广西龙胜县柚子坪铅锌矿地质特征及找矿远景探讨

2012-05-08 01:23:22林煜强胡云沪周奇明曾少尉罗红波臧进前
地质与资源 2012年5期
关键词:北北东板岩铅锌矿

林煜强,胡云沪,周奇明,黄 杰,曾少尉,罗红波,臧进前

(1.桂林理工大学地球科学学院,广西桂林541004;2.桂林矿产地质研究院,广西桂林541004)

柚子坪铅锌矿位于广西龙胜县龙胜镇,属于南岭有色金属成矿带西段的一部分,是我国重要的铅锌矿产区之一.广西壮族自治区第1地质队、271地质队、桂林矿产地质研究院等单位先后在本地区进行了地质工作.通过对柚子坪铅锌矿成矿地质条件、矿床地质特征、控矿因素等方面分析,认为该区域成矿条件良好,矿区深边部具有较好的找矿远景.

1 区域成矿背景

该矿区位于扬子准地台南缘华南褶皱带北缘,属于桂北台隆龙胜褶断带南部[1].区域构造格局由北北东向龙胜复背斜、马海复背斜和同向的以龙胜-永福深断裂为主干的多级次断裂构造组成(图1).背斜核部为新元古界丹洲群浅变质碎屑岩,翼部主要由震旦系浅变质碎屑岩及寒武系、奥陶系细碎屑岩、含炭质钙质砂泥岩和少量碳酸盐岩组成[2].桂北地区岩浆活动强烈,矿区外围可见雪峰期基性—超基性岩体及印支期的花岗闪长岩出露.基性—超基性岩体分布于龙胜、三门、马海山3个复背斜轴部,侵入丹洲群合桐组,与细碧角斑岩相伴产出,是一套以辉绿岩为主的辉长辉绿岩、辉石岩、橄榄岩类组合,呈北东向延伸,与区域构造线基本一致[3-4].花岗闪长岩分布于龙胜复背斜轴部,呈椭圆状近南北向展布,出露面积约2 km2[5].该区域内铅锌多金属矿化普遍,主要为受次级断裂构造控制的脉状、透镜状矿化类型,多数规模小变化大.

2 矿区地质特征

2.1 地层

矿区地层简单,仅出露新元古界丹洲群拱洞组(Ptbg),其岩性分为上下两段.上段(Ptbg2)为一套灰绿色条带状粉砂质绢云板岩、粉砂质板岩,偶夹薄层变质砂岩,具清晰的复理式微层理构造.下段(Ptbg1)细分为7层(自下而上):① a层(Ptbg1-a)为灰白至褐黄色微带浅灰绿色变质泥质粉砂岩;②b层(Ptbg1-b)为灰白、浅灰绿色变质粉砂岩、变质泥质粉砂岩夹长石石英砂岩;③c层(Ptbg1-c)为浅灰绿色粉砂质板岩夹变质粉砂岩;④ d层(Ptbg1-d)为灰白至浅灰绿色薄—中厚层状变质泥质粉砂岩,上部为变质粉砂岩夹粉砂质板岩;⑤e层(Ptbg1-e)为深灰色厚层状变质泥质粉砂岩,上部为变质粉砂岩夹薄层变质砂岩;⑥f层(Ptbg1-f)为灰白、浅灰色中—厚层状变质泥质粉砂岩,上部为变质粉砂岩夹砂质板岩;⑦g层(Ptbg1-g)为紫红色变质粉砂岩夹粉砂质板岩,顶部为浅灰绿色变质粉砂岩和粉砂质板岩(图2).

2.2 构造

矿区位于龙胜复背斜的南东翼.区内地层总体走向北东,倾向南东,倾角40~70°.次级断裂及派生构造裂隙发育,呈平行断裂组产出,有北北东、北东、南北向3组,整体上沿北北东向展布,走向由北至南呈北北东—北东—北北东变化,略显反“S”型.北北东向断裂构造为主要断裂,规模较大,是矿区主要的导矿赋矿构造.其中F1为主要含矿断裂,南北均延出矿区,局部见有基性岩脉产出,表明该断裂有较大的延深.主要断裂特征描述如下.

