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[摘要]安化县球甲仑黄铁铅锌矿属于沉积再造型层控矿矿床,通过一系列地质工作,查明了黄铁铅锌矿的地质特征,通过对该矿床地质特征、控矿因素及找矿方向研究对该区黄铁矿、铅锌矿开展进一步的勘探工作具有重要意义。
[关键词]湖南省安化县球甲仑黄铁铅锌矿矿床地质特征 控矿因素 找矿方向
[中图分类号] P61 [文献码] B [文章编号] 1000-405X(2015)-7-4-2
1区域地质背景
湖南省安化县球甲仑黄铁铅锌矿区位于南华准地台、江南地轴北段,安化—宁乡—浏阳东西向构造带与安化—会同华夏系褶断带联合而形成的雪峰孤形构造区。
2矿区地质
2.1地层
区内出露地层由老至新依次如下:
2.1.1震旦系下统南沱组(Zan)
分布在矿区南部边沿,出露面积约5km2。岩性为冰碛含砾砂岩、顶部为含砾砂质板岩。灰~暗灰色,厚~巨厚层状,层理不清,砂质、泥质结构,块状构造,含黑色燧石,乳白色石英、板岩等砾石,砾石呈半滚圆状、棱角状,砾石大小不一,分选性差,砾径一般为1~3mm左右。大者可达1~10余厘米,含量一般为3~10%左右,含星点、结核状黄铁矿,顶部含量较高。矿区内厚度不详。
2.1.2震旦系上统陡山沱组(Zbd)
分布在矿区南部,呈带状展布,出露面积约2km2。陡山沱组地层,按岩性可分为上、中、下三个岩性段:
(1)下部为一套碳酸盐岩系,是矿区区黄铁铅锌矿的含矿岩系。厚6—20 m。岩性主要为白云岩、炭质白云岩。
(2)中部为条带状绢云母板岩、炭质板岩。条带状绢云母板岩、炭质板岩,黑~灰黑色,薄~中层状,微层理发育,风化后呈页片状产出,板状泥质结构,成条带状构造。厚13~30m。
(3)上部为硅质炭质板岩、炭质板岩。硅质炭质板岩、炭质板岩,呈灰~浅灰色,中层状,板状泥质结构,层理清楚,层面平整,岩性致密坚硬。厚30~45m。
本组总厚约50~95m。
2.1.3震旦系上统留茶坡组(Zbl)
下部为中层状硅质岩,单层厚15~30cm,整体呈烟灰~灰黑色,常见灰黑、浅灰色硅质相间形成条带构造,隐晶结构,岩性致密坚硬,厚15m左右。中部为黑色薄~中层状硅炭质板岩,厚10~15m。上部为烟灰~灰黑色,厚~巨厚层硅质岩,层理不清,厚40~50m。
2.1.4寒武系下统小烟溪组(∈1x)
黑色炭质板状页岩,底部有厚数至10余米炭质板状页岩、薄层硅质岩。
2.1.5寒武系中统探溪组(∈2t)
为中~厚层炭质板状页岩夹薄~中层状泥灰岩,灰岩夹炭质板状页岩,炭质板状页岩夹白云质灰岩,泥质白云质灰岩及泥灰岩。厚278~407m。
2.1.6寒武系上统(∈3)
下部为泥质条带状灰岩,层厚稳定,岩性变化不大。上部为深灰色薄~中层状灰岩,泥灰岩、白云质泥灰岩。厚507~649m。
2.2构造
矿区在一级北西西向主干构造的基础上迭加一系列北东向背、向斜构造,由西向东依次命名为漂水洞向斜,球甲仑背斜,红泥村向斜、密岩溪背斜。上述褶皱被一系列后期北东、北西向断裂切割,组成矿区复杂的构造格局。
2.3岩浆岩
