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【摘 要】 本文就青海双口山铅锌矿地质特征、矿床成因及成矿模式进行了分析探讨,利于进一步矿床的开发,供参考。
【关键词】 双口山铅锌矿;地质特征;矿床成因;成矿模式
1 矿区地质特征
矿区出露奥陶-志留纪滩间山群,呈不规则带状NNW向展布,与下伏达肯大坂岩群呈断层接触,该套地层构成一个不完整的向斜构造,内部不同方向的断裂构造十分发育,部分断裂构造是铅矿脉的赋存部位。
矿区内构造受柴北洋消亡、俯冲造山控制,构造形迹十分发育,其主干构造为NNW向褶皱带-断裂系构造,其次为NE向、SN向次级断裂构造,这些断裂带一般延伸长度为300m-3.0km,其破碎带宽为5m-20m,且控制了矿区内氧化蚀变带的展布区内褶皱构造为矿点沟向斜,轴向NNW,具槽形褶皱特征,滩间山群片状砾岩组构成核部,两翼为安山岩组火山岩,其东翼西倾,倾角为60°-80°,西翼东倾,倾角为50°-80°,因受后期断裂构造影响,北东翼出露不完整,并有超基性岩体沿核部侵位。
区内岩浆活动强烈,发育加里东期、华力西期及印支期多期次侵入岩,且超基性、中酸性、碱性岩皆有分布,主要出露为蛇纹石化橄榄岩、辉长岩、闪长岩及花岗岩等。并在NNW向主干断裂带内脉岩侵入频繁,如有辉长岩脉、闪长岩脉及正长斑岩脉等。
2 矿床地质特征
双口山地区通过多年地质工作发现地表4条氧化蚀变带(Ⅰ-Ⅳ),圈出15个铅(锌)矿体,并由钻孔揭露19个盲矿体。地表铅矿体大都分布于这四个氧化蚀变带中,仅有少数矿体分布于氧化带以外的构造裂隙中。
1、矿化带特征
Ⅰ号氧化蚀变带分布于矿点沟向斜西翼,SN走向,近直立,断续出露长500m,宽1-10m,沿走向具膨缩现象,表现为一断层破碎带,由碎裂岩、高岭土化糜棱岩、褐铁矿、软锰矿、硬锰矿、铅矾、白铅矿、黑铅矿等构成。方铅矿沿破碎带节理、裂隙呈脉状、网脉状分布于火山岩组内,达到矿石级矿化即可构成工业矿体,氧化带西段发育萤石石英脉。
Ⅱ号氧化蚀变带位于矿点沟向斜东翼,沿NNE向展布,倾向115°,倾角65°-85°,带长600m,宽3-10m,为一构造破碎蚀变带,整个氧化带主要由碎裂岩、高岭土化糜棱岩、断层泥及褐铁矿化、黄钾铁钒、软锰矿、白铅矿、铅矾等构成,并有萤石石英脉、阳起石石英脉、文石脉穿插,方铅矿多呈脉状产于带中,宽度小于20cm,延伸数米至十余米。带两侧附近分布有硅质岩,厚1-3m,沿走向具有一定的延伸。
Ⅲ号氧化蚀变带也分布于矿点沟向斜东翼,为一构造破碎蚀变带,近SN向展布,带长210m,宽3-10m,两端被第四系覆盖,倾向95°左右、倾角60°-87°。方铅矿呈细脉状产于氧化带中,宽1-15cm,延伸数米至十余米。沿走向呈尖灭再现、膨大狭缩现象,破碎带物质成分与Ⅱ号氧化带基本相同。
2、矿体特征
矿区内铅锌矿体主要分为氧化带内的表生铅矿体和隐伏盲矿体两大类。表生矿体平均厚度多在1.0m以上,一般在1.5-3.5m间,Pb平均品位多在5×10-2以下,偶有大于5×10-2以上者,Ag品位在12×10-6-55×10-6之间,矿体地表延伸一般十余米—百余米,最长170m。伏矿体分布于矿点沟向斜东西两翼,矿体总体倾向为95°-115°,倾角为60°-80°,全部产于构造破碎蚀变岩中,其中以466勘探线控制的M8矿体为主矿体,该矿体上盘为侵位的蚀变超基性岩脉,下盘为滩间山群变火山岩组,部分矿体穿插后期侵位于地层的超基性岩,呈现热液活动成矿的特征,矿体内发育网脉状黑色硬锰矿,且有酸性脉岩角砾分布,该矿体与其它矿体相互平行,产状与地层趋向于一致,倾向SE,倾角50°-80°,且从上到下矿化连续,相对稳定,各单矿体厚0.25-5.35m,铅品位0.35-5.84×10-2、锌品位0.21-2.38×10-2、银品位5.53-98.99×10-6。
