劉勁松,鄒先武,湯朝陽,崔 森,2,夏 杰,趙武強,金世超,夏金龍
(1.武漢地質(zhì)礦產(chǎn)研究所,湖北武漢 430205;2.中國地質(zhì)大學研究生院,湖北武漢 430074)
貴州松桃-湖南吉衛(wèi)地區(qū)位于湘黔渝交界處,地跨貴州松桃、湖南花垣、鳳凰和重慶秀山四個縣(市),地理范圍:東經(jīng) 109°00'~109°30',北緯 28°10'~28°20'。該區(qū)地處湘西-鄂西鉛鋅多金屬成礦帶中段,成礦帶內(nèi)鉛鋅礦床類型主要為層控型,與地層關(guān)系密切,具有較好的鉛鋅找礦前景。該成礦帶于20世紀70年代在湘西花垣礦集區(qū)已發(fā)現(xiàn)李梅和漁塘大型鉛鋅礦床;近年來,在該礦集區(qū)新發(fā)現(xiàn)了獅子山、楊家寨等大型鉛鋅礦床,找礦工作取得了重大突破,顯示了該成礦帶鉛鋅找礦的巨大潛力。前人對湘黔地區(qū)鉛鋅礦尤其是花垣礦集區(qū)大型鉛鋅礦床的地質(zhì)特征、成礦時代、成礦物質(zhì)來源、控礦因素等方面做了較多的研究工作(舒見聞,1983;李宗發(fā),1991;夏新階等,1995;羅衛(wèi)等,2009;楊紹祥等,2007;陳明輝等,2011;湯朝陽等,2012,2013;李堃等,2014;段其發(fā)等,2014;周云等,2014),對研究區(qū)中嗅腦鉛鋅礦床也有少量研究工作(周琦,1995),這對于認識和指導該區(qū)鉛鋅找礦工作具有重要意義。
研究區(qū)屬于花垣礦集區(qū)外圍,20世紀50~60年代在區(qū)域地質(zhì)調(diào)查中已發(fā)現(xiàn)有嗅腦小型鉛鋅礦床,以及水源、杉木沖等鉛鋅礦點,該區(qū)鉛鋅礦床以往勘查工作中對于鉛鋅礦的分布規(guī)律的認識還存在局限性,對于鉛鋅礦的控礦因素、成礦物質(zhì)來源等方面的研究工作較少(周琦,1995;王華云,1996);此外,以往的勘探技術(shù)、冶煉工藝和分析技術(shù)水平已不能滿足現(xiàn)有實際需要,對于鉛鋅礦產(chǎn)資源的區(qū)域潛力有待進一步調(diào)查研究。與北部花垣一帶相比,該區(qū)礦產(chǎn)勘查工作停滯不前,找礦工作未能突破?!百F州松桃-湖南禾庫地區(qū)礦產(chǎn)遠景調(diào)查”項目自實施以來,對該區(qū)已有礦床點進行了系統(tǒng)的調(diào)查和研究,較為系統(tǒng)地剖析了該區(qū)鉛鋅礦分布規(guī)律和地質(zhì)特征。該區(qū)鉛鋅礦總體以鋅為主,具有品位低、儲量大、礦石礦物單一的特點,賦礦圍巖主要為灰?guī)r,易于分選;開展了1∶5萬水系沉積物測量等工作,豐富了找礦信息,找礦效果良好,新發(fā)現(xiàn)了多處鉛鋅礦(化)點,如豹子洞、下帽山、小平茶鉛鋅礦(化)點等,顯示了該區(qū)較好的找礦前景。本文在該項目工作的基礎(chǔ)上,結(jié)合前人工作,對該地區(qū)鉛鋅礦的礦床地質(zhì)特征、化探異常特征、控礦因素等方面進行了較為系統(tǒng)的分析,這不僅有利于指導本區(qū)的進一步找礦勘探工作,也為湘黔地區(qū)同類型鉛鋅礦找礦工作提供了參考和依據(jù),并對該地區(qū)下一步找礦方向進行了分析。
圖1 貴州松桃-湖南吉衛(wèi)地區(qū)及鄰區(qū)地質(zhì)礦產(chǎn)簡圖(據(jù)1∶20萬吉首幅地質(zhì)圖①修編)Fig.1 Sketch map showing geology and deposits distribution of the area in Songtao,Guizhou Province and Jiwei,Hunan Province and adjacent areas①
