貴州碧江廣龍坡鉛鋅礦控礦因素及礦化富集規(guī)律

侯江萍, 張克學(xué), 張昌成, 蘇翠蘭

(貴州省有色金屬和核工業(yè)地質(zhì)勘查局一總隊,貴州 貴陽 551400)

0 引言

廣龍坡鉛鋅礦位于NNE向的湘黔鉛鋅礦成礦帶南段,是貴州重要鉛鋅礦成礦區(qū)之一。前人對廣龍坡鉛鋅礦礦床地質(zhì)特征、成礦物質(zhì)來源、成礦規(guī)律等方面的研究已取得一些成果[1-12]。本文在綜合前人的研究基礎(chǔ)上,總結(jié)礦床地質(zhì)特征,分析探討構(gòu)造、地層巖性、巖相等對廣龍坡鉛鋅礦礦化富集規(guī)律的控制影響,以期為該區(qū)成礦帶上同類型鉛鋅礦找礦預(yù)測提供參考和借鑒。

1 成礦地質(zhì)背景

廣龍坡鉛鋅礦構(gòu)造位置屬于江南復(fù)合造山帶之銅仁復(fù)式褶皺變形區(qū)。主構(gòu)造線方向?yàn)镹NE向,以NNE向的長軸褶皺和穹盆構(gòu)造相間發(fā)育[13]。 NEE向的斷裂構(gòu)造發(fā)育,規(guī)模較大,近EW向斷裂分布普遍,但規(guī)模較小(圖1)。

貴州東部,寒武紀(jì)都勻階晚期(清虛洞組沉積期),自西而東,呈NNE向,分別為臺地相、臺地邊緣相和臺地前緣斜坡相的分布。

臺地相:主要由白云巖、灰?guī)r組成,常見鮞粒、粉-砂屑、層紋、斜層理、鳥眼、疊層石等構(gòu)造。

臺地邊緣相:主要由藻丘和鮞粒-砂屑灘組成。藻丘多呈NE向的長軸狀,沿臺地邊緣相斷續(xù)分布,主要由藻黏結(jié)灰?guī)r、藻屑灰?guī)r和砂屑灰?guī)r組成。鮞粒-砂屑灘相灰?guī)r主要由亮晶鮞粒、砂屑白云巖,砂礫屑、鮞?；?guī)r和亮晶藻屑灰?guī)r組成。

臺地前緣斜坡相:原地沉積的有碳質(zhì)黏土巖、硅質(zhì)巖、黏土巖、泥晶灰?guī)r、鈣質(zhì)黏土巖等,普遍發(fā)育水平層理。另外有滑塌構(gòu)造,如包卷層理、同生角礫等發(fā)育的滑塌沉積構(gòu)造(圖2)。

清虛洞組鉛鋅礦的礦化富集,與巖相有關(guān),特別是與藻丘相的分布關(guān)系密切。

2 礦床地質(zhì)特征

2.1 地層

礦區(qū)出露地層主要為寒武系下統(tǒng)杷榔組(∈1p)、清虛洞組(∈1q)(圖3)。寒武系下統(tǒng)清虛洞組(∈1q)分為3段[3],其中第二段又分為3個分層,第二分層為該區(qū)鉛鋅礦的賦礦層位。

圖1 區(qū)域地質(zhì)圖(據(jù)文獻(xiàn)[12]修編)

清虛洞組第三段(∈1q3):淺灰色-灰色厚層細(xì)晶白云巖、層紋狀細(xì)晶白云巖、藻泥晶白云巖[14]。

清虛洞組第二段(∈1q2):

第三分層(∈1q2-3):灰色厚層層紋狀白云質(zhì)灰?guī)r。厚9.90～30.74 m。見海綿狀晶洞構(gòu)造,多為亮晶方解石所充填, 內(nèi)含藻屑及砂屑。白云質(zhì)呈紋層狀分布。

第二分層(∈1q2-2):厚41.36～19.54 m,為該區(qū)鉛鋅礦的賦礦層位。巖性為淺灰色厚層—巨厚層狀藻泥晶灰?guī)r,時見砂屑、藻屑灰?guī)r。具質(zhì)純性脆、空隙較發(fā)育等特征。富含藻類化石,另見三葉蟲碎片。見較多斑塊狀及斑點(diǎn)狀成巖作用時形成的原生方解石[4]。

圖2 巖相分布圖

閃鋅礦及部分鉛鋅礦賦存在該層的藻泥晶灰?guī)r中,構(gòu)成鉛鋅礦(化)體[14]。

第一分層(∈1q2-1):層厚55～75 m?；疑駥颖詈ね临|(zhì)灰?guī)r。層理不清,時見砂屑白云化灰?guī)r,亮晶粒屑灰?guī)r。局部夾含白云質(zhì)泥質(zhì)條帶薄層泥晶灰?guī)r和藻泥晶灰?guī)r透鏡體。

