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[摘要]青铜关铅锌矿产出于铁山组厚层灰岩断层内或与板岩之层间破碎带,与褶皱关系密切,部分沿背斜翼部受力薄弱部位产出。矿床成因为沉积-再造型。
[关键词]青铜关 铅锌矿体 找矿方向 沉积-再造
[中图分类号] P612 [文献码] B [文章编号] 1000-405X(2015)-8-69-2
0前言
青铜关矿区位于陕西省镇安县月西铅锌矿的外围,区内地质背景优越,成矿条件较好,矿产资源丰富,总的特点是以铅锌为优势矿种,伴有黄铁矿、金、铜等矿种产出。区内主要开展过1∶20万区域地质调查、 1∶5万地质调查、区域化探等基础地质工作,月西铅锌矿进行了普查评价,工作程度较高。以上工作为本次工作提供了充分的依据和资料。
1区域地质概况
工作区地处南秦岭造山带边缘海盆中部,地层区划属华南地层大区(Ⅵ)、南秦岭—大别山地层区(Ⅵ3)之天竺山地层小区(Ⅵ31-1),主要地层有志留系、泥盆系、石炭系、二叠系及三叠系。
工作区构造区划隶属于扬子板块—南秦岭造山带边缘海盆—江口青铜关晚古生代陆表海。构造位置总体位于镇安断裂和公馆断裂之间,金鸡岭向斜与王家岭背斜的交接部位,构造位置特殊,对成矿十分有利。区域上断裂构造和褶皱构造较发育。
区域侵入岩不发育。
2矿区地质特征
2.1地层
矿区出露的地层由老到新有:泥盆系的公馆组、石家沟组、大枫沟组、古道岭组、星红铺组、铁山组;石炭系的袁家沟组、四峡口组、羊山组;二叠系的水峡口组、熨斗滩组、龙洞川组;三叠系的金鸡岭组。
2.2构造
矿区断层构造和褶皱构造均较发育。
2.2.1褶皱构造
区内总体为一复式背斜,受区域大型逆冲推覆断裂挤压,次级褶皱极为复杂。与成矿有关的主要是李家沟背斜,月西沟-碾子沟背斜。
李家沟背斜:该背斜核部地层为星红铺组上段,两翼地层为铁山组下段,在南翼星红铺组上段和铁山组下段接触部位产出Ⅲ号铅锌矿体。
月西沟-碾子沟背斜:该背斜为一复式同斜背斜,为线状褶皱,核部地层为铁山组上段第2岩性层,两翼地层为铁山组上段第3岩性层,为一线状褶皱,已知的月西铅锌矿、Ⅰ号铅锌矿体位于该带内。
2.2.2断裂构造
区内断裂构造发育,区域大断裂有推覆断裂F1、F2、F10,右行平移走滑断裂F9,断带内充填炭质断层泥及构造角砾岩,构造透镜体。具硅化、碳酸盐化、褐铁矿化。
与铅锌矿有关的次级断裂为顺层断裂,主要有F6、F7、F8 等,均为张性正断裂。各次级断裂特征如下:
(1)F6:位于曹家沟,长度约3.5km,产状27—45°∠45-80°,局部倒转,产状185°∠45-65°。断裂上盘为浅灰白色厚层块状生屑灰岩,下盘为浅灰绿色粉砂质板岩。带内岩石蚀变矿化强烈,主要有硅化、碳酸盐化、重晶石化、黄铁矿化、铅锌矿化。Ⅰ号铅锌矿体与该断层有关。
(2)F7:位于俭曹凹,长度约4.5km,产状45°∠54°。断裂上下盘均为浅灰白色厚层块状生屑灰岩,局部小角度切层,上盘为浅灰绿色粉砂质板岩,下盘为浅灰白色厚层灰岩。断带内充填断层泥及构造角砾岩。带内岩石蚀变矿化强烈,主要有硅化、碳酸盐化、褐铁矿化、黄铁矿化,铅锌矿化。Ⅱ号铅锌矿体与该断层有关。
