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[摘 要]通过对矿床构造环境、纹层灰岩及其劈理特征的研究,并结合前人对该区的认识以及近期收集的岩脉产出特征及对Cu的化验分析结果,认为矿床成因为沉积-改造型矿床,其深部可能受到与岩体(隐伏)、岩脉的叠加成矿作用,具有巨大找矿潜力。
[关键词]勐兴铅锌矿、纹层灰岩、沉积-改造、找矿潜力
中图分类号:TP373 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2018)38-0037-04
勐兴铅锌矿床位于保山-镇康弧后盆地中部姚关-酒房复式向斜南端的勐糯次级向斜内,伴随复式向斜还发育一系列南北走向的压性、压扭性断层及配套的近东西走向的张扭性断层和两组压扭性次级断层。矿床夹持于南北向怒江大断裂和北西向柯街断裂、北东向南汀河断裂之间,后两条断裂呈“入”字型相交,呈“扫帚”状。矿区内见辉绿岩脉顺层产出,脉体宽度4~27m,局部与灰岩呈互层产出。矿床处于主体叠置于保山陆块之上的以Pb、Zn、Hg为主的多金属及稀有金属矿成矿带内(如圖1),具有沉积-改造矿床特征,可能受到与岩体(隐伏)、岩脉的叠加成矿作用,显示出矿床的巨大找矿潜力。
1、矿区地质概况
矿区内主要出露地层为志留系中统上仁和桥组(S2r)与志留系下统下仁和桥组(S1r)(杨洪枝,2008)。赋矿层位为上仁和桥组下段(S2r1)的灰色、深灰色、绿灰色、紫色层纹状灰岩、泥灰岩,夹灰黑色含碳千枚岩及浅绿灰色沉晶屑凝灰岩。赋矿层位上覆地层为上仁和桥组上段(S2r2)的灰色中厚层状细粒长石石英砂岩,夹黑灰色薄层状千枚岩。赋矿层位下伏地层为下仁和桥组(S1r)的浅灰白色细砂岩、石英千枚岩互层。
矿区内(杨洪枝,2008)发育一单斜构造,由南向北,地层走向由北东转向南北、倾向北西转向西,倾角中等,仅112线以北出现局部向东倾斜的褶曲形态,整体为一向西扭曲的“叶片”状单斜构造,控制了本区似层状和层脉状铅锌矿的分布。矿区主要发育纵向断层、横向断层、层间断层与破劈理。纵向断层具压扭性特征,产状较陡,常有0.5-3.5m宽的破碎带,部分糜棱岩化。横向断层具张扭性特征,断距15-75m不等,总体显示地层向北超覆叠推性质。层间断层与破劈理具扭性特征。纵向断层(压扭性)可能是导矿断层,而层间断层与破劈理(扭性)为矿液通道及赋矿场所。
矿区内的围岩蚀变(杨洪枝,2008)可见到方解石化、重晶石化、绢云母化、硅化、高岭土化、褐铁矿化,局部见褪色化及去膏化现象。方解石化、硅化、重晶石化强烈的地方矿化相对较强。方铅矿、闪锌矿、黄铁矿常和方解石形成网脉状切穿围岩。硅化表现在石英的次生加大呈脉状、云雾状,往往成为矿质活化的载体之一(矿质是在酸性溶液中迁移)。去膏化与成矿关系密切,但不普遍。白云石化发育不普遍,多数见于赋矿地层下伏地层的砂岩中。
铅锌矿体(杨洪枝,2008)主要赋存于志留系中统下段(S2r2)层纹灰岩中的生物碎屑灰岩及生物点礁灰岩内,岩相控矿特征十分明显。矿化具一层为主,多层含矿及尖灭再现、分支复合现象。主矿体的厚度变化大,品位高,呈似层状、透镜状顺层产出为主,产状与围岩基本一致。受层间滑动-破劈理带控制、位于地层中上部,规模一般较小,矿体呈透镜状、大体平行层理的雁行状及层脉状矿体群产出。
