摘要:广西武宣县桂届铅锌矿地处来宾凹陷带和大瑶山隆起彼此相接处,属华南板块南华活动带,该区有着较为复杂的地层岩性组合特征,并发育断裂构造以及突出的地球化学和地球物理异常,呈现出较强的矿化蚀变特征。矿区分布在大瑶山西部区段上的铅锌多金属成矿带北部区段上,成矿地质条件较好。本文在分析研究矿床地质背景、构造特征、矿石矿物特征及围岩蚀变特征的基础上,指出该矿床属中—低温沉积—热卤水改造型铅锌矿床,找矿标志主要是地层岩性、构造、围岩蚀变等。
关键词:桂届铅锌矿,地质特征,成因,找矿标志
桂届矿区位于广西武宣县桂届一带,隶属武宣县管辖。矿区分布在大瑶山背斜西南侧的翼部,区内有着相对复杂的地层发育特征与岩性组合,广西华力西盖层在该区沉积厚度最大,区内较为发育断裂构造,总体而言,成矿条件非常优越。但目前仅对矿区部分区域进行了勘察研究,找矿前景依然巨大。
1区域地质
1.1地层
寒武系地层在该区较为发育,该套地层有碎屑岩所组成,建造特点为复理式。同时该区还发育泥盆系地层,该套地层有白云岩、灰岩以及泥灰岩所组成,砂岩在其中夹生,沉积环境表现为开阔台地或者滨海近岸浅水沉积环境。在寒武系地层上部有莲花山组(下泥盆统)以不整合的角度接触,海相碳酸盐岩是石炭系地层的主要组成,海陆交互碎屑岩相对次之,硅质岩在局部区域上较为发育。硅质岩、灰岩以及浅海相燧石灰岩是二叠系下统的主要组成。页岩和海陆交互相的砂岩是二叠系上统的主要组成。黏土层(棕红色)是第四系的主要组成。
1.2构造
该区有着较为频繁而又强烈的构造活动,历经多个构造旋回,寒武系组成了加里东旋回的基底,由于广西运动的影响,该区的褶皱表现为紧密现状复式褶皱特征,呈现近EW~NE向的展布特点,盖层主要在其中北部的上部沉积,构造特点属单斜构造向南西方向倾斜。大窑山西南侧的鼻部隆起分形成于南部区域上。该区的断裂构造主要表现为NE向与近SN向,NW向与近EW向断裂构造相对次之,区内有两大断裂所贯穿分别为凭祥—大黎断裂,其展布方向为NE向;永福—东乡断裂,其展布方向为近SN向。该区的复合断裂主要为永福—东乡断裂,自南向北将矿区所贯穿,并向区外进行延伸。该区北段区域上断裂呈现倾斜向西的特点,角度为75°,总体表现逆断层特征。可见断续的断裂破碎带,其宽度处于1m~10m的范围,角砾岩、硅化与断层泥是其主要组成。泥盆系被断裂所切割,岩层在断层两侧呈现牵引褶皱,滑面与擦痕在局部可见,达到200m~500m的断距。重金石、铅锌以及铜矿化随着断裂带分布。区内的复合断裂主要为凭祥—大黎断裂,该断裂为大黎断裂的西部区段,呈现NE向的展布特点,将全区所贯穿,该断裂向南东方向倾斜,其角度处于50°~65°,总体表现为逆断层的特点。泥盆系与寒武系均受到该断裂的切割,断距在数百米以上,有数米到数十米宽的破碎带,普遍发育有断层角砾岩、糜棱岩以及构造透镜体等,硅化部分地段较为强烈。区内的岩浆岩活动以及内生矿产均被断裂所控制。近SN向与NE向展布的次级断裂发育在大断裂的旁侧,该区的重晶石、铜矿以及铅锌矿均受控于这些次级断裂构造,区内NW向展部的断裂构造形成于后期,对前期近SN向与NE向展布的次级断裂形成明显切割。
1.3岩浆岩
岩浆岩在区内不是非常发育,可见辉绿岩脉、辉煌岩脉和酸性花岗岩少量出露,依照行策研究,古寨、九贺、东乡等地分布有隐伏花岗岩体。
