云南富源縣富盛鉛鋅礦特征及構(gòu)造控礦因素

呂召俊

(曲靖富盛鉛鋅礦有限公司，云南 昆明 650217)

云南富源縣富盛鉛鋅礦處于揚(yáng)子地塊西南緣的小江斷裂、師宗-彌勒斷裂和埡都-紫云斷裂構(gòu)成的三角區(qū)域內(nèi)部，是滇東北鉛鋅礦集區(qū)最具代表性的大型鉛鋅礦床之一。

1 富盛鉛鋅礦區(qū)地質(zhì)

1.1 礦區(qū)地層

礦區(qū)主要出露二疊系茅口組(P1m)、峨眉山玄武巖組(P2β)、宣威組(P2x)；三疊系永寧鎮(zhèn)組(T1y)、關(guān)嶺組(T2g)。從老到新敘述如下

(1)二疊系下統(tǒng)茅口組(P1m)：上部為灰、青灰色，中-厚層狀細(xì)晶灰?guī)r夾白云質(zhì)灰?guī)r及白云巖，偶見沿層產(chǎn)出的零星鉛鋅礦化；中下部為淺灰色灰?guī)r與灰黑、灰白色，白云巖互層，為本區(qū)主要的鉛鋅礦化層，整個(gè)茅口組厚大于400m。

(2)二疊系中統(tǒng)峨眉山玄武巖組(P2β)：灰綠、暗紫灰色，致密塊狀玄武巖，氣孔、杏仁狀玄武巖，夾紫紅、紫色凝灰?guī)r。與下伏茅口組噴發(fā)不整合接觸。厚大于200m.

(3)二疊系上統(tǒng)宣威組(P3x)：上部為褐黃、暗灰、灰黑色，砂巖夾泥頁巖及硅質(zhì)條帶，夾1～3層無煙煤，局部夾炭質(zhì)頁巖、煤線及結(jié)核狀硫鐵礦。下部為褐黃色、灰綠色玄武質(zhì)礫巖，該巖層厚150m。

(4)三疊系下統(tǒng)寧鎮(zhèn)組(T1y)：淺黃、青灰色薄層至中層狀泥質(zhì)灰?guī)r，夾泥質(zhì)頁巖及蠕蟲狀生物碎屑灰?guī)r，厚425m～911m。

(5)三疊系中統(tǒng)關(guān)嶺組(T2g)：下部為紫紅、灰綠、黃綠等雜色泥巖、砂質(zhì)泥巖、粉砂巖及黃色白云巖、泥質(zhì)灰?guī)r互層，底部見碎屑狀泥灰?guī)r，厚218m。中、上部為灰、深灰色薄至中厚層狀灰?guī)r，泥質(zhì)灰?guī)r與蠕蟲狀灰?guī)r互層，夾泥灰質(zhì)白云巖，厚720m。

1.2 礦區(qū)構(gòu)造

礦區(qū)地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜，圖面上以南北向的斷裂和褶皺為主(圖1)，次有東西向的平移斷層，另外在拖牛復(fù)背斜核部和老君臺(tái)背斜核部茅口組碳酸鹽巖中存在有規(guī)模不等的層間斷裂帶。

1.2.1 褶皺構(gòu)造

(1)老君臺(tái)背斜：軸向?yàn)榻媳蔽?，核部地層為二疊系下統(tǒng)茅口組(P1m)，兩翼依次為二疊系中統(tǒng)峨眉山玄武巖組(P2β)、二疊系上統(tǒng)宣威組(P3x)、三疊系下統(tǒng)寧鎮(zhèn)組(T1y)、三疊系中統(tǒng)關(guān)嶺組(T2g)，兩翼產(chǎn)狀平緩，傾角10°～12°。老君臺(tái)鉛鋅礦群就賦存于這背斜核部茅口組碳酸鹽巖的層間斷裂帶中。

圖1 富盛鉛鋅礦區(qū)地質(zhì)簡(jiǎn)圖(據(jù)柳賀昌等，1999修改)

