張作東,唐 瓊,竇元銘,段姝賢,楊曉雪
(云南地礦國(guó)際礦業(yè)股份有限公司,云南 昆明 650051)
云南省會(huì)澤縣老鷹箐鋅礦大地構(gòu)造位置處于揚(yáng)子準(zhǔn)地臺(tái)西緣滇東臺(tái)褶帶會(huì)澤臺(tái)褶束中部西側(cè)。屬揚(yáng)子陸塊南部碳酸鹽臺(tái)地(三級(jí)構(gòu)造單元)中之威寧-昭通褶-沖帶(四級(jí)構(gòu)造單元),隸屬揚(yáng)子陸塊區(qū)(一級(jí)構(gòu)造單元)中之上揚(yáng)子陸塊(二級(jí)構(gòu)造單元)。
區(qū)域構(gòu)造上位于南北向的小江深大斷裂以東,北北東向的東川-五星-洛澤河構(gòu)造帶中部,以五星背斜構(gòu)造為主體,沿其兩翼出露地層有元古界昆陽(yáng)群、震旦系上統(tǒng)燈影組,早古生代寒武系及晚古生代泥盆系至二疊系地層,缺失早古生代奧陶系、志留系及晚古生代早泥盆系。
礦區(qū)出露地層以元古界昆陽(yáng)群黃草嶺組(Pt2h)為主;礦區(qū)位于五星廠背斜南西端,區(qū)內(nèi)有多期斷裂,以近南北向斷層為控礦斷層;礦區(qū)內(nèi)發(fā)現(xiàn)多條輝綠巖脈;變質(zhì)作用以區(qū)域變質(zhì)作用為主,次為動(dòng)力變質(zhì)作用,接觸蝕變不明顯。
礦區(qū)內(nèi)出露地層簡(jiǎn)單,僅有元中古界昆陽(yáng)群黃草嶺組(Pt2h):為灰、深灰色薄至中層狀板巖,粉砂質(zhì)、炭質(zhì)板巖夾少量灰?guī)r、白云巖。該層廣泛出露,分布于礦區(qū),厚469m~1390m。為礦區(qū)鋅礦體的賦礦層位。礦區(qū)內(nèi)未見其底部的砂巖夾灰?guī)r、白云巖透鏡體等巖性組合,只見較單一的板巖、粉砂板巖組合,底部多為青灰、灰黑色,上部風(fēng)化后多呈灰黃雜粉紅色。
由于礦區(qū)處于五星背斜的核部南東翼,主體構(gòu)造為北北東向五星背斜,該背斜沿核部發(fā)育強(qiáng)烈的次級(jí)褶皺。除褶皺構(gòu)造外,于背斜核部發(fā)育近南北向、北東向的斷層及構(gòu)造裂隙,是區(qū)內(nèi)重要的控礦構(gòu)造(圖1)。
圖1 礦區(qū)地質(zhì)構(gòu)造圖Fig 1.Geological Stuctural Map of Orefield
1.2.1 褶皺
(1)五星背斜:為區(qū)域內(nèi)較大褶皺構(gòu)造,礦區(qū)處于其核部南西端,軸向北東向,核部出露地層為黃草嶺組(Pt2h)薄至中層狀板巖夾少量灰?guī)r、白云巖,西翼依次出露黃草嶺組(Pt2h)、黑山頭組(Pt2hs),東翼為黃草嶺組上段(Pt2h),之上為不整合接觸的燈影組(Z2dn)白云巖出露,缺失黑山頭組(Pt2hs);兩翼地層產(chǎn)狀東緩、西陡。
(2)褶曲:因五星背斜及構(gòu)造擠壓部分巖石褶曲變形。
1.2.2 斷層
礦區(qū)受東側(cè)小江大斷裂影響,礦區(qū)內(nèi)斷層極為發(fā)育,目前已發(fā)現(xiàn)主要含礦斷層有三條(F2、F3、F5),各斷層大體上呈南北向展布,以逆沖斷層為主,斷層破碎帶寬幾米到幾十米。F4斷層為東西向的平移斷層,并將含礦斷裂F2錯(cuò)斷,斷距不大。礦區(qū)斷層總體呈“入”字型展布。