研究區(qū)位于上揚子地塊東南緣、江南隆起帶西側(cè)(圖1)。區(qū)內(nèi)主要經(jīng)歷了雪峰運動、加里東運動、印支-燕山運動等多期構(gòu)造運動作用(楊紹祥等,2007),雪峰期為水下隆起及坳陷;加里東期所在的揚子板塊東南緣盆地經(jīng)歷了被動大陸邊緣到前陸盆地的演化(陳洪德等,2006),表現(xiàn)為大規(guī)模的持續(xù)沉降-沉積作用,由于志留紀末加里東運動使得整個武陵山、雪峰山地區(qū)長期隆起,導致該區(qū)上志留統(tǒng)和泥盆系地層的缺失(羅衛(wèi)等,2009);印支期-燕山期主要表現(xiàn)為陸內(nèi)變形,地層普遍發(fā)生褶曲(段其發(fā)等,2014)。
區(qū)內(nèi)地層跨揚子和江南兩個地層區(qū),地層出露青白口系-中下志留統(tǒng),主要分布寒武系-奧陶系。青白口系板溪群為淺紫紅色砂礫巖、灰綠色淺變質(zhì)砂巖、砂質(zhì)板巖等,巖性變化大;南華系大塘坡組下部為黑色炭質(zhì)板巖,上部為黃綠色薄層粉砂質(zhì)板巖夾碳酸錳礦,南沱組為灰綠色塊狀冰磧礫巖;震旦系下統(tǒng)陡山沱組為深灰色薄層硅質(zhì)白云巖、灰?guī)r夾泥質(zhì)條帶,上統(tǒng)燈影組主要為灰色厚層粉細晶云巖;寒武系下統(tǒng)牛蹄塘組為黑色薄層炭質(zhì)泥巖,石牌組為灰綠色薄層泥質(zhì)粉砂巖,清虛洞組分為上下兩段,下段以灰?guī)r為主,上段以白云巖為主;寒武系中統(tǒng)和上統(tǒng)根據(jù)巖性、巖相、古生物等差異,以麻栗場斷裂為界分為東西二個相區(qū),東邊為斜坡相區(qū),西邊為臺地相區(qū);斜坡相區(qū)中寒武統(tǒng)敖溪組為黑色-深灰色中厚層紋層狀粉晶白云巖,上統(tǒng)車夫組下段為灰黑色中層夾薄層紋層狀細晶灰?guī)r夾泥質(zhì)灰?guī)r、泥質(zhì)條帶灰?guī)r,上段為深灰-灰色薄層泥質(zhì)條帶灰?guī)r夾厚層礫狀灰?guī)r,比條組下段為薄層泥晶灰?guī)r與泥灰?guī)r互層、深灰色薄層砂屑灰?guī)r夾少量泥灰?guī)r,上段為深灰色中厚層狀粉晶灰?guī)r夾灰色薄層泥質(zhì)條帶灰?guī)r,追屯組為灰-淺灰色厚層細-粗晶白云巖夾泥質(zhì)白云巖;臺地相區(qū)中寒武統(tǒng)高臺組為淺灰色中厚層泥質(zhì)白云巖,中-上寒武統(tǒng)婁山關(guān)組下部為灰色中層狀粉細晶白云巖,上部為灰白色厚層粗晶白云巖。下奧陶統(tǒng)桐梓組為灰色厚層粉晶、細晶灰?guī)r,紅花園組為灰色中厚層生物碎屑灰?guī)r,中統(tǒng)大灣組為紫紅色瘤狀泥灰?guī)r夾灰綠色瘤狀泥灰?guī)r,牯牛潭組以灰綠色瘤狀泥灰?guī)r為主,夾紫紅色瘤狀泥質(zhì)灰?guī)r,上統(tǒng)寶塔組為灰色龜裂紋灰?guī)r;志留系主要為一套淺海相-濱海相碎屑沉積。
