广西苍梧县梧桐铅锌多金属矿床地质特征及成矿类型探讨

2022-11-22 17:32李成勇李庚华
中国金属通报 2022年8期
关键词:铅锌矿热液矿化

李成勇,李庚华

1 成矿地质背景

矿床位于大瑶山成矿带东侧,区域上处于扬子古板块和华夏古板块结合带,出露地层以震旦系培地组和寒武系碎屑岩系为主,奥陶系、泥盆系、白垩系次之;构造总体为大褶皱叠加深大断裂,主褶皱为大瑶山复式背斜,主断裂为凭祥-大黎、博白-岑溪深大断裂,出露岩体以加里东期-燕山期钙碱系列中-酸性侵入岩为主,局部出露后期岩脉(如花岗斑岩、石英斑岩、二长花岗斑岩),与区域上斑岩型矿床形成密切相关。

大瑶山地区震旦纪和寒武纪地层岩石中富含W、Mo、Cu、Pb、Zn等元素,一种解释是地层初始富集这些成矿元素,为后期成矿提供了部分物质来源;另一种解释是深部普遍存在含钨锡多金属成矿热液的广泛影响,使得这些地层富含成矿元素,并在局部富集强烈处形成矿体。无论何种解释,都表明大瑶山地区为铅钨锡多金属找矿的有利地区。

2 梧桐式破碎带蚀变岩型铅锌矿床地质特征

2.1 区域地质

矿区位于大瑶山复式背斜中的六堡向斜轴部,向斜轴近北西向,向斜内岩层总体走向亦近北西向,倾向分别为北东或南西,向斜由寒武系黄洞口组地层组成。区域出露地层以寒武系小内冲组和黄洞口组为主,小内冲组主要出露于背斜核部,岩性以长石石英砂岩、泥质粉砂岩为主,局部夹含炭质粉砂质泥岩;黄洞口组岩性以长石石英砂岩、细砂岩、泥质粉砂岩为主,局部夹粉砂质泥岩。区域上主要褶皱构造为六堡向斜,核部为寒武系黄洞口组第三段(长石石英砂岩、泥质粉砂岩、粉砂质泥岩互层)地层,两翼为寒武系黄洞口组第二段(长石石英砂岩、泥质粉砂岩夹粉砂质泥岩)地层,浅变质。断裂构造主要为博白-梧州深大断裂北段所伴生的次级NE、NW、NNE向断裂。区域上出露的岩体主要是蚕村花岗闪长岩复式岩体。

2.2 矿区地质

矿区位于大瑶山复式背斜中的六堡向斜轴部,出露地层为寒武系黄洞口组第三段,岩性为深灰色中厚层状长石石英砂岩、泥质粉砂岩、粉砂质泥岩互层。矿区岩层呈单斜构造,倾向北东,倾角55°~60°。断裂构造较简单,主要为北西向断裂F1,与成矿关系密切,长度大于800m,宽3m~5m,倾向北东,倾角平均60°。沿破碎带走向及其附近岩石挤压现象发育,出现大量的挤压破碎透镜体、角砾岩、硅化、绿泥石化等热液蚀变较强并伴有铅锌矿化、黄铁矿化及黄铜矿化,铅锌矿体即赋存于该断裂破碎带中,其形态、产状、规模均受该断裂破碎带控制。区内没有见到大的岩浆岩,只有矿区附近发现有三条小的岩脉出露。

2.3 矿体地质特征

北东方向倾斜,倾角一般50°~65°,属陡倾斜矿体。赋存标高+340m~50m,矿体埋深0m~250m,呈断续脉状、透镜状,矿体长>660m,斜深>250m,厚1.37m~2.44m,平均厚约1.72m;Pb品位0.18%~2.76%,平均1.54%;Zn品位1.28%~5.61%,平均3.44%,Ag品位31.06g/t~97.65g/t,平均66.64g/t。

2.4 矿石特征

矿石工业类型为石英-硫化物型;自然类型以闪锌矿~白云石、重晶石类型为主,次为闪锌矿~方铅矿~黄铁矿~白云石类型以及方铅矿~白云石类型,另外还有菱锌矿石。矿石结构以半自形晶粒结构、它形晶粒状结构为主,交代结构、固溶体分离乳滴状-叶片状结构及碎裂结构次之。矿石构造以浸染状、细脉状、块状构造为主,角砾状、斑点状构造次之。

