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廣西南木鉛鋅礦區地質特征及成礦模式

2020-12-10 10:26何傳杰官曉藝
中國金屬通報 2020年3期
關鍵詞:方鉛礦白云巖熱液

何傳杰,雷 達,官曉藝

(廣西第六地質隊,廣西 貴港 537100)

1 區域地質

礦區位于廣西大瑤山凸起中段南側,為貴港~平南鋅鉛銅成礦帶的北東段,與大瑤山西側的武宣~象州鋅鉛銅成礦帶為同一個構造成礦體系。

本區出露地層以上古生界泥盆系碎屑巖、碳酸鹽巖和硅質巖建造為主,少量下古生界寒武系砂泥質復理石建造和中生界白堊系紅色復陸屑類磨拉石建造。其中上古生界泥盆系中統四排~應堂組為主要賦礦地層,巖性為灰巖、白云質灰巖、白云巖夾泥炭質頁巖、重晶石巖及硅質巖條帶,厚350m~450m。

基底與蓋層兩個地質構造層共同構成研究區成礦體系?;椎刭|構造呈現出緊密線狀,為走向為近東西向的復式背斜,其核部在奧陶~志留紀長時間的處于風化侵蝕作用中。蓋層為平緩且寬闊的褶皺;斷裂地質構造發育,斷裂走向為北東向,同時伴隨有南北向、北西向次級斷裂。另外,該研究區域的藤縣深斷裂、大黎斷裂、憑祥斷裂、靈山等斷裂切割較深,經過多期次的成礦熱液活動,表現出較強的地質構造及斷裂控礦特點。

2 礦區地質

2.1 地層

礦區出露的地層為泥盆中統四排組-應堂組、中統東崗嶺組。四排組-應堂組,在礦區廣泛分布,由于第四系覆蓋,多為零星的小面積出露。巖性下部以泥質灰巖、灰巖為主,夾白云巖、灰質白云巖。在泥質灰巖和白云巖過渡相中見有較多的腕足類、腹足類及層孔蟲等生物碎屑。中部、中上部以白云巖、灰質白云巖為主,夾重晶石白云巖、白云質灰巖、泥炭質灰巖、泥巖、炭質泥巖,并夾數層鉛鋅礦層,為本區的主要含礦層位。其特征為:①礦化層為淺灰色中厚層狀白云巖,具中~粗晶結構,圍巖為深灰~灰黑色中厚~厚層狀灰巖。②礦化白云巖中有明顯的弱硅化現象,重晶石化發育,重晶石呈小團包狀、薄層狀、條帶狀、細脈狀產出。③賦礦白云巖中含有生物碎屑,生物碎屑已白云石化。上部為灰巖、含生物碎屑灰巖,泥巖、炭質泥巖。厚度230m~450m。東崗嶺組(D2d):分布于礦區的東南部,由于第四系覆蓋,呈零星小面積出露。與四排組-應堂組呈整合接觸。巖性下部為灰~深灰色含生物碎屑灰巖,中、上部以深灰色、灰黑色灰巖、含泥質灰巖為主,夾白云質灰巖、灰質白云巖。泥質灰巖風化后常成“疙瘩狀灰巖”,含化石豐富,并有標志化石—鸮頭貝。厚度100m~240m。

2.2 構造

褶皺:礦區褶皺較簡單,為一平緩的單斜構造,傾向東,巖層產狀80°~95°∠5°~15°。

斷裂:礦區斷裂構造以近北東向的層間斷裂為主。斷裂帶中出露的主要是重晶石化白云巖、硅化白云巖和重晶石巖,大部分已風化成粘土狀;部分斷裂帶中賦存層狀、似層狀鉛鋅礦體。

3 礦床地質特征

3.1 礦體特征

南木礦區的礦床主要產于中泥盆統四排組-應堂組中段的白云巖層中,與重晶石礦化帶有關,受白云巖或含重晶石白云巖控制。根據鉆探工程礦區共圈定鉛鋅礦體12個,礦體(層)產狀均與圍巖產狀基本一致,呈層狀、似層狀產出,走向北北東,傾向南東東,傾角5°~15°。礦床為隱伏的原生硫化礦床。其中主礦體長度大于450m,延深大于700m。埋深6m~66m,分布標高范圍38m~-30m。礦體厚度1.02m~13.60m,平均厚度4.41m。品位:Pb0.10%~1.95%,Zn0.16%~3.37%。礦體沿走向由南往北逐漸變厚,沿傾向由淺往深部由厚變薄,逐漸尖滅。

3.2 礦石類型及結構、構造

南木礦區鋅礦礦石類型主要為鋅鉛硫化物類型。按礦石的共生組合可分為閃鋅礦方鉛礦礦石、方鉛礦礦石、閃鋅礦礦石。礦石結構有半自形及他形粒狀結構、他形及半自形粒狀變晶結構、半自形板狀變晶結構、碎裂結構、生物碎屑結構等。礦石構造有塊狀構造、星散或稀疏、稠密浸染狀構造、(網)脈狀穿插構造、角礫狀構造、條帶(紋)狀構造、草莓狀(黃鐵礦)構造等。

