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摘要:本文主要概述了某铅锌矿床属构造、地层岩性复合控矿,矿石按其自然类型可分为氧化矿和硫化矿两种,矿石矿物以白铅矿、铅钒、菱锌矿、异极矿、水锌矿、褐铁矿、针铁矿及粘土矿物为主,并总结了该矿床的找矿标志。
关键词:铅锌矿;地质特征;找矿标志
Abstract: this paper mainly summarizes some pb-zn deposit of structures, lithological composite ore-controlling, ore according to the natural types can be divided into oxide minerals and sulfide ore two kinds, ore mineral with white lead, lead vanadium, diamond, zinc mine, mine, water extremely different zinc mine, iron ore, limonite and needle and clay mineral is given priority to, and sums up of the ore prospecting marks.
Keywords: lead-zinc mine; Geological characteristics; Prospecting marks
中图分类号：O741+.2文献标识码：A 文章编号：
1矿床特征
矿区内的地层分布以泥盆系、二叠系最为广泛分布,石炭系地层仅在南部边缘出露。矿床主要产出于二叠系茅口-栖霞组、泥盆系融县组、独山组鸡窝寨段中。中二叠统茅口-栖霞组为灰色厚层致密块状灰岩、含骨屑隐藻灰岩、泥晶藻凝块灰岩、燧石结核灰岩及白云质灰岩为铅锌矿含矿层位之一,厚50～127m。上泥盆统融县组主要岩性为灰、浅灰色中厚层致密块状灰岩,白云质条带灰岩夹白云岩、页岩,为铅锌矿含矿层位之一,厚72.5m。独山组鸡窝寨段为浅灰、灰色厚层及中厚层细-中晶白云岩,中部夹细粒白云质砂岩及灰黄色泥岩,亦为铅锌矿含矿层位,厚80～141m。
区内构造以断裂为主,褶皱次之,一系列NW向断裂、褶皱所组成的丫都-蟒硐断裂带,是著名的丫都-蟒硐-紫云深大断裂的盖层构造之一,具多期活动特点,据区调资料属中生代前形成的古断裂,可能形成于加里东期,从而控制着区域构造的格局,并控制着古生代以来各时代的岩相古地理环境,是地台内隆起区与沉降区的分界,即大地构造单元的边缘部位。
区域内岩浆活动不发育,主要为早二叠世晚期至晚二叠世早期基性岩浆喷溢形成的峨眉山玄武岩。
2矿体地质特征
2.1矿体特征
某铅锌矿赋存于丫都-蟒硐断裂破碎带(F1)及下盘栖霞组灰岩中,在矿区F1断裂走向为285°～290°,倾向SW,倾角50°～70°,其上盘地层为中泥盆统邦寨组砂岩和砂质页岩,独山组白云岩、白云质灰岩夹砂岩和上泥盆统融县组灰岩,下盘为中二叠统栖霞组灰岩。矿区共发现10个铅锌矿体。矿体产出形态有陡脉状和缓倾斜似層状两种类型。其中I号、II号、IX号矿体最具代表性现分别描述如下:
I号矿体:产于F1破碎带中,矿体呈陡倾斜透镜状,长60m,倾向延深100m,平均厚度7.11m,为黄褐色、紫色、灰白色土状氧化矿,其中仍残留有方铅锌团块。矿石中w(Pb)为0.5%～35%,平均为23.93%,w(Zn)为0.5%～5.56%,平均为1.10%;w(Ag)为76.2×10-6～161.7×10-6,平均为121.7×10-6。
II号矿体:产于F1及其下盘层间破碎带中,呈树枝状,走向长80m,倾向宽60～100m,平均厚度8.87m,为角砾状、块状硫化矿,含较多的黄铁矿。w(Pb)为3.33%～25.36%,平均3.84%,w(Zn)为12.27%～59.80%,平均12.82%,以富Zn为特征。矿体中w(Pb)平均为12.19%,w(Zn)平均为7.14%,w(Ag)平均为61.7×10-6。