區(qū)內(nèi)斷裂和褶皺較為發(fā)育,斷裂構(gòu)造以北北東向最為發(fā)育,規(guī)模較大,常成帶出現(xiàn),次為北東-北東東向。北北東向展布的麻栗場斷裂和松桃斷裂為研究區(qū)主干斷裂,為該區(qū)同生斷層,對研究區(qū)構(gòu)造格架塑造、巖相和鉛鋅礦的分布起著重要的控制作用。麻栗場斷裂(F1)為區(qū)域上保靖-銅仁-玉屏深斷裂北段,總體走向北北東,主斷面傾向南東,傾角40°左右,破碎帶寬 20~150m,垂直地層斷距 800~1500m,具多期活動特點,形跡清晰的斷裂至少可見兩期,前期為張扭性質(zhì),后期則為壓扭性逆沖性質(zhì),往往將寒武系逆沖于奧陶系之上。由于其對前期構(gòu)造的改造,因而常常掩蓋了前期的張扭性特征。該斷裂從震旦紀以來,一直處于活動狀態(tài),控制了兩側(cè)的地層分布和沉積環(huán)境(劉文均,1985),其北西側(cè)主要為臺地相的巨厚層沉積,廣泛發(fā)育和出露下古生界,且斜坡相的重力沉積發(fā)育,地球物理資料也顯示該斷裂兩側(cè)地層厚度差異顯著②。松桃斷裂(F2)為永順-保靖-松桃斷裂的一部分,由研究區(qū)中部通過,區(qū)域上延伸超過100km(袁照令等,2000),主斷面傾向北西,傾角70°左右,北西盤下降,南東盤上升,垂直地層斷距大于1000m,破碎帶寬100 m~200m,具張扭性質(zhì),并具多期活動特點。
研究區(qū)褶皺主要由背斜緊密、向斜寬緩的隔擋式褶皺組成,軸向呈近南北-北北東向。摩天嶺背斜為區(qū)域一級褶皺,軸向北北東,核部分布在摩天嶺-下水田一帶,被兩河-長樂斷裂切割成北西和南東兩段,形成一個不完整的背斜構(gòu)造形態(tài);次級褶皺有楓香坡-花香寨倒轉(zhuǎn)背斜、禾庫向斜、米良傾伏背斜等。該區(qū)巖漿活動較弱,僅在板溪群中見到少量火山碎屑物質(zhì)分布。
從研究區(qū)已發(fā)現(xiàn)的鉛鋅礦(化)點(表1)來看,鉛鋅礦主要分布在下寒武統(tǒng)清虛洞組下段,其次為清虛洞組上段。在已發(fā)現(xiàn)的9個鉛鋅礦(化)點中,清虛洞組下段分布有5處,上段3處,敖溪組1處。
清虛洞組下段以灰?guī)r為主,可細分為四個亞段:第一亞段巖性為深灰色薄層含泥質(zhì)泥晶灰?guī)r與極薄層含白云質(zhì)泥晶灰?guī)r互層,俗稱間隔灰?guī)r;第二亞段下部為淺水陸棚相深灰色薄層含泥質(zhì)粉砂屑灰?guī)r,上部為深灰色中厚層含泥白云質(zhì)細砂屑灰?guī)r,俗稱豹皮灰?guī)r;第三亞段主體為生物礁相灰、淺灰色厚層-塊狀藻礁灰?guī)r,為鉛鋅礦的主要賦礦圍巖;第四亞段為潮坪相淺灰色中厚層狀、斑塊狀含白云質(zhì)亮晶砂屑灰?guī)r、鮞?;?guī)r,為高能淺灘環(huán)境沉積物。地層巖性和厚度變化較大,厚度在135.3~404.6 m之間;在研究區(qū)麻栗場斷裂以東,頂部巖性為紋層狀泥晶灰?guī)r夾薄層狀泥灰?guī)r;在松桃斷裂帶西側(cè)的嗅腦-豆子寨一線,該層位巖性變化亦較大,在嗅腦清虛洞組下段第三亞段藻灰?guī)r向北逐漸變薄,第四亞段厚度增加;松桃斷裂以西第三亞段在該區(qū)相變?yōu)閮H幾米厚的粉晶白云巖。清虛洞組上段下部主要為薄層紋層狀粉細晶白云巖夾泥質(zhì)白云巖,薄層砂屑白云巖與泥頁巖互層,上部為厚層粗晶砂屑白云巖夾少量紋層狀泥質(zhì)白云巖,地層厚90.4~122.0m。敖溪組為研究區(qū)次要含礦層位,形成于陸棚斜坡環(huán)境,分為上中下三段,其中上段為含礦巖性段;下段巖性主要為黑色薄層含炭質(zhì)泥質(zhì)頁巖,頂部為層紋層狀白云巖,中段深灰色中層狀泥質(zhì)白云巖、粉晶白云巖夾泥質(zhì)白云巖;上段巖性為深灰色薄層-厚層粉晶白云巖、紋層狀泥質(zhì)白云巖。