3.3 礦石中各礦物的嵌布狀況

白云石有兩種成因,一種為沉積形成,呈細小他形粒狀、半自形的菱形,粒間鑲嵌分布組成白云巖質原巖。另一種為熱液形成,呈較粗大的他形粒狀,聚集成脈狀。受動力作用的影響,一些白云巖被壓碎成各種形態的碎塊,另有一些白云巖有壓裂的現象。碎塊間由壓碎的白云石碎粒、碎粉,或者方解石填充分布。石英為礦石的次要礦物成份,為熱液形成,呈細小他形粒狀,少數呈細小柱粒狀,部分不均勻交代原巖中的白云石,部分呈微脈切割原巖。重晶石呈粗大的板狀,少數呈粗大的他形粒狀,聚集成脈狀穿插、切割礦石及原巖。

方鉛礦為鉛灰色,呈細小他形粒狀,或單獨或粒間鑲嵌成細小團狀分布在石英粒間,少數嵌布在白云石、重晶石粒間。閃鋅礦為淺黃棕色,呈細小他形粒狀,工藝礦物學粒度明顯比方鉛礦的工藝礦物學粒度小得多,呈細小單體或聚集成細小團狀,主要分布白云石粒間,少數嵌布在石英粒間,也見部分閃鋅礦與方鉛礦鑲嵌分布。在硅化強烈、熱液石英含量較多的礦石里,方鉛礦、閃鋅礦含量也明顯較高,尤其是方鉛礦。

黃鐵礦、黃銅礦、脆硫銻鉛礦則星散嵌布在石英、白云石粒間,也零星見黃鐵礦與方鉛礦、脆硫銻鉛礦與方鉛礦相互嵌布,黃銅礦呈乳滴狀嵌布在閃鋅礦里。

3.4 礦石的化學成分

根據化學全分析結果,礦石的化學成分為:SiO236.30%、Al2O31.48%、CaO6.06%、CO28.71%、Fe2O36.78%、FeO0.41%、K2O0.27%、MgO3.25%、Na2O0.02%、P2O50.05%、TiO20.11%、灼失量9.80%、總水量0.65%。

從化學多項分析和礦體微量元素分析結果可見,主要有用組分為鉛、鋅,主要伴生有用組分為銀,其他組分達不到綜合利用要求。

4 控礦因素及成礦模式

4.1 主要控礦因素

(1)層位與巖性控礦:中泥盆統四排組-應堂組中上部深灰色~灰色中~粗晶硅化礦物中是礦體主要賦存層位,礦體周邊的白云石化、重晶石化、硅化等現象突出。

(2)構造控礦:本次研究礦層集中在層間破碎帶中,斷裂構造為礦產資源的富存提供了理想的場所,有利于成礦熱液的循環流動,循環過程中,逐步帶上含礦熱液中部分有用成分,此外熱水的循環為礦層中多種元素的富集、活化轉移提供條件,在有利的構造區域形成礦體。

(3)巖漿活動影響:本區無巖漿巖出露,礦床的產出與巖漿巖也無直接關系,但區域上巖漿活動對本區含礦熱液活動及有用組份的富集可能有一定的影響作用。

4.2 成礦模式

鉛、鋅、銅等物質富含于礦區基底寒武系中,經過長時間的侵蝕與風化作用,鉛、鋅等礦物質解析出來。早泥盆世裂谷盆中沉積物中一部分參與成巖沉積作用,而其它成礦物質大部分會進入熱囪水循環系統中。隨著斷裂破碎加劇,到中泥盆世,海進范圍逐步擴展,因早期泥盆世的濱海陸屑灘依次過渡為廣海臺地相,局部的咸化瀉湖淺灘相與海臺地沉積存在交替情況,形成沉積巖互層,裂谷盆內熱囪水活動頻繁,出現大量熱水沉積礦物、硅質礦物、重晶石礦物,同時鉛、鋅等成礦物質也在熱水循環作用下移動到海盆內,大量沉積析出,構成了礦物富集層。在燕山、華力西—印支地質構造運動作用下,出現了一些有利于容礦、導礦的地質構造空間。成礦熱液活動從較深部帶來了鉛、鋅等成礦物質,與原已沉積析出的礦物富集層中鉛鋅隨熱液一起進入有利的成礦構造空間,經過反復充填形成礦體。

5 結論

綜合以上研究,筆者認為南木礦區其成礦模式為在中泥盆統富Pb、Zn含礦熱鹵水經過深循環作用后,進入沉積盆地局部凹陷區內參與沉積作用,其成礦作用發生在同生—成巖晚期。后期由于構造活動,在構造熱液影響下,于斷裂構造帶產生熱液疊加改造,從而形成熱水沉積+構造熱液疊加改造型鉛鋅礦床。筆者建議在該區域找尋該類礦床優先尋找類似有利賦礦層位,其次是有利的導礦、容礦構造(斷裂構造帶或褶皺的虛脫部位),這樣會得更好的找礦效果。

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