矿内岩浆岩不发育,向西7km有大神山花岗岩体。区内仅零星分布有石英闪长岩脉、煌斑岩脉等。根据区域地质资料,在留茶坡组地层中见有火山玻屑物质,是岩浆活动的另一表现。此外,黄铁铅锌矿层内石英脉及碳酸盐岩中方解石脉普遍发育,见硅化、碳酸盐化蚀变。均表明矿区的热液活动,并与成矿关系密切。
3矿床地质特征
3.1矿化层特征
矿化层(含矿白云岩)在地表风化后呈黑色、棕褐色土状或砂糖状含锰粘土,局部形成褐黑色“铁帽”。矿体氧化后S已基本流失,而黄铁矿氧化成褐铁矿残留在原地,Ca、Mg质流失而显质轻,也增加了铁的相对富集(图1)。该层特征明显,分布于震旦系下统南沱组冰碛岩之上。厚度一般1~5m,最小0.63m,最大10.5m。矿化层在矿区范围内地表出露长度5925m,分布于矿区的南部,由西向东沿着近于平行的北东向背向斜(漂水洞向斜、球甲仑背斜、红泥冲向斜、密岩溪背斜)的倾伏端和仰起端婉延展布。地表产状、形态变化特征与陡山沱组地层一致。
3.2矿石质量
本矿床矿石类型为闪锌矿石、黄铁矿石、方铅矿石。矿石肉眼下成铜黄色或棕黄色,多呈浸染状、条带状产出。
闪锌矿为主要矿石矿物,以棕黄色为主,粒度较粗,一般粒径2—5mm,为不规则他形粒状,解理清楚,呈不规则团块状、脉状分布于黄铁矿或脉石矿物内。
黄铁矿为矿石中另一主要矿石矿物,呈铜黄色,晶体以微粒为主,可见原生沉积型和后期充填交代型两种,后期黄铁矿呈条带状沿裂隙充填。
方铅矿为次要矿物,与闪锌矿紧密共生,分布不均匀,多呈星点状分布,在由方铅矿组成的富矿团块中,可见立方体晶形。
4控矿因素
(1)地层条件:矿层产于震旦系陡山沱组底部,层位稳定,矿床顶板为炭质板状岩,底板为冰碛含砾砂岩、冰碛砾泥岩,矿体赋存于白云岩中。
(2)构造条件:区内北东向复式褶皱,仰起向斜,倾伏背斜构造,再加上后期北东向断裂切割,形成矿区复杂的构造格局。复杂的构造为后期矿液的运移、聚集提供了良好的空间,强烈的挤压往往使矿体加厚。矿石中可见热液活动现象十分明显,黄铁矿和石英脉形成的条带状构造,说明后期矿液流动和运移(图2)。
5找矿方向
(1)球甲仑黄铁铅锌矿产于陡山沱组底部的白云岩中,地表氧化后多形成褐铁矿、黑色、黑褐色锰土,含铅锌较高。湘中地区该层位的黄铁矿普遍存在,但黄铁铅锌矿床在本区还是首次发现,为该地区寻找铅锌矿提供了方向。
(2)陡山沱地层界于上覆留茶坡组厚层硅质岩和南沱组冰碛含砾砂岩之间,三者岩性差异大。硅质岩形成数十米的陡崖,陡山沱组在陡崖下形成斜坡,冰碛层抗风化能力比白云岩强,二者接触稍微向上突起。这种地貌特征是寻找矿层露头线的标志。
(3)矿层底部冰碛含砾砂岩中含有黄铁矿结核、团块,含量较多时一般成矿条件好,因此可以根据冰碛岩中黄铁矿结核、团块多少间接了解找矿远景。
(4)构造是矿床再造富集的空间条件,断裂发育地段、褶皱有利部位成矿较好。
6结语
通过对安化县球甲仑黄铁铅锌矿区域背景、矿区地质、矿床地质特征、控矿因素及找矿方向的分析研究,为本区进一步开展勘查与找矿工作,以及湘中地区开展黄铁铅锌矿床研究提供了重要理论依据与成果。
参考文献
[1]《矿床学》,地质出版社,熊晓云,2007.7.
[2]《普通地质学》,地质出版社,夏邦栋,1995.8.
[3]《构造地质学》,地质出版社,冯明等,2007.7.
[4]《湖南省区域地质志》,湖南省地质局,地质出版社,1988.
