四川大梁子鉛鋅礦地質特征及深部找礦前景分析

趙新躍，李永懷，丁天柱

(四川會東大梁礦業(yè)有限公司，四川 會東縣 615205)

大梁子鉛鋅礦從20世紀50年代開采至今，已累計探明儲量鋅+鉛金屬量200萬t。為促進礦山的可持續(xù)發(fā)展，近年來大梁礦業(yè)投入大量工程進行深部探礦工作，但探礦效果欠佳。系統(tǒng)總結前期勘查成敗得失，確定找礦有利地段，合理部署勘查工作為當前迫切的問題之一。近年來在不斷提出新的成礦理論過程中，幔汁理論在地質勘查中取得了不錯的效果，因此嘗試從幔汁理論觀點出發(fā)論述礦床控礦地質特征，進行礦山的深部找礦工作。

1 區(qū)域成礦地質背景

大梁子鉛鋅礦所處的會東地區(qū)位于攀西裂谷中段，隸屬于揚子克拉通西南緣，南北向小江斷裂、北東向會東-永善斷裂、北西向埡都-紫云斷裂圈閉的三角形區(qū)域內，其區(qū)域地質構造特征明顯?；讟嬙煊袝砣汉屠リ柸航M成，構造線以近東西向為主，北西向次之；蓋層包括震旦系到第四系，除石炭系、第三系缺失和志留系、泥盆系部分缺失外，其余地層均有發(fā)育，構造線以南北向，北東向，東西向為主，次為北西向；重要構造運動有澄江運動、晉寧運動、東吳運動和印支運動，區(qū)內褶皺有南北向和東西向兩組。東西向斷裂主要沿南北向褶皺帶軸部通過(見圖1)。

2 礦床地質特征

2.1 地層控礦規(guī)律

礦體賦存于震旦系燈影組灰質白云巖與寒武系筇竹寺組(∈1q)黑灰色粉砂巖之間，地層劃分因麥地坪組含磷白云巖組厚度小劃歸震旦系燈影組灰質白云巖中。杜樂天等在研究華南地區(qū)磷礦時發(fā)現(xiàn)震旦系與寒武系接觸面附近形成黑色硅質白云巖是熱液沉積巖，巖石中有氟的存在為證明，后將該地層簡稱碳硅泥巖系。對礦區(qū)南北兩端金川磷礦及撒海卡磷鉛鋅及發(fā)箐鉛鋅礦的研究發(fā)現(xiàn)，大梁子周邊地區(qū)磷與鉛鋅以伴生或者單獨形式存在于黑色硅質白云巖中，說明該規(guī)律具有普遍代表性；另外對礦區(qū)南部的淌塘銅礦含礦圍巖的研究發(fā)現(xiàn)，礦體主要賦存在灰黑色碳質凝灰質千枚巖，碳質絹云千枚巖，凝灰質絹云千枚巖中。說明碳硅巖系不僅是磷及鉛鋅的含礦圍巖，同樣也是銅礦和其他金屬礦床的含礦圍巖和流體通道(見圖2)。

圖1 四川會東大梁子鉛鋅礦地質簡圖(根據(jù)區(qū)域地質圖修改)

2.2 構造控礦特點

礦區(qū)內構造主要有北北西向構造，北東向構造和近東向構造三組。其中控制礦液運移和礦體側付方向的是北東向和東西向構造，該構造以逆掩推覆走滑和疊瓦狀為特征；深部延伸方向向西。北北西向和東西向構造復合部位形成刺穿構造，礦體主要賦在刺穿構造內角礫巖一側的白云巖中。礦石品位高低與白云巖關系為以下特征：刺穿角礫巖及白云巖的裂隙中形成富礦，礦石品位>10%,鉛鋅脈體厚度3～5 cm；遠離裂隙形成中等富礦，礦石品位在5%～10%，鉛鋅細脈厚度0.1～3 cm；細晶蝕變白云巖形成貧礦，礦石品位在5%～10%，鉛鋅細脈為浸染狀。

圖2 四川會東大梁子鉛鋅礦21線剖面圖

2.3 礦體蝕變特征與礦體之間關系

礦區(qū)內蝕變類型有碳化，硅化，細晶白云巖化，鉛鋅礦化，黃鐵礦化等幾種。與礦體密切的主要是碳化，硅化，鉛鋅礦化。其中礦石品位高低與碳化和硅化關系密切呈正比：礦體在上部碳化、硅化強烈，礦體連續(xù)性好。礦體長度為50～100 m時，礦體厚度為20～40 m左右，鉛+鋅品位在15%～20%之間波動；中部礦體長度為500 m左右時，礦體厚度在120～250 m之間。碳化和硅化開始變弱，礦體中有夾石出現(xiàn)，鉛+鋅品位在5.0%～10%之間波動；下部碳化，硅化明顯較弱時，礦體長度為70 m，厚度10～30.0 m左右。鉛+鋅品位在1.0%～5.0%之間波動，鉛鋅礦化主要沿裂隙和次級小脈裂隙充填；深部鉆探工程揭露發(fā)現(xiàn)在沒有碳化的地方，硅化中含黃鐵礦但鉛鋅礦化微弱；在沒有硅化的地方巖石破碎，有黃鐵礦化但沒有鉛鋅礦化。

2.4 礦床成因認識探討

前人對于大梁子鉛鋅礦礦床成因認識不一，各有側重。但關鍵因素流體的形成機制和流體運移的通道沒有研究到位，由地勘初期確定的沉積-改造型礦床；到中科院研究報告確定熱液隱爆作用形成的MVT型鉛鋅礦床說明認識在不斷提高完善。本次研究認為大梁子鉛鋅礦床是一個典型裂谷成因鉛鋅礦，特征是“三控一儲”(幔汁體侵入、構造和層位雙重控制、刺穿構造是儲礦構造)。