2.5 矿物组成

矿石矿物以方铅锌、闪铅锌矿为主,次为黄铜矿、黑钨矿、自然银以及伴生有黄铁矿、毒砂、斑铜矿等;脉石矿物以石英为主,次为少量绿泥石、方解石、白云石、重晶石等。有用组分主要为Pb、Zn、Ag,共(伴)生组分主要为Cu、Cd、S等。

2.6 围岩蚀变

围岩蚀变类型有硅化、绿泥石化等,并伴随着铅锌化、黄铁矿化,蚀变强烈部位对成矿有利。

2.7 矿床成因及控矿因素

2.7.1 成矿作用

本区矿床成矿类型为岩浆期后热液充填改造型铅锌矿床,岩浆期后含矿热液沿(层间)破碎带(F1)运移,依次冷凝淀出黑钨矿-氟磷锰矿-金属硫化物(铅锌矿、银矿、黄铜矿等)、菱锰矿-硅化、碳酸盐化。矿源物质主要来源于岩浆,层间断层提供了运移和淀积的空间。

2.7.2 控矿因素

(1)岩浆:从已知铅锌矿体赋存部位来看,矿源物质主要来源于岩浆,梧桐矿区岩浆岩分布于硅质岩底板附近,其附近地砂、泥岩受热蚀变不同程度角岩化。

(2)层间破碎带:硅质岩与砂岩存在软硬岩石差异,受应力作用于界面处形成顺层(层间)破碎断裂,为岩浆期后含矿热液提供运移和淀积空间。

(3)硅质岩:作为纳米级粒度,起着“隔板帽子”作用,含矿热液无法冲出硅质岩——“帽子盖层”,仅在硅质岩底板附近层间破碎带运移、淀积成矿。

上述探矿因素相互作用,共同成矿。

2.8 找矿标志

(1)Ⅰ号含矿破碎带露头:梧桐矿区矿体延伸的两端,均已见到了Ⅰ号含矿破碎带地表出露。

(2)硅质岩标志层:硅质岩地表出露延伸稳定,铅锌矿(化)体赋存于底板附近层间破碎带中,硅质岩起“帽子盖层”作用。硅化破碎强烈的地段经风化剥蚀常形成陡壁、突起的正地形或凹陷的负地形,是找矿的地貌标志。

(3)本区压扭性断裂附近派生的更次一级北西向断裂破碎(裂)带(常表现为层间顺层压碎硅化带)是本区矿体主要容矿赋矿构造,是找矿的重要构造标志。

(4)断裂压碎岩带中及近断裂压碎岩带地段伴有花岗斑岩脉出露,是找矿的重要蚀变标志。

(5)老窿或地表民采的地段常见有较强硅化、褐铁矿化、黄铁矿化等,是找矿的直接标志。

(6)地表见有强烈褐铁矿化(铁帽)及铅、锌的氧化矿、次生矿,如白铅矿、菱锌矿等,是找矿的重要蚀变标志。

3 成矿类型与成矿模式探讨

从目前的梧桐矿区探矿工程揭露情况看,矿化作用主要出现于NW向破碎带(梧桐F1断裂)中,地表未见大的花岗岩出露,但区域重力测量和1/5万高精度磁法测量均推断梧桐深部与蚕村岩体相连,因此根据目前发现的矿体矿化特征、岩石矿物组合、矿石矿物组合和矿体空间分布特征认为梧桐铅锌矿属于浅成低温热液破碎带蚀变岩型铅锌多金属矿床。根据矿区成矿地质背景及其矿体地质特征的综合分析,初步建立如下成矿模式:早期成矿作用为加里东晚期岩浆期后热液(含Cu、W等元素)沿着NW向梧桐断裂灌入,形成了早期低品位(选矿中作为伴生元素)Cu、W矿化,矿化元素以来源于深部侵入岩体为主,寒武系或寒武系地层次之;晚期成矿作用为燕山期岩浆期后热液(含Pb、Zn、Ag等元素)沿着早期矿化破碎带灌入,形成了晚期(选矿中主要元素)Pb、Zn、Ag矿体,矿化元素一部分来源于深部燕山期侵入岩体,另一部分来源于寒武系或寒武系地层;两次以上不同性质的岩浆期后热液叠加成矿作用形成了目前梧桐矿床矿石矿物中Zn、Pb、Ag元素为主,伴生Cu、W、Au、Ge、Cd等元素的化学成分组合。