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從研究區(qū)已發(fā)現(xiàn)的鉛鋅礦(化)點(表1)來看,鉛鋅礦的賦礦層位較多,各賦礦層位中的鉛鋅礦體主要呈層狀或似層狀分布,部分呈囊狀、團塊狀、透鏡狀,都具有順層產(chǎn)出的特征,層控特征明顯,其分布都受到地層和構(gòu)造的控制。從賦礦層位來看,在麻栗場斷裂(F1)以西,清虛洞組下段藻灰?guī)r中礦石礦物以閃鋅礦為主,方鉛礦次之,閃鋅礦容礦空間主要為溶蝕孔洞,方鉛礦容礦空間主要為裂隙。在麻栗場斷裂以東,清虛洞組上段白云巖中以方鉛礦為主,容礦空間為層間破碎帶??傮w來看,研究區(qū)方鉛礦受構(gòu)造作用的影響更為顯著。各賦礦層位中礦石結(jié)構(gòu)主要為半自形-自形粒狀結(jié)構(gòu),普遍可見星點狀、浸染狀、脈狀構(gòu)造,麻栗場斷裂以東還可見角礫狀、網(wǎng)脈狀等構(gòu)造;脈石礦物主要為方解石,圍巖蝕變普遍可見硅化和白云巖化。清虛洞組下段藻灰?guī)r為研究區(qū)主要賦礦層位,重點闡述該層位鉛鋅礦地質(zhì)特征。
圖2 清虛洞組下段藻灰?guī)r中的閃鋅礦和方鉛礦Fig.2 Sphalerite and Galena in algal limestone of the upper member of Qingxudong Formation
清虛洞組下段藻灰?guī)r中鉛鋅礦體厚度大,一般大于1m,水源鉛鋅礦點達14m,長度800~1000m;礦石礦物總體以閃鋅礦為主,其次為方鉛礦。鉛鋅礦存在三種賦礦形式(圖2):溶蝕孔洞、張性裂隙和縫合線,以第一種為主,其次為張性裂隙,縫合線較為次要。閃鋅礦在這三種形式中均可見,而方鉛礦僅見后兩種。溶蝕孔洞中,閃鋅礦分布在白色粗晶方解石團塊周圍(圖2a),呈黃綠色,半自形,金剛光澤,粒徑0.3~0.8cm,含量與方解石含量呈正比;裂隙中閃鋅礦呈脈狀集合體分布,黃綠色,粒徑1mm左右,方鉛礦為鉛灰色(圖2b),強金屬光澤,半自形-自形粒狀??p合線中,閃鋅礦呈黃綠色(圖2c),粒徑小于1mm,部分礦點圍巖縫合線中可見自形方鉛礦分布(圖2d),粒徑可達3mm。礦石主要為自形-半自形粒狀結(jié)構(gòu),交代溶蝕結(jié)構(gòu),具脈狀、角礫狀、浸染狀構(gòu)造;脈石礦物主要為方解石,其次為白云石,少量重晶石、螢石、和瀝青;圍巖蝕變可見硅化、白云石化。
嗅腦鉛鋅礦為研究區(qū)的代表性礦床之一。20世紀中期該礦床曾與湖南花垣魚塘、李梅等鉛鋅礦一起實施了普查工作,現(xiàn)在魚塘、李梅鉛鋅礦已達大型礦床規(guī)模,但嗅腦鉛鋅礦因多方原因尚未以現(xiàn)代的成礦觀點來開展評價,礦體形態(tài)、規(guī)模不清。根據(jù)鄰區(qū)的找礦成果及對區(qū)內(nèi)鉛鋅礦成因新認識,該礦床具有形成中大型礦床的遠景。
該礦床位于松桃縣嗅腦巴巴寨一帶,南西距松桃縣約11km,位于竹子寨-大雅堡背斜東翼,松桃斷裂東側(cè),北東向嗅腦斷裂北西側(cè),裂隙及擠壓、扭曲、層向滑動等構(gòu)造均較發(fā)育。礦區(qū)出露地層主要有寒武系石牌組、清虛洞組、高臺組及婁山關(guān)組,賦礦層位主要為下寒武統(tǒng)清虛洞組下段第三亞段,含礦巖性為灰-淺灰色中層狀藻屑粉晶灰?guī)r,該套巖性變化較大,礦化強度一般與其厚度成正比關(guān)系,在巴巴寨最厚達218.7m。礦化帶呈似層狀順層產(chǎn)出,長達1863m,傾角較為平緩,礦體呈巢狀、囊狀,無定向地分布于礦化帶內(nèi),個別呈扁豆體產(chǎn)出,礦體Zn含量0.51%~5.71%,Pb含量0.58%~1.95%,礦體平均厚度4.03m。