[5]《湖南省安化县球甲仑铅锌矿普查地质报告》,湖南省地质矿产勘查开发局414队,张益华等2009.12.
[关键词]湖南省安化县球甲仑黄铁铅锌矿矿床地质特征 控矿因素 找矿方向
[中图分类号] P61 [文献码] B [文章编号] 1000-405X(2015)-7-4-2
1区域地质背景
湖南省安化县球甲仑黄铁铅锌矿区位于南华准地台、江南地轴北段,安化—宁乡—浏阳东西向构造带与安化—会同华夏系褶断带联合而形成的雪峰孤形构造区。
2矿区地质
2.1地层
区内出露地层由老至新依次如下:
2.1.1震旦系下统南沱组(Zan)
分布在矿区南部边沿,出露面积约5km2。岩性为冰碛含砾砂岩、顶部为含砾砂质板岩。灰~暗灰色,厚~巨厚层状,层理不清,砂质、泥质结构,块状构造,含黑色燧石,乳白色石英、板岩等砾石,砾石呈半滚圆状、棱角状,砾石大小不一,分选性差,砾径一般为1~3mm左右。大者可达1~10余厘米,含量一般为3~10%左右,含星点、结核状黄铁矿,顶部含量较高。矿区内厚度不详。
2.1.2震旦系上统陡山沱组(Zbd)
分布在矿区南部,呈带状展布,出露面积约2km2。陡山沱组地层,按岩性可分为上、中、下三个岩性段:
(1)下部为一套碳酸盐岩系,是矿区区黄铁铅锌矿的含矿岩系。厚6—20 m。岩性主要为白云岩、炭质白云岩。
(2)中部为条带状绢云母板岩、炭质板岩。条带状绢云母板岩、炭质板岩,黑~灰黑色,薄~中层状,微层理发育,风化后呈页片状产出,板状泥质结构,成条带状构造。厚13~30m。
(3)上部为硅质炭质板岩、炭质板岩。硅质炭质板岩、炭质板岩,呈灰~浅灰色,中层状,板状泥质结构,层理清楚,层面平整,岩性致密坚硬。厚30~45m。
本组总厚约50~95m。
2.1.3震旦系上统留茶坡组(Zbl)
下部为中层状硅质岩,单层厚15~30cm,整体呈烟灰~灰黑色,常见灰黑、浅灰色硅质相间形成条带构造,隐晶结构,岩性致密坚硬,厚15m左右。中部为黑色薄~中层状硅炭质板岩,厚10~15m。上部为烟灰~灰黑色,厚~巨厚层硅质岩,层理不清,厚40~50m。
2.1.4寒武系下统小烟溪组(∈1x)
黑色炭质板状页岩,底部有厚数至10余米炭质板状页岩、薄层硅质岩。
2.1.5寒武系中统探溪组(∈2t)
为中~厚层炭质板状页岩夹薄~中层状泥灰岩,灰岩夹炭质板状页岩,炭质板状页岩夹白云质灰岩,泥质白云质灰岩及泥灰岩。厚278~407m。
2.1.6寒武系上统(∈3)
下部为泥质条带状灰岩,层厚稳定,岩性变化不大。上部为深灰色薄~中层状灰岩,泥灰岩、白云质泥灰岩。厚507~649m。
2.2构造
矿区在一级北西西向主干构造的基础上迭加一系列北东向背、向斜构造,由西向东依次命名为漂水洞向斜,球甲仑背斜,红泥村向斜、密岩溪背斜。上述褶皱被一系列后期北东、北西向断裂切割,组成矿区复杂的构造格局。
2.3岩浆岩
矿内岩浆岩不发育,向西7km有大神山花岗岩体。区内仅零星分布有石英闪长岩脉、煌斑岩脉等。根据区域地质资料,在留茶坡组地层中见有火山玻屑物质,是岩浆活动的另一表现。此外,黄铁铅锌矿层内石英脉及碳酸盐岩中方解石脉普遍发育,见硅化、碳酸盐化蚀变。均表明矿区的热液活动,并与成矿关系密切。