(3)F8:位于李家沟,长度约1.3km,产状10—20°∠78-88°。断带上下盘岩性均为浅灰白色厚层块状生屑灰岩。带内岩石蚀变矿化强烈,主要有硅化、碳酸盐化、重晶石化、黄铁矿化、铅锌矿化。Ⅲ号铅锌重晶石矿体与该断层有关。
2.3侵入岩
工作区内侵入岩不发育。
3矿床地质特征
3.1铅锌矿化蚀变带特征
区内共发现铅锌蚀变矿化带3条,均出露于铁山组中,铁山组主要为灰绿色粉砂质板岩夹灰色泥晶灰岩,在较厚灰岩层内均发现矿化蚀变带,各蚀变带特征如下:
SB-1铅锌蚀变矿化带
该带位于曹家沟-碾子沟背斜核部铁山组上段第2岩性层内,带长约1.2km,宽约3—23m;主要蚀变矿化有:碳酸鹽化、硅化、重晶石化及不均匀黄铁矿化、褐铁矿化、铅锌矿化。蚀变带南部赋存Ⅰ号铅锌矿体。
SB-2铅锌蚀变矿化带
该带位于铁山组上段第1岩性层,带长约1.5km,宽约3—5m;主要的蚀变矿化有:硅化、碳酸盐化、褐铁矿化、铅锌矿化;在该蚀变带李家沟口对面产出Ⅱ号铅锌矿体。
SB-3铅锌蚀变矿化带
该带位于李家沟背斜核部,铁山组下段第1岩性层内,带长约2.5km,宽3-15m;主要蚀变矿化有重晶石化、碳酸盐化、硅化及不均匀黄铁矿化、褐铁矿化、铅锌矿化。该蚀变带于李家沟产出Ⅲ号铅锌矿体。
3.2矿体地质特征
通过1:1万地质填图、地化剖面测量等发现铅锌矿体3个、铅锌矿化体各1个,现将特征叙述如下:
3.2.1 Ⅰ号铅锌矿体
该矿体西接月西铅锌矿矿体。矿体位于铁山组上段第2岩性层SB1矿化蚀变带内,主要蚀变矿化为碳酸盐化、硅化、重晶石化、褐铁矿化、黄铁矿化、闪锌矿化、方铅矿化。矿体受顺层断层控制,并受后期近南北向高角度平移断层破坏。平移距离1-2m。矿体北西西向展布,产状总体向北陡倾,产状20-35°∠68-80°,局部产状185°∠45-65°。
矿体控制长度约500m,平均厚度2.43m,Zn品位2.44-7.96×10-2,矿体平均5.96×10-2;Pb品位0.82-6.3×10-2,矿体平均1.95×10-2;伴生Ag品位18.91-74.68×10-6,矿体平均35.63×10-6;伴生Cd品位0.03-0.04×10-2,矿体平均0.04×10-2。 3.2.2 Ⅱ号铅锌矿体
该矿体位于月西铅锌矿南侧,铁山组上段第1岩性层灰岩内的SB-2矿化蚀变带内,主要蚀变矿化为硅化、碳酸盐化、褐铁矿化、闪锌矿化、方铅矿化。闪锌矿地表多已氧化为褐色粉末,新鲜时呈棕红色,玻璃光泽。方铅矿在地表氧化后呈灰色土状光泽,新鲜时呈铅灰色金属光泽。矿体产状45°∠54°。
矿体控制长度约480m,平均厚度1.54m。Zn品位1.39-8.87×10 -2,矿体平均4.44×10 -2;Pb品位0.53-3.74×10-2,矿体平均2.27×10-2;伴生Ag品位19.33-68.63×10 -6,矿体平均39.66×10 -6;伴生Cd品位0.01-0.07×10-2,矿体平均0.05×10-2。
3.2.3 Ⅲ号铅锌矿体
矿体位于李家沟,产于铁山组下段第1岩性层SB-3号矿化蚀变带内。。主要蚀变矿化为重晶石化、碳酸盐化、硅化、褐铁矿化、闪锌矿化、方铅矿化。矿体产状25°∠40-80°