F1:为压扭性逆断层,走向 10~20°,倾向北西,倾角45~60°,矿区内长 1260 m,宽 0.10~3.2 m,一般宽 1 m左右.断裂带岩石挤压碎裂明显,由压碎岩、角砾岩、碎裂岩、石英脉及铅锌硫化物等构成,两侧发育派生次级平行小断裂或羽状断裂.该断裂是矿区主要含矿断裂,Ⅰ-②矿体赋存其中,Ⅰ-①、Ⅰ-③、Ⅰ-④矿体赋存于其派生次级平行小断裂中.

F2:分布在F1西侧且平行产出,相距50~70 m,为逆断层,走向 10~15°,倾向北西,倾角 45~80°.矿区内长1200 m.断裂带岩石挤压碎裂明显,由压碎岩、角砾岩、局部充填石英脉团块及弱铅锌硫化物等构成.该断裂矿化弱,仅在4号勘探线发现Ⅱ-①矿化体,Ⅱ-②矿体赋存在其上盘派生次级平行小断裂中.

F3:分布在F2西侧且平行产出,相距50~70 m,为逆断层,走向 10~20°,倾向北西,倾角 38~79°.矿区内长1000 m,分支复合明显.断裂带岩石挤压碎裂明显,宽0.20~0.50 m,由压碎岩、角砾岩、局部充填石英脉团及弱铅锌硫化物等构成.该断裂矿化弱,仅在南段见矿化.

3 矿床地质特征

3.1 矿化带、矿体特征

矿化均受断裂构造控制,矿体主要受F1和F2断裂构造控制.矿区于1980年详查和1985~1986年补充详查时初步圈定了6个矿体.其中F1矿化破碎带中4 个:Ⅰ-①,Ⅰ-②,Ⅰ-③,Ⅰ-④;F2矿化破碎带中 2个:Ⅱ-①,Ⅱ-②.矿区总体工作程度较低,主要矿体特征如下.

Ⅰ-②矿体为矿区主要矿体,约占勘查资源量的94%,矿体产于F1破碎带中并严格受其控制(图3),倾向 295~310°,倾角 54~60°,控制长 1100 m,地表出露标高260~340 m.矿体总体延续性较好,由透镜状、脉状、不规则状小矿体构成.矿体沿走向、倾向变化大,膨胀收缩、急剧的藕节状、尖灭再现普遍.矿体总体向北东倾伏,地表在6线左右,在0 m标高倾伏至14线左右,最深在8~12线间采矿开拓至-25 m标高.上部矿体厚度 0.21~3.13 m,一般 0.6~2.23 m,平均 1.13 m.品位变化大,Pb为0.505%~60.60%,平均5.069%.Zn 0.037%~46.00%,平均3.464%.在75~50 m标高范围内,厚约0.44~1.52 m,平均1.00 m,品位Pb 0.07%~8.38%,平均 2.10%.Zn 1.25%~23.34%,平均 6.29%.具有上富铅下富锌的矿化分带.

Ⅰ-①、Ⅰ-③、Ⅰ-④小矿体产于F1压扭性逆断层派生次级平行小断裂中,目前已采空.Ⅱ-①矿化体产于F2断裂中.Ⅱ-②矿体赋存在其上盘派生次级平行小断裂中.矿体规模小,总体呈脉状、透镜状产出,沿走向、倾向变化大,膨胀收缩、急剧的藕节状、尖灭再现普遍.

3.2 矿石特征

矿石金属矿物主要为含铁闪锌矿、方铅矿,少量黄铜矿、黄铁矿、磁黄铁矿及微量辉银矿.非金属矿物为石英、绿泥石、绢云母及少量方解石等.伴生有益元素有Cu、Ag、Cd等.矿石构造主要呈网脉状或细脉状、条带状、角砾状,也可见块状集合体及浸染状构造.矿石结构以自形、半自形细粒致密颗粒状为主,次为他形、交代结构.

3.3 围岩蚀变

近矿围岩蚀变普遍发育不强,在矿体周边分布窄小,蚀变有硅化、绿泥石化、碳酸盐化和黄铁矿化等,主要为硅化和绿泥石化,其次为碳酸盐化.其中铅锌矿化与硅化和绿泥石化关系比较密切,矿化带与围岩界线清楚.硅化和碳酸盐化均以不规则的石英和方解石细脉或网脉产出,与矿区内断裂构造发育关系密切.从野外地质勘查发现,往往断裂构造越发育,蚀变原岩越破碎.石英和方解石脉越发育,则铅锌矿化也相应发育.