4 广西梧桐式铅锌多金属找矿实践分析

4.1 莲塘金多金属矿点

4.1.1 矿床矿化地质特征

Ⅰ-1金矿体为莲塘断裂主控,根据民窿开采情况推断其厚度为1m~2m,产于断裂下盘,主矿体已为民采尽,据(曾经在该地采过金矿)村民描述,品位为2g/t~3g/t,不均匀矿化,透镜体状。

Ⅱ-1号铅矿化体分布于莲塘断裂次级断裂中,不均匀矿化,硅化强烈,Pb平均品位为0.11%,厚0.54m,透镜体状,主要金属矿物为方铅矿、黄铁矿,局部见到浅黄色的铅华,与莲塘断裂控制的金矿体具有成因一致性。

4.1.2 找矿潜力分析

(1)该矿地处广西重要的大瑶山Au、Ag、Cu、W、Mo多金属成矿带上,寒武系地层富含Au、Ag、Cu、Pb、Zn等元素,于有利部位可富集成矿,可以从富含硫化物的破碎带中得到佐证。

(2)该矿内广泛发育着博白-梧州深大断裂所伴生的NW向次级断裂,多具有张扭性特征,有利于成矿物质的运移和富集成矿。

(3)该矿经历了长期地质构造演化,有利于成矿物质的长期积累富集成矿,成矿作用具有多期次性,易于晚期叠加于早期矿化体上形成富矿。

(4)物探等值线(1/5万地球物理高精度磁测)圈定的异常于检查区内以正异常为主,说明存在一定的磁性物质,检查区内磁性物质多与矿化相关,因此认为其有一定的找矿前景。

(5)该矿内(1/5万水系沉积物测量)圈定的异常元素以中低温为主,虽然异常规模中等,但与矿体体具有一定的吻合性,据此认为莲塘-莫面一带还存在一定的找矿前景。

(6)东部金盆顶亦采出相当于中型金矿床规模的金属量,据成矿作用具有一致性的观点认为工作区内存在一定的找矿前景,主攻矿床类型为破碎带蚀变岩金多金属矿床。

4.2 胡屋外围银矿

4.2.1 矿床矿化地质特征

银矿体产于寒武系碎屑岩层间断裂破碎带中,空间上位于花岗岩体与寒武系碎屑岩的外接触带中;破碎带中银矿化在走向上具有不均匀和不连续性,矿体沿破碎带呈断续状分布,且有一定的等距性特征,矿体呈板状、板柱状产出,具有倾向延深大于走向延长的特点。经过地质填图及坑探工程揭露控制,矿区目前已发现银矿体19个,矿体规模大小不一,其中规模较大、品位较高的有①号、⑧号、12号、13号、14号矿体。

①号矿体:产于F1断裂破碎带中,位于0线(PD1位置)、4线、3线间,地表有露头,是目前发现规模最大的矿体。由PD1、PD2、PD3三个中段控制,PD1中段控制走向长120m,PD2中段控制长70m,PD3中段控制长130m,平面上呈楔形板状,倾向延深大于140m,单工程矿体厚0.93m~5.84m,单样银品位55g/t~2995g/t,单工程平均品位85g/t~474g/t,局部地段矿体品位高、厚度膨大,有片状、丝状自然银密集分布,PD2、PD3中段矿体连续性较好,中部PD1中段连续性稍差,局部存在无矿段,品位变化亦较大。矿体产状:202°~262°∠48°~202°。

