彼此聯(lián)系的,它們相互配合,共同控制了鉛鋅礦體富厚部位的產(chǎn)出。②容礦斷層與有利交代的白云巖層交切部位形成了鉛鋅礦體的主體部分。由于容礦斷層F2,為一壓性兼有扭性的斷裂,其次級(jí)斷層角礫巖及其節(jié)理裂隙充填,為鉛鋅礦提供了容礦空間,礦液在此空間內(nèi)有充分停集、沉淀的機(jī)會(huì),使鉛鋅礦進(jìn)一步富集,形成礦體。沿F2斷層產(chǎn)出的③、④和⑤細(xì)脈狀、透鏡狀礦體,即位于F2次級(jí)斷裂中。、②和⑥似層狀礦體,產(chǎn)于石炭系下統(tǒng)擺佐組(C1b)地層中,受層間裂隙控制,產(chǎn)狀和地層一致,傾角5~32°。礦體沿走向長20~250m,沿傾向延伸20~250m,厚度變化不大,一般為1.69~2m,最厚3.96m。③、④和⑤細(xì)脈狀、透鏡狀礦體,產(chǎn)于石炭系下統(tǒng)擺佐組(C1b)地層中,礦體嚴(yán)格受F2次級(jí)斷裂控制,傾向355~15°,傾角80~85°。
圖1 白沙鉛鋅礦體產(chǎn)出與構(gòu)造、巖性關(guān)系略圖1-石炭系下統(tǒng)擺佐組;2-礦體及編號(hào);3-灰?guī)r;4-逆斷層及編號(hào)
礦物成分簡單,原生礦物以閃鋅礦為主,次為方鉛礦、菱鋅礦、白鉛礦、方解石、黃鐵礦等。此外,尚有少量黃銅礦、石英、白云石等。方鉛礦、閃鋅礦常組成晶狀集合體礦石;但氧化后,成疏松多孔狀土狀礦石。鉛鋅礦礦石類型為混合礦。礦石結(jié)構(gòu)主要為粒狀結(jié)構(gòu)、假象結(jié)構(gòu);礦石構(gòu)造主要為浸染狀,細(xì)脈狀及蜂窩狀等。
3.1構(gòu)造條件對(duì)鉛鋅礦的控制作用
本區(qū)區(qū)域上位于普安山字型構(gòu)造南部東側(cè),格所背斜南部東翼,構(gòu)造線走向南北,斷裂走向以近南北向?yàn)橹?,北東向次之,斷裂傾角以陡傾角正斷層為主,逆斷裂次之,形成時(shí)間長,對(duì)本區(qū)的構(gòu)造形態(tài)、地層沉積、礦產(chǎn)生成都具有重要的控制作用。南部構(gòu)造線呈近東西向,斷裂以走向近東西向的陡傾角正斷層為主,逆斷裂次之。
近東西向的構(gòu)造帶生成和定型時(shí)間較南北向構(gòu)造帶晚,其各組結(jié)構(gòu)面常以不同型式斜切南北向構(gòu)造帶的結(jié)構(gòu)面。在這些斷層的破碎帶中,既有角礫巖分布,破碎帶兩側(cè)巖層又常見張性劈理,充分表明它們是經(jīng)歷了兩次不同的構(gòu)造變動(dòng)的產(chǎn)物。
近南北向的構(gòu)造帶的次級(jí)斷裂的角礫巖帶及薄層灰?guī)r、薄層硅質(zhì)巖的節(jié)理、裂隙,對(duì)鉛鋅礦床的分布起了主要的控制作用。因?yàn)檫@些部位,一方面常分布經(jīng)過兩次構(gòu)造變動(dòng)先壓后張的近南北向斷層,作為礦液運(yùn)移、循環(huán)的良好通道;另一方面由于這里構(gòu)造變動(dòng)劇烈,近南北向的再次、低級(jí)斷層和巖層層間剝離空間較為發(fā)育,從而為礦液的運(yùn)移、沉淀提供了良好的容礦空間條件。
本區(qū)以低FeS含量的中~低溫?zé)嵋撼梢蛱妓猁}巖型鉛鋅礦,均呈似層狀、細(xì)脈狀、透鏡狀產(chǎn)出,其分布受近南北向次級(jí)斷裂的節(jié)理、裂隙和緩傾斜的巖層層間剝離空間控制,礦體的膨大、富集多位于巖層與近南北向次級(jí)斷層的交匯部位。這是由于這些地段易于形成節(jié)理、裂隙,加之有利于成礦作用進(jìn)行的碳酸鹽類斷層角礫巖存在所致。因此,在這些地段常形成工業(yè)礦體(見圖1)。
3.2巖性條件對(duì)鉛鋅礦的控制作用
白沙鉛鋅礦礦床產(chǎn)于石炭系下統(tǒng)擺佐組(C1b)地層中。其巖性為灰白至灰色,厚層塊狀灰?guī)r,含白云質(zhì)團(tuán)塊,夾少量白云巖,化學(xué)性質(zhì)活潑、孔隙度大、性脆,為易于產(chǎn)生斷裂及層間剝離,有利于交代成礦的碳酸鹽巖層。其下部的C1y、C1d泥灰?guī)r,炭質(zhì)頁巖有極好的屏蔽保存條件,在礦液沉淀富集時(shí),起到遮擋層作用,成為容礦構(gòu)造的保護(hù)層。巖性控礦的特點(diǎn)表現(xiàn)在:①、②和⑥似層狀礦體的形態(tài)、規(guī)模、厚度及貧富的變化,嚴(yán)格受成礦前原巖巖性的制約。
3.3構(gòu)造、巖性條件綜合控制作用
綜上所述:(1)白沙鉛鋅礦礦床賦礦層位為下石炭統(tǒng)擺佐組(C1b)地層,但斷裂構(gòu)造對(duì)鉛鋅礦的控制作用較明顯,其次為地層及巖性。(2)地質(zhì)構(gòu)造對(duì)控制礦體形成和空間產(chǎn)出分布的主導(dǎo)因素。