1.中三疊統(tǒng)關(guān)嶺組；2.下三疊統(tǒng)永寧鎮(zhèn)組；3.上三疊統(tǒng)宣威組；4.上二疊統(tǒng)峨眉山玄武巖組；5.下二疊統(tǒng)茅口組；6.上石炭統(tǒng)馬平組；7.地層界線；8.斷層、逆斷層；9.底層產(chǎn)狀；10.隱伏礦體地表投影(示意)

(2)拖牛復(fù)背斜：背斜軸位于拖牛一線，呈近南北向展布，兩翼地層產(chǎn)狀變化于8～20°之間，背斜核部地層為茅口組，兩翼地層分別為峨眉山玄武巖及宣威組，而富盛鉛鋅礦區(qū)位于拖牛背斜的東翼。

(3)富盛向斜：向斜軸沿阿白寨-紅石巖-板坪一線展布，呈向西突出的弧形，兩翼地層傾角變化于15°～25°之間，向斜核部地層為中三疊統(tǒng)關(guān)嶺組，兩翼地層分別為永寧鎮(zhèn)組和宣威組。

1.2.2 礦區(qū)地層

礦區(qū)發(fā)育的南北向構(gòu)造，包括下色則(F1)、景東山(F2)、拖牛(F3)、蘆葦塘(F4)和小達(dá)村(F5)等斷裂。該組斷裂呈平行展布，傾向東或傾向西，傾角50°～80°之間。

這些近南北向斷裂多為壓扭性質(zhì)，有的也表現(xiàn)出張性特征，推測(cè)這些南北向斷裂早期為壓性，后期經(jīng)過張性改造，在礦區(qū)地質(zhì)圖上南北向斷裂多被東西向斷層所切斷改造。

1.3 巖漿巖

礦區(qū)巖漿巖主要表現(xiàn)為二疊系中統(tǒng)峨眉山玄武巖(P2β)，為一套大陸裂谷型拉斑玄武巖系列組合，總體上可分二個(gè)大的旋回。由致密塊狀玄武巖、氣孔杏仁狀玄武巖、玄武質(zhì)凝灰?guī)r夾紫紅色凝灰?guī)r組成，局部可見斑狀玄武巖和安山巖。

2 礦體地質(zhì)特征

2.1 礦體規(guī)模

本區(qū)鉛鋅主要賦存于二疊系茅口組中段(P1m)的大理石化白云巖層間破碎帶中，礦體呈似層狀、透鏡狀，礦體由北西向南東埋深逐漸增大。區(qū)內(nèi)的I號(hào)礦群是主礦群，規(guī)?？蛇_(dá)大型，夾石較少，局部有無礦天窗，水平的二維空間方向有分支復(fù)合，垂直方向上每一礦體為單層礦體。主礦體上下及外圍有較小規(guī)模的透鏡狀礦體；脈狀礦沿節(jié)理、斷裂傍側(cè)分布，規(guī)模較小。

2.2 礦體空間分布特征

區(qū)內(nèi)的鉛鋅礦體賦存于茅口組中部白云巖層間破碎帶中(圖2)。礦體于北東、北西、南北多組構(gòu)造交切處，特別是北西、南北兩組構(gòu)造結(jié)點(diǎn)附近，礦體較富厚；礦體沿這兩組構(gòu)造延長(zhǎng)較大。

圖2 富盛鉛鋅礦床A-B剖面示意圖

(1)I號(hào)礦體群：是區(qū)內(nèi)最大的礦體，呈隱伏礦體分布于36～11號(hào)勘探線間老君臺(tái)背斜軸部茅口組層間破碎帶中，空間上見于1420m～1520m標(biāo)高范圍內(nèi)。已控制礦體長(zhǎng)1060m，控制最大斜深64m～772m，礦體走向北10°～40°東，傾向南東，傾角8°～15°。單工程礦體厚度0.70m～6.70m，平均厚2.91m，厚度變化率為50.38%，屬較穩(wěn)定型。鉛品位0.11ω%～10.49ω%，變化系數(shù)104.22%；鋅品位0.21ω%～36.31ω%，變化系數(shù)89.78%，屬較均勻型。

