楊 濤
(昆明南方地球物理技術(shù)開發(fā)有限公司,云南 昆明 650051)
滇中地區(qū)的碳酸鹽建造中,含有豐富的鉛鋅礦產(chǎn)資源,鉛鋅礦帶北起東川,南至紅河斷裂帶,東達小江斷裂帶,西至綠汁江斷裂帶[1]。建水暮陽鉛鋅礦在該成礦帶中具有鮮明的特征,因此,研究暮陽礦區(qū)的成礦規(guī)律具有很大的現(xiàn)實意義。
礦床大地構(gòu)造位置位于滇東臺褶帶-建水臺隆,區(qū)內(nèi)斷裂構(gòu)造分為北東向和北西向兩組,北東向斷裂為區(qū)域性斷裂,控制著整個礦帶的展布及礦床規(guī)模,與成礦作用關(guān)系十分密切,特別是層間破碎帶對成礦有著明顯的富集作用。北西向斷裂為區(qū)域次級構(gòu)造,具有多期活動特征,對礦體有很大的破壞作用。兩組斷裂交匯部分常常是礦體膨大、富集部位,是區(qū)域找礦的重要標志之一。
礦區(qū)出露地層為古生界下二疊統(tǒng)茅口組、下石炭統(tǒng)、中泥盆統(tǒng)曲靖組二段、中泥盆統(tǒng)曲靖組一段、下元古界昆陽群美黨組。其中,中泥盆統(tǒng)曲靖組為礦區(qū)含礦地層。礦區(qū)位于百里背斜西翼,基本構(gòu)造形態(tài)為一單斜構(gòu)造。礦區(qū)斷層可分為北北東向、北北西向、南北向三組。北北東向斷層常常形成層間破碎帶,屬成礦前或成礦期斷層;北西向斷層和南北向斷層為成礦后斷層,錯斷了礦體。礦區(qū)圍巖蝕變主要為碳酸鹽化和硅化,其次為黃鐵礦化和褐鐵礦化,與鉛鋅礦的形成關(guān)系較密切。碳酸鹽化表現(xiàn)為方解石、白云石呈細脈狀產(chǎn)出,脈寬一般為1cm以上,延伸較長[2]。
礦區(qū)礦化帶南北長約2600m,東西寬200m~400m。礦體均賦存于中泥盆統(tǒng)曲靖組二段地層中,主要呈似層狀、透鏡狀產(chǎn)出,走向NNE,傾向NWW,傾角35°~75°。
礦體氧化深度達80m~120m,其中上部50m以上為強氧化的土狀礦石,50m以下為氧化的塊狀礦石。因此,礦石礦物主要以閃鋅礦、方鉛礦、白鉛礦、菱鋅礦等為主,次為黃鐵礦和黃銅礦;脈石礦物為白云石、方解石及石英等。礦石結(jié)構(gòu)主要為自形-半自形粒狀結(jié)構(gòu)、它形粒狀結(jié)構(gòu)、交代結(jié)構(gòu)及殘余結(jié)構(gòu)等。深部的硫化礦石構(gòu)造主要有浸染狀、角礫狀、網(wǎng)脈狀及塊狀構(gòu)造,淺部氧化礦石具土狀-皮殼狀及多孔狀構(gòu)造。
按礦石氧化率不同,劃分為氧化礦石、硫化礦石及混合礦石三種,氧化率10%以下為硫化礦,10%~30%的為混合礦,30%以上的為氧化礦。按結(jié)構(gòu)和構(gòu)造分為塊狀氧化礦石和土狀氧化礦石,其次為多孔狀、皮殼狀、角礫狀及斑點狀礦石等。
層位控礦在本區(qū)表現(xiàn)明顯,從建水北部蘇租到彌勒西部的鉛廠一帶,北西全長30km~40km,十余處鉛鋅礦床幾乎都產(chǎn)于中泥盆統(tǒng)曲靖組內(nèi)。對于本區(qū)的沉積-改造型礦床而言,層位控礦更嚴格,礦化幾乎集中于一兩個巖性層中。本區(qū)沉積-改造礦床礦源層就在儲礦層附近,在后期改造過程中雖礦質(zhì)經(jīng)過大量遷移和重新沉淀,但遷移距離不遠,加上礦源層穩(wěn)定,因此該礦區(qū)賦礦層位穩(wěn)定。