礦區(qū)內(nèi)發(fā)現(xiàn)輝綠巖脈6條,巖脈寬0.2m~10m,走向長(zhǎng)度幾十米-幾百米。多為順層侵入,少數(shù)沿?cái)鄬悠扑閹秩耄[晶質(zhì)-粒狀變晶結(jié)構(gòu),脈狀、塊狀構(gòu)造。
礦區(qū)變質(zhì)作用主要表現(xiàn)為區(qū)域變質(zhì),其次動(dòng)力變質(zhì)作用。
區(qū)域變質(zhì)主要表現(xiàn)為冒地槽環(huán)境中區(qū)域低溫動(dòng)力變質(zhì)作用形成的淺變質(zhì)巖系。礦區(qū)處于五星復(fù)背斜核部,主要為中元古代昆陽(yáng)群黃草嶺組(Pt2h)板巖分布,巖石礦物普遍重結(jié)晶和定向排列,具變余層理構(gòu)造,變質(zhì)程度為低綠片巖相。其對(duì)礦體的影響未開展深入研究,變質(zhì)過程中可能對(duì)成礦元素Zn的活化遷移有一定影響。
動(dòng)力變質(zhì)作用主要表現(xiàn)為沿?cái)嗔寻l(fā)生動(dòng)力變質(zhì)作用形成線帶狀糜棱巖、斷層泥、片理化m巖石、構(gòu)造角礫巖,斷層構(gòu)造帶寬幾米到幾十米,長(zhǎng)數(shù)十米到數(shù)千米。
礦區(qū)內(nèi)遠(yuǎn)礦圍巖蝕變較弱,一般無(wú)蝕變。蝕變多分布于斷層破碎帶及礦體旁側(cè)的圍巖中。遠(yuǎn)離礦體的破碎帶主要有硅化、黃(褐)鐵礦化、綠泥石化。近礦圍巖蝕變則疊加碳酸巖化、黃銅礦化、閃鋅礦化、方鉛礦化、鉀化褪色等蝕變,與鋅的富集關(guān)系最為密切。
(1)硅化:硅化是礦區(qū)內(nèi)分布最廣泛的蝕變作用,有多期性。早期硅化表現(xiàn)為微粒石英集合體呈彌散性分布,粒徑從<0.01mm~1mm;中期硅化主要以石英次生增大為特征;晚期硅化以網(wǎng)脈狀石英發(fā)育為特征,廣泛分布于圍巖節(jié)理裂隙及破碎帶中;常與閃鋅礦、黃鐵礦伴生,特別是含閃鋅礦石英脈體的存在,是富礦體的重要標(biāo)志。目前認(rèn)為其與鋅礦化關(guān)系最密切。
(2)碳酸鹽化:經(jīng)巖礦鑒定分析礦區(qū)巖石中普遍含白云石,板巖中白云石含量15%~35%,礦體、脈體部位白云石有后生形成,白云石與成礦關(guān)系較為密切。
(3)黃(褐)鐵礦化:多沿礦體或破碎帶分布,褐鐵礦大多為黃鐵礦氧化形成,多呈粉末狀,染色后呈褐黃色。遠(yuǎn)、近礦圍巖均有,近礦圍巖無(wú)明顯增強(qiáng),與鋅礦化不明顯,可能為成礦早期蝕變。
(4)鉀(鈉)化:主要出現(xiàn)在礦區(qū)標(biāo)高最低的坑道中,蝕變總體由上至下逐漸增加,表現(xiàn)為鉀(鈉)質(zhì)粘土礦物的大量出現(xiàn),巖石的顏色較淺,多為灰白色或淺紅色,與灰黑色圍巖突變接觸,與鋅礦化關(guān)系密切,應(yīng)為成礦蝕變。
(5)閃鋅礦化、黃銅礦化、方鉛礦化:為礦區(qū)的成礦蝕變,常相伴出現(xiàn),但強(qiáng)弱不同,分布范圍不同。閃鋅礦化在含礦構(gòu)造破碎帶中普遍出現(xiàn),蝕變最強(qiáng)。黃銅礦化在礦體中與閃鋅礦化條帶狀相伴共生產(chǎn)出,但不局限于鋅礦體內(nèi),在礦體外圍亦有星點(diǎn)狀、團(tuán)包黃銅礦與石英共生產(chǎn)出,分布范圍較閃鋅礦化大,但強(qiáng)度弱,未形成獨(dú)立的銅礦體。方鉛礦化呈星點(diǎn)狀分布閃鋅礦集合體中伴生產(chǎn)出,強(qiáng)度弱,分布范圍極為狹小。