IX号矿体:位于矿区西部蟒洞地段,产于F2断层下盘(紧靠断层)融县组白云岩中,受次级断层控制,透镜状产出,2002年编录的老硐LDm1和2005年施工的钻孔ZK11-1沿倾向控制宽30m,矿体平均厚度3.28m,w(Pb)平均为4.14%,w(Zn)平均为12.11%。其中ZK11-1见矿深度22.33～26.13m(标高2183.07～2179.27m),矿体厚度3.10m,w(Pb)平均为1.01%,w(Zn)为3.43%,为角砾状碎裂结构硫化矿石;LDm1见矿厚度3.00m,(另见采空区最大厚度7m),见矿标高2194m,w(Pb)平均为7.38%,w(Zn)平均为21.08%,为块状碎裂结构硫化矿石;矿石中w(Pb)为0.11%～8.01%,平均4.14%,w(Zn)为0.33%～22.28%,平均12.10%,为灰色块状、碎裂状硫化矿。据了解,该矿体亦已采掘殆尽,共采出6%以上的商品矿石15000余吨。
P1q-下二叠流栖霞组D3C-上泥盆流融县组D2d-中泥盆流独山组D2b-中泥盆流帮寨组D2l-中泥盆流龙洞水组1-白云岩2-石灰岩3-地层产状4-实测及推测地质界线5-递断层编号及产状6-断层破碎带7-铅锌矿体及编号8-老硐及编号9-工程号矿体水平厚度(m)Pb(%)-Zn(%)-Ag(×10-6)
2.2矿石组分及结构构造
矿石有氧化矿和硫化矿两种:氧化矿以粒状、胶结结构为主,偶见纤维结构。矿石常见土状、皮壳状、葡萄状构造。主要有用成分以含Pb为主,w(Pb)为0.5%～35%,平均23.93%,w(Zn)为0.5%～5.56%,平均1.10%。伴生有用组分有Ag、Ga、Ge、Cd等。
矿石矿物以白铅矿、铅钒、菱锌矿、异极矿、水锌矿、褐铁矿、针铁矿及粘土矿物为主,偶见黄钾铁矾、孔雀石。矿石中局部残留有方铅矿、黄铁矿及黄铜矿。脉石矿物有方解石、白云石、石英及少许重晶石等。
2.3矿石类型与成矿阶段
据矿石组分不同矿石类型可分为以下三种:
(1)以黄铁矿为主的黄铁矿-闪锌矿、方铅矿型(黄铁矿型),矿石中w(Pb Zn)一般在10%～20%,黄铁矿含量在50%以上。这类型在矿石量中所占比重最大(约占一半以上)。
(2)以铅锌矿为主的铅锌矿-黄铁矿型(密集铅锌矿型),矿石中w(Pb Zn)一般在20%以上。该类型构成小而薄的富矿脉,或在黄铁矿型矿石中局部富集。
(3)以白云石为主的白云石-黄铁矿、铅锌矿型(白云石型),矿石中w(Pb Zn)含量一般在10%以下,矿石与围岩界线不大明显,矿石矿物呈浸染状、星点状或细脉状不均匀分布于岩石中,主要靠取样分析成果确定矿体边界。
矿区矿石的自然类型主要有氧化矿和硫化矿两种:
(1)氧化矿,呈黄色、黄褐色、杂色土状、半土状-块状,矿石矿物主要为菱锌矿、红锌矿、水锌矿、白铅矿、铅钒等,脉石矿物主要为褐铁矿及粘土矿物。该类矿石分布在F1断层浅部、F1下盘栖霞组地层浅部。
(2)硫化矿,呈灰色、灰黑色致密块状、角砾状,矿石矿物主要为闪锌矿和方铅矿,脉石矿物有白云石、方解石、黄铁矿等。该类型矿石分布在F1断层深部及F1上盘泥盆系地层中,是矿区主要的矿石自然类型,占矿区矿石量的80%以上。
根据矿石结构、构造及矿物的穿插、交代关系,主要矿物的生成顺序为:粗晶白云岩、白云质灰岩→黄铁矿(第一世代)→闪锌矿(第一世代)→黄铁矿(第二世代)→闪锌矿(第二世代)→方铅矿→铅矾→石英。
2.4围岩蚀变
矿区围岩蚀变主要有白云石化、黄铁矿化、褐铁矿化、硅化、铁锰质白云石化以及方解石化。
白云石化:分布于矿体上、下盘,褐铁矿铁帽的外侧,方解石晶洞发育处,表现为白云石具重结晶和褪色现象,晶粒粗大,白云石化与矿体走向延伸方向一致,或沿断裂分布,在F1断层和铅锌矿顶底板围岩蚀变甚为明显,与成矿时空关系密切,是本区铅锌矿的找矿标志之一。
