貴州晴隆縣冷飯?zhí)镢U鋅礦床地質(zhì)特征及找礦方向

李宗發(fā)

(貴州省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開(kāi)發(fā)局111地質(zhì)大隊(duì))

貴州晴隆縣冷飯?zhí)镢U鋅礦床地質(zhì)特征及找礦方向

李宗發(fā)

(貴州省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開(kāi)發(fā)局111地質(zhì)大隊(duì))

結(jié)合貴州省晴隆縣冷飯?zhí)镢U鋅礦資源儲(chǔ)量核實(shí)及詳查資料，運(yùn)用有關(guān)成礦理論，較全面地總結(jié)了該鉛鋅礦成礦地質(zhì)背景及礦床地質(zhì)特征。結(jié)果表明：①該礦床為以石炭紀(jì)—二疊紀(jì)深水相石灰?guī)r容礦的碳酸鹽巖型鉛鋅礦床，其成礦作用與盆內(nèi)有機(jī)熱液流體活動(dòng)和發(fā)育的斷層儲(chǔ)礦空間關(guān)系密切；②礦區(qū)方解石化、白云石化、黃鐵礦化、黃銅礦化、硅化等圍巖蝕變與鉛鋅礦化關(guān)系密切，為直接找礦標(biāo)志。在上述分析的基礎(chǔ)上，對(duì)礦區(qū)找礦方向進(jìn)行了討論，對(duì)于該類鉛鋅礦床的勘查實(shí)踐與找礦突破以及貴州西部同類成礦條件地區(qū)鉛鋅礦找礦勘探有一定的借鑒價(jià)值。

鉛鋅礦床 成礦理論 成礦地質(zhì)背景 地質(zhì)特征 成礦作用 圍巖蝕變 找礦標(biāo)志

鉛鋅作為重要的有色金屬，具有廣泛的用途和旺盛的市場(chǎng)需求，歷來(lái)是固體礦產(chǎn)勘查的重要礦種。截至2011年，貴州省查明的鉛鋅礦資源儲(chǔ)量雖在全國(guó)排名較靠后(分別為第十七位、第十三位)，但因其屬于密西西比河谷型[1]的典型礦床而倍受關(guān)注，成為國(guó)內(nèi)低溫?zé)嵋恒U鋅礦床研究的重要地區(qū)之一。2011年以來(lái)，貴州省晴隆縣冷飯?zhí)镢U鋅礦經(jīng)詳細(xì)勘查，實(shí)現(xiàn)了找礦突破，新發(fā)現(xiàn)5個(gè)鉛鋅礦體，其中，2個(gè)礦體規(guī)模達(dá)中型，不僅提交了該礦床的詳查地質(zhì)報(bào)告，其資源儲(chǔ)量已被評(píng)審備案，獲得了較系統(tǒng)的資料，對(duì)該礦床地質(zhì)特征獲得一些新認(rèn)識(shí)，認(rèn)為該區(qū)是以鋅為主的鉛鋅礦，糾正了以往一直認(rèn)為是以鉛為主的鉛鋅礦的觀點(diǎn)。該礦區(qū)的找礦突破擴(kuò)大了我國(guó)西南地區(qū)南盤(pán)江—右江成礦區(qū)的范圍，并為該成礦區(qū)晉級(jí)為國(guó)家級(jí)重點(diǎn)成礦區(qū)帶提供了重要的基礎(chǔ)資料。為進(jìn)一步指導(dǎo)區(qū)內(nèi)鉛鋅礦找礦工作，本研究結(jié)合區(qū)內(nèi)已取得的地質(zhì)勘探成果，對(duì)成礦地質(zhì)背景及礦床地質(zhì)特征進(jìn)行詳細(xì)分析。