2矿区地质特征
2.1地层
出露地层主要是泥盆系,滨海海相陆源碎屑岩主要分布在底部,泥质岩系和前海相碳酸盐分布于上部。郁江组(下泥盆统)是矿区最老的地层,其次为上伦白云岩,并发育有二堂组、官桥白云岩与大乐组。另外,还发育有四排组(中泥盆统)与东岗岭组以及榴江组(上泥盆统),下泥盆统是主要的赋矿地层,主要在官桥白云岩和上轮白云岩中赋矿,白云岩是主要的赋矿岩性。泥盆系向西南方向倾斜,产出特点为单斜状,由于断裂构造作用因素影响,局部区段,有地层重复或缺失现象。
2.2构造
大瑶山隆起与来宾凹陷带彼此相互交接的部位,是矿区的大地构造位置所在,地层岩性组合较复杂,褶曲、断裂均较发育,其中以断裂构造为主。
2.2.1褶皱
工作区为一单斜构造,由东向西,郁江组—榴江组地层由老至新依次分布。岩层倾向250°~320°,倾角较平缓,在15°~30°之间。
2.2.2断裂
F1、F2、F3、F5断裂构造较为发育,主要呈现近南北向展布,F4断裂展布方向为近东西向,断裂具有明显的硅化特征,铅锌矿化、重晶石在断裂破碎带与其旁侧呈现较强的特点。
(1)近南北向断裂。F1,在研究区东南部区域上南洞—六当一带分布,断层达到10km以上的延伸,重晶石和褐铁矿块堆积于局部地段,断层处于2m~8m的宽度范围,向东侧方向倾斜角度为70°,方解石与重晶石以及白云岩角粒是破碎带的主要组成,并发育有铅锌矿化,属于该区的导矿与含矿断裂,次级构造在旁侧较为发育,断裂规模较小,对于南洞矿段以及六当矿段矿体起着明显的控制作用。F2,在波耀—双桂屯一带分布,延伸长约2.2km,出露宽度3m~5m,局部见硅化,性质不明。F3,该断裂主要在F2断裂东部区域上分布,达到4.2km的延长特点,其宽度范围处于2m~4m,走向为南北向,向东侧方向倾斜。F5,在南部六当屯东侧分布,与F1近似平行,地表没见出露。延伸长约0.6km,宽度3m~22m,倾向东,倾角72°~85°。破碎带主要由白云岩角砾、重晶石及方解石脉或团块组成,有铅锌矿化。
(2)近东西向断裂。F4,矿区桂届屯北部区域上分布,达2km的延伸长度,属于平移断层,铅锌矿化、重晶石化沿着破碎带较为发育,断层产状不明。
2.3围岩蚀变
该区较为发育围岩蚀变,和铅锌矿化有着较为紧密的关联性,对于铅锌矿找矿发挥着重要的找矿标志作用。白云岩化、黄铁矿化与重金石化是主要的蚀变类型,硅化相对次之,和成矿有着紧密关联性的围岩蚀变主要为白云岩化与重金石化。
重晶石化:主要沿层间成矿带发育,并受其控制,重晶石化带与金属硫化物富集带基本吻合。蚀变形成的重晶石一般属于半自形—自形,晶体有的为短柱状,有的呈柱状,集合体多为团块状和放射状。
白云岩化:在铅锌矿体两侧与其内部分布,白云岩在该区主要表现为单矿物或者灰色白云岩。在颜色上,白云岩有的为肉红色,有的为乳白色,以细—中粒状为主,呈自行与半自行。不规则粒状或者菱面体状的集合体与细脉状的集合体,在灰色白云岩当中穿插。
黄铁矿化:在矿石以及围岩当中表现为浸染状的特点。
黄铁矿受蚀变作用因素影响而形成,主要表现为立方体晶型以及五角十二面体,与沉积同期形成的草莓状黄铁矿不同。
硅化:一般在含矿层或层间破碎邻近的岩层中。导致矿体围岩致密坚硬,沿裂隙、晶洞有石英晶体、小晶簇发育。
