李煉然 李東立彝良馳宏礦業(yè)有限公司 昭通 657600
昭通彝良毛坪鉛鋅礦床河西礦段礦床地質特征及其找礦意義
李煉然李東立
彝良馳宏礦業(yè)有限公司昭通657600
昭通彝良毛坪鉛鋅礦床是滇東北富鍺鉛鋅銅多金屬礦集區(qū)內獲得重大找礦突破的典型礦床之一,目前儲量已達大型規(guī)模。本文旨在通過蝕變—礦化分帶的研究,總結河西礦段不同蝕變巖相帶與礦體的空間關系,并在勘探工作中應用,取得了較好的找礦突破。
昭通彝良毛坪鉛鋅礦床;地質特征;找礦意義
滇東北富鍺鉛鋅銅多金屬礦集區(qū)是川滇黔鉛鋅大型成礦域內的重要組成部分,礦集區(qū)內分布有多個超大型—大型鉛鋅礦床,如:會澤鉛鋅礦床、樂紅鉛鋅銀礦床、富樂廠鉛鋅礦床等。近年來,在與昆明理工大學韓潤生研究員的團隊合作中,實踐了蝕變巖相找礦技術的應用,在昭通毛坪鉛鋅礦床深部取得了重大找礦突破,該礦床也由中型礦床躍居大型礦床的行列。
昭通毛坪鉛鋅礦床構造式樣特殊,為逆沖斷層(毛坪壓扭性斷裂)控制并形成的褶皺構造(貓貓山倒轉背斜)控礦,礦體受構造控制作用明顯,呈現出典型的構造控制蝕變巖帶空間分布,蝕變巖帶控制礦體空間產出的特征,因此,對蝕變巖帶內礦物組合及蝕變強度的研究,對于找礦有重要的實踐意義。
云南東北部的富鍺鉛鋅礦集區(qū),其東北方向就是昭通彝良毛坪鉛鋅礦床的所在地,大地構造位于揚子地臺西南緣、康滇地軸東側的滇東北褶皺凹陷帶內;區(qū)域構造位于SN向的小江深斷裂、近SN向的昭通—曲靖隱伏斷裂及NW向紫云—埡都斷裂的所構成的滇東北鉛鋅成礦帶內。位于NE向會澤—彝良斷裂帶與NW向康定—彝良—水城深大斷裂的交匯處,分布于洛澤河沿岸。鉛鋅礦床(點)受NE向壓扭性斷裂控制,沿NE向呈帶狀展布;包括毛坪、放馬壩、洛澤河等鉛鋅礦床(點)以及12處鉛鋅礦點(礦化點)。
出露的地層主要有中、上泥盆統(tǒng)、石炭系、二疊系及少量第四系,缺失奧陶系、志留系,其中,賦礦地層主要為上泥盆統(tǒng)宰格組(D3zg)、下石炭統(tǒng)擺佐組(C1b)及中石炭統(tǒng)威寧組(C2w),賦礦巖性主要為厚層狀中—粗晶白云巖。
礦床主要由Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ號礦體組成,礦體走向NE-SW,傾向SE或NW,傾角60°~90°。礦體沿NE向層間斷裂帶產出,呈脈狀、透鏡狀、網脈狀、似層狀,其延深大于走向延長;集中分布于倒轉背斜傾伏端和NW倒轉翼的陡傾斜地層中。在平面和剖面上,礦體具明顯的尖滅再現、膨大縮小現象,礦體與圍巖的界線明顯。自淺部至深部,礦石呈現氧化礦→混合礦→硫化礦的變化規(guī)律。
圖1 昭通毛坪鉛鋅礦田構造與礦床分布圖(據柳賀昌、林文達(1999)詳繪)
對于圍巖蝕變得特點而言,一般情況下礦床熱液蝕變的發(fā)育較為普遍,蝕變的種類也相對較多,有非常明顯的強度變化,另外,還有多階段的特色,從大范圍上來講,是一種中低溫熱液蝕變。這種蝕變一般可以具體劃分成重晶石化、硅化、黃鐵礦化、有機質化、方解石化以及白云石化等幾種類型,同時也能夠形成相應的蝕變礦物質組合。其中最主要的幾種蝕變是黃鐵礦化、白云石化以及方解石化最為常見,其具體特征可參考以下概述:
(1)白云石化:這種蝕變形式是礦區(qū)內最為普遍的一種發(fā)育形式,其表現主要是白云巖在熱液的作用下出現重結晶現象,同時還會發(fā)生中—粗粒交疊,白云石會呈現出一種細脈狀、團塊狀以及浸染狀的不規(guī)則條帶?!巴噬自茙r”是白云石在石化作用之后所呈現的一種褪色狀態(tài),其顏色一般是灰白色,有時也會發(fā)展成淺白色。白云石化一般而言是受構造熱液作用所控制的,所以,在近礦圍巖中,以及礦化比較好的地帶,和靠近層間斷裂的上盤地帶,石化結晶就會比較粗大,因而也就有著較強的蝕變作用。
