貴州碧江廣龍坡鉛鋅礦控礦因素及礦化富集規律

侯江萍, 張克學, 張昌成, 蘇翠蘭

(貴州省有色金屬和核工業地質勘查局一總隊,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之一。前人對廣龍坡鉛鋅礦礦床地質特征、成礦物質來源、成礦規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上,總結礦床地質特征,分析探討構造、地層巖性、巖相等對廣龍坡鉛鋅礦礦化富集規律的控制影響,以期為該區成礦帶上同類型鉛鋅礦找礦預測提供參考和借鑒。

1 成礦地質背景

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

貴州東部,寒武紀都勻階晚期(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、灰巖組成,常見鮞粒、粉-砂屑、層紋、斜層理、鳥眼、疊層石等構造。

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,沿臺地邊緣相斷續分布,主要由藻黏結灰巖、藻屑灰巖和砂屑灰巖組成。鮞粒-砂屑灘相灰巖主要由亮晶鮞粒、砂屑白云巖,砂礫屑、鮞?；規r和亮晶藻屑灰巖組成。

臺地前緣斜坡相:原地沉積的有碳質黏土巖、硅質巖、黏土巖、泥晶灰巖、鈣質黏土巖等,普遍發育水平層理。另外有滑塌構造,如包卷層理、同生角礫等發育的滑塌沉積構造(圖2)。

清虛洞組鉛鋅礦的礦化富集,與巖相有關,特別是與藻丘相的分布關系密切。

2 礦床地質特征

2.1 地層

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

圖1 區域地質圖(據文獻[12]修編)

清虛洞組第三段(∈1q3):淺灰色-灰色厚層細晶白云巖、層紋狀細晶白云巖、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灰巖。厚9.90～30.74 m。見海綿狀晶洞構造,多為亮晶方解石所充填, 內含藻屑及砂屑。白云質呈紋層狀分布。

第二分層(∈1q2-2):厚41.36～19.54 m,為該區鉛鋅礦的賦礦層位。巖性為淺灰色厚層—巨厚層狀藻泥晶灰巖,時見砂屑、藻屑灰巖。具質純性脆、空隙較發育等特征。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巖中,構成鉛鋅礦(化)體[14]。

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

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

寒武系下統杷榔組(∈1p):為灰色、灰綠色、黃灰色條紋狀黏土質頁巖,含粉砂質頁巖,頂部為鈣質、白云質頁巖,夾黏土質、粉砂質泥晶灰巖透鏡體或薄層,局部夾砂質灰巖。

圖3 廣龍坡鉛鋅礦區地質圖

2.2 構造

礦區位于NNE向的卜口場向斜西翼,次級褶皺發育。次級褶皺均為平緩短軸褶皺。產狀平緩,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。

礦區中部,有近EW向的斷層F1通過,橫貫整個礦區,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,局部充填方解石,為正斷層。該礦體穿過礦體南部,對礦體沒有產生影響。

2.3 礦體特征

礦區探明一個礦體,呈似層狀,與地層整合產出。賦存于清虛洞組第二段第二分層,主要賦礦巖性為藻灰巖。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

區內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、半自形結構,他形結構較少見。

方鉛礦:粒徑一般1～4 mm,以自形立方體晶體為主。

礦石結構:除前面介紹的自形、半自形、他形結構之外圖,還有包含結構:早期結晶的黃鐵礦、閃鋅礦等被晚期的閃鋅礦、方鉛礦所包含;交代殘余結構: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。

構造:礦石構造主要有主要有浸染狀構造、細脈浸染狀構造、花斑狀構造等[14]。

a、浸染狀構造

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巖的亮晶方解石之中是常見的構造(圖5a)。

b、花斑狀構造

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

c、細脈狀浸染狀構造

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造裂隙充填[14](圖5c)。

2.5 圍巖蝕變

區內鉛鋅礦圍巖蝕變以中低溫熱液礦床常發育的相似,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律

3.1 構造控礦規律

(1)區帶上,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,斷裂兩側重力異常特征有較大差異。該斷裂帶也長期控制著兩側的沉積演化。自下江群沉積之后,兩側的沉積特點明顯不同。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、汞礦產出,南段寨—三都一帶有鉛鋅、汞、銻等熱液礦產產出[15]。

(2)礦床尺度上,構造控礦主要體現在含礦層頂面褶皺對礦化的控制,礦區主要發育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,總體呈NNE向,NW向背斜發育附近礦體變寬(圖6)。

3.2 地層、巖性控礦規律

(1)寒武系清虛洞組第二段有礦化現象,層控特點明顯,礦體產出層位穩定,離開此層位,無礦化現象。

另外一個表現就是含礦層的厚度大,對礦化有利(圖7)。礦區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 礦石構造巖心照片

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

3.3 巖相控礦規律

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域吻合。根據《貴州巖相古地理圖集》發現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向狹長帶狀斷續分布。鮞粒-砂屑灘始于龍王廟晚期,中寒武世發育至頂峰,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系。

圖6 頂板等高線

4 結論

(1)礦床賦存于寒武系第二統清虛洞組中,礦體呈似層狀與地層整合產出。

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

(3)礦床嚴格受層位控制,產于碳酸鹽巖中,含礦頂面褶皺對礦化控制有利,礦區內寬緩的短軸背斜是賦礦有利構造;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巖,較純的灰巖對成礦有利。臺地邊緣相帶控制著鉛鋅礦帶的分布。

圖7 厚度等值線