清虛洞組第一段(∈1q1):灰、深灰色薄層條帶狀含黏土質(zhì)泥晶灰?guī)r,條帶寬0.5～2 mm不等。頂部為含黏土質(zhì)、白云質(zhì)細(xì)晶灰?guī)r。

寒武系下統(tǒng)杷榔組(∈1p):為灰色、灰綠色、黃灰色條紋狀黏土質(zhì)頁巖,含粉砂質(zhì)頁巖,頂部為鈣質(zhì)、白云質(zhì)頁巖,夾黏土質(zhì)、粉砂質(zhì)泥晶灰?guī)r透鏡體或薄層,局部夾砂質(zhì)灰?guī)r。

圖3 廣龍坡鉛鋅礦區(qū)地質(zhì)圖

2.2 構(gòu)造

礦區(qū)位于NNE向的卜口場向斜西翼,次級褶皺發(fā)育。次級褶皺均為平緩短軸褶皺。產(chǎn)狀平緩,傾角多在4°～8°之間。主體為一NWW向的背斜,中部0號勘探線附近,被一NWW向的背斜所干撓。

礦區(qū)中部,有近EW向的斷層F1通過,橫貫整個礦區(qū),長度約3 000 m,傾向180°,傾角85°。破碎帶約10 m,由大小不一的角礫組成,巖粉膠結(jié),局部充填方解石,為正斷層。該礦體穿過礦體南部,對礦體沒有產(chǎn)生影響。

2.3 礦體特征

礦區(qū)探明一個礦體,呈似層狀,與地層整合產(chǎn)出。賦存于清虛洞組第二段第二分層,主要賦礦巖性為藻灰?guī)r。礦體為隱伏礦體,地表無出露。如圖4所示。礦體長1 220 m,寬100～620 m,平面形態(tài)似一上窄下寬的葫蘆形。礦體厚0.90～14.78 m,礦體平均厚2.93 m。礦體以鋅為主,w(Zn)0.66%～4.86%,平均值為1.62%[5],鉛w(Pb)0.3%～4.94%,另外伴生銀w(Ag)(7.11～19.01)×10-6,可以綜合利用。

圖4 7號勘探線剖面圖[14]

2.4 礦石特征

區(qū)內(nèi)鉛鋅礦的礦石礦物組成較簡單,主要有用礦物為閃鋅礦和方鉛礦,還含有少量的黃鐵礦。脈石礦物主要有方解石、白云石,少量黏土礦物等,螢石和瀝青較少見。

閃鋅礦:粒徑0.02～1.5 mm,呈自形、半自形結(jié)構(gòu),他形結(jié)構(gòu)較少見。

方鉛礦:粒徑一般1～4 mm,以自形立方體晶體為主。

礦石結(jié)構(gòu):除前面介紹的自形、半自形、他形結(jié)構(gòu)之外圖,還有包含結(jié)構(gòu):早期結(jié)晶的黃鐵礦、閃鋅礦等被晚期的閃鋅礦、方鉛礦所包含;交代殘余結(jié)構(gòu):早期的黃鐵礦被后期的閃鋅礦交代,留下黃鐵礦殘余晶體,或者是方鉛礦交代閃鋅礦殘余。

構(gòu)造:礦石構(gòu)造主要有主要有浸染狀構(gòu)造、細(xì)脈浸染狀構(gòu)造、花斑狀構(gòu)造等[14]。

a、浸染狀構(gòu)造

半自形、自形及他形晶粒的閃鋅礦晶體大致均勻的分布于藻灰?guī)r的亮晶方解石之中是常見的構(gòu)造(圖5a)。

b、花斑狀構(gòu)造

閃鋅礦、方鉛礦集合體呈斑紋、斑點(diǎn)狀分布在海綿組構(gòu)內(nèi)及其邊緣,形成花斑狀構(gòu)造,亦稱鑲邊團(tuán)塊狀構(gòu)造,該構(gòu)造亦為礦床中常見的礦石構(gòu)造(圖5b)。

c、細(xì)脈狀浸染狀構(gòu)造

他形、半自形及自形的閃鋅礦及方鉛礦集合體沿密集或稀疏的構(gòu)造裂隙充填[14](圖5c)。

2.5 圍巖蝕變

區(qū)內(nèi)鉛鋅礦圍巖蝕變以中低溫?zé)嵋旱V床常發(fā)育的相似,主要有礦體中方解石化、白云石化、褪色化、黃鐵礦化等較普遍,少量的重晶石化、螢石化和瀝青化[5]。