(2)Ⅱ號(hào)礦體：呈隱伏礦體群分布于40～32號(hào)剖面線間拖牛復(fù)背斜軸部茅口組層間破碎帶中，空間上出現(xiàn)于1490m～1500m標(biāo)高范圍內(nèi)。已控制礦體長(zhǎng)25m，控制最大斜深50m，礦體走向北5°～15°東，傾向南東，傾角7°～15°，呈透鏡狀沿層產(chǎn)出。單工程礦體厚度0.50m～2.00m，平均1.11m，變化率為108.38%，屬不穩(wěn)定型。鉛品位0.25ω%～36.50ω%，變化系數(shù)143.25%；鋅品位0.46ω%～24.58ω%，變化系數(shù)109.78%，屬較均勻型。

2.3 礦石質(zhì)量

2.3.1 礦物組分

含礦的大理石化白云巖，礦物組成為：金屬礦物含量1%～49%，脈石礦物含量40%～97%，礦石呈塊狀、斑塊狀、條帶狀產(chǎn)出。

金屬礦物中方鉛礦：粒度0.5mm～7.0mm，含量1%～10%，它形—自形粒狀；有時(shí)方鉛礦中見定向排列的三角形或不規(guī)則狀的陷孔；閃鋅礦：粒度0.17mm～5mm，含量偶見49%，呈粒狀、它形粒狀，偶見聚片雙晶；黃鐵礦：粒度0.03mm～0.1mm，含量<2%，為它形細(xì)粒狀。三種金屬礦物生成順序是：黃鐵礦→閃鋅礦→方鉛礦。

脈石礦物主要為白云石，分細(xì)粒和粗粒兩種。細(xì)粒粒度0.03mm～0.21mm，粗粒粒度0.58mm～2.8mm；脈石礦物含量90%～97%，呈它形、半自形-自形粒狀，細(xì)粒的白云石具有重結(jié)晶現(xiàn)象?；|(zhì)由灰泥、粘土、鐵質(zhì)氧化物構(gòu)成。

3 主要控礦因素

3.1 成礦要素

研究表明，該區(qū)內(nèi)的成礦因素作主要有以下四方面：

(1)構(gòu)造因素：由于成礦期的構(gòu)造運(yùn)動(dòng)影響，在形成南北向褶皺、斷裂的同時(shí)，因巖層的剛?cè)岵煌衽c薄不同和受力的不均，從而在二疊系下統(tǒng)茅口組(P1m)灰?guī)r、白云巖層中分別產(chǎn)生了規(guī)模不等的層間破碎帶或?qū)娱g虛脫空間(f)之容礦控礦構(gòu)造，同時(shí)成礦熱液沿南北向斷層(F4)上涌，至上述層間破碎帶或虛脫空間及張扭性斷裂帶運(yùn)移充填而形成似層狀、脈狀、透鏡狀、扁豆?fàn)畹你U鋅多金屬礦體群。上述層間破碎帶或?qū)娱g虛脫空間帶(f)，以及張扭性斷裂帶F4對(duì)成礦有利，是礦區(qū)的成礦構(gòu)造要素。

(2)巖性因素：礦區(qū)主要含礦層位為二疊系下統(tǒng)茅口組(P1m)灰?guī)r、白云巖由于灰?guī)r、白云巖是屬于性脆而堅(jiān)硬的巖石，特別是當(dāng)兩種巖層互層的情況下，受力后易產(chǎn)生層間剝離空間或?qū)娱g破碎帶和裂隙，為成礦提供空間。而茅口組之上的峨眉山玄武巖、宣威組泥巖、頁巖、粉砂巖地層具可塑性和不透水性，對(duì)含礦溶液的上升(或下降)、擴(kuò)散、運(yùn)移起了阻擋的作用。同時(shí)白云巖、硅質(zhì)白云巖對(duì)礦液中含礦元素具有很好的親合性，它們是本礦區(qū)成礦的巖性因素。