2、层纹状灰岩特征
矿区发育多种层纹状灰岩,本论文主要收集了三类纹层状灰岩:浅肉红色夹浅黄绿色薄层状微晶含泥质-绢云母灰岩、白色夹绿色纹层状含白-绢云母灰岩、灰白色夹黑色纹层状微晶含泥质-绢云母灰岩,其代表了弱氧化-弱碱性(铁方解石)、中性-弱碱性(白色方解石)、还原性-弱碱性(含有机质的方解石),总体代表铅锌矿质沉淀的混合流体(氧化-还原)-弱碱性物理化学条件。
A-浅肉红色夹浅黄绿色薄层状微晶含泥质-绢云母灰岩(S2r2上部,距矿体顶板5m,拍摄于550m中段);B-灰白色夹黑色纹层状微晶含泥质-绢云母灰岩,见少量浅肉红色灰岩(S2r2中下部,离钻孔揭露的辉绿岩脉70m,ZK3005的735m处);C-灰白色夹黑色纹层状微晶含泥质-绢云母灰岩(S2r2下部,距S2r2与S1r分界20m,ZK3005的903m处);D-白色夹绿色纹层状微晶含白-绢云母灰岩(S1r内的纹层灰岩,ZK26809的1124.5m处)
2.1层纹状灰岩特征
浅肉红色夹浅黄绿色薄层状微晶含泥质-绢云母灰岩:浅黄绿色泥质-绢云母薄层与浅肉红色、浅灰色微晶-中晶灰岩呈互层状产出,在泥质-绢云母薄层内可见灰岩残块与白色方解石残块,残块排列具S-C组构特征,切穿层状灰岩的泥质脉、热液脉仅局部偶见,显示出层内走滑微弱。灰岩内见少量石英产出,泥质-绢云母薄层内见少量梳状产出的方解石集合体。矿物成分为方解石、白-绢云母、炭泥质、石英等。
灰白色夹黑色纹层状微晶含泥质-绢云母灰岩:黑色泥质-绢云母纹层与灰白色灰岩呈互层产出,可见一走滑顶厚小褶曲,可见轴线顺层的灰岩透镜体,在小褶曲翼部小透镜体增多,局部可见溶蚀孔与小裂隙,显示出层内走滑作用。局部见后期白色方解石脉垂直层理面产出,脉内见少量粒状石英及白-绢云母。矿物成分为方解石、白-绢云母、炭泥质、石英等。
灰白色夹黑色纹层状微晶含泥质-绢云母灰岩:黑色泥质-绢云母纹层与灰白色灰岩呈互层产出,黑色泥质纹层见斜交与归并为一层。局部见后期白色方解石脉顺层理面产出,脉内见少量粒状石英及白-绢云母。矿物成分为方解石、白-绢云母、炭泥质、石英等。
肉红色夹绿色纹层状微晶含白-绢云母灰岩:绿色白-绢云母纹层与肉红色灰岩呈互层产出,见少量灰岩团块具小透镜状,见沿张扭性裂隙充填的白色方解石细脉,脉内见少量粒状石英及白-绢云母。矿物成分为方解石、白-绢云母、炭泥质、石英等。
2.2结晶灰岩内劈理特征
由于矿区岩层受到顺层挤压作用,形成了层间滑动断层以及局部的纵弯褶曲。矿区内的层纹灰岩内主要发生弯滑作用,其对应的是层间破碎带与破劈理带的形成。同时由于局部发生的弯流作用,而出现透镜状泥岩及透镜状矿体。随着劈理与层间破碎带的形成,出现软弱层流动以及泥质脉的形成。 A拍摄于120m处、B拍摄于123.5m处、C拍摄于126.5m处、D拍摄于128.5m处、E拍摄于130m处、F拍摄于131.5处、G拍摄于134.5m处、H拍摄于135.8m处。
