洛坝铅锌矿床深边部找矿预测区域

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  [摘要]洛坝铅锌矿床位于西秦岭多金属成矿带西成铅锌矿带的东端。由于矿山长期开采,近几年矿山已处于资源危机状态。为保障洛坝铅锌矿持续稳定发展,势必要研究、寻找矿区深部、边部隐状的铅锌矿体。本文在分析前人资料的同时,通过分析研究区内铅锌矿控矿地质条件、成矿规律及成矿预测区域等,对矿区深,边部铅锌矿的资源前景进行了初步分析,为开展矿床深边部找矿工作提供依据。
  [关键词]洛坝矿床铅锌矿体深部边部资源前景
  洛坝铅锌矿床位于甘肃省徽县柳林镇洛坝村境内,距徽县永宁镇21KM,属西成铅锌矿带五大矿床之一。该矿床历经近20年开采,已处于资源严重危机状态。为此,当前矿区深边部找矿刻不容缓,势在必行的工作。笔者在该矿床(陇南洛坝铅锌矿)从事生产探矿工作多年,经过对矿区控矿地质条件、成矿规律的调查研究,结合分析前人资料的基础上,对矿区深,边部铅锌矿的成矿预测区域及其资源前景进行了初步分析,为今后深边部找矿提供依据。
  1、 区域地质概况
  洛坝矿床位于秦岭褶皱系礼县一柞水海西冒地槽褶皱带中部,西成铅锌矿东端。地层主要出露泥盆系。少量三迭系,中、下侏罗系、第三系分布于矿田南部及西北部,与泥盆系断层或不整合接触。矿田内主要构造线呈东西向,以吴家山复式背斜为骨架,对地层和矿带的展布起主要控制作用。两翼次级褶皱发育,在背斜向东倾伏的东端发育有洛坝Ⅲ级背斜,与矿床密切相关。断裂构造发育,以东西向为主,其中以人土山-江洛断裂和黄渚关断裂规模最大。矿田内侵入岩发育,除少量海西期超基性岩脉外,均为印支期侵入岩,具有东多西少,北部以花岗闪长岩为主,南部以花岗岩为主的特征。洛坝铅锌矿床则产于其在矿田内出露的东段南接触带外侧,接触带蚀变明显,以角砾化和简单矽卡岩化为主。普遍经受区域浅变质作用。局部地段有热变质作用迭加,而矿田东端洛坝一带则构造动力作用强烈,使各类岩石普遍产生碎裂。
  2. 矿区地质特征
  矿区位于西成铅锌矿田东端,含矿地层为中泥盆统安家岔组焦沟层,呈狭长带状东西展布,平均出露宽度1000米左右。南邻三迭系,以人土山-江洛大断裂相隔,北部是沿黄渚关断裂侵入呈超覆状的糜署岭花岗闪长岩基。构造复杂,以东西向洛坝背斜及其两翼的走向断裂为主体。残坡积覆盖面积较大,基岩出露较差。
  2.1矿区地层
  洛坝矿区地层出露主要为中泥盆统安家岔组焦沟层上层( D2a2-2),为滨海一浅海相细
  区域地质矿产简图
  
  
  碎岩及碳酸盐岩建造。另有少量呈断层接触的三迭系分布在矿区西南边缘。焦沟层上层( D2a2-2)为矿区含矿层位,呈东西走向,贯穿并延至区外,构成洛坝背斜,两翼各向南(50°左右)、北(60°左右)倾斜。按岩石组合及含矿性不同,分为( D2a2-2a)和( D2a2-2b)两层,二者整合接触。下层( D2a2-2a)分布于矿区中部,层厚大于500米(未见底),为洛坝背斜主体,是唯一的含矿层位。主矿体均赋存在北翼近转折端部位。岩石以微晶灰岩,生物碎屑灰岩为主,夹或局部与千枚岩类互层,上层( D2a2-2b)出露于洛坝背斜的两翼,分别被两翼大断裂切割,岩性为千枚岩类夹薄层灰岩,不含矿。
  2.2矿区构造
  洛坝背斜属区域Ⅲ级构造,矿区唯一的矿区褶曲。轴线呈北东东-南西西向,并朝两端以小角度(5°-10°)倾伏。轴面上部向北中等倾斜(40°-60°),下部近于直立。核部及北翼近核部以微晶灰岩、生物灰岩为主。两翼的中、上层则以千枚岩类为主。两翼正常,但岩性不对称。层内小褶曲发育,在千枚岩中成组成群出现,形态协调,紧闭-舒缓状皆有,矿区内断层非常发育,仅区域形大断裂就有两条,呈南、北相向挟挤之势。再迭加后期不同规模的大、小断层,共同构成矿床及矿体特征的主要控制因素。在31线1060水平、39线1000m以下Ⅲ-2矿体出现倒转,矿体产状和形态发生变化。(见31线、39线剖面示意图)
  2.3岩浆岩
  印支期糜署岭花岗闪长岩基的南边缘已侵入到矿区北部,边界呈凹凸状超覆在含矿地层之上,按触带為侵入迭加断层(F1)的复合型。围岩蚀变明显,有角岩化及简单矽卡岩化等。岩脉较发育,以中-酸性为主,偶见基性岩脉,均有不同程度的铁碳酸盐化蚀变,
  与围岩呈侵入接触,边缘相可见微细粒冷凝边,围岩亦受烘烤和硅化。大多分布在矿床南部 ,深浅部都有,顺层或切层产出。
  2.4围岩蚀变
  矿床围岩蚀变主要表现为硅化、铁白云石菱铁矿化、黄铁矿化和方解石化,前三种与矿体关系密切。
  2.4.1硅化
  31线、39线剖面示意图
  