3矿体特征
3.1矿体特征
通过前期勘查及本次工作,在六山、桂届等地共发现有6个铅锌矿体分布,各矿体特征简述如下。
3.1.1桂届矿段
共发现铅锌硫化矿体5个,矿体主要是顺层产于上伦白云岩(D1sl),矿体形态呈层状、似层状,沿倾向80m间距和沿走向50m间距进行加密控制,发现的矿体沿走向、倾向变化较大,呈陡脉状。矿体品位变化大,以锌矿体为主,局部为铅锌矿体。主要矿体有①、②、③、④、⑤号矿体。
①号矿体。矿体主要是顺层产于上伦白云岩。地表有BT3、BT4控制,出露标高200m~250m,矿体长160m,深部有ZK8801、ZK8802控制,矿体宽150m。矿体平均品位Pb1.15%、Zn1.39%,平均厚度3.28m。
②号矿体。矿体主要是顺层产于上伦白云岩。地表有TC20、TC22控制,出露标高188m~255m,矿体长310m,深部有ZK8501、ZK8502、ZK8403控制,矿体宽320m。矿体平均品位Pb0.12%、Zn1.75%,平均厚度2.11m。
③号矿体。矿体主要是顺层产于上伦白云岩。地表仅有TC26控制,出露标高166m~310m,矿体长90m,深部仅有ZK8601见矿,矿体沿倾向矿化不连续,平均品位Pb0.25%、Zn1.78%,平均厚度3.87m。
④号矿体。矿体主要是顺层产于上伦白云岩。地表有TC31、TC33、TC35控制,出露标高220m~310m,矿体长530m,深部有ZK8703、ZK8701A、ZK8701控制,矿体宽30m。矿体平均品位Pb0.13%、Zn1.88%,平均厚度1.55m。
⑤号矿体。矿体主要是顺层产于上伦白云岩,地表有TC31控制,出露标高280m~330m,矿体长80m,深部有ZK8601、ZK8701控制,矿体宽60m。矿体平均品位Pb0.22%、Zn1.78%,平均厚度1.92m。
3.1.2六山矿段
在六山矿段发现1个铅锌硫化矿体,形态呈层状,似层状。
⑥号铅锌矿体。该矿体为ZK3101单工程控制,出露标高310m,矿体呈似层状产于D1g白云岩中,矿体倾向210°~270°,倾角30°。矿体厚2.22m;平均品位Pb0.82%;Zn0.56%。
综上所述,区内成矿条件十分有利,通过前期普查工作,矿区内已发现了多条铅锌矿体,显示了较好的找矿前景。
3.2矿石特征
3.2.1矿石的矿物成分
本次工作,发现的矿石主要为铅锌硫化矿。呈现出较为简单的矿物组成特点,方铅矿与黄铁矿是主要的矿石矿物,同时还有闪锌矿,方解石、白云岩是主要的脉石矿物,另见重晶石,含碳泥质以及石英含量相对较少。
3.2.2矿石结构构造
(1)矿石结构。粒状结构,黄铁矿、方铅矿与闪锌矿等赋存特点主要为细小半自形—他形粒状晶体。进一步证实低—中温环境下成岩,表现出相对较差的结晶特点,说明中低温环境是形成铅锌矿的主要原因。自形结构,白云石、闪锌矿与黄铁矿等呈现出较好的结晶特点,并具有较高的自行特征,这是由于重结晶在热卤水液交代作用下所形成,证实热卤水液在后期阶段改造作用和铅锌矿成矿有着非常紧密的关联性。
(2)矿石构造。矿石构造主要为块状构造,如方铅矿、闪锌矿和黄铁矿等均为块状构造,同时还有浸染状构造的方铅矿、黄铁矿与闪锌矿。另外,还有角粒状以及网脉状的矿石构造等。