结晶灰岩为矿体的主要赋矿围岩,其作为坚硬层,容易发生破裂,为软弱层及矿体的富集,提供了空间,劈理作为矿床富集改造的重要容矿构造,为此选取了ZK3005的120.0~135.8m的一段结晶灰岩,对其内发育的劈理特征进行研究,见其内发育两期劈理(图3)。第一期劈理具较平直,局部舒缓波状,显示压扭-扭性特征,大多平行产出,偶见分支复合或斜交,其内充填灰褐色泥质脉及灰绿色泥质脉。第二期劈理比第一期晚,往往切割第一期或与第一期出现归并的现象,其具波状,局部可见锯齿状,显示张扭-张性特征,其内局部见泥质充填。
3、找矿潜力分析
勐兴铅锌矿床做为保山-镇康Pb、Zn、Hg、稀有金属矿成矿带内典型的沉积-改造矿床特征,纹层状灰岩(生物碎屑灰岩)做为矿质沉淀有利岩性(杨洪枝,等,2008),同时受到构造-热液的叠加改造作用,并可能受到与岩体(隐伏)(李文昌.2014)、岩脉的叠加成矿作用,显示出其的巨大找矿潜力。
3.1纹层状灰岩对矿床形成的控制作用
碳酸盐岩型铅锌矿床是我国铅锌矿床中的重要类型,规模巨大,探明的储量占全国铅锌矿总储量的50%以上,开发经济价值巨大。矿床产于海相碳酸盐岩系中,多数赋存于白云岩或不纯白云岩中,有的产于石灰岩或不纯石灰岩中,受一定的层位控制,属层控型矿床,多数为沉积改造型,少数为沉积变质型。
现阶段所探获的勐兴铅锌矿床的主矿体赋存于碎屑岩所夹持的碳酸盐岩层的底部,次要矿体赋存于碎屑岩所夹的碳酸盐岩的底部,纹层灰岩(生物碎屑灰巖或不纯灰岩)属于矿化层(,但后期成矿热卤水作用影响围岩蚀变的程度相对较弱,范围也较小,显示出较弱的碳酸盐岩化作用及较弱的叠加改造作用,矿区主要出现的蚀变为泥化-绢云母化,而方解石化强度较弱于分布范围小为显著特征。
3.2层间破碎带及劈理带对矿床的控制作用
勐兴铅锌矿床位于保山-镇康弧后盆地中部姚关-酒房复式向斜南端的勐糯次级向斜内,伴随复式向斜还发育一系列南北走向的压性、压扭性断层及配套的近东西走向的张扭性断层和两组压扭性次级断层。矿床受到冲断褶皱构造分级系统控制,矿体产出受层间破碎带及劈理带控制,层间破碎带是碳酸盐岩铅锌矿床的重要的容矿空间,劈理带作为层间破碎带的一个标志,比层间破碎带分布范围更广的,更具有重要的研究价值。
3.3矿床的找矿潜力
保山-镇康Pb、Zn、Hg、稀有金属矿成矿带的区域成矿模型,认为矿床属于沉积-改造型Pb、Zn(Ag)多金属矿床,可能存在隐伏岩体的叠加改造和交代成矿作用。矿区内见辉绿岩脉顺层产出,脉体宽度4~27m,局部与灰岩呈互层产出,显示出矿床具有受到与岩体(隐伏)、岩脉的叠加成矿作用的可能,但从岩脉周围的蚀变现象看,岩体对地层的改造作用较弱,但不排除深部的改造作用的加强。
对于沉积改造矿床,当流体的温度>290℃时,流体体积增大,Pb、Zn、H2S,甚至是Cu的溶解度也在提高,则会形成规模较大的矿体,同时向着地层层序的上部铜含量最高。在矿床深部,在赋矿层位中上部,局部产出的铅锌矿体内,局部少量样品的Cu含量大于0.5%的最低工业品位界线,也显示出矿床深部良好的找矿前景。
参考文献
[1]杨洪枝,王家仁,等.勐兴铅锌矿地质与综合信息成矿预测[M].云南科技出版社,2008:0-130.