3、矿石特征
矿区矿石类型较简单,主要有方铅矿矿石、含闪锌矿方铅矿黄铁矿矿石、方铅黄铁矿矿石。矿石中常见的矿物组合是方铅矿(辉银矿)-黄铁矿;黄铁矿-闪锌矿-方铅矿(毒砂)。硫化物矿石主要呈半自形-它形粒状结构,其中还有交代结构、包含结构,以浸染状构造为主,偶见条带状和致密块状构造。氧化矿石中可见交代残留结构,常见蜂窝状、土状及皮壳状构造。脉石矿物成分复杂,不同的围岩会产生不同的脉石矿物,以超基性岩为围岩的矿体脉石成分以蛇纹石、滑石、菱镁矿、方解石为主;以绿片岩为围岩的脉石矿物有绿泥石、角闪石、透闪石、阳起石、方解石、斜长石、石英等。矿区近矿围岩蚀变主要表现为硅化、钾化、碳酸盐化、绿泥石化、绿帘石化、蛇纹石化、青磐岩化等,其中硅化、碳酸岩化为直接找矿标志。
3 矿床成因讨论
双口山铅锌矿床矿体赋存于双口山地区滩间山群变火山岩组(OSTb),部分矿体产状与地层一致,顺层产出,显示出成矿作用与火山岩地层建造密切的赋存关系。李俊民等(2006)认为该铅锌矿床是产于被动大陆边缘伸展构造环境下陆缘古裂谷构造形成的槽形断陷盆地—裂陷槽内,与锡铁山铅锌矿同成因的火山喷气沉积、热液叠加块状硫化物多金属矿床。
通过野外实地观察,我们在双口山M8主矿脉地表附近发现了一小型氧化带,该氧化带近SN走向,通过剖面图可以看出,整个氧化带主要由含有氧化矿石(褐铁矿化)及蚀变岩的破碎带组成,带内发育褐铁矿化、铬云母化、碳酸盐化及绢云母化,并有硬锰矿呈网脉状分布于破碎带内,显示构造破碎带内热液活动的存在,这明显区别于与热液活动无关的热水喷流型矿床;并从双口山M8主矿体的剖面图中可以得出,加里东期超基性侵入岩侵位于滩间山群中,而矿体又穿插于该超基性侵入岩,说明矿体在成矿时间上远远滞后于滩间山群的建造时期,具有后生矿床的明显特征,这完全相悖于与火山岩地层同沉积的热水喷流成矿作用;且在岩石地球化学特征方面也可以得出,矿石稀土元素特征与火山岩地层的差异性,并没有反映热水喷流矿床应具有的同源性特征。
结合上述讨论,可以认为前人对该矿床VMS成因类型(贾群子等,2004)的解释欠妥,双口山铅锌矿床应该为受构造断裂控制,与热液活动密切相关的中低温热液脉型矿床。
4 成矿模式
1 加里东早期,随着柴北有限洋盆的持续扩张,构造体制发生转换,洋壳开始发生俯冲作用,进而与晚寒武纪(514.2±8.5Ma)形成岛弧环境,同时伴随大规模洋底火山作用,产生一套以熔岩为主、细火山碎屑岩为辅的中基性火山岩系,在海底火山喷发作用下,Pb、Zn、Cu、Ag、As高度富集,其中Pb、Zn富集系數达8-14,形成富集了成矿物质的矿源层。
2、加里东中晚期-华力西期,在挤压造山过程中,深部中酸性岩体侵位,期后岩浆热液沿层间断裂构造上升,萃取成矿物质,随着流体自身的冷却过程,在1.4-2.86Km的深度沉淀成矿,形成中低温脉型铅锌矿床。
3 该矿床遭受抬升剥蚀改造,矿体与地层同褶皱构造变形,受近NS向向斜褶皱控制,并且顶部矿体经历表生氧化改造作用,形成氧化蚀变带,其中以碎裂岩、高岭土化糜棱岩、断层泥及褐铁矿化、黄钾铁钒等表生作用为主。
参考文献:
[1]宋述光,牛耀龄,张立飞,张贵宾.大陆造山运动:从大洋俯冲到大陆俯冲、碰撞、折返的时限—以北祁连山、柴北缘为例[J].岩石学报,2009,25(9)
[2]贾群子,杨钟堂,肖朝阳,等.祁连成矿带成矿规律和找矿方向[J].西北地质,2006,39(2)