矿石的自然类型主要为原生硫化矿石;工业类型主要为方铅闪锌矿矿石。
3.3围岩和夹石
变质作用在矿区当中相对较弱,以动力变质作用为主,其次还有围岩事变。矿区内原生硫化矿的近矿围岩主要为白云岩,次为灰岩。围岩与矿体接触关系多为渐变接触,蚀变不强烈。围岩和矿体呈现出突变或者渐变的接触关系,总体层面进行分析,围岩在矿区当中不是非常强烈,主要在矿体3m~10m范围内分布。
4矿床成因
通过系统分析和研究,该矿的成矿物质主要有地层所提供,同时岩浆作用也提供了一些成矿物质。由于雨水不断向地下渗透,进入地下深循环中逐渐演化成为含矿的热卤水,形成寒矿热液。由于地热增温因素影响,再加上隐伏花岗岩体因素影响,提供了大量热源,通过分析测试已发现矿床矿物流体包裹体均一温度,该矿成矿过程当中处于150.8℃~255.2℃温度条件。
含矿层在矿区呈现广泛的出露特点,成矿物质来源较为丰富,由于该区断裂构造因素作用,很多次级断裂以及层间滑动带形成于含矿层位当中,提供的空间成为容矿的主要构造,脉状矿体形成与次级断裂两侧,层状矿体以及似层状的矿体,形成于层间滑动带上。
该区发育有很多隐伏花岗岩体,该区的铅锌矿成矿过程当中,受岩浆作用因素影响,提供大量热源,进一步加速地下水的循环,使得溶液活力逐步增强,成矿物质在围岩当中逐渐被活化与转移,促进了成矿流体的形成,富集在有利容矿破碎带上的含矿流体逐渐成矿。
由于雨水不断下渗到地层深循环系统,对盖层与基底成矿物质持续萃取,再加上深源岩浆因素影响,把大量的成矿物质提供出来,促进了中低温含矿热液的形成,并随着构造通道持续上升,向白云岩中运移,在层间破碎带以及切层断层当中不断充填、交代,最终促进铅新矿体的形成。
因此综合以上研究,认为中低温沉积—热卤水改造型铅锌矿是该区铅锌硫化矿床形成的主要成因。
5找矿标志
5.1地层岩性标志
该矿的主要赋矿层位为上伦白云岩(下泥盆统)与官桥白云岩,这些地层层位是铅锌矿找矿的重要标志,炎性标志为白云岩。
5.2构造标志
矿床展布主要受控于该区的断裂构造(NE向),在隆起边缘处分布,区内矿体产出形态主要受控于层间挤压破碎带(SN向),在泥质灰岩,白云岩和灰岩组成的下泥盆统产出。
5.3地球化学异常标志
该区地球化学异常元素Pb、Zn、Ba等分布区,对于全新矿找矿发挥着重要的指示性作用。
5.4地球物理标志
区内激电异常以及瞬变电磁异常分布区,对于铅锌矿找矿发挥着重要的指示性作用。
5.5直接找矿标志
民采遗迹:矿区有着非常悠久的铅锌矿采矿历史,留下的采坑以及民采坑道,对于该铅锌矿找矿发挥着重要的指示性作用。
围岩蚀变:黄铁矿化重晶石化和矿化有着非常紧密的关联性,同时硅化和黄铁矿化也与铅锌矿化有着非常紧密的关联性,尤其是硅化与重晶石化较强的层位与铅锌矿找矿发挥着更为显著的找矿标志作用。
6结语
上文通过对广西武宣县桂届铅锌矿成矿地质特征展开系统研究,认为该矿属于典型的中—低温沉积—热卤水改造型铅锌矿床,找矿标志主要为层位岩性、构造、围岩蚀变等。但目前对于该矿的研究还处在初步阶段,仍有大量的工作需要去做,希望有更多的研究人员参与进来,以获得崭新的找矿成果,在此基础上获得更大的找矿突破。
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