黄铁矿化:在矿体附近的围岩中,分布立方体或五角十二面体黄铁矿,与方铅矿化、闪锌矿化相伴出现,它们呈星散状或细脉状产于白云岩中。为近矿围岩蚀变,是本区重要的直接找矿标志。
褐铁矿化:主要呈细脉状及不规则瘤状分布于白云岩中,或由黄铁氧化形成的铁帽,分布范围不如白云石化广。在其新鲜面常见星点状黄铁矿及黄铁矿假象,说明褐铁矿化主要由黄铁矿经风化淋滤而成,与铅锌矿体在时间、空间上关系密切,常为原生铅锌体的氧化露头。其强度往往与铅锌矿体的规模正相关。
硅化:主要见于钻孔深部,石英矿物及硅质交代白云质灰岩中的钙质呈条带状、团块分布于栖霞组地层中,硅化岩层中时见铅锌矿物,也是本区的重要找矿标志之一。
铁锰质白云石化:主要沿F1近侧断续分布,为浅褐色、褐红色、紫褐色之含铁白云石粗晶不规则地分布于白云岩中,是黔西北地区重要的找矿标志之一。
3成矿條件及找矿标志
3.1成矿条件
该地区位于扬子准地台西南缘,属NW向构造变形区。地史上经历了早期裂隙,中期强烈沉陷,晚期基性岩浆喷溢与侵位,印支期封闭与消亡,燕山期形成逆冲断层等几个阶段的复杂演变,致使台、盆地区内部及边缘形成褶皱断裂为背景,尤以边缘的NW向丫都-紫云深大断裂贯穿全区为特征。区内F1断裂上盘为中下志留统韩家店组或中泥盆统独山组,下盘为下二叠统栖霞-茅口组,矿液活动强烈,铅锌矿(化)普遍。该断裂深切地幔,自古生代以来,长期活动,成为断陷盆地北部的边界断层,亦是本区岩浆热液的上升通道和导矿构造。它既控制了断陷盆地的地层岩性建造,又同其派生构造一道为后期含矿流体提供了形成空间,运移通道和铅锌矿沉淀聚集的场所。F1断裂带由于生成时间早,经历的构造成矿作用时间长,断裂规模巨大,具备形成中-大型铅锌矿床的构造成矿条件。
区内从志留系至二叠系,主要为泥砂质和巨厚的碳酸盐岩沉积,其岩性组合有利于铅锌矿生成。由于泥砂质岩石不透水,在成矿活动中起屏蔽作用,而碳酸盐岩则因其可溶性和活泼的化学性质,极易被矿液交代成矿,并成为矿体的围岩。区内自泥盆系、石炭系至二叠系碳酸盐岩广泛发育,其地质时间跨度长,岩层分布广,厚度大。尤其石炭系-二叠系的碳酸盐岩以较纯的白云岩、石灰岩为主,在与断裂、背斜配套组成的成矿圈闭构造中容易形成铅锌矿床。
3.2找矿标志
根据矿体的产出规律,矿区大致有以下的找矿标志。
(1)构造标志。NW向断层尤其是次级小断层,断层旁侧的层间拓空部位,层间滑动带,层间破碎带,层间断层等是找矿的主要目标地段。
(2)地层标志。二叠系栖霞组、泥盆系融县组、独山组鸡泡段和鸡窝寨段是找矿的主要目标地层。
(3)岩性标志。钙质白云岩、白云质灰岩及含炭泥质的碳酸盐岩破碎带易于含矿。
(4)蚀变标志。黄铁矿化、铁锰碳酸盐化、硅化是近矿围岩蚀变,褐铁矿化为地表找矿的重要指示。
(5)物探异常标志。铅锌矿体能产生较强的瞬变电磁异常,结合地质特征瞬变电磁法测量可指导深部找矿。
关键词:铅锌矿;地质特征;找矿标志
Abstract: this paper mainly summarizes some pb-zn deposit of structures, lithological composite ore-controlling, ore according to the natural types can be divided into oxide minerals and sulfide ore two kinds, ore mineral with white lead, lead vanadium, diamond, zinc mine, mine, water extremely different zinc mine, iron ore, limonite and needle and clay mineral is given priority to, and sums up of the ore prospecting marks.