[3]宋生春.青海省大柴旦红柳沟金矿成矿特征及成因分析[J].西部探矿工程,2006,4
【关键词】 双口山铅锌矿;地质特征;矿床成因;成矿模式
1 矿区地质特征
矿区出露奥陶-志留纪滩间山群,呈不规则带状NNW向展布,与下伏达肯大坂岩群呈断层接触,该套地层构成一个不完整的向斜构造,内部不同方向的断裂构造十分发育,部分断裂构造是铅矿脉的赋存部位。
矿区内构造受柴北洋消亡、俯冲造山控制,构造形迹十分发育,其主干构造为NNW向褶皱带-断裂系构造,其次为NE向、SN向次级断裂构造,这些断裂带一般延伸长度为300m-3.0km,其破碎带宽为5m-20m,且控制了矿区内氧化蚀变带的展布区内褶皱构造为矿点沟向斜,轴向NNW,具槽形褶皱特征,滩间山群片状砾岩组构成核部,两翼为安山岩组火山岩,其东翼西倾,倾角为60°-80°,西翼东倾,倾角为50°-80°,因受后期断裂构造影响,北东翼出露不完整,并有超基性岩体沿核部侵位。
区内岩浆活动强烈,发育加里东期、华力西期及印支期多期次侵入岩,且超基性、中酸性、碱性岩皆有分布,主要出露为蛇纹石化橄榄岩、辉长岩、闪长岩及花岗岩等。并在NNW向主干断裂带内脉岩侵入频繁,如有辉长岩脉、闪长岩脉及正长斑岩脉等。
2 矿床地质特征
双口山地区通过多年地质工作发现地表4条氧化蚀变带(Ⅰ-Ⅳ),圈出15个铅(锌)矿体,并由钻孔揭露19个盲矿体。地表铅矿体大都分布于这四个氧化蚀变带中,仅有少数矿体分布于氧化带以外的构造裂隙中。
1、矿化带特征
Ⅰ号氧化蚀变带分布于矿点沟向斜西翼,SN走向,近直立,断续出露长500m,宽1-10m,沿走向具膨缩现象,表现为一断层破碎带,由碎裂岩、高岭土化糜棱岩、褐铁矿、软锰矿、硬锰矿、铅矾、白铅矿、黑铅矿等构成。方铅矿沿破碎带节理、裂隙呈脉状、网脉状分布于火山岩组内,达到矿石级矿化即可构成工业矿体,氧化带西段发育萤石石英脉。
Ⅱ号氧化蚀变带位于矿点沟向斜东翼,沿NNE向展布,倾向115°,倾角65°-85°,带长600m,宽3-10m,为一构造破碎蚀变带,整个氧化带主要由碎裂岩、高岭土化糜棱岩、断层泥及褐铁矿化、黄钾铁钒、软锰矿、白铅矿、铅矾等构成,并有萤石石英脉、阳起石石英脉、文石脉穿插,方铅矿多呈脉状产于带中,宽度小于20cm,延伸数米至十余米。带两侧附近分布有硅质岩,厚1-3m,沿走向具有一定的延伸。
Ⅲ号氧化蚀变带也分布于矿点沟向斜东翼,为一构造破碎蚀变带,近SN向展布,带长210m,宽3-10m,两端被第四系覆盖,倾向95°左右、倾角60°-87°。方铅矿呈细脉状产于氧化带中,宽1-15cm,延伸数米至十余米。沿走向呈尖灭再现、膨大狭缩现象,破碎带物质成分与Ⅱ号氧化带基本相同。
2、矿体特征
矿区内铅锌矿体主要分为氧化带内的表生铅矿体和隐伏盲矿体两大类。表生矿体平均厚度多在1.0m以上,一般在1.5-3.5m间,Pb平均品位多在5×10-2以下,偶有大于5×10-2以上者,Ag品位在12×10-6-55×10-6之间,矿体地表延伸一般十余米—百余米,最长170m。伏矿体分布于矿点沟向斜东西两翼,矿体总体倾向为95°-115°,倾角为60°-80°,全部产于构造破碎蚀变岩中,其中以466勘探线控制的M8矿体为主矿体,该矿体上盘为侵位的蚀变超基性岩脉,下盘为滩间山群变火山岩组,部分矿体穿插后期侵位于地层的超基性岩,呈现热液活动成矿的特征,矿体内发育网脉状黑色硬锰矿,且有酸性脉岩角砾分布,该矿体与其它矿体相互平行,产状与地层趋向于一致,倾向SE,倾角50°-80°,且从上到下矿化连续,相对稳定,各单矿体厚0.25-5.35m,铅品位0.35-5.84×10-2、锌品位0.21-2.38×10-2、银品位5.53-98.99×10-6。