  
  交代状浅色石英岩,它形-细粒、晶粒干净明亮。交代黑灰色柱粒状石英,灰岩及化石等,形成不规则团斑状块体。有时可见少量萤石及辉锑矿化。岩石大多破碎成角砾状;晚期石英脉,充填岩石裂隙成不规则脉状,常伴有粗晶方解石团块。分布广泛。
  2.4.2铁白云石菱铁矿化
  主要发育在石英岩中,具多阶段特征。早期菱铁矿与黑灰色柱粒状石英岩同时生成,呈雪花点浸染状散布在石英岩内。后期呈不规则脉田状迭加在硅化作用中,与成矿关系极密切,是主要脉石矿物之一,菱铁矿常被铁白云石交代成假象
  2.4.3黄铁矿化
  半-自形立方晶体,中细粒碎裂结构,粒径一般1-2mm,常被闪锌矿、方铅矿穿插、交代。分布广泛,早世代的黄铁矿以微细球粒状和层纹状分布为特征;中晚时代的黄铁矿则为中-粗粒的脉状或团斑状。
  3矿体地质特征
  3.1矿体特征
  受层间断裂构造控制,矿区内矿体形态复杂,后期横断裂对矿体破坏改造明显,致使矿体产状变化大,形态复杂,沿倾向、走向、矿体均具膨大窄缩,尖灭再现,尖灭侧现。矿体呈透镜状,豆夹状,不规则状等。矿体规模变化大,长一般数米至数十米,主矿体控制在百米以上,厚度变化大,一般在0.5m至数十米之间;矿体走向与主构造线一致,近东西向,倾向近南南东,倾角一般在20°-45°之间,局部大于45°
  3.2矿石特征
  3.2.1矿石类型及主要金属矿物
  矿石矿物组成较为简单,有锌矿石、铅矿石、铅锌矿石,其中以铅锌矿石为主;按矿石氧化程度主要为硫化矿石。主要金属矿物有闪锌矿、方铅矿、黄铁矿等,脉石矿物主要为石英,方解石及绢云母等。
  3.2.2矿石结构、构造
  矿石结构以自形、半自形结构为主,次为相嵌结构,交代残余结构;矿石构造主要为块状团、块状、浸染状、次为斑点状、斑杂状、角砾状构造。
  3.2.3伴生有用组分
  据测试查明,矿石中的银、镉含量均可达到工业综合利用的指标以上,矿段平均品位为银24.43克/吨;镉0.0186%,锗在个别矿体中也能综合利用,平均品位为0.001%。储量结构表明;矿区(39-21线)伴生银349642.75千克,达中型规模;镉2662.04吨,达大型规模;锗143.12吨,达中型规模。
  3.3矿体赋存规律
  矿体分布在洛坝背斜北翼及其近转折端部位。平面上,矿体呈向西、向南斜列排布;剖面上呈由浅到深,从北向南斜列。随着背斜轴由中部分别向东、西两端缓慢倾伏、矿体埋藏亦随之加深。大多数矿体位于1000米标高以上,且矿体延长都大于延深。(见表一)
  3.4、矿体围岩及蚀变特征
  矿体与围岩呈整合接触,围岩有千枚岩和灰岩两种。
  千枚岩:是Ⅰ、Ⅲ号矿体群围岩之一,矿体上下盘均可出现。与矿体界线清楚。有绢云母及少量铁白云石、石英、方解石等组成, 各矿体地质特征一览表表1
  