Keywords: lead-zinc mine; Geological characteristics; Prospecting marks
中图分类号：O741+.2文献标识码：A 文章编号：
1矿床特征
矿区内的地层分布以泥盆系、二叠系最为广泛分布,石炭系地层仅在南部边缘出露。矿床主要产出于二叠系茅口-栖霞组、泥盆系融县组、独山组鸡窝寨段中。中二叠统茅口-栖霞组为灰色厚层致密块状灰岩、含骨屑隐藻灰岩、泥晶藻凝块灰岩、燧石结核灰岩及白云质灰岩为铅锌矿含矿层位之一,厚50～127m。上泥盆统融县组主要岩性为灰、浅灰色中厚层致密块状灰岩,白云质条带灰岩夹白云岩、页岩,为铅锌矿含矿层位之一,厚72.5m。独山组鸡窝寨段为浅灰、灰色厚层及中厚层细-中晶白云岩,中部夹细粒白云质砂岩及灰黄色泥岩,亦为铅锌矿含矿层位,厚80～141m。
区内构造以断裂为主,褶皱次之,一系列NW向断裂、褶皱所组成的丫都-蟒硐断裂带,是著名的丫都-蟒硐-紫云深大断裂的盖层构造之一,具多期活动特点,据区调资料属中生代前形成的古断裂,可能形成于加里东期,从而控制着区域构造的格局,并控制着古生代以来各时代的岩相古地理环境,是地台内隆起区与沉降区的分界,即大地构造单元的边缘部位。
区域内岩浆活动不发育,主要为早二叠世晚期至晚二叠世早期基性岩浆喷溢形成的峨眉山玄武岩。
2矿体地质特征
2.1矿体特征
某铅锌矿赋存于丫都-蟒硐断裂破碎带(F1)及下盘栖霞组灰岩中,在矿区F1断裂走向为285°～290°,倾向SW,倾角50°～70°,其上盘地层为中泥盆统邦寨组砂岩和砂质页岩,独山组白云岩、白云质灰岩夹砂岩和上泥盆统融县组灰岩,下盘为中二叠统栖霞组灰岩。矿区共发现10个铅锌矿体。矿体产出形态有陡脉状和缓倾斜似層状两种类型。其中I号、II号、IX号矿体最具代表性现分别描述如下:
I号矿体:产于F1破碎带中,矿体呈陡倾斜透镜状,长60m,倾向延深100m,平均厚度7.11m,为黄褐色、紫色、灰白色土状氧化矿,其中仍残留有方铅锌团块。矿石中w(Pb)为0.5%～35%,平均为23.93%,w(Zn)为0.5%～5.56%,平均为1.10%;w(Ag)为76.2×10-6～161.7×10-6,平均为121.7×10-6。
II号矿体:产于F1及其下盘层间破碎带中,呈树枝状,走向长80m,倾向宽60～100m,平均厚度8.87m,为角砾状、块状硫化矿,含较多的黄铁矿。w(Pb)为3.33%～25.36%,平均3.84%,w(Zn)为12.27%～59.80%,平均12.82%,以富Zn为特征。矿体中w(Pb)平均为12.19%,w(Zn)平均为7.14%,w(Ag)平均为61.7×10-6。