4 矿床成因及控矿因素

矿床成因类型属于岩浆期后中低温热液型,主要成矿期为加里东期[6].矿区南部同一成矿区龙胜背斜上的摆岭矿区(图1)闪锌矿硫同位素测试结果显示,δ34S为-2.95‰~+3.02‰,具有明显的岩浆硫源特征.说明成矿硫源为深部岩浆演化或深部含火山岩系的二次活化迁移成因[7],即该区铅锌矿成因应为深部成矿流体源的成矿流体沿深穿透的断裂上升迁移,在合适的地质构造环境内富集、沉淀、交代成矿,形成受断裂控制的脉状矿体.

构造为主要的控矿因素:1)背斜加断裂组合控制矿田、矿床;2)较深延伸的压扭性、张扭性多级次断裂组合控制矿体产出,在断裂形态、产状变化部位、断裂交汇部位及构造活动强烈部位是有利的赋矿场所.

其次为岩性:1)较纯的变质砂岩和板岩,热液的交代作用弱,围岩蚀变不强,矿化较弱;2)含钙质成分不纯的细碎屑岩,包括钙质泥质粉砂岩、钙质泥页岩、泥灰岩、白云质灰岩等是有利赋矿围岩.

5 成矿远景初探

矿区位于龙胜复背斜南东翼,龙胜-永福深断裂西侧,褶皱、断裂构造发育,出露地层为新元古界丹洲群的浅变质粉砂岩、粉砂质板岩、绢云板岩及少量变质长石石英砂岩.背斜构造与北北东向断裂构造组合是该区成矿有利的因素,含钙质成分不纯的细碎屑岩是有利赋矿围岩,具有良好连通性的断裂构造使深部成矿流体源得以上升迁移并经过成矿作用形成热液型铅锌矿床.这些成矿有利条件组合说明该区是铅锌成矿的有利地区.

柚子坪铅锌矿经过近40年的开采,目前主要的F1矿化破碎带Ⅰ-②矿体沿走向已控制1100 m左右,延深已控制到-25 m中段,实际沿倾斜方向控制近500 m.据深穿透物探方法EH4剖面测量,矿区主要控矿构造F1延深可达标高-300 m以下,走向上向北东、南西继续延长(16线以北、11线以南).化探测量结果表明,坑道内的原生晕、电吸附异常在-25 m中段是开放型的,向下还有一定的找矿空间.

6 结论

(1)矿区褶皱、断裂构造发育,出露地层为新元古界丹洲群一套砂板岩、板岩、浅变质细粉砂岩.背斜构造与北北东向压扭性断裂构造组合是该区成矿有利的因素.

(2)铅锌矿床的形成应为深部成矿流体源的成矿流体,沿深穿透的断裂上升迁移,在合适的地质构造环境内富集、沉淀、交代成矿,以受断裂控制的脉状矿体为主.

(3)物化探测量结果表明,矿区主要控矿构造F1向下还有延深,矿区向深部还有一定的找矿空间.

[1]陈毓川,毛景文.桂北地区矿床成矿系列和成矿历史演化轨迹[M].南宁:广西科学技术出版社,1995.

[2]广西壮族自治区地质矿产局.广西壮族自治区区域地质志[M].北京:地质出版社,1985.

[3]中华人民共和国矿产图说明书兴安幅(1∶20 万)[R].广西壮族自治区地质局,1964.

[4]张桂林,梁金城.桂北龙胜地区基性超基性岩的变形分解构造及其大地构造意义[J].桂林冶金地质学院,1993,13(4): 357—365.

[5]黄海波.广西龙胜花岗闪长岩地球化学特征及成因[J].广西地质,1999,12(1): 47—51.

[6]褚培强.广西铅锌矿矿床类型及找矿远景[J].广西地质,1992,5(1):1—11.

[7]董业才,覃宗光,熊键.广西龙胜拉降-田坪铅锌矿地质特征及找矿标志[J].西部探矿工程,2010(9): 187—189.

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