矿体控制长度约400m,平均厚度1.25m, Zn品位0.99-4.7×10-2,矿体平均2.92×10-2; Pb矿体平均2.01×10-2,伴生Ag矿体平均6.74×10-6,伴生Cd矿体平均0.03×10-2。
3.3矿石特征
矿石金属矿物成分有闪锌矿、方铅矿、黄铁矿等;非金属矿物成分有石英、方解石、重晶石等。
矿石结构主要有它形—半自形细—中粒结构、交代残余结构、碎裂结构;矿石构造主要有浸染状构造、条带状构造、团块状构造、细脉状、网脉状构造。
3.4矿石类型
3.4.1矿石自然类型
矿石自然类型按主要有用组份划分为闪锌矿方铅矿矿石、闪锌矿矿石。
3.4.2矿石工业类型
(1)据矿石氧化程度分类:地表部分为氧化矿石、混合矿石,部分为原生矿石。因矿区氧化深度较小,一般小于10m,氧化矿石量甚小,故主要为原生硫化物矿石。
(2)据矿石中主要矿物共生组合分类:石英-黄铁矿-闪锌矿矿石;石英-黄铁矿-方铅矿-闪锌矿矿石;石英-重晶石-黄铁矿-方铅矿-闪锌矿矿石。
(3)据矿石构造分类:有条带状、团块状、浸染状矿石。
4矿床成因及找矿方向
4.1矿床成因分析
从已获资料分析,初步认为该矿的成因类型为沉积—再造型。依据如下:
(1)区内与铅锌矿化关系最为密切的地层为上泥盆-下石炭统铁山组灰岩,为含矿层位。矿体和化探、激电异常明显受地层和岩性控制。
(2)矿体呈层状、似层状或透镜状,随地层褶皱而褶皱。矿石具微层理,具有顺层条带状、顺层揉皱等构造。
(3)矿石中微量元素Cd与Zn的比值100-10,反映了沉积成因的特征(非沉积成因Cd、Zn比值小于1)。
(4)矿区断裂构造发育,早期近东西、北西西向区域性断裂为导矿构造,北西西向断裂的次级断裂为容矿构造。成矿期后的南北向断裂为破矿构造。矿石中广泛发育胶黄铁矿,具有两种特征的显微结构:显微球粒结构、同心环带结构。矿石被晚期硫化或氧化矿物包裹或交代,反映出近东西、北西西向断裂对成矿的控制、活化、迁移、富集作用。
4.2.找矿标志
(1)露头标志:铅锌矿(化)体出露部位是直接找矿标志。
(2)地层标志:上泥盆—下石炭统铁山组重晶石化硅化碳酸盐化灰巖是赋矿的有利层位。
(3)构造标志:灰岩与板岩间层间裂隙/断层及褶皱转折端是产出铅锌矿化的有利部位。
(4)脉体标志:重晶石脉及石英方解石复合脉体多伴生铅锌矿化产出。
(5)物探标志:铅锌矿体具高阻-中阻高极化异常特征。
(6)化探标志:土壤化探综合异常Pb、Zn及其他元素异常套合较好区是寻找铅锌矿的间接标志。
4.3找矿方向
青铜关矿区总体位于一大面积的沉积—再造型铅锌矿集中区,具有较好的成矿地质条件。目前认为,谢家湾、检曹凹,月西沟脑为下一步重点找矿方向。该处均存在中高阻-高阻高极化率激电异常,且与土壤化探异常套合较好,异常区出露岩性为铁山组上段灰岩,蚀变具不均匀重晶石化,碳酸盐化,硅化,黄铁矿化,褐铁矿化等,经检查,异常区发现Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ号铅锌矿体,且地表延伸及矿化情况较好,深部找矿潜力较大。
参考文献
[1]荆振华等. 《陕西镇安县青铜关一带铅锌金铜矿预查地质工作总结报告》[R].陕西地矿局区研院,2013.
[2]陕西地矿局. 《陕西省区域地质志》[R].地质出版社,1982.