IX号矿体:位于矿区西部蟒洞地段,产于F2断层下盘(紧靠断层)融县组白云岩中,受次级断层控制,透镜状产出,2002年编录的老硐LDm1和2005年施工的钻孔ZK11-1沿倾向控制宽30m,矿体平均厚度3.28m,w(Pb)平均为4.14%,w(Zn)平均为12.11%。其中ZK11-1见矿深度22.33～26.13m(标高2183.07～2179.27m),矿体厚度3.10m,w(Pb)平均为1.01%,w(Zn)为3.43%,为角砾状碎裂结构硫化矿石;LDm1见矿厚度3.00m,(另见采空区最大厚度7m),见矿标高2194m,w(Pb)平均为7.38%,w(Zn)平均为21.08%,为块状碎裂结构硫化矿石;矿石中w(Pb)为0.11%～8.01%,平均4.14%,w(Zn)为0.33%～22.28%,平均12.10%,为灰色块状、碎裂状硫化矿。据了解,该矿体亦已采掘殆尽,共采出6%以上的商品矿石15000余吨。
P1q-下二叠流栖霞组D3C-上泥盆流融县组D2d-中泥盆流独山组D2b-中泥盆流帮寨组D2l-中泥盆流龙洞水组1-白云岩2-石灰岩3-地层产状4-实测及推测地质界线5-递断层编号及产状6-断层破碎带7-铅锌矿体及编号8-老硐及编号9-工程号矿体水平厚度(m)Pb(%)-Zn(%)-Ag(×10-6)
2.2矿石组分及结构构造
矿石有氧化矿和硫化矿两种:氧化矿以粒状、胶结结构为主,偶见纤维结构。矿石常见土状、皮壳状、葡萄状构造。主要有用成分以含Pb为主,w(Pb)为0.5%～35%,平均23.93%,w(Zn)为0.5%～5.56%,平均1.10%。伴生有用组分有Ag、Ga、Ge、Cd等。
矿石矿物以白铅矿、铅钒、菱锌矿、异极矿、水锌矿、褐铁矿、针铁矿及粘土矿物为主,偶见黄钾铁矾、孔雀石。矿石中局部残留有方铅矿、黄铁矿及黄铜矿。脉石矿物有方解石、白云石、石英及少许重晶石等。
2.3矿石类型与成矿阶段
据矿石组分不同矿石类型可分为以下三种:
(1)以黄铁矿为主的黄铁矿-闪锌矿、方铅矿型(黄铁矿型),矿石中w(Pb Zn)一般在10%～20%,黄铁矿含量在50%以上。这类型在矿石量中所占比重最大(约占一半以上)。
(2)以铅锌矿为主的铅锌矿-黄铁矿型(密集铅锌矿型),矿石中w(Pb Zn)一般在20%以上。该类型构成小而薄的富矿脉,或在黄铁矿型矿石中局部富集。
(3)以白云石为主的白云石-黄铁矿、铅锌矿型(白云石型),矿石中w(Pb Zn)含量一般在10%以下,矿石与围岩界线不大明显,矿石矿物呈浸染状、星点状或细脉状不均匀分布于岩石中,主要靠取样分析成果确定矿体边界。
矿区矿石的自然类型主要有氧化矿和硫化矿两种:
(1)氧化矿,呈黄色、黄褐色、杂色土状、半土状-块状,矿石矿物主要为菱锌矿、红锌矿、水锌矿、白铅矿、铅钒等,脉石矿物主要为褐铁矿及粘土矿物。该类矿石分布在F1断层浅部、F1下盘栖霞组地层浅部。
(2)硫化矿,呈灰色、灰黑色致密块状、角砾状,矿石矿物主要为闪锌矿和方铅矿,脉石矿物有白云石、方解石、黄铁矿等。该类型矿石分布在F1断层深部及F1上盘泥盆系地层中,是矿区主要的矿石自然类型,占矿区矿石量的80%以上。
根据矿石结构、构造及矿物的穿插、交代关系,主要矿物的生成顺序为:粗晶白云岩、白云质灰岩→黄铁矿(第一世代)→闪锌矿(第一世代)→黄铁矿(第二世代)→闪锌矿(第二世代)→方铅矿→铅矾→石英。
2.4围岩蚀变
矿区围岩蚀变主要有白云石化、黄铁矿化、褐铁矿化、硅化、铁锰质白云石化以及方解石化。