礦體總體具有較為一致的走向,但由于礦體的形態(tài)變化較大,即使是相鄰的兩個鉆孔,其連續(xù)性也不好(圖3),27-3鉆孔可見十層左右不連續(xù)或厚或薄的礦體,但27-4鉆孔只看到兩層極的富集礦石③;礦床具有品位低、規(guī)模大的特點,礦石礦物較為單一,主要為閃鋅礦、其次為方鉛礦,礦石結(jié)構(gòu)以半自形-他形粒狀結(jié)構(gòu)為主,可見填隙和交代結(jié)構(gòu),礦石構(gòu)造有浸染狀、脈狀、環(huán)帶狀構(gòu)造,脈石礦物以方解石為主,重晶石、白云石次之,偶見螢石和固體瀝青,圍巖蝕變較弱,以方解石、硅化、白云石化為主,并具退色和染色現(xiàn)象,圍巖的退色指深灰色灰?guī)r中常見有不規(guī)則的退色部分,染色是指圍巖中帶有淡紫色,二者與礦化富集作用關(guān)系較為密切,此外,在礦體中普遍見有瀝青分布,充填于規(guī)模不大的破碎帶或裂隙面中,在瀝青含量集中的地方,礦石也更為富集。
圖3 嗅腦礦區(qū)27勘探線剖面圖③Fig.3 Geological profile of the No.27 exploratory line in Chounao deposit③
根據(jù)研究區(qū)1∶5萬水系沉積物測量,對各地質(zhì)單元匯水域內(nèi)水系沉積物各元素的統(tǒng)計,下寒武統(tǒng)地層中 Ag、Pb、Zn、Cd、Mo、As、Sb、Ba、V、Se 等元素豐度值較高,Pb、Zn、Cd、Hg的離差及變異系數(shù)較高(表2),富集成礦可能性大。研究區(qū)Pb、Zn單元素異??傮w沿北北東沿構(gòu)造線方向展布,主要分布在松桃斷裂和麻栗場斷裂東側(cè),與寒武系地層密切相關(guān);圈出綜合異常38處,按其找礦意義大小圈定甲類異常1處,乙類異常15處,丙類異常22處;其中以Pb、Zn為主元素的綜合異常14處,主要分布在嗅腦、長興、杉木沖、懂哨、小卡馬等地,異常面積大,Pb、Zn異常濃集中心明顯,與區(qū)域已有鉛鋅礦床(點)具有較好的對應關(guān)系,部分異常區(qū)在異常查證過程中新發(fā)現(xiàn)鉛鋅礦化點,如豹子洞、下帽山、小平茶等鉛鋅礦化點。此外,Cd異常規(guī)模大、強度高,與Pb、Zn套合關(guān)系較好,總體沿構(gòu)造線方向展布,顯示了Cd的找礦遠景。研究區(qū)主要元素異常剖析圖見圖4。
表2 松桃—吉衛(wèi)地區(qū)水系沉積物地球化學參數(shù)統(tǒng)計Table 2 Geochemical parameters of stream sediments in the study area
綜合異常中,嗅腦異常(HS27)為研究區(qū)甲類異常,異常規(guī)模最大,嗅腦鉛鋅礦床即位于該異常中,其特征為:異常以Pb、Zn為主元素,特征組合還有Cd、Ba、Se等,元素組合較為復雜;異??傮w走向為北東向,各元素異常均呈不規(guī)則橢圓狀,相互套合較好,Cd、Ba、Se 等異常與 Pb、Zn 異常套合緊密;Pb、Zn異常分外、中、內(nèi)三級濃度帶,規(guī)模大,襯度高,其中 Pb 最大值2260×10-6,面積約17.40 km2;Zn 最大值 5400×10-6,面積約 14.20 km2;該異??偯娣e28.6 km2,南北軸長約 9 km,東西約 6 km,Pb、Zn 高異常與已知礦體特征相吻合,但異常規(guī)模遠大于礦體的規(guī)模,伴生元素Cd、Mo、Se等亦呈高異常(趙武強等,2014)。