[2]李文昌.”西南三江”地质构造演化及成矿作用.第四届矿田构造研讨会[C].2014.10
[3]郭继勇.云南省龙陵勐兴铅锌矿矿床成因及找矿标志[D].昆明理工大学,2011
[4]韩发,孙海田.Sedex型矿床成矿系统[J].地学前缘,1999
[关键词]勐兴铅锌矿、纹层灰岩、沉积-改造、找矿潜力
中图分类号:TP373 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2018)38-0037-04
勐兴铅锌矿床位于保山-镇康弧后盆地中部姚关-酒房复式向斜南端的勐糯次级向斜内,伴随复式向斜还发育一系列南北走向的压性、压扭性断层及配套的近东西走向的张扭性断层和两组压扭性次级断层。矿床夹持于南北向怒江大断裂和北西向柯街断裂、北东向南汀河断裂之间,后两条断裂呈“入”字型相交,呈“扫帚”状。矿区内见辉绿岩脉顺层产出,脉体宽度4~27m,局部与灰岩呈互层产出。矿床处于主体叠置于保山陆块之上的以Pb、Zn、Hg为主的多金属及稀有金属矿成矿带内(如圖1),具有沉积-改造矿床特征,可能受到与岩体(隐伏)、岩脉的叠加成矿作用,显示出矿床的巨大找矿潜力。
1、矿区地质概况
矿区内主要出露地层为志留系中统上仁和桥组(S2r)与志留系下统下仁和桥组(S1r)(杨洪枝,2008)。赋矿层位为上仁和桥组下段(S2r1)的灰色、深灰色、绿灰色、紫色层纹状灰岩、泥灰岩,夹灰黑色含碳千枚岩及浅绿灰色沉晶屑凝灰岩。赋矿层位上覆地层为上仁和桥组上段(S2r2)的灰色中厚层状细粒长石石英砂岩,夹黑灰色薄层状千枚岩。赋矿层位下伏地层为下仁和桥组(S1r)的浅灰白色细砂岩、石英千枚岩互层。
矿区内(杨洪枝,2008)发育一单斜构造,由南向北,地层走向由北东转向南北、倾向北西转向西,倾角中等,仅112线以北出现局部向东倾斜的褶曲形态,整体为一向西扭曲的“叶片”状单斜构造,控制了本区似层状和层脉状铅锌矿的分布。矿区主要发育纵向断层、横向断层、层间断层与破劈理。纵向断层具压扭性特征,产状较陡,常有0.5-3.5m宽的破碎带,部分糜棱岩化。横向断层具张扭性特征,断距15-75m不等,总体显示地层向北超覆叠推性质。层间断层与破劈理具扭性特征。纵向断层(压扭性)可能是导矿断层,而层间断层与破劈理(扭性)为矿液通道及赋矿场所。
矿区内的围岩蚀变(杨洪枝,2008)可见到方解石化、重晶石化、绢云母化、硅化、高岭土化、褐铁矿化,局部见褪色化及去膏化现象。方解石化、硅化、重晶石化强烈的地方矿化相对较强。方铅矿、闪锌矿、黄铁矿常和方解石形成网脉状切穿围岩。硅化表现在石英的次生加大呈脉状、云雾状,往往成为矿质活化的载体之一(矿质是在酸性溶液中迁移)。去膏化与成矿关系密切,但不普遍。白云石化发育不普遍,多数见于赋矿地层下伏地层的砂岩中。
铅锌矿体(杨洪枝,2008)主要赋存于志留系中统下段(S2r2)层纹灰岩中的生物碎屑灰岩及生物点礁灰岩内,岩相控矿特征十分明显。矿化具一层为主,多层含矿及尖灭再现、分支复合现象。主矿体的厚度变化大,品位高,呈似层状、透镜状顺层产出为主,产状与围岩基本一致。受层间滑动-破劈理带控制、位于地层中上部,规模一般较小,矿体呈透镜状、大体平行层理的雁行状及层脉状矿体群产出。