[3]杨永成等. 《I49 C 003001(镇安县幅)区域地质调查报告》[R]. 陕西省地质调查院,2001.
[关键词]青铜关 铅锌矿体 找矿方向 沉积-再造
[中图分类号] P612 [文献码] B [文章编号] 1000-405X(2015)-8-69-2
0前言
青铜关矿区位于陕西省镇安县月西铅锌矿的外围,区内地质背景优越,成矿条件较好,矿产资源丰富,总的特点是以铅锌为优势矿种,伴有黄铁矿、金、铜等矿种产出。区内主要开展过1∶20万区域地质调查、 1∶5万地质调查、区域化探等基础地质工作,月西铅锌矿进行了普查评价,工作程度较高。以上工作为本次工作提供了充分的依据和资料。
1区域地质概况
工作区地处南秦岭造山带边缘海盆中部,地层区划属华南地层大区(Ⅵ)、南秦岭—大别山地层区(Ⅵ3)之天竺山地层小区(Ⅵ31-1),主要地层有志留系、泥盆系、石炭系、二叠系及三叠系。
工作区构造区划隶属于扬子板块—南秦岭造山带边缘海盆—江口青铜关晚古生代陆表海。构造位置总体位于镇安断裂和公馆断裂之间,金鸡岭向斜与王家岭背斜的交接部位,构造位置特殊,对成矿十分有利。区域上断裂构造和褶皱构造较发育。
区域侵入岩不发育。
2矿区地质特征
2.1地层
矿区出露的地层由老到新有:泥盆系的公馆组、石家沟组、大枫沟组、古道岭组、星红铺组、铁山组;石炭系的袁家沟组、四峡口组、羊山组;二叠系的水峡口组、熨斗滩组、龙洞川组;三叠系的金鸡岭组。
2.2构造
矿区断层构造和褶皱构造均较发育。
2.2.1褶皱构造
区内总体为一复式背斜,受区域大型逆冲推覆断裂挤压,次级褶皱极为复杂。与成矿有关的主要是李家沟背斜,月西沟-碾子沟背斜。
李家沟背斜:该背斜核部地层为星红铺组上段,两翼地层为铁山组下段,在南翼星红铺组上段和铁山组下段接触部位产出Ⅲ号铅锌矿体。
月西沟-碾子沟背斜:该背斜为一复式同斜背斜,为线状褶皱,核部地层为铁山组上段第2岩性层,两翼地层为铁山组上段第3岩性层,为一线状褶皱,已知的月西铅锌矿、Ⅰ号铅锌矿体位于该带内。
2.2.2断裂构造
区内断裂构造发育,区域大断裂有推覆断裂F1、F2、F10,右行平移走滑断裂F9,断带内充填炭质断层泥及构造角砾岩,构造透镜体。具硅化、碳酸盐化、褐铁矿化。
与铅锌矿有关的次级断裂为顺层断裂,主要有F6、F7、F8 等,均为张性正断裂。各次级断裂特征如下:
(1)F6:位于曹家沟,长度约3.5km,产状27—45°∠45-80°,局部倒转,产状185°∠45-65°。断裂上盘为浅灰白色厚层块状生屑灰岩,下盘为浅灰绿色粉砂质板岩。带内岩石蚀变矿化强烈,主要有硅化、碳酸盐化、重晶石化、黄铁矿化、铅锌矿化。Ⅰ号铅锌矿体与该断层有关。
(2)F7:位于俭曹凹,长度约4.5km,产状45°∠54°。断裂上下盘均为浅灰白色厚层块状生屑灰岩,局部小角度切层,上盘为浅灰绿色粉砂质板岩,下盘为浅灰白色厚层灰岩。断带内充填断层泥及构造角砾岩。带内岩石蚀变矿化强烈,主要有硅化、碳酸盐化、褐铁矿化、黄铁矿化,铅锌矿化。Ⅱ号铅锌矿体与该断层有关。
(3)F8:位于李家沟,长度约1.3km,产状10—20°∠78-88°。断带上下盘岩性均为浅灰白色厚层块状生屑灰岩。带内岩石蚀变矿化强烈,主要有硅化、碳酸盐化、重晶石化、黄铁矿化、铅锌矿化。Ⅲ号铅锌重晶石矿体与该断层有关。