綜合區(qū)域地質(zhì)背景、鉛鋅礦(化)點地質(zhì)特征和化探異常特征,研究區(qū)鉛鋅礦主要受到地層和構(gòu)造的控制;區(qū)域經(jīng)歷了多次的構(gòu)造運動,尤其是同生斷裂的活動,控制了區(qū)域的巖相和鉛鋅礦的分布,斷裂同時為成礦物質(zhì)提供了導礦通道,次級裂隙為鉛鋅礦提供了賦礦空間。
圖4 松桃-吉衛(wèi)地區(qū)主要元素異常剖析圖Fig.4 Geological anomaly map of main metallogenic elements in the Songtao-Jiwei area
研究區(qū)內(nèi)已發(fā)現(xiàn)的鉛鋅礦均受一定的地層層位及巖性控制。賦礦層位巖性有下寒武統(tǒng)清虛洞組下段第三亞段藻灰?guī)r、上段細晶云巖以及中寒武統(tǒng)敖溪組粉晶白云巖,其中以藻灰?guī)r為主。下寒武統(tǒng)清虛洞組下段中含礦藻灰?guī)r的厚度常因地區(qū)的不同有明顯的差異,巖性亦有局部變化,巖性與厚度的這種變化關(guān)系,同樣表現(xiàn)在礦床的分布上,當藻灰?guī)r因沉積環(huán)境變化或構(gòu)造的影響缺失時,礦化現(xiàn)象隨之消失,這說明成礦作用對圍巖性質(zhì)具明顯的選擇性。鉛鋅礦分布在特定的層位中,與其對應的特定巖相有關(guān),清虛洞組下段中的藻灰?guī)r形成于藻礁相環(huán)境,上段粉細晶白云巖形成于潮坪相,敖溪組粉晶白云巖形成于臺緣斜坡相,藻灰?guī)r中的溶蝕孔洞發(fā)育,且?guī)r性較脆,易于形成裂隙,高能環(huán)境形成的白云巖孔隙發(fā)育,連通性好,為鉛鋅礦提供了良好的儲礦空間。
部分地層可能為該區(qū)鉛鋅礦提供了成礦物質(zhì)來源。通過對該區(qū)主要鉛鋅礦賦礦層位下伏地層剖面測量和系統(tǒng)的采樣,對Pb、Zn成礦元素含量進行了分析(圖5、圖6),結(jié)果表明青白口系板溪群、下寒武統(tǒng)石牌組、牛蹄塘組下部和頂部中Pb、Zn含量較高,所有樣品均高于克拉克值(黎彤等,1990),此外,賦礦圍巖中含量遠高出克拉克值,為了排除礦石礦物的干擾,對沒有礦化的清虛洞組地層剖面測量和成礦元素分析(圖7),發(fā)現(xiàn)沒有礦化的層位除了一個樣品Pb含量較高、另外一個樣品Pb、Zn含量都較高以外,地層中Pb、Zn含量普遍較低,說明賦礦層位不是礦源層,而含量高的板溪群、石牌組和牛蹄塘組是潛在的礦源層,可能為該區(qū)鉛鋅礦提供了金屬物質(zhì)來源。
(1)區(qū)域性同生斷裂的控礦作用
圖5 青白口系板溪群—南華系地層剖面中鉛鋅含量變化曲線Fig.5 Distribution of Pb and Zn contents in the strata of Qingbaikouan Banxi Group and Nanhuan system
區(qū)域性同生斷裂控制了主要賦礦層位的巖相分布。研究區(qū)內(nèi)主要有麻栗場斷裂(F1)和松桃斷裂(F2)兩條同生斷裂,為兩條區(qū)域性大斷裂,這兩條斷裂所夾持的區(qū)域內(nèi)主要含礦巖系清虛洞組下段中的生物礁相藻灰?guī)r最為發(fā)育,鉛鋅礦化亦強;以麻栗場斷裂為界,東部下寒武統(tǒng)清虛洞組未見藻灰?guī)r分布,西部藻灰?guī)r呈斷續(xù)的礁體分布,從而控制了水源、杉木沖、嗅腦鉛鋅礦(床)點的分布。