(3)成礦環(huán)境因素：峨眉山玄武巖噴發(fā)時(shí)熱液作用對(duì)成礦有利，但此時(shí)還沒有形成工業(yè)礦體，后期受到褶皺斷裂構(gòu)造熱源活動(dòng)作用時(shí)富集形成工業(yè)礦體。

(4)成礦溫度因素：從礦體中礦物組合方鉛礦、閃鋅礦、黃鐵礦，以脈石礦物白云石出現(xiàn)等，顯示該礦床為低溫?zé)嵋撼傻V的特點(diǎn)。

3.2 構(gòu)造與成礦的關(guān)系

控礦構(gòu)造包含了導(dǎo)礦構(gòu)造和儲(chǔ)礦(也稱容礦構(gòu)造或含礦構(gòu)造)構(gòu)造(翟裕生，1993)，是構(gòu)造控礦最直接的表現(xiàn)形式之一?？v觀富盛鉛鋅礦區(qū)，可以將該區(qū)的構(gòu)造分成四組構(gòu)造體系，但是在這四組構(gòu)造體系中并不是所有的構(gòu)造體系對(duì)礦區(qū)內(nèi)的鉛鋅礦化有控制作用?？傮w上來說近南北向構(gòu)造帶是主要的成礦構(gòu)造體系，而晚期的近東西向斷裂破壞礦體使得礦體發(fā)生錯(cuò)動(dòng)。

(1)早期近南北向斷裂為礦體的形成為成礦仍然提供了有利運(yùn)移通道。

(2)派生出來的層間虛脫空間或?qū)娱g破碎帶為鉛鋅富集成礦提供成礦空間；

(3)晚期的近東西向扭壓性斷裂使得礦體錯(cuò)動(dòng)。

近東西向的主壓應(yīng)力作用下形成了礦區(qū)的近南北向褶皺，如礦區(qū)的老君臺(tái)背斜、拖牛復(fù)背斜、富盛向斜，當(dāng)主應(yīng)力由近東西向擠壓過程中，在礦區(qū)內(nèi)持續(xù)作用時(shí)間較長(zhǎng)，發(fā)育了大量近南北向構(gòu)造，為成礦物質(zhì)活化遷移提供了有利的通道，同時(shí)東西向的擠壓使得礦區(qū)褶皺開始初步發(fā)育。因此，近南北向褶皺對(duì)該區(qū)的鉛鋅礦化的大規(guī)模富集提供了有利的地質(zhì)背景。

3.3 構(gòu)造控礦規(guī)律總結(jié)

通過分析富盛鉛鋅礦區(qū)構(gòu)造結(jié)構(gòu)面特征以及對(duì)構(gòu)造期次劃分及其生成發(fā)展，以及礦體與構(gòu)造的聯(lián)系和該礦區(qū)的斷裂構(gòu)造地球化學(xué)特征，認(rèn)為富盛礦床明顯受到構(gòu)造和流體條件的制約。鉛鋅礦體主要在北東向?qū)娱g斷裂帶內(nèi)填充交代形成富厚的礦體，褶皺和斷裂帶控制著礦體的展布。賦礦巖體不僅在成礦過程中提供了部分的物質(zhì)來源，還提供了一個(gè)有利成礦的遮蔽作用。在認(rèn)識(shí)富盛鉛鋅礦區(qū)成礦規(guī)律及其成礦作用過程中，對(duì)構(gòu)造控礦規(guī)律總結(jié)如下：

(1)拖牛斷層(F3)和小達(dá)村斷層(F5)控制了礦床；

(2)茅口組巖層中較平緩的層間破碎帶控制了礦體的分布，北東向壓扭性層間斷裂帶與南北向斷裂的交匯部位是富厚礦體的賦存部位；

(3)近礦體的節(jié)理控制了礦脈的分布；

(4)后期東西(EW)向斷裂對(duì)礦體具有破壞作用，為破礦構(gòu)造；

(5)礦區(qū)褶皺主要表現(xiàn)在近南北向的富盛向斜及老君臺(tái)背斜和拖牛復(fù)背斜；

(6)茅口組中段白云巖和灰?guī)r界面之層間斷裂帶是該礦床主要的成礦結(jié)構(gòu)面。