2、层纹状灰岩特征
矿区发育多种层纹状灰岩,本论文主要收集了三类纹层状灰岩:浅肉红色夹浅黄绿色薄层状微晶含泥质-绢云母灰岩、白色夹绿色纹层状含白-绢云母灰岩、灰白色夹黑色纹层状微晶含泥质-绢云母灰岩,其代表了弱氧化-弱碱性(铁方解石)、中性-弱碱性(白色方解石)、还原性-弱碱性(含有机质的方解石),总体代表铅锌矿质沉淀的混合流体(氧化-还原)-弱碱性物理化学条件。
A-浅肉红色夹浅黄绿色薄层状微晶含泥质-绢云母灰岩(S2r2上部,距矿体顶板5m,拍摄于550m中段);B-灰白色夹黑色纹层状微晶含泥质-绢云母灰岩,见少量浅肉红色灰岩(S2r2中下部,离钻孔揭露的辉绿岩脉70m,ZK3005的735m处);C-灰白色夹黑色纹层状微晶含泥质-绢云母灰岩(S2r2下部,距S2r2与S1r分界20m,ZK3005的903m处);D-白色夹绿色纹层状微晶含白-绢云母灰岩(S1r内的纹层灰岩,ZK26809的1124.5m处)
2.1层纹状灰岩特征
浅肉红色夹浅黄绿色薄层状微晶含泥质-绢云母灰岩:浅黄绿色泥质-绢云母薄层与浅肉红色、浅灰色微晶-中晶灰岩呈互层状产出,在泥质-绢云母薄层内可见灰岩残块与白色方解石残块,残块排列具S-C组构特征,切穿层状灰岩的泥质脉、热液脉仅局部偶见,显示出层内走滑微弱。灰岩内见少量石英产出,泥质-绢云母薄层内见少量梳状产出的方解石集合体。矿物成分为方解石、白-绢云母、炭泥质、石英等。
灰白色夹黑色纹层状微晶含泥质-绢云母灰岩:黑色泥质-绢云母纹层与灰白色灰岩呈互层产出,可见一走滑顶厚小褶曲,可见轴线顺层的灰岩透镜体,在小褶曲翼部小透镜体增多,局部可见溶蚀孔与小裂隙,显示出层内走滑作用。局部见后期白色方解石脉垂直层理面产出,脉内见少量粒状石英及白-绢云母。矿物成分为方解石、白-绢云母、炭泥质、石英等。
灰白色夹黑色纹层状微晶含泥质-绢云母灰岩:黑色泥质-绢云母纹层与灰白色灰岩呈互层产出,黑色泥质纹层见斜交与归并为一层。局部见后期白色方解石脉顺层理面产出,脉内见少量粒状石英及白-绢云母。矿物成分为方解石、白-绢云母、炭泥质、石英等。
肉红色夹绿色纹层状微晶含白-绢云母灰岩:绿色白-绢云母纹层与肉红色灰岩呈互层产出,见少量灰岩团块具小透镜状,见沿张扭性裂隙充填的白色方解石细脉,脉内见少量粒状石英及白-绢云母。矿物成分为方解石、白-绢云母、炭泥质、石英等。
2.2结晶灰岩内劈理特征
由于矿区岩层受到顺层挤压作用,形成了层间滑动断层以及局部的纵弯褶曲。矿区内的层纹灰岩内主要发生弯滑作用,其对应的是层间破碎带与破劈理带的形成。同时由于局部发生的弯流作用,而出现透镜状泥岩及透镜状矿体。随着劈理与层间破碎带的形成,出现软弱层流动以及泥质脉的形成。 A拍摄于120m处、B拍摄于123.5m处、C拍摄于126.5m处、D拍摄于128.5m处、E拍摄于130m处、F拍摄于131.5处、G拍摄于134.5m处、H拍摄于135.8m处。