(2)方解石化:方解石化作為同樣是較為普遍的礦區(qū)內發(fā)育現象,一般情況下有以下幾種野外產出狀態(tài)。首先,方解石化的顏色一般是白色—灰白色,其形狀大多為團斑狀、團塊狀或者是不規(guī)則脈狀產,多出于白云巖中。在方解石團塊中一般還會有一些含角礫狀白云巖碎塊,并呈黑色介質的形式沿方解石節(jié)理進行充填。第二,其產出形態(tài)有時也會呈現出肉紅色—紅褐色,并且呈脈狀以重結晶白云石的形式沿層間斷裂帶產出。第三,還可以以一種白色—灰白色的細脈狀態(tài)在白云巖的節(jié)理里進行充填,或者和方鉛礦、閃鋅礦細脈共同產出。第四,優(yōu)勢也會以一種團斑狀或者白色細小團塊的形式在鉛鋅礦中產出??梢姾髢煞N狀態(tài)的方解石跟鉛鋅礦化的關系最為密切。鏡下亦可見兩期方解石脈穿插于白云巖中,具有多期性特點。
(3)黃鐵礦化:在礦體內部和近礦圍巖中較發(fā)育,并且靠近礦體部位黃鐵礦化強烈,遠離礦體黃鐵礦化逐漸減弱,有時礦體本身即以黃鐵礦為主,其礦物含量遠多于閃鋅礦和方鉛礦,形成單獨的黃鐵礦礦體。主要呈浸染狀或細脈狀分布于白云巖、方解石以及它們的節(jié)理和裂隙中。黃鐵礦化也具多期性特點。
(4)硅化:本礦床硅化主要分布于礦體內部和近礦圍巖中,石英是一種重要的脈石礦物。硅化主要表現為顯微粒狀石英交代白云石顆粒,而成交代結構、假象交代結構等,此現象在顯微鏡下普遍可見。另可見石英呈細—巨晶粒狀,半透明—透明,乳白色或灰色,主要呈團塊狀分布于閃鋅礦中,石英中亦見顆粒狀閃鋅礦,本期石英跟礦化關系密切;少量的石英呈柱狀晶體包含于方解石內部,或呈透明柱狀晶體分布于礦石表面的細小溶洞內。顯微鏡下,亦可見隱晶質的玉髓呈團塊狀或脈狀分布于白云巖或方解石中??梢钥闯?,硅化亦具多期性的特點。經硅化作用后的白云巖通常硬度明顯增加,顏色稍淺,常為淺灰色或灰白色,而與原巖相區(qū)別。
3.1龍翔939平面蝕變巖相特征
礦區(qū)河西礦段龍翔939平面坑道的蝕變巖相分帶,總體表現為順層和左行斜列式展布特征。
不同組合類型的圍巖蝕變,如白云石化、方解石化、鐵白云石化和鐵方解石化常伴隨礦體出現;其中鐵白云石和鐵方解石化與礦體空間關系密切;同時,碳酸鹽巖礦物(白云石、方解石)離礦體越近,礦物結晶越好,其團塊或細脈也越發(fā)育;黃鐵礦化分布范圍較大,然而礦體內或近礦強烈蝕變的中—粗晶白云巖中,黃鐵礦化明顯增強,局部呈斑塊狀及大脈狀。從礦體中心向外,蝕變分帶如下:
近礦帶:特征蝕變礦物為黃鐵礦、石英;黃鐵礦主要為致密塊狀構造,呈五角十二面體自型;石英產出于礦體內,與深色閃鋅礦、方鉛礦共生,呈半自形—自形粒狀結構。
過渡帶:該帶主要為黃鐵礦化—碳酸鹽化—泥化—硅化蝕變礦物組合:白云石、鐵白云石、石英的環(huán)帶不顯著。
遠礦帶:該帶主要為黃鐵礦—方解石—白云石蝕變組合。該帶內以白云石化為主,黃鐵礦主要呈星點狀,含少量方解石化。
圖2 龍翔939蝕變巖相平面圖
3.2九龍礦段蝕變巖相特征
礦區(qū)九龍礦段的蝕變分帶自礦體向外圍依次為:過渡帶→遠礦帶。各蝕變帶主要特征為:
過渡帶:該帶主要礦物黃鐵礦呈星點狀、散點狀、團斑狀;鏡下反射色為淺黃白色它形—自形粒狀,與鉛鋅礦、方鉛礦呈共邊結構分布于白云巖中,鉛鋅礦化,次要礦物為石英和方解石。閃鋅礦呈棕褐色、棕黃色團斑狀,金屬光澤;鏡下反射色為灰色、深灰色它形—半自形粒狀,包含黃鐵礦形成包含結構,被方鉛礦、黃鐵礦交代形成交代殘余結構。方鉛礦呈鉛灰色團塊狀、脈狀,金屬光澤;鏡下反射色為珍珠白色,自形程度較好,具特征三角孔,常包含鉛鋅礦、黃鐵礦,交代黃鐵礦形成海綿隕鐵結構和溶蝕邊。石英呈乳白色粒狀,具油脂光澤,與鉛鋅礦、方鉛礦共生。方解石呈白色脈狀、網脈狀充填于鉛鋅礦石中。