1 成礦地質(zhì)背景

晴隆縣冷飯?zhí)镢U鋅礦地處貴州省西南部，其大地構(gòu)造位置為上揚(yáng)子陸塊(Ⅲ級(jí))鄂湘渝黔前陸褶皺沖斷帶(Ⅳ級(jí))西南段[1-2]。該帶是以加里東陸陸碰撞形成了大陸地塊為基礎(chǔ)，晚古生代進(jìn)入陸內(nèi)發(fā)展階段。經(jīng)早泥盆世的地殼隆起之后，中泥盆世—中二疊世進(jìn)入陸內(nèi)裂陷(谷)及走滑階段，形成了臺(tái)盆相間的沉積構(gòu)造格局：即高位地壘上以淺水碳酸鹽沉積為主，低位地塹則為深水碳酸鹽沉積。冷飯?zhí)镢U鋅礦的容礦巖石主要為臺(tái)盆相深水石灰?guī)r，與湘黔邊界地區(qū)臺(tái)地邊緣相鉛鋅礦容礦巖石相比，具有顏色深、富有機(jī)質(zhì)、反映水體較深等特點(diǎn)[3-4]。該深水相環(huán)境及其形成富有機(jī)質(zhì)的特殊巖性，不僅為鉛鋅成礦提供了初始礦源[5-6]，而且為盆內(nèi)低溫有機(jī)熱液流體形成奠定了基礎(chǔ)。區(qū)域晚二疊世—第四紀(jì)多次地質(zhì)事件[7]，特別是燕山造山作用所產(chǎn)生的構(gòu)造變形，為該礦成礦提供了有利空間。

冷飯?zhí)镢U鋅礦床位于上揚(yáng)子Ⅲ級(jí)成礦帶[8]，其熱液成礦作用是以鉛、鋅、銅多金屬為主的成礦系列，包括鉛鋅礦在內(nèi)的整個(gè)低溫成礦域的形成與區(qū)域地質(zhì)背景關(guān)系十分密切[3,9]。冷飯?zhí)镢U鋅礦位于鄂湘渝黔前陸褶皺沖斷帶西南段，卷入該地段的地層主要為上古生界，次為三疊系下部，區(qū)內(nèi)的主要含礦地層序列及基本巖性如表1所示。此外，在礦區(qū)內(nèi)還零星分布有第四系坡積和殘積物，厚度一般都較小，面積亦不大。

表1 罐子窯—頂頭山一帶容礦地層與巖性

包括冷飯?zhí)镢U鋅礦區(qū)在內(nèi)的晴隆—普安地區(qū)，其區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造屬普安復(fù)雜構(gòu)造變形區(qū)，曾稱“普安山字型構(gòu)造”[10]。區(qū)內(nèi)構(gòu)造變形強(qiáng)烈，斷層發(fā)育，褶皺疊加[11]，形成了一幅多方位構(gòu)造形跡的組合圖像。冷飯?zhí)镢U鋅礦區(qū)位于該復(fù)雜變形區(qū)東段，區(qū)域性NE向白沙斷層斜切頂頭山背斜，其上盤(pán)的次級(jí)斷層發(fā)育，主要為NNE、NE向，并構(gòu)成若干小的斷夾塊，成為鉛鋅礦的容礦空間(圖1)。

圖1 冷飯?zhí)镢U鋅礦區(qū)域地質(zhì)特征

晴隆—普安地區(qū)的巖漿活動(dòng)較弱，分布不廣，僅有峨眉山地幔柱作用形成的溢流玄武巖系(峨眉山玄武巖(P3β))以及同源淺層侵入的次火山巖(巖床狀輝綠巖(βμ))。前者假整合于中二疊統(tǒng)茅口組(P2m)之上、整合于上二疊統(tǒng)龍?zhí)督M(P3l)之下，厚61～300 m，其巖性主要為暗色塊狀玄武巖，柱狀節(jié)理發(fā)育，具杏仁狀構(gòu)造?；瘜W(xué)成分為高鈦玄武巖，屬大陸鈣堿性拉班玄武巖系列，輝綠巖主要侵入于中二疊統(tǒng)巖層中，呈巖床狀產(chǎn)出，單個(gè)巖體一般厚10～30 m，延長(zhǎng)數(shù)百米至2 000～3 000 m不等，巖石化學(xué)成分與玄武巖相似，唯粒度較粗，以輝綠結(jié)構(gòu)為典型。