  
  千枚理发育,易剥离脱落,带有不同程度碳化或褪色蚀变;
  灰岩:有不同程度硅化,常与石英岩间杂分布,岩石较完整,常有铁碳酸盐化、碳化。该类围岩数量较少。
  4、矿床成因及找矿标志
  4.1矿床成因
  本矿床属热水沉积-改造型铅锌矿床,矿体群呈线性沿原断陷海槽展布,中泥盆世同生长大断裂及其所控制的沉积相是成矿的基础。伴随热液活动对矿体形成起到了迭加富集的改造作用。
  4.2找矿标志
  4.2.1地表的氧化铁帽、古采坑(硐)是本区及外围最直接的找矿标志。
  4.2.2含矿地层及其岩性组合特征是本矿床及外围地区最主要的间接找矿标志。
  4.2.3在普查找矿中,围岩蚀变是重要的找矿标志。
  4.2.4西部41-45线矿体顶板以上150-300米左右有一层紫色砂质千枚岩层,比较稳定,沿走向地表已出露至西坡附近,可作为西部找矿标志层。
  5. 深边部成矿预测区域的预测依据
  5.1受层位和岩性控制,矿体主要分布在中泥盆统安家岔组焦沟段顶部生物灰岩与千枚岩之间,主要靠灰岩一侧。
  5.2矿体夹与北部F1 断层和南部F2断层之间,顺东西向延伸是寻找含矿层的重要宏观标志。
  5.3地表的氧化铁帽、古采坑(硐)是本区及外围最直接的找矿标志。
  5.4中泥盆统安家岔组焦沟层上层岩性总体上是钙质绢云母千枚岩、粉砂质灰岩及粉砂岩互生。出露于洛坝背斜两翼,北翼多于南翼,层厚稳定,在无生物灰岩出露地段,可作为西部外围找矿标志层。
  6、深边部成矿预测区域及资源前景分析
  该矿床地质条件复杂,但在开采过程中已知矿体的深部或边部不断发现新的矿体,通过综合分析该矿区的地质数据,矿山开采情况及控矿地质条件,成矿规律等,可把洛坝铅锌矿床深部、边部划分为4个找矿预测区域。
  6.1第一预测区域
  在矿区深部,以往勘查工程没有控制到位,多数钻孔控制标高在1000 m水平。显然对深部控制程度不足。目前还没有一个钻孔能够穿透含矿层,矿体呈多层迭置,最深的ZK33-5孔仍停在第四层含矿灰岩中,如果以后矿床开采深度加大,有必要在深部寻找新的隐伏矿体。针对这种情况,该矿2006年在9#斜井1015水平21-23线之间以50×50的网度布置坑内钻KZ21-1、KZ21-3、KZ23-1、KZ23-3控制1000 m—806 m以下盲区,取得较好的探矿效果。从施工的坑内钻控制情况分析,不仅有灰岩内部矿体存在,而且还存在有灰岩和千枚岩接触部位矿体下延。如KZ23-3,在940水平见矿1m,品位为Pb 0.20%、Zn 2.6%,在918水平见矿3m,品位為Pb 0.99%、Zn 6.08%,在910水平见矿3 m,品位为Pb 0.51%、Zn 6.94%。从刚终孔的KZ25-5与KZ23-3相比较,灰岩内部矿化较好,取样化验情况正在进行中。从而分析该区域1000 m以下至800之间的空间上具有较大的找矿潜力,其资源前景可观。(见23线剖面图)
  6.2第二预测区域
  目前矿床开采区北部矿体下延部分未得到地质控制。以往地质勘查只控
  23线剖面示意图
  
  
  制了背斜轴部转折端部位。而现实际坑探工程控制矿体在北部的下延趋势是很明显的,这种趋势在31、33、35、37四条勘探线更加突出。如KZ35-3,在958水平见矿4m,品位为Pb 0.98%、Zn 3.84%,终孔标高910米,虽开采区北部958水平没有工程进入,但从31、33、35、37四条勘探线分析,开采区北部1000 m以下至800之间的空间上具有较大的找矿潜力,其资源前景可观。(见35线剖面图)
  6.3第三预测区域
  从现有资料分析,目前所有地质勘查均集中在背斜北翼转折端很少对南翼进行正式勘查探矿,这一方面和对成矿带的认识有关,另一方面和矿区南部F2断层有关。若洛坝矿区南部三叠系下部如果仍整和接触泥盆系安家岔组地层,则很接近背斜轴部。故今年在沙坝工区918水平47A线布置风险探矿工程CD47A(S)穿过F2断层后,设计坑内钻探工程进行探矿验证。目前该工程正在实施。
  6.4第四预测区域
   洛坝铅锌矿床呈南北狭窄,东西延伸的长带状,详查工作表明,东端18线和西端45线所控制的含矿层位均向外稳定延伸,因此沿矿床东、西两端外围是最有希望的找矿地段。建议在该区域布置少量物探及探槽工作进行验证。
  结论
  本人通过对洛坝铅锌矿床地质特征及成矿规律分析,结合矿山深边部探矿工程,对矿床深边部探矿工程及坑内钻探整理的资料,矿区深边部找矿资源前景提出见解,综合矿山深部坑内钻控制情况预测,矿区深部1000米标高以下极有可能成为矿床的第二富集带,其找矿的资源潜力极为可观。建议在满足矿山正常生产的前提下,加强深边部地质勘查工作,增加矿山地质储量,延长矿山服务年限。该文在编写过程中得到高级工程师叶茂德的指导和修改,在此表示感谢。
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