2.3侵入岩
工作区内侵入岩不发育。
3矿床地质特征
3.1铅锌矿化蚀变带特征
区内共发现铅锌蚀变矿化带3条,均出露于铁山组中,铁山组主要为灰绿色粉砂质板岩夹灰色泥晶灰岩,在较厚灰岩层内均发现矿化蚀变带,各蚀变带特征如下:
SB-1铅锌蚀变矿化带
该带位于曹家沟-碾子沟背斜核部铁山组上段第2岩性层内,带长约1.2km,宽约3—23m;主要蚀变矿化有:碳酸鹽化、硅化、重晶石化及不均匀黄铁矿化、褐铁矿化、铅锌矿化。蚀变带南部赋存Ⅰ号铅锌矿体。
SB-2铅锌蚀变矿化带
该带位于铁山组上段第1岩性层,带长约1.5km,宽约3—5m;主要的蚀变矿化有:硅化、碳酸盐化、褐铁矿化、铅锌矿化;在该蚀变带李家沟口对面产出Ⅱ号铅锌矿体。
SB-3铅锌蚀变矿化带
该带位于李家沟背斜核部,铁山组下段第1岩性层内,带长约2.5km,宽3-15m;主要蚀变矿化有重晶石化、碳酸盐化、硅化及不均匀黄铁矿化、褐铁矿化、铅锌矿化。该蚀变带于李家沟产出Ⅲ号铅锌矿体。
3.2矿体地质特征
通过1:1万地质填图、地化剖面测量等发现铅锌矿体3个、铅锌矿化体各1个,现将特征叙述如下:
3.2.1 Ⅰ号铅锌矿体
该矿体西接月西铅锌矿矿体。矿体位于铁山组上段第2岩性层SB1矿化蚀变带内,主要蚀变矿化为碳酸盐化、硅化、重晶石化、褐铁矿化、黄铁矿化、闪锌矿化、方铅矿化。矿体受顺层断层控制,并受后期近南北向高角度平移断层破坏。平移距离1-2m。矿体北西西向展布,产状总体向北陡倾,产状20-35°∠68-80°,局部产状185°∠45-65°。
矿体控制长度约500m,平均厚度2.43m,Zn品位2.44-7.96×10-2,矿体平均5.96×10-2;Pb品位0.82-6.3×10-2,矿体平均1.95×10-2;伴生Ag品位18.91-74.68×10-6,矿体平均35.63×10-6;伴生Cd品位0.03-0.04×10-2,矿体平均0.04×10-2。 3.2.2 Ⅱ号铅锌矿体
该矿体位于月西铅锌矿南侧,铁山组上段第1岩性层灰岩内的SB-2矿化蚀变带内,主要蚀变矿化为硅化、碳酸盐化、褐铁矿化、闪锌矿化、方铅矿化。闪锌矿地表多已氧化为褐色粉末,新鲜时呈棕红色,玻璃光泽。方铅矿在地表氧化后呈灰色土状光泽,新鲜时呈铅灰色金属光泽。矿体产状45°∠54°。
矿体控制长度约480m,平均厚度1.54m。Zn品位1.39-8.87×10 -2,矿体平均4.44×10 -2;Pb品位0.53-3.74×10-2,矿体平均2.27×10-2;伴生Ag品位19.33-68.63×10 -6,矿体平均39.66×10 -6;伴生Cd品位0.01-0.07×10-2,矿体平均0.05×10-2。
3.2.3 Ⅲ号铅锌矿体
矿体位于李家沟,产于铁山组下段第1岩性层SB-3号矿化蚀变带内。。主要蚀变矿化为重晶石化、碳酸盐化、硅化、褐铁矿化、闪锌矿化、方铅矿化。矿体产状25°∠40-80°
矿体控制长度约400m,平均厚度1.25m, Zn品位0.99-4.7×10-2,矿体平均2.92×10-2; Pb矿体平均2.01×10-2,伴生Ag矿体平均6.74×10-6,伴生Cd矿体平均0.03×10-2。