3矿床地质特征
3.1矿化层特征
矿化层(含矿白云岩)在地表风化后呈黑色、棕褐色土状或砂糖状含锰粘土,局部形成褐黑色“铁帽”。矿体氧化后S已基本流失,而黄铁矿氧化成褐铁矿残留在原地,Ca、Mg质流失而显质轻,也增加了铁的相对富集(图1)。该层特征明显,分布于震旦系下统南沱组冰碛岩之上。厚度一般1~5m,最小0.63m,最大10.5m。矿化层在矿区范围内地表出露长度5925m,分布于矿区的南部,由西向东沿着近于平行的北东向背向斜(漂水洞向斜、球甲仑背斜、红泥冲向斜、密岩溪背斜)的倾伏端和仰起端婉延展布。地表产状、形态变化特征与陡山沱组地层一致。
3.2矿石质量
本矿床矿石类型为闪锌矿石、黄铁矿石、方铅矿石。矿石肉眼下成铜黄色或棕黄色,多呈浸染状、条带状产出。
闪锌矿为主要矿石矿物,以棕黄色为主,粒度较粗,一般粒径2—5mm,为不规则他形粒状,解理清楚,呈不规则团块状、脉状分布于黄铁矿或脉石矿物内。
黄铁矿为矿石中另一主要矿石矿物,呈铜黄色,晶体以微粒为主,可见原生沉积型和后期充填交代型两种,后期黄铁矿呈条带状沿裂隙充填。
方铅矿为次要矿物,与闪锌矿紧密共生,分布不均匀,多呈星点状分布,在由方铅矿组成的富矿团块中,可见立方体晶形。
4控矿因素
(1)地层条件:矿层产于震旦系陡山沱组底部,层位稳定,矿床顶板为炭质板状岩,底板为冰碛含砾砂岩、冰碛砾泥岩,矿体赋存于白云岩中。
(2)构造条件:区内北东向复式褶皱,仰起向斜,倾伏背斜构造,再加上后期北东向断裂切割,形成矿区复杂的构造格局。复杂的构造为后期矿液的运移、聚集提供了良好的空间,强烈的挤压往往使矿体加厚。矿石中可见热液活动现象十分明显,黄铁矿和石英脉形成的条带状构造,说明后期矿液流动和运移(图2)。
5找矿方向
(1)球甲仑黄铁铅锌矿产于陡山沱组底部的白云岩中,地表氧化后多形成褐铁矿、黑色、黑褐色锰土,含铅锌较高。湘中地区该层位的黄铁矿普遍存在,但黄铁铅锌矿床在本区还是首次发现,为该地区寻找铅锌矿提供了方向。
(2)陡山沱地层界于上覆留茶坡组厚层硅质岩和南沱组冰碛含砾砂岩之间,三者岩性差异大。硅质岩形成数十米的陡崖,陡山沱组在陡崖下形成斜坡,冰碛层抗风化能力比白云岩强,二者接触稍微向上突起。这种地貌特征是寻找矿层露头线的标志。
(3)矿层底部冰碛含砾砂岩中含有黄铁矿结核、团块,含量较多时一般成矿条件好,因此可以根据冰碛岩中黄铁矿结核、团块多少间接了解找矿远景。
(4)构造是矿床再造富集的空间条件,断裂发育地段、褶皱有利部位成矿较好。
6结语
通过对安化县球甲仑黄铁铅锌矿区域背景、矿区地质、矿床地质特征、控矿因素及找矿方向的分析研究,为本区进一步开展勘查与找矿工作,以及湘中地区开展黄铁铅锌矿床研究提供了重要理论依据与成果。
参考文献
[1]《矿床学》,地质出版社,熊晓云,2007.7.
[2]《普通地质学》,地质出版社,夏邦栋,1995.8.
[3]《构造地质学》,地质出版社,冯明等,2007.7.
[4]《湖南省区域地质志》,湖南省地质局,地质出版社,1988.
[5]《湖南省安化县球甲仑铅锌矿普查地质报告》,湖南省地质矿产勘查开发局414队,张益华等2009.12.