结晶灰岩为矿体的主要赋矿围岩,其作为坚硬层,容易发生破裂,为软弱层及矿体的富集,提供了空间,劈理作为矿床富集改造的重要容矿构造,为此选取了ZK3005的120.0~135.8m的一段结晶灰岩,对其内发育的劈理特征进行研究,见其内发育两期劈理(图3)。第一期劈理具较平直,局部舒缓波状,显示压扭-扭性特征,大多平行产出,偶见分支复合或斜交,其内充填灰褐色泥质脉及灰绿色泥质脉。第二期劈理比第一期晚,往往切割第一期或与第一期出现归并的现象,其具波状,局部可见锯齿状,显示张扭-张性特征,其内局部见泥质充填。
3、找矿潜力分析
勐兴铅锌矿床做为保山-镇康Pb、Zn、Hg、稀有金属矿成矿带内典型的沉积-改造矿床特征,纹层状灰岩(生物碎屑灰岩)做为矿质沉淀有利岩性(杨洪枝,等,2008),同时受到构造-热液的叠加改造作用,并可能受到与岩体(隐伏)(李文昌.2014)、岩脉的叠加成矿作用,显示出其的巨大找矿潜力。
3.1纹层状灰岩对矿床形成的控制作用
碳酸盐岩型铅锌矿床是我国铅锌矿床中的重要类型,规模巨大,探明的储量占全国铅锌矿总储量的50%以上,开发经济价值巨大。矿床产于海相碳酸盐岩系中,多数赋存于白云岩或不纯白云岩中,有的产于石灰岩或不纯石灰岩中,受一定的层位控制,属层控型矿床,多数为沉积改造型,少数为沉积变质型。
现阶段所探获的勐兴铅锌矿床的主矿体赋存于碎屑岩所夹持的碳酸盐岩层的底部,次要矿体赋存于碎屑岩所夹的碳酸盐岩的底部,纹层灰岩(生物碎屑灰巖或不纯灰岩)属于矿化层(,但后期成矿热卤水作用影响围岩蚀变的程度相对较弱,范围也较小,显示出较弱的碳酸盐岩化作用及较弱的叠加改造作用,矿区主要出现的蚀变为泥化-绢云母化,而方解石化强度较弱于分布范围小为显著特征。
3.2层间破碎带及劈理带对矿床的控制作用
勐兴铅锌矿床位于保山-镇康弧后盆地中部姚关-酒房复式向斜南端的勐糯次级向斜内,伴随复式向斜还发育一系列南北走向的压性、压扭性断层及配套的近东西走向的张扭性断层和两组压扭性次级断层。矿床受到冲断褶皱构造分级系统控制,矿体产出受层间破碎带及劈理带控制,层间破碎带是碳酸盐岩铅锌矿床的重要的容矿空间,劈理带作为层间破碎带的一个标志,比层间破碎带分布范围更广的,更具有重要的研究价值。
3.3矿床的找矿潜力
保山-镇康Pb、Zn、Hg、稀有金属矿成矿带的区域成矿模型,认为矿床属于沉积-改造型Pb、Zn(Ag)多金属矿床,可能存在隐伏岩体的叠加改造和交代成矿作用。矿区内见辉绿岩脉顺层产出,脉体宽度4~27m,局部与灰岩呈互层产出,显示出矿床具有受到与岩体(隐伏)、岩脉的叠加成矿作用的可能,但从岩脉周围的蚀变现象看,岩体对地层的改造作用较弱,但不排除深部的改造作用的加强。
对于沉积改造矿床,当流体的温度>290℃时,流体体积增大,Pb、Zn、H2S,甚至是Cu的溶解度也在提高,则会形成规模较大的矿体,同时向着地层层序的上部铜含量最高。在矿床深部,在赋矿层位中上部,局部产出的铅锌矿体内,局部少量样品的Cu含量大于0.5%的最低工业品位界线,也显示出矿床深部良好的找矿前景。
参考文献
[1]杨洪枝,王家仁,等.勐兴铅锌矿地质与综合信息成矿预测[M].云南科技出版社,2008:0-130.
[2]李文昌.”西南三江”地质构造演化及成矿作用.第四届矿田构造研讨会[C].2014.10
[3]郭继勇.云南省龙陵勐兴铅锌矿矿床成因及找矿标志[D].昆明理工大学,2011
[4]韩发,孙海田.Sedex型矿床成矿系统[J].地学前缘,1999