礦體形成于晉寧運動中，該運動是區(qū)內重要的構造運動，是變質基底形成的關鍵性構造-巖漿活動，在此期間，地殼因南北向擠壓應力作用形成一系列東西向基底壓扭性褶皺，同時在擠壓應力作用下沿壓扭性褶皺軸部形成東西向控礦構造，巖石沉積方面形成寒武紀麥地坪組含磷熱液沉積(碳硅泥巖系)及上覆地層。之后在印支期擠壓構造體制下，古特提斯洋盆閉合，印支板塊與揚子板塊發(fā)生碰撞造山，區(qū)內東西向斷裂的再次活化，并在東西向的擠壓應力下，導致區(qū)內東西向和北東向斷裂左行走滑斷裂形成，并形成被東西向斷裂限制的北北西向刺穿構造。印支晚期至燕山期，在擠壓構造體制下，深部氫型幔汁體沿北東向斷裂在會理群地層中形成滿銀溝鐵礦和礦區(qū)東部的小街金紅石礦；此期間氫型幔汁體不斷萃取流經(jīng)地層中的Pb、Zn、Cu、Co等物質形成堿性幔汁鈉系列含礦流體繼續(xù)上移，當含礦流體沿北東向構造侵入到會理群地層時，由于還原性“碳硅泥巖”的加入，導致氧化還原條件發(fā)生改變，幔汁體之前的化學平衡被打破，流體中的Cu、Co 等元素以硫化物形式析出，形成深部銅鈷礦體和淌塘銅礦。其后含礦流體的繼續(xù)聚集，流體壓力不斷升高與碳酸巖地層Zn、Pb元素活化富集,形成礦區(qū)中深部銅鉛鋅礦體，再之后沿碳硅泥巖繼續(xù)上升在刺穿構造帶內以沉淀方式形成目前開采鉛鋅礦體。后期堿性幔汁鈉系列轉化為氧幔汁流體以后形成石英和螢石及天青石等非金屬礦床。

3 深部靶區(qū)預測

3.1 前期探礦效果不佳原因分析

通過上述對礦區(qū)地質特征分析發(fā)現(xiàn)，前期探礦效果不好的原因是礦體形成的機制沒有認識到位，把北東向斷裂錯認為成礦后斷裂，把北西310°方向斷裂作為礦區(qū)主要控礦斷裂，并在主礦體北西和南東方向部署探礦工程，是導致效果不好的主要因素之一。

3.2 探礦靶區(qū)確定地質依據(jù)

(1) 北東向及東西向斷裂是礦區(qū)的控礦構造，該構造以逆掩推覆走滑為特征，深部延伸方向為西。

(2) 礦區(qū)位于大橋向斜東翼，巖層西傾，傾角30°。根據(jù)上部資料推斷在2004中段35線附近出露寒武系黑色硅質白云巖，目前已通過工程驗證，并在白云巖中見到兩層鉛鋅礦體，見礦品位不高屬于正常，主要是因為北西向斷裂與近東西向刺穿角礫巖交匯部位在南部，所以在南部的F28、F29斷裂是第2富集區(qū)的儲礦構造(見圖3)。

(3) 在礦區(qū)西部北東向斷裂與近東西向刺穿角礫巖有兩個交匯部位，其中在2004中段29～35勘探線控制的礦體為第一個交匯部位，儲礦斷裂為F28～F29，控礦斷裂為BDF2；第2個交匯部位位置在71-107勘探線之間，見礦標高+1500以下，儲礦斷裂為F65，控礦斷裂為BDF3(見圖4)。

圖3 大梁子2004中段西部探礦平面圖(根據(jù)平面圖修改)

圖4 四川會東大梁子鉛鋅礦成礦預測圖

3.3 礦區(qū)外圍找礦靶區(qū)確定依據(jù)

通過對大梁子相鄰鉛鋅礦點進行對比研究后認為,在礦區(qū)南部大銀廠礦點具備找礦潛力。大銀廠礦點在民國時期就有人在地表進行洞采煉銀，20世紀80年代通過地質工作發(fā)現(xiàn)含礦地段巖性和構造類型與大梁礦一致，前人在構造帶內施工4個鉆孔雖然沒有見到鉛鋅礦體，從鉆探資料中發(fā)現(xiàn)碳化和硅化比上部變弱。這點與大梁礦情況吻合，根據(jù)大梁礦成礦模式，大銀廠礦點的西部具備找礦潛力；另外根據(jù)金屬礦床的相似性判斷大銀廠礦距離大梁子礦在5～10 km，其面積是大梁礦區(qū)面積的150倍，符合具備尋找同等儲量規(guī)模礦床的地質條件，因此在該區(qū)開展地質勘察找礦工作是非常必要和有地質理論支撐的。

4 結 論

幔汁理論是我國地質科技工作者在地慢柱理論和板塊構造理論及流體理論基礎上發(fā)展起來的地學新理論，理論提出來以后在非金屬和放射性領域找礦中都取得比較好的成果，本次用幔汁理論對大梁子礦區(qū)基礎地質現(xiàn)象進行分析和研究。通過分析以后總結礦體賦存地質規(guī)律，然后進行靶區(qū)預測和圈定工作，根據(jù)圈定的探礦靶區(qū)進行工程布置，以期提高勘查效果。