老鷹箐鉛鋅礦區(qū)內(nèi)共圈定鋅礦體4條,編號(hào)V1-1、V1-2、V2、V3。除4條礦體外,礦區(qū)還發(fā)現(xiàn)鋅礦點(diǎn)13處。礦體均產(chǎn)于區(qū)內(nèi)五星背斜核部北西向和北東向斷層破碎帶中,礦體均為斷層控礦,賦礦地層為中元古界昆陽(yáng)群黃草嶺組(Pt2h2)。目前礦區(qū)發(fā)現(xiàn)的4條礦體尚未完全控制,沿走向、傾向均未完全圈閉。
V1礦體:分布在礦區(qū)北部的老鷹箐礦段,呈北西-南東向賦存F2斷裂破碎帶中;礦體產(chǎn)狀與F2壓扭性斷裂產(chǎn)狀基本一致,同步變化,礦體傾向40°~80°,傾角70°~90°,局部位置有反傾現(xiàn)象,平均產(chǎn)狀60°∠80°,屬陡傾斜礦體。單工程礦體鋅品位0.77ω%~19.87ω%,Zn平均品位4.54ω%。品位變化系數(shù)74.93%,礦體內(nèi)部結(jié)構(gòu)為單一礦體,礦體形態(tài)呈不規(guī)則脈狀,斷裂拉張部位礦體膨大,礦體基本連續(xù),有兩處尖滅再現(xiàn)(圖2),礦體尖滅多出現(xiàn)在壓扭變形部位,局部具分枝復(fù)合現(xiàn)象,內(nèi)部有夾石厚2.6m,含鋅0.65ω%。單工程礦體厚度0.74m~12.30m,平均2.74m,厚度變化系數(shù)70.05%,屬厚度變化較穩(wěn)定,礦體形態(tài)中等的礦體。礦體局部有傾向南的東向小斷層切錯(cuò),但錯(cuò)距較小,一般0.5m~2m ,最大約5m,控制總長(zhǎng)度604m,控制傾向最大延深(垂高)254m。
圖2 礦區(qū)0-0′勘探線剖面圖Fig 2.Section of Exploration Line 0-0′ in Orefield
V2礦體:分布在礦區(qū)南西部的老龍?zhí)锏V段,呈近南北向賦存F3斷裂破碎帶中;礦體產(chǎn)狀與F3斷裂產(chǎn)狀基本一致,同步變化,總體傾向80°~110°,傾角76°~85°,平均產(chǎn)狀100°∠80°屬陡傾斜礦體。斷面近直立,局部受小斷層影響向西反傾,在剖面呈“S”形延伸。礦體形態(tài)呈不規(guī)則脈狀,局部膨大,礦體礦化較連續(xù);單工程礦體厚度0.80m~6.10m,平均厚2.60m。Zn品位變化系數(shù)48.42%,屬礦化連續(xù),有用組分分布均勻的礦體。地表由于氧化、淋濾作用礦化不十分連續(xù),淺部氧化帶有礦質(zhì)淋失貧化現(xiàn)象,淋濾帶有富集現(xiàn)象;控制總長(zhǎng)度504m,傾向控制間距19m~86m??刂谱罡邩?biāo)高2341m,最低標(biāo)高2078m,控制傾向最大延深(垂高)263m。
礦區(qū)只有一種礦石類型為構(gòu)造角礫巖型鋅礦石,經(jīng)鏡下觀察、X-射線粉晶衍射分析、人工重砂分析和化學(xué)多元素分析等,發(fā)現(xiàn)礦石中共有4類13種礦物存在。其中,主要碳酸鹽類,占總礦物含量的44%,其次為氧化物和硅酸鹽類,分別占25%和23%左右,其它礦物少量。礦石中金屬礦物主要閃鋅礦,次為方鉛礦、黃銅礦,極少量黃鐵礦、褐鐵礦,在地表混合帶還見有少量異極礦、菱鋅礦、孔雀石等;脈石礦物主要有方解石、石英,其次為云母、白云石、綠泥石及少量長(zhǎng)石。