白云石化:分布于矿体上、下盘,褐铁矿铁帽的外侧,方解石晶洞发育处,表现为白云石具重结晶和褪色现象,晶粒粗大,白云石化与矿体走向延伸方向一致,或沿断裂分布,在F1断层和铅锌矿顶底板围岩蚀变甚为明显,与成矿时空关系密切,是本区铅锌矿的找矿标志之一。
黄铁矿化:在矿体附近的围岩中,分布立方体或五角十二面体黄铁矿,与方铅矿化、闪锌矿化相伴出现,它们呈星散状或细脉状产于白云岩中。为近矿围岩蚀变,是本区重要的直接找矿标志。
褐铁矿化:主要呈细脉状及不规则瘤状分布于白云岩中,或由黄铁氧化形成的铁帽,分布范围不如白云石化广。在其新鲜面常见星点状黄铁矿及黄铁矿假象,说明褐铁矿化主要由黄铁矿经风化淋滤而成,与铅锌矿体在时间、空间上关系密切,常为原生铅锌体的氧化露头。其强度往往与铅锌矿体的规模正相关。
硅化:主要见于钻孔深部,石英矿物及硅质交代白云质灰岩中的钙质呈条带状、团块分布于栖霞组地层中,硅化岩层中时见铅锌矿物,也是本区的重要找矿标志之一。
铁锰质白云石化:主要沿F1近侧断续分布,为浅褐色、褐红色、紫褐色之含铁白云石粗晶不规则地分布于白云岩中,是黔西北地区重要的找矿标志之一。
3成矿條件及找矿标志
3.1成矿条件
该地区位于扬子准地台西南缘,属NW向构造变形区。地史上经历了早期裂隙,中期强烈沉陷,晚期基性岩浆喷溢与侵位,印支期封闭与消亡,燕山期形成逆冲断层等几个阶段的复杂演变,致使台、盆地区内部及边缘形成褶皱断裂为背景,尤以边缘的NW向丫都-紫云深大断裂贯穿全区为特征。区内F1断裂上盘为中下志留统韩家店组或中泥盆统独山组,下盘为下二叠统栖霞-茅口组,矿液活动强烈,铅锌矿(化)普遍。该断裂深切地幔,自古生代以来,长期活动,成为断陷盆地北部的边界断层,亦是本区岩浆热液的上升通道和导矿构造。它既控制了断陷盆地的地层岩性建造,又同其派生构造一道为后期含矿流体提供了形成空间,运移通道和铅锌矿沉淀聚集的场所。F1断裂带由于生成时间早,经历的构造成矿作用时间长,断裂规模巨大,具备形成中-大型铅锌矿床的构造成矿条件。
区内从志留系至二叠系,主要为泥砂质和巨厚的碳酸盐岩沉积,其岩性组合有利于铅锌矿生成。由于泥砂质岩石不透水,在成矿活动中起屏蔽作用,而碳酸盐岩则因其可溶性和活泼的化学性质,极易被矿液交代成矿,并成为矿体的围岩。区内自泥盆系、石炭系至二叠系碳酸盐岩广泛发育,其地质时间跨度长,岩层分布广,厚度大。尤其石炭系-二叠系的碳酸盐岩以较纯的白云岩、石灰岩为主,在与断裂、背斜配套组成的成矿圈闭构造中容易形成铅锌矿床。
3.2找矿标志
根据矿体的产出规律,矿区大致有以下的找矿标志。
(1)构造标志。NW向断层尤其是次级小断层,断层旁侧的层间拓空部位,层间滑动带,层间破碎带,层间断层等是找矿的主要目标地段。
(2)地层标志。二叠系栖霞组、泥盆系融县组、独山组鸡泡段和鸡窝寨段是找矿的主要目标地层。
(3)岩性标志。钙质白云岩、白云质灰岩及含炭泥质的碳酸盐岩破碎带易于含矿。
(4)蚀变标志。黄铁矿化、铁锰碳酸盐化、硅化是近矿围岩蚀变,褐铁矿化为地表找矿的重要指示。
(5)物探异常标志。铅锌矿体能产生较强的瞬变电磁异常,结合地质特征瞬变电磁法测量可指导深部找矿。