⑧号矿体:产于F1断裂破碎带中,见于PD3坑道0线、3线间,位于①号矿体西侧,为①号分枝矿体,北部与①号矿体相距约7m,沿闪长岩脉一侧平行展布;矿体由两个穿脉工程控制,走向长约50m,往深部至PD1未见延伸,往地表延伸大于20m,矿体厚3.87m~5.5m,单样银品位60g/t~3000g/t,单工程平均品位245g/t~650g/t。矿体产状:237°~246°∠50°~57°。

12号矿体:产于F1断裂破碎带中,位于①号矿体南侧、35线~43线一带,距①号矿体约420m,地表有露头;PD1中段两个穿脉(CM6、CM7)及沿脉控制矿体走向长70m,倾向延深大于130m(深部尚未控制),推测为板柱状矿体;地表矿体厚1.2m,银品位106g/t;PD1坑道两个穿脉见矿厚0.65m~4.1m,单样银品位280~1286g/t,单工程平均518~690g/t。矿体产状:256∠52°。

13号矿体:产于F1断裂破碎带中,位于PD1①号带南沿脉47线处,穿脉(CM8)及沿脉控制矿体走向长约15m,厚1.54m~2.82m,银品位588g/t~2155g/t。矿体倾向延深尚未控制。矿体产状:233°~247°∠60°~68°。

14号矿体:产于F1断裂破碎带中,位于PD1中①号带南沿脉51线南北两侧,穿脉(CM9)及沿脉控制矿体走向长约50m,厚1.11m~2.69m,银品位10g/t~1372g/t。矿体倾向延深尚未控制。矿体产状:269°~300°∠42°~62°。

4.2.2 矿石特征

矿石为构造角砾岩,由砂岩、泥岩角砾和石英胶结物组成。矿石呈灰白色、灰色、深灰色,自形-半自形晶结构,浸染状、脉状、条带状、块状构造。矿石矿物主要有黄铁矿、磁黄铁矿、方铅矿、闪锌矿、自然银、黄铜矿、斑铜矿、兰辉铜矿(辉银矿)、赤铁矿、褐铁矿等,脉石矿物主要为石英,少量方解石和绿泥石。银主要呈自然银及硫化物(黄铁矿、辉银矿)等形式充填在脉石(主要为石英)矿物粒间及裂隙中,前者多呈粒状、丝状、薄片状、树枝状态出现。

4.2.3 找矿潜力分析

(1)该矿是金银等贵金属有利成矿区,已发现多处金、银矿点或小型矿床,金、银等矿产在空间上均围绕岩体分布,矿体产于岩体与寒武系碎屑岩的外接触带中,次级断裂破碎带是主要控矿构造,矿产与岩体、断裂构造关系密切,本区断裂构造发育,岩浆活动规模大,具有多期次性,区内出露的地层为寒武系碎屑岩,是金银有利成矿层位,具有巨大的地质找矿前景,通过工作有望发现大中型银金矿床。

(2)根据矿体在破碎带中断续分布特点及矿化蚀变特征,认为已圈定的9条断裂破碎带特别是F1断裂破碎带仍有找到新矿体的可能性。

(3)根据矿体具有较大延深的特点,推测深部找矿潜力较大。

(4)矿区中南部丹竹冲一带的F1、F5破碎带规模大,矿化蚀变强烈,地表已发现有矿体露头,且工作程度低,通过工作有望进一步扩大矿床规模。

(5)综合研究分析认为该矿区目前所发现的矿体规模均很小,可能为深部大矿体在地表、浅部的“苗苗”,推测深部可能存在大中型矿体及与岩浆热液有关的新类型、新矿种矿床。

5 结语

(1)梧桐铅锌矿床主要成因与区域上深部侵入岩体形成的岩浆期后热液相关,目前发现的主要为破碎带蚀变岩型铅锌矿床。

(2)破碎带蚀变岩型铅锌矿床多分布于区域大断裂伴生的次级断裂中,与深部岩体演化后期形成的中低温岩浆期后热液相关,成矿物质部分来源于侵入岩体演化后的中低温热液,部分来源于震旦系-寒武系地层(蚀变过程中随变质流体进入岩浆期后热液中)变质流体。

(3)梧桐铅锌矿点外围有可能还存在同类型的铅锌矿点,进一步开展地勘工作探寻新的铅锌多金属矿点。

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