2.3.1 礦石結(jié)構(gòu)
根據(jù)礦物形態(tài)、粒度及相互關(guān)系,礦石具以下結(jié)構(gòu):
(1)充填交代結(jié)構(gòu):閃鋅礦、黃銅礦、方鉛礦、黃鐵礦呈不規(guī)則狀連晶分布于碎裂板巖裂隙中,為熱液交代蝕變作用之產(chǎn)物。
(2)包含結(jié)構(gòu):礦石中偶見的結(jié)構(gòu),閃鋅礦的局部可見方鉛礦的滴狀包裹體,偶爾還可見石英的包裹體,閃鋅礦中包含黃銅礦構(gòu)成礦石的包含結(jié)構(gòu)。
(3)自形、半自形、它形粒狀結(jié)構(gòu):礦石中閃鋅礦、方鉛礦、黃鐵礦主要呈自形粒狀,白云石、方解石、閃鋅礦等多呈半自形、它形粒狀,構(gòu)成礦石的此種結(jié)構(gòu)。肉眼可見以半自形-它形粒狀集合體或星點(diǎn)狀分布,粒徑0.01mm~1mm,最大可達(dá)2cm~3cm的不規(guī)則集合體。
2.3.2 礦石構(gòu)造
礦石構(gòu)造以角礫狀構(gòu)造為主,其次可見到細(xì)粒狀—星點(diǎn)狀、浸染狀、細(xì)脈-網(wǎng)脈狀、塊狀構(gòu)造、條帶狀構(gòu)造。
(1)角礫狀構(gòu)造:板巖、粉砂巖、石英碎(團(tuán))塊角礫,呈棱角至次棱角狀,礫徑1mm~50mm不等,被閃鋅礦細(xì)脈、含團(tuán)塊狀、星點(diǎn)狀閃鋅礦的巖粉、炭泥質(zhì)物膠結(jié)。
(2)似角礫狀構(gòu)造:碎塊狀的板巖中普遍可見結(jié)晶較大的閃鋅礦晶體,粒度從數(shù)毫米至數(shù)十毫米,構(gòu)成礦石的似角礫狀構(gòu)造。
(3)細(xì)粒狀-星點(diǎn)狀構(gòu)造:細(xì)粒閃鋅礦呈稀疏浸染狀星散分布于礦石中。
(4)塊狀構(gòu)造:閃鋅礦、方鉛礦、黃銅礦等金屬礦物在礦石中含量占80%以上者,構(gòu)成塊狀構(gòu)造。
(5)脈狀構(gòu)造:閃鋅礦細(xì)脈,含閃鋅礦的石英、方解石細(xì)脈于構(gòu)造角礫巖中呈脈狀分布。
(6)條帶狀構(gòu)造:閃鋅礦脈與黃銅礦呈相間的條帶狀分布。
據(jù)多元素化學(xué)分析結(jié)果,Zn為礦石的有用組分,SiO2、CaO為礦石的主要組分,次要組分有Al2O3、MgO、TFe、S、K2O等。
據(jù)礦區(qū)原礦光譜半定量分析,礦石主要化學(xué)成分為Si(15%~25%)、Al(4%~6%)、Fe(4%)、Ca(1%~3%)、Mg(1%),有用組分以Zn為主(>3%),有益伴生組分有Pb、Cu、Cd、Ga、Ge等,部分樣品已達(dá)綜合評(píng)價(jià)參考指標(biāo),有害組分As、Sb、P、Hg含量極低,未達(dá)檢出限。