已有研究資料表明,川滇黔碳酸鹽臺地東南邊緣,分布有延伸達100余公里的銅仁-漁塘堤礁帶,受到銅仁-麻栗場斷裂同沉積斷裂的控制(鄭榮才等,1988),本區(qū)下寒武統(tǒng)清虛洞組生物礁相灰?guī)r與漁塘生物礁相灰?guī)r同屬該堤礁帶北段,西南延伸至黔東銅仁等地,形成一條重要的鉛鋅礦帶。嗅腦斷裂(F5)為松桃斷裂的次級斷裂,該斷裂也可能是本區(qū)的一條次級控相斷裂,斷裂破碎帶寬5~50m,由碎粉巖、斷層角礫巖及構(gòu)造透鏡體所組成,斷層面具有水平擦痕,產(chǎn)狀145°~130°∠59°~68°,具有多期活動特征,斷層兩側(cè)層清虛洞組地層巖性相差較大,顯示其早期具控相的同生斷層性質(zhì),該斷裂以北分布有嗅腦等鉛鋅礦床,斷裂以南未見鉛鋅礦床(點)分布。
此外,同生斷裂起到了重要的導礦作用。同生斷層的垂向發(fā)育使它們成為溝通地殼淺部與深部的渠道,是溝通礦源場、中介場和儲礦場的紐帶,是收集、匯總含礦流體向上運移的通路(翟裕生等,1998),流體從礦源層中萃取了鉛鋅元素形成成礦流體,區(qū)域性斷裂有利于成礦流體沿著斷裂通道運移,清虛洞組上覆層位高臺組以及敖溪組上覆層位車夫組中由于泥質(zhì)成分含量較高,巖石較為致密,滲透性差,為屏蔽層,阻礙了成礦流體向上運移,有利于流體在有利的賦礦空間聚集沉淀。據(jù)相關(guān)研究(Hooper,1991;程小久,1994),同生斷層既是流體運移通道,又是流體運移障,斷層在活動時期,其滲透率和流體潛在流量增加,流體沿同生斷層上升流動,在斷層不活動時期,其滲透率減小,阻滯流體流動,同一斷層在某一時期是流體流動通道,而在另一時期又可能是流體遷移障;因此,研究區(qū)同生斷層除了起到導礦作用外,也可能起到屏蔽層的作用,有利于成礦流體的聚集。
(2)裂隙的控礦作用
前已述及,區(qū)內(nèi)賦存在清虛洞組下段的鉛鋅礦賦礦空間有三種形式:溶蝕孔洞、張性裂隙和縫合線;縫合線的形成可能與成巖早期的壓溶作用有關(guān),張性裂隙的形成與構(gòu)造作用密切相關(guān),既為成礦流體起到了導礦的作用,也提供了容礦空間。構(gòu)造裂隙一定程度上屬于斷裂構(gòu)造的次級構(gòu)造,其產(chǎn)狀特征在一定程度上能夠反應區(qū)內(nèi)構(gòu)造應力方向、含礦熱液運移方向等,有助于研究區(qū)內(nèi)構(gòu)造活動、成礦富集規(guī)律(孫社良等,2013)。研究區(qū)賦礦地層中裂隙較為發(fā)育,張性裂隙為該區(qū)賦礦空間之一,裂隙中既可見閃鋅礦也可見方鉛礦分布,裂隙對鉛鋅礦具有較為明顯的控制作用,通過對水源等鉛鋅礦點中賦礦裂隙中的走向測量統(tǒng)計(圖8),賦礦裂隙中NNE—NE向呈明顯的優(yōu)勢方位,與區(qū)域的主體構(gòu)造方向一致。
圖8 賦礦裂隙走向玫瑰花圖Fig.8 Rose diagram of mineralization fracture trends
作為主要賦礦空間的溶蝕孔洞被方解石充填后,容易被誤認為是“鳥眼構(gòu)造”,其形成進而被認為是鳥眼構(gòu)造的成因,由于鳥眼構(gòu)造只形成于潮上或潮間沉積環(huán)境中,是特定的沉積相標志,這與該區(qū)藻灰?guī)r的沉積環(huán)境不一致,我們認為溶蝕孔隙的形成可能與早期斷裂活動的應力作用密切相關(guān),清虛洞組下段中的藻灰?guī)r為中厚層狀,物性均勻且性脆,受應力作用易形成微小裂隙,裂隙經(jīng)后期的溶蝕作用形成孔洞,為成礦流體的聚集沉淀提供了空間,巖石風化后,在表面呈線狀排列,因此,溶蝕孔洞的形成與裂隙緊密相關(guān),受到了構(gòu)造應力作用的影響。