2 礦床地質(zhì)特征

冷飯?zhí)镢U鋅礦位于晴隆縣西北部，行政區(qū)劃屬大田鄉(xiāng)所轄，距縣城約52 km，有縣鄉(xiāng)(鎮(zhèn))村公路相通，交通較方便。該礦區(qū)長(zhǎng)2.50 km，寬0.92～1.85 km，面積3.465 3 km2。

2.1 賦礦地層與容礦巖石

本研究詳查工作查明了該礦床的賦礦地層為石炭紀(jì)—二疊紀(jì)的南丹組(CPn)，容礦巖石主要為該組的深色石灰?guī)r。自上而下分為4個(gè)巖性段：第4段(CPn4)為灰—深灰色厚層致密狀泥晶灰?guī)r夾深灰—黑色薄層含粉砂質(zhì)碳質(zhì)黏土巖，該段厚度變化較大，為87.37～127.10 m；第3段(CPn3)為深灰色薄—中層瘤狀泥灰?guī)r、含碳質(zhì)黏土巖夾深灰色厚層-塊狀含生物屑礫狀灰?guī)r，以生物屑灰?guī)r出現(xiàn)為該段開(kāi)始，該段為礦區(qū)鉛鋅礦的主要容礦地層之一，厚度變化小，為162.78～173.42 m；第2段(CPn2)為灰—深灰色中—厚層含燧石條帶或團(tuán)塊礫狀灰?guī)r、生物屑灰?guī)r夾深灰色薄層泥質(zhì)條帶狀灰?guī)r，以燧石條帶灰?guī)r出現(xiàn)作為與下伏地層分界，該段為礦區(qū)鉛鋅礦的主要容礦地層之一，厚度變化較大，為46.22～77.63 m；第1段(CPn1)為深灰色中—厚層致密狀泥晶灰?guī)r夾深灰色薄—中層泥質(zhì)灰?guī)r，出露不全，厚度大于37.62 m。

2.2 地質(zhì)構(gòu)造

冷飯?zhí)镢U鋅礦床位于頂頭山背斜南東傾末端及F6走滑斷層南東盤(pán)，構(gòu)造變形強(qiáng)烈，斷層特別發(fā)育(圖1)，形成若干斷夾塊。F2斷層北西礦段的斷層呈NNE走向，褶皺軸跡為NW走向(330°)；F2斷層南東礦段的斷層則走向NE，褶皺軸跡呈近EW走向，F(xiàn)3、F4、F5、F12、F2、F9等斷層為主要容礦構(gòu)造，分別為①、②、③、④、⑤、⑥號(hào)主礦體的儲(chǔ)礦空間(圖2、圖3)。

圖2 沿F3斷層破碎帶產(chǎn)出的①號(hào)礦體露頭

圖3 F3斷層破碎帶中的鉛鋅礦露頭

2.3 礦體特征

2.3.1 礦體產(chǎn)出形態(tài)與規(guī)模

礦床共圈出6個(gè)鉛鋅礦體，其中，②～⑥號(hào)礦體為新發(fā)現(xiàn)礦體，①、②號(hào)礦體規(guī)模較大，為新發(fā)現(xiàn)礦體，兩者(332)+(333)鉛鋅金屬資源量均在20 000 t以上(本研究工作之前的①號(hào)礦體為小型，333鉛鋅資源量為12.2 t)。上述6個(gè)礦體呈脈狀陡傾斜產(chǎn)出，規(guī)模如表2所示，幾何形態(tài)如圖4所示。