礦區(qū)礦體是產(chǎn)于板巖、輝綠巖中的近南北向、北西-南東向斷裂帶中,礦體形態(tài)為脈狀、復(fù)脈狀、扁豆?fàn)?、透鏡體狀。常見金屬礦物主要為閃鋅礦,次為方鉛礦、黃銅礦、黃鐵礦等。礦石結(jié)構(gòu)具有充填交代結(jié)構(gòu)、包含結(jié)構(gòu);礦石構(gòu)造以角礫、似角礫狀、脈狀構(gòu)造,反映出斷裂控礦作用明顯。類比礦產(chǎn)地質(zhì)勘查規(guī)范DZ/T0214-2020銅、鉛、鋅、銀、鎳、鉬礦主要工業(yè)類型,礦床工業(yè)類型為各種圍巖中的充填交代脈狀鉛鋅礦床。
本區(qū)礦床處于揚(yáng)子準(zhǔn)地臺(tái)西緣滇東臺(tái)褶帶會(huì)澤臺(tái)褶束中部西側(cè),小江深大斷裂東側(cè),賦礦地層為中元古代昆陽(yáng)群黃草嶺組(Pt2h),屬地臺(tái)基底褶皺系的地槽型沉積,其巖性主要為淺變質(zhì)巖類的板巖。礦床明顯受斷裂構(gòu)造控制,成礦流體在上升運(yùn)移中,在構(gòu)造有利部位富集,形成脈狀、透鏡狀鋅礦體。因此,初步認(rèn)為本礦床成因類型為低溫?zé)嵋撼涮钚兔}狀鋅礦床。
根據(jù)礦區(qū)地質(zhì)特征,總結(jié)如下幾點(diǎn)找礦標(biāo)志
(1)地層巖性標(biāo)志:昆陽(yáng)群黃草嶺組(Pt2h)是鋅礦體的賦存層位,是區(qū)內(nèi)間接的找礦標(biāo)志;
(2)構(gòu)造標(biāo)志:構(gòu)造破碎帶和裂隙發(fā)育部位,是尋找鋅礦體的重要地段。斷裂是成礦熱液活動(dòng)運(yùn)移的通道,是賦礦的場(chǎng)所。現(xiàn)有資料表明,北西向及近南北向壓扭性斷裂帶控制著礦體或礦化帶的分布,也是容礦場(chǎng)所,是區(qū)內(nèi)尋找該類型鋅礦的構(gòu)造標(biāo)志。
(3)蝕變標(biāo)志:蝕變是礦區(qū)最有效的直接標(biāo)志之一,凡是有鋅礦化或含量較高的地段,巖石均具有不同程度的蝕變。硅化、碳酸鹽化蝕變部位硅化石英脈強(qiáng)烈發(fā)育,往往存在較強(qiáng)的鋅礦化現(xiàn)象。蝕變往往沿構(gòu)造呈條帶狀分布,礦體均賦存于蝕變帶中,區(qū)內(nèi)硅化、碳酸鹽化蝕變應(yīng)予重視。
(4)地球化學(xué)(化探)標(biāo)志:礦區(qū)具有水系重砂鉛異常,在區(qū)域找礦中應(yīng)注意這類綜合異常的查證。
(5)前人采礦遺跡標(biāo)志:礦區(qū)存在不少前人采礦老硐及采礦遺跡,盡管老硐大部分已經(jīng)垮塌,但是仍然是明顯的找礦標(biāo)志。
礦區(qū)所處的小江斷裂是區(qū)域重要的導(dǎo)礦構(gòu)造,其派生的次級(jí)斷裂,次級(jí)斷裂兩側(cè)發(fā)育的構(gòu)造裂隙、破碎帶提供了良好的儲(chǔ)礦空間。礦區(qū)發(fā)現(xiàn)礦體走傾向均未完全圈邊,主礦體傾向延伸僅控制了100m~300m,次要礦體還無(wú)深部工程控制,主礦體外圍還有較鋅礦(化)點(diǎn)只有少量淺部工程揭露,未深入勘查。主、次要礦體以及外圍礦化點(diǎn)深部均還有較大找礦空間,礦體可能成群、成帶分布,如進(jìn)一步工作,勘查區(qū)遠(yuǎn)景礦床規(guī)模均可達(dá)中型。找礦方向是以現(xiàn)已發(fā)現(xiàn)的4條的礦體,開展中深部找礦,控制礦體的傾向延伸邊界,走向方向部分地段也還有潛力可挖,外圍破碎帶的礦化點(diǎn)亦值得開展相關(guān)勘探。