研究區(qū)已發(fā)現(xiàn)的礦床點主要分布在清虛洞組下段中,與鉛鋅有關(guān)的礦化和蝕變現(xiàn)象也主要在該層位中,且集中分布在麻栗場與松桃兩個同生斷裂之間或兩側(cè),1∶5萬水系沉積物測量顯示鉛鋅異常與構(gòu)造線方向和主要賦礦地層走向較為一致,在綜合成礦地質(zhì)背景、化探異常特征、控礦因素等分析的基礎(chǔ)上,我們認為該區(qū)嗅腦-杉木沖、長興、小平茶具有進一步找礦前景,將該區(qū)劃分為三個找礦遠景區(qū)(圖9):嗅腦-杉木沖鉛鋅找礦遠景區(qū)(Ⅰ)、長興鉛鋅找礦遠景區(qū)(Ⅱ)、小平茶鉛鋅找礦遠景區(qū)(Ⅲ)。
圖9 貴州松桃-湖南吉衛(wèi)地區(qū)鉛鋅找礦遠景預測圖Fig.9 Map of Pb-Zn prospective areas in Songtao,Guizhou province and Jiwei,Hunan province
嗅腦-杉木沖鉛鋅找礦遠景區(qū)(Ⅰ)夾持于麻栗場與松桃兩個同生斷裂之間,1∶5萬水系沉積物測量在區(qū)內(nèi)圈定有2處以鉛鋅為主的綜合異常,異常強度較高,規(guī)模較大,已發(fā)現(xiàn)小型鉛鋅礦床一處(嗅腦)、礦點兩處(水源、杉木沖),該遠景區(qū)成礦地質(zhì)條件十分有利,找礦已有一定的成果,化探成果表明具有進一步的找礦價值。長興鉛鋅找礦遠景區(qū)(Ⅱ)內(nèi)新發(fā)現(xiàn)鉛鋅礦點一處(下帽山),刻槽樣中Zn含量為0.92%,區(qū)內(nèi)圈定綜合異常1處,異常規(guī)模大,強度較高,夾持于多組斷裂之間,成礦條件較好。小平茶鉛鋅找礦遠景區(qū)(Ⅲ)新現(xiàn)小平茶鉛鋅礦點一處,區(qū)內(nèi)圈定綜合異常一處,異常強度高,且異常元素組合好,雖然該遠景區(qū)面積較小,綜合異常規(guī)模不大,但其強度高,元素組合找礦指示意義大,成礦地質(zhì)條件較為有利。
(1)貴州松桃-湖南吉衛(wèi)地區(qū)鉛鋅礦賦礦層位主要為下寒武統(tǒng)清虛洞組下段藻灰?guī)r,其次為清虛洞組上段粉細晶白云巖,在麻栗場斷裂以西,清虛洞組下段中礦石礦物以閃鋅礦為主,方鉛礦次之,在該斷裂以東,清虛洞組上段中礦石礦物以方鉛礦為主,閃鋅礦次之。研究區(qū)鉛鋅礦分布與其特定的巖相有關(guān),礦床都受到地層和NNE向構(gòu)造的控制,方鉛礦受到構(gòu)造作用的影響更加顯著。
(2)在成礦地質(zhì)特征、化探異常、控礦因素等分析的基礎(chǔ)上,認為該區(qū)嗅腦-杉木沖、長興、小平茶一帶具有進一步找礦前景,劃分了三個找礦遠景區(qū)。
致謝感謝中國地質(zhì)圖書館徐佳佳博士、中國地質(zhì)調(diào)查局發(fā)展研究中心文敏的熱心幫助!感謝審稿人和編輯老師提出的寶貴意見和建議!
[注釋]
① 湖南省區(qū)測隊.1964.1/20萬吉首幅H-49-32地質(zhì)圖及說明書[R].
② 湖南省地質(zhì)調(diào)查院.2007.1/25萬吉首市幅(H49C004002)區(qū)域地質(zhì)調(diào)查報告[R].
③ 貴州省松桃隊.1757.貴州省松桃、銅仁鉛鋅礦普查勘探報告[R].
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[附中文參考文獻]
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