表2 礦體基本特征

圖4 冷飯?zhí)镢U鋅礦資源儲(chǔ)量核實(shí)及詳查0-0′勘探線剖面

2.3.2 礦石類型與結(jié)構(gòu)構(gòu)造

2.3.2.1 礦石類型

(1)按氧化程度劃分。據(jù)相關(guān)物相分析結(jié)果，該礦床主要為硫化礦，硫化物中鋅含量占鋅總量的90.6%～96.6%。鉛的硫化物中，w(Pb)60%～70%，鉛的氧化物中，w(Pb)3.3%～24%，局部有氧化礦石和混合礦石。

(2)按礦石構(gòu)造劃分。①浸染狀礦石，閃鋅礦、方鉛礦呈粒狀不均勻分布于方解脈或方解石脈與圍巖的接觸帶上(圖5)，為礦區(qū)主要的礦石類型之一；②團(tuán)塊狀礦石，閃鋅礦、方鉛礦呈粒狀聚集呈團(tuán)塊狀分布于方解石脈或其與圍巖的接觸帶上(圖6)，該類礦石品位高，為礦區(qū)常見(jiàn)的礦石類型；③星點(diǎn)狀礦石，閃鋅礦和方鉛礦呈星點(diǎn)狀稀疏分布于方解石脈與圍巖的接觸帶上，品位較低。

圖5 礦石浸染狀構(gòu)造

2.3.2.2 礦石結(jié)構(gòu)構(gòu)造

(1)礦石結(jié)構(gòu)。①不等粒(晶)狀結(jié)構(gòu)，方解石或白云石呈自形—半自形粒狀，晶粒間彼此鑲嵌，自形—半自形粒狀閃鋅礦、方鉛礦和黃鐵礦被方解石包裹、穿插或聚集成團(tuán)塊狀、層狀和條帶狀，不均勻分布于方解石晶粒間；②巨晶結(jié)構(gòu)，方解石呈自形—半自形粒狀，晶粒間彼此鑲嵌，自形—半自形粒狀閃鋅礦、方鉛礦、黃鐵礦被方解石包裹、穿插或聚集成層狀、條帶狀分布。

圖6 礦石塊狀構(gòu)造

(2)礦石構(gòu)造。主要為浸染狀(圖5)、致密塊狀(圖6)，次為層狀構(gòu)造。①浸染狀構(gòu)造，閃鋅礦、方鉛礦呈自形—半自形粒狀不均勻分布于方解石晶粒間，含量高時(shí)形成稠密浸染狀構(gòu)造，含量低時(shí)則為稀疏浸染狀或星點(diǎn)狀構(gòu)造；②致密塊狀構(gòu)造，閃鋅礦、方鉛礦、黃鐵礦和方解石聚集成團(tuán)塊狀，緊密接觸，具該構(gòu)造的礦石Zn或Pb品位均較高；③層狀構(gòu)造，粒狀閃鋅礦、方鉛礦、黃鐵礦聚集成層狀，礦石常含層狀或條帶狀原巖。

2.3.3 礦石礦物與化學(xué)成分

(1)礦石礦物及其生成順序。該礦床礦石礦物主要為閃鋅礦(圖5、圖6)，次為方鉛礦(圖5)，另有少量黃鐵礦、黃銅礦、白鐵礦、菱鐵礦、褐鐵礦；脈石礦物主要為方解石、白云石、石英。據(jù)礦石中的礦物間的交代、包含關(guān)系，礦物生成順序有：①原巖、黃鐵礦(早期)→閃鋅礦→方解石(圖6)、黃鐵礦(晚期)→黃銅礦或白鐵礦，②原巖、石英(早期)→閃鋅礦→方解石、石英(晚期)、黃鐵礦、黃銅礦、方鉛礦，③原巖→閃鋅礦→方解石、石英、黃鐵礦、方鉛礦。