3 控礦因素及礦化富集規(guī)律

3.1 構(gòu)造控礦規(guī)律

(1)區(qū)帶上,湘黔鉛鋅礦帶受控于NE向的玉屏—施洞—三都深大斷裂。該斷裂為一條長期活動的隱伏巖石圈斷裂,斷裂兩側(cè)重力異常特征有較大差異。該斷裂帶也長期控制著兩側(cè)的沉積演化。自下江群沉積之后,兩側(cè)的沉積特點(diǎn)明顯不同。該斷裂帶也是一個熱液活動較為集中的地帶,北段花垣—玉屏一帶有鉛鋅、汞礦產(chǎn)出,南段寨—三都一帶有鉛鋅、汞、銻等熱液礦產(chǎn)產(chǎn)出[15]。

(2)礦床尺度上,構(gòu)造控礦主要體現(xiàn)在含礦層頂面褶皺對礦化的控制,礦區(qū)主要發(fā)育NE向的背斜并被NW向的背斜所干撓。這些褶皺由于脊線起伏較大?？傮w上,為一NNE向的背斜,并被一NWW向的背斜呈“┝”字形斜接。礦體的分布與之對應(yīng),總體呈NNE向,NW向背斜發(fā)育附近礦體變寬(圖6)。

3.2 地層、巖性控礦規(guī)律

(1)寒武系清虛洞組第二段有礦化現(xiàn)象,層控特點(diǎn)明顯,礦體產(chǎn)出層位穩(wěn)定,離開此層位,無礦化現(xiàn)象。

另外一個表現(xiàn)就是含礦層的厚度大,對礦化有利(圖7)。礦區(qū)礦體主要賦存于清虛洞組第二段的第二分層,鉆孔揭露的厚度為41.36～119.54 m。其中,見礦鉆孔均在50 m以上,但品位較高、厚度較大的鉆孔基本上分布在65～90 m這一厚度區(qū)間,不足65 m和超過90 m的鉆孔,品位較低,厚度較薄。

圖5 礦石構(gòu)造巖心照片

(2)有利礦化巖性是藻灰?guī)r,根據(jù)本次工作在廣龍坡和楊曉飛等[16]在湖南花垣的研究,證實(shí)較純的灰?guī)r(白云質(zhì)含量低)對礦化有利。廣龍坡賦礦圍巖藻灰?guī)r以方解石為主,普遍含白云石,多在10%～30%之間,少數(shù)達(dá)40%以上。而礦石中的白云石含量均小于4%,這一點(diǎn)與花垣鉛鋅礦吻合。

3.3 巖相控礦規(guī)律

廣龍坡鉛鋅礦大的相帶控制著湘黔鉛鋅礦帶的分布,黔東龍王廟期(清虛洞沉積期)巖相分區(qū)圖(圖2),自西至東,分別為開闊或局限臺地相、臺地邊緣相(礁)、臺地邊緣斜坡相、廣海陸棚相[17]。 從圖中可以看出,湘黔鉛鋅礦帶的分布,與臺地邊緣相的分布區(qū)域吻合。根據(jù)《貴州巖相古地理圖集》發(fā)現(xiàn)局限臺地相廣泛見于早寒武世龍王廟期及中晚寒武世,有藻丘與鮞粒-砂屑灘兩類。藻丘見于龍王廟期,沿松桃、嗅腦、銅仁三寶、三穗、粑粑寨、都勻等地,呈NE-SW向狹長帶狀斷續(xù)分布。鮞粒-砂屑灘始于龍王廟晚期,中寒武世發(fā)育至頂峰,晚寒武世逐漸衰退,以松桃高落塘、銅仁黃家院、都勻牛場等地發(fā)育最佳。因此,廣龍坡鉛鋅礦形成與早期寒武世巖相古地理有著十分密切的聯(lián)系。

圖6 頂板等高線

4 結(jié)論

(1)礦床賦存于寒武系第二統(tǒng)清虛洞組中,礦體呈似層狀與地層整合產(chǎn)出。

(2)礦床的控礦因素包括構(gòu)造、地層、巖性及巖相,對礦化富集規(guī)律有明顯的控制作用。

(3)礦床嚴(yán)格受層位控制,產(chǎn)于碳酸鹽巖中,含礦頂面褶皺對礦化控制有利,礦區(qū)內(nèi)寬緩的短軸背斜是賦礦有利構(gòu)造;含礦層總厚度越大,對成礦越有利,有利巖性為淺灰色厚層藻凝塊灰?guī)r,較純的灰?guī)r對成礦有利。臺地邊緣相帶控制著鉛鋅礦帶的分布。

圖7 厚度等值線