3.3矿石特征
矿石金属矿物成分有闪锌矿、方铅矿、黄铁矿等;非金属矿物成分有石英、方解石、重晶石等。
矿石结构主要有它形—半自形细—中粒结构、交代残余结构、碎裂结构;矿石构造主要有浸染状构造、条带状构造、团块状构造、细脉状、网脉状构造。
3.4矿石类型
3.4.1矿石自然类型
矿石自然类型按主要有用组份划分为闪锌矿方铅矿矿石、闪锌矿矿石。
3.4.2矿石工业类型
(1)据矿石氧化程度分类:地表部分为氧化矿石、混合矿石,部分为原生矿石。因矿区氧化深度较小,一般小于10m,氧化矿石量甚小,故主要为原生硫化物矿石。
(2)据矿石中主要矿物共生组合分类:石英-黄铁矿-闪锌矿矿石;石英-黄铁矿-方铅矿-闪锌矿矿石;石英-重晶石-黄铁矿-方铅矿-闪锌矿矿石。
(3)据矿石构造分类:有条带状、团块状、浸染状矿石。
4矿床成因及找矿方向
4.1矿床成因分析
从已获资料分析,初步认为该矿的成因类型为沉积—再造型。依据如下:
(1)区内与铅锌矿化关系最为密切的地层为上泥盆-下石炭统铁山组灰岩,为含矿层位。矿体和化探、激电异常明显受地层和岩性控制。
(2)矿体呈层状、似层状或透镜状,随地层褶皱而褶皱。矿石具微层理,具有顺层条带状、顺层揉皱等构造。
(3)矿石中微量元素Cd与Zn的比值100-10,反映了沉积成因的特征(非沉积成因Cd、Zn比值小于1)。
(4)矿区断裂构造发育,早期近东西、北西西向区域性断裂为导矿构造,北西西向断裂的次级断裂为容矿构造。成矿期后的南北向断裂为破矿构造。矿石中广泛发育胶黄铁矿,具有两种特征的显微结构:显微球粒结构、同心环带结构。矿石被晚期硫化或氧化矿物包裹或交代,反映出近东西、北西西向断裂对成矿的控制、活化、迁移、富集作用。
4.2.找矿标志
(1)露头标志:铅锌矿(化)体出露部位是直接找矿标志。
(2)地层标志:上泥盆—下石炭统铁山组重晶石化硅化碳酸盐化灰巖是赋矿的有利层位。
(3)构造标志:灰岩与板岩间层间裂隙/断层及褶皱转折端是产出铅锌矿化的有利部位。
(4)脉体标志:重晶石脉及石英方解石复合脉体多伴生铅锌矿化产出。
(5)物探标志:铅锌矿体具高阻-中阻高极化异常特征。
(6)化探标志:土壤化探综合异常Pb、Zn及其他元素异常套合较好区是寻找铅锌矿的间接标志。
4.3找矿方向
青铜关矿区总体位于一大面积的沉积—再造型铅锌矿集中区,具有较好的成矿地质条件。目前认为,谢家湾、检曹凹,月西沟脑为下一步重点找矿方向。该处均存在中高阻-高阻高极化率激电异常,且与土壤化探异常套合较好,异常区出露岩性为铁山组上段灰岩,蚀变具不均匀重晶石化,碳酸盐化,硅化,黄铁矿化,褐铁矿化等,经检查,异常区发现Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ号铅锌矿体,且地表延伸及矿化情况较好,深部找矿潜力较大。
参考文献
[1]荆振华等. 《陕西镇安县青铜关一带铅锌金铜矿预查地质工作总结报告》[R].陕西地矿局区研院,2013.
[2]陕西地矿局. 《陕西省区域地质志》[R].地质出版社,1982.
[3]杨永成等. 《I49 C 003001(镇安县幅)区域地质调查报告》[R]. 陕西省地质调查院,2001.