遠礦帶:該帶主要表現為黃鐵礦化+白云石化+方解石化帶蝕變礦物組合。黃鐵礦呈淺黃色星點狀、團斑狀、細脈狀分布于白云巖中。方解石呈白色團塊狀、米粒狀、脈狀、網脈狀及結晶良好的無色透明晶體產出;鏡下呈淺黃色它形粒狀,見兩組解理和聚片雙晶。白云石呈灰色、淺灰色、灰白色、淺白色及白色砂糖狀,鏡下呈灰黃色、灰白色它形—半自形粒狀。
圖3 九龍礦段蝕變巖相平面圖
通過對河西礦段的蝕變巖相分帶的研究,顯示了由礦化中心向外依次為:鉛鋅礦化硅化帶→黃鐵礦化帶→近礦帶→過渡帶→遠礦帶;各蝕變礦化帶礦物組合為:
(1)鉛鋅礦化帶:主要礦物為閃鋅礦和方鉛礦,另見黃鐵礦和方解石。閃鋅礦呈棕褐色、棕黃色團斑狀,金屬光澤;鏡下反射色為灰色、深灰色它形—半自形粒狀,包含黃鐵礦形成包含結構,被方鉛礦、黃鐵礦交代形成交代殘余結構。方鉛礦呈鉛灰色團塊狀、脈狀,金屬光澤;鏡下反射色為珍珠白色,自形程度較好,常包含鉛鋅礦、黃鐵礦,交代黃鐵礦形成溶蝕邊。黃鐵礦呈銅黃色散點狀、星點狀,金屬光澤;鏡下反射色為淺黃白色它形—自形粒狀,與鉛鋅礦、方鉛礦常形成共邊結構。方解石一般呈白色脈狀、網脈狀充填于鉛鋅礦石中。
(2)黃鐵礦化帶:黃鐵礦呈自形—半自形星點狀、團斑狀分布于白云巖中。
(3)近礦帶:該帶是黃鐵礦化、白云石化和方解石化組合帶。黃鐵礦呈淺黃色星點狀、團斑狀、細脈狀分布于白云巖中。方解石呈白色團塊狀、米粒狀、脈狀、網脈狀及結晶良好的無色透明晶體產出;鏡下呈淺黃色他形粒狀,見兩組解理。白云石呈灰色、淺灰色、灰白色、淺白色及白色砂糖狀,鏡下呈灰黃色、灰白色半自形—他形粒狀。
(4)遠礦帶:該帶是碳酸鹽巖化帶。方解石呈團斑狀、細網脈狀產出,局部呈雪花狀構造;白云石呈淺灰色、灰色及深灰色,鏡下呈細粒半自形—他形粒狀產出。
[1]韓潤生,鄒???,胡彬,胡熠昭,薛傳東.2007.云南毛坪鉛鋅(銀、鍺)礦床流體包裹體特征及成礦流體來源(英文).巖石學報,9:2109-2118.
[2]胡彬.2004.云南昭通毛坪鉛鋅礦床地質地球化學特征及隱伏礦預測.昆明理工大學.
[3]胡彬,韓潤生.2003.毛坪鉛鋅礦構造控礦及找礦方向.云南地質,3:295-303.
[4]胡明毅,胡忠貴,李思田,王延奇.2011.塔中地區(qū)奧陶系白云巖巖石地球化學特征及成因機理分析.地質學報,12:100-109.
[5]黃思靜,QING HAIRUO,胡作維,等.2007.封閉系統(tǒng)中的白云石化作用及其石油地質學和礦床學意義——以四川盆地東北部三疊系飛仙關組碳酸鹽巖為例.巖石學報,11:293-300.
[6]劉寶珺,張錦泉.1992.沉積成巖作用.北京:科技出版社.
[7]柳賀昌,林文達.1999.滇東北鉛鋅銀礦床規(guī)律研究.云南,昆明:云南大學出版社.
[8]彭少南.2010.西藏革吉白堊系郎山組白云巖成因及儲集性研究.中國地質大學(北京).
[9]王梁,賈麗瓊.2011.微量元素比值在地質學中應用簡介.內江科技,11:129-130.
[10]閆志為.2008.硫酸根離子對方解石和白云石溶解度的影響.中國巖溶,1:26-33.
[11]葉征宇,孫成旺,黃曉東.2011.白云巖的成因研究現狀及最新進展.四川地質學報,3:16-18.
[12]張學豐,胡文瑄,張軍濤.2006.白云巖成因相關問題及主要形成模式.地質科技情報,5:32-40.
[13]張志斌,李朝陽,涂光熾,夏斌,韋振權.2006.川、滇、黔接壤地區(qū)鉛鋅礦床產出的大地構造演化背景及成礦作用.大地構造與成礦學,3:343-354.
重大國家自然科學基金、教育部科技計劃及校企合作項目成果簽定號(云科獎鑒字[2014]022號)
李煉然(1975年8月~),男(白族),云南大理人,地質工程師,從事礦山地質工作近10多年,主要從事礦山地質找探礦、礦床水文地質等專業(yè)技術工作及管理工作。