(2)化學(xué)成分。礦石化學(xué)成分較簡(jiǎn)單，有用組分主要為Zn，次為Pb。礦體w(Zn) 1.01%～24.94%，礦床w(Zn)平均3.74%；礦體w(Pb) 0.83%～59.14%，礦床w(Pb)平均2.63%。礦石中有害元素w(As ) 0.001 32%～0.107 6%，w(Sb)0.000 382%～0.156 2%，w(Hg) 0.000 965%～0.006 52%，w(S)0.98%～3.72%，w(Cd)0.007 8%～0.018 5%。

2.3.4 圍巖蝕變

礦區(qū)圍巖蝕變主要為方解石化、白云石化、黃鐵礦化、黃銅礦化、硅化，次為褐鐵礦化、水云母化與高嶺石化等。前5種圍巖蝕變與鉛鋅礦化關(guān)系密切，肉眼可見(jiàn)鉛鋅礦物，為直接找礦標(biāo)志。

3 討 論

(1)冷水田鉛鋅礦床產(chǎn)出于頂頭山背斜南東端復(fù)雜構(gòu)造變形帶中，為以斷層為儲(chǔ)礦空間的碳酸鹽巖型鉛鋅礦床。該鉛鋅礦床賦礦地層并非上石炭統(tǒng)馬平組(C3mp)，而是石炭系—二疊系南丹組(CPn)；容礦巖石非以往所稱的淺水臺(tái)地相石灰?guī)r，而是深水臺(tái)盆相富有機(jī)質(zhì)石灰?guī)r。

(2)冷飯?zhí)镢U鋅礦查明的資源儲(chǔ)量以鋅為主，約占資源總量的2/3，表明以往在頂頭山地區(qū)以鉛為主的找礦思路不符合實(shí)際，是否應(yīng)轉(zhuǎn)為尋找較難識(shí)別的浸染型鋅礦，值得進(jìn)一步論證。

(3)冷飯?zhí)镢U鋅礦的詳查實(shí)踐成果對(duì)在水城、盤(pán)縣、普安、晴隆等地泥盆紀(jì)—早二疊世臺(tái)盆相深水碳酸鹽巖分布區(qū)的適當(dāng)構(gòu)造部位尋找該類型鉛鋅礦有一定的借鑒價(jià)值。該類鉛鋅礦的找礦與勘查應(yīng)更為注重礦田構(gòu)造和控礦、容礦構(gòu)造，特別是斷層的觀察研究。

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Geological Characteristics of Lengfantian Lead-zinc Deposit in Qinglong County,Guizhou Province

Li Zongfa

(Geologic Party 111, Guizhou Bureau of Geology & Mineral Exploration and Development)

Combing with the resources reserves verification results and geological detailed survey report of Lengfantian lead-zinc deposit in Qinglong county,Guizhou province,the metallogenic theory is adopted to analyze the metallogenic geological background and the geological characteristics of the lead-zinc deposit.The results show that:①the lead-zinc deposit is carbonate rock type one that is hosted in the deep-water facies limestone from Carboniferous to Permian,the metallogenic of the lead-zinc deposit has deep relationship with the organic hydrothermal fluid activity and the developed fault storage space in the basin;②the surrounding rock alteration (calcite,dolomitization,pyrite,chalcopyrite and silicide) have close relationship with lead-zinc mineralization,they are regarded the direct prospection indicators in the mining area.Based on the above analysis results,the prospecting direction of the Lengfantian lead-zinc mining area is discussed.The above analysis results related to Lengfantian lead-zinc deposit of this paper can not only provide some reference for the prospecting work and breakthrough of the lead-zinc deposit,but also has a certain guiding significance for the exploration work of the lead-zinc deposits with the similar metallogenic conditions in the west of Guizhou province.

Lead-zinc deposit, Metallogenic theory, Metallogenic geological background, Geological characteristics, Mineralization, Surrounding rock alteration, Prospecting indicator

2016-08-17)

李宗發(fā)(1963—)，男，研究員，550008 貴州省貴陽(yáng)市三橋百花大道5號(hào)。