3、矿石特征
矿区矿石类型较简单,主要有方铅矿矿石、含闪锌矿方铅矿黄铁矿矿石、方铅黄铁矿矿石。矿石中常见的矿物组合是方铅矿(辉银矿)-黄铁矿;黄铁矿-闪锌矿-方铅矿(毒砂)。硫化物矿石主要呈半自形-它形粒状结构,其中还有交代结构、包含结构,以浸染状构造为主,偶见条带状和致密块状构造。氧化矿石中可见交代残留结构,常见蜂窝状、土状及皮壳状构造。脉石矿物成分复杂,不同的围岩会产生不同的脉石矿物,以超基性岩为围岩的矿体脉石成分以蛇纹石、滑石、菱镁矿、方解石为主;以绿片岩为围岩的脉石矿物有绿泥石、角闪石、透闪石、阳起石、方解石、斜长石、石英等。矿区近矿围岩蚀变主要表现为硅化、钾化、碳酸盐化、绿泥石化、绿帘石化、蛇纹石化、青磐岩化等,其中硅化、碳酸岩化为直接找矿标志。
3 矿床成因讨论
双口山铅锌矿床矿体赋存于双口山地区滩间山群变火山岩组(OSTb),部分矿体产状与地层一致,顺层产出,显示出成矿作用与火山岩地层建造密切的赋存关系。李俊民等(2006)认为该铅锌矿床是产于被动大陆边缘伸展构造环境下陆缘古裂谷构造形成的槽形断陷盆地—裂陷槽内,与锡铁山铅锌矿同成因的火山喷气沉积、热液叠加块状硫化物多金属矿床。
通过野外实地观察,我们在双口山M8主矿脉地表附近发现了一小型氧化带,该氧化带近SN走向,通过剖面图可以看出,整个氧化带主要由含有氧化矿石(褐铁矿化)及蚀变岩的破碎带组成,带内发育褐铁矿化、铬云母化、碳酸盐化及绢云母化,并有硬锰矿呈网脉状分布于破碎带内,显示构造破碎带内热液活动的存在,这明显区别于与热液活动无关的热水喷流型矿床;并从双口山M8主矿体的剖面图中可以得出,加里东期超基性侵入岩侵位于滩间山群中,而矿体又穿插于该超基性侵入岩,说明矿体在成矿时间上远远滞后于滩间山群的建造时期,具有后生矿床的明显特征,这完全相悖于与火山岩地层同沉积的热水喷流成矿作用;且在岩石地球化学特征方面也可以得出,矿石稀土元素特征与火山岩地层的差异性,并没有反映热水喷流矿床应具有的同源性特征。
结合上述讨论,可以认为前人对该矿床VMS成因类型(贾群子等,2004)的解释欠妥,双口山铅锌矿床应该为受构造断裂控制,与热液活动密切相关的中低温热液脉型矿床。
4 成矿模式
1 加里东早期,随着柴北有限洋盆的持续扩张,构造体制发生转换,洋壳开始发生俯冲作用,进而与晚寒武纪(514.2±8.5Ma)形成岛弧环境,同时伴随大规模洋底火山作用,产生一套以熔岩为主、细火山碎屑岩为辅的中基性火山岩系,在海底火山喷发作用下,Pb、Zn、Cu、Ag、As高度富集,其中Pb、Zn富集系數达8-14,形成富集了成矿物质的矿源层。
2、加里东中晚期-华力西期,在挤压造山过程中,深部中酸性岩体侵位,期后岩浆热液沿层间断裂构造上升,萃取成矿物质,随着流体自身的冷却过程,在1.4-2.86Km的深度沉淀成矿,形成中低温脉型铅锌矿床。
3 该矿床遭受抬升剥蚀改造,矿体与地层同褶皱构造变形,受近NS向向斜褶皱控制,并且顶部矿体经历表生氧化改造作用,形成氧化蚀变带,其中以碎裂岩、高岭土化糜棱岩、断层泥及褐铁矿化、黄钾铁钒等表生作用为主。
参考文献:
[1]宋述光,牛耀龄,张立飞,张贵宾.大陆造山运动:从大洋俯冲到大陆俯冲、碰撞、折返的时限—以北祁连山、柴北缘为例[J].岩石学报,2009,25(9)
[2]贾群子,杨钟堂,肖朝阳,等.祁连成矿带成矿规律和找矿方向[J].西北地质,2006,39(2)
[3]宋生春.青海省大柴旦红柳沟金矿成矿特征及成因分析[J].西部探矿工程,2006,4