該區(qū)古陸在中泥盆世之前長期抬升遭受風(fēng)化淋濾,風(fēng)化作用產(chǎn)生大量富鐵產(chǎn)物,故在滇中的中泥盆統(tǒng)地層中形成沉積型鐵礦。燕山期中酸性巖漿活動主要發(fā)生在個舊、石屏、建水地區(qū),形成了個舊錫多金屬礦床,石屏和建水一帶層控鉛鋅礦床也受到了明顯的疊加改造作用。暮陽礦區(qū)含礦巖系上部為泥炭質(zhì)白云巖,下部為生物碎屑灰?guī)r。中泥盆統(tǒng)曲靖組厚度約1900m,應(yīng)為古陸邊緣生物礁相和海灣瀉湖相產(chǎn)物,該種環(huán)境物源豐富,形成的礦源層厚度大,原始沉積的Pb、Zn含量高。
本區(qū)位于大型碳酸鹽建造上,鉛鋅礦床幾乎都產(chǎn)于其中。暮陽礦區(qū)儲礦圍巖為泥炭質(zhì)白云巖,下盤為泥沙質(zhì)灰?guī)r和生物灰?guī)r,上盤為白云巖。從化學(xué)成分上看,由礦體下盤圍巖、礦體到上盤圍巖SiO2、Al2O3總體呈降低趨勢,CaO、MgO增加,說明泥砂質(zhì)減少,碳酸鹽含量增加,礦體則產(chǎn)于過度類型的巖層中。過渡帶礦體富集的原因可能為沉積介質(zhì)的變化有利于鉛鋅的沉積;不純的碳酸巖常含炭質(zhì)和泥質(zhì),其對鉛鋅有吸附作用;同生沉積的黃鐵礦可能直接作為S的來源;碳酸鹽巖性脆,化學(xué)性質(zhì)比砂頁巖活潑,裂隙發(fā)育,有利于后期改造過程中含礦熱液的充填交代作用。
構(gòu)造是暮陽鉛鋅礦形成的重要條件。小江斷裂為古生代地層中鉛鋅礦的成礦構(gòu)造,古、中、新生代都有明顯活動。古生代及以前以張性為主,對震旦紀和古生代巖相古地理環(huán)境和礦源層形成有明顯控制作用。礦區(qū)主要構(gòu)造形式為斷裂發(fā)育的背斜構(gòu)造,形變強烈,在鞍部容易形成低壓虛脫空間,該虛脫空間往往是礦液流轉(zhuǎn)、富集和沉淀的場所。在背斜的中和面之下為相對高壓空間環(huán)境,礦源層中鉛鋅易活化遷出,并向上部低壓的虛脫空間流轉(zhuǎn)。切穿背斜的斷裂有利于含礦熱液流通,由于礦區(qū)上覆有含泥質(zhì)的蓋層,形成了良好的地層-構(gòu)造圈閉條件,更有利于成礦。礦床為層間構(gòu)造控礦,包括層間破碎、層間滑動控礦,形成似層狀和透鏡狀礦體。
暮陽礦區(qū)為沉積-改造型鉛鋅礦,礦種類型主要受大地構(gòu)造-巖漿演化控制。東部地區(qū)古生界為地臺沉積,經(jīng)過地槽階段后地殼分異程度提高,厚度也增加,二疊紀以前缺乏火山活動。環(huán)境穩(wěn)定,沉積分異好,礦源層中含F(xiàn)e、Cu較低,后來改造形成的鉛鋅礦床組份單一,為單鉛或鉛鋅組合。
從滇中情況看,暮陽北東向鉛鋅礦帶規(guī)模較大,礦石品位高,形成大礦、富礦。大礦和富礦形成主要有三個條件,一是礦源豐富,二是具有圈閉良好的儲礦空間,三是鉛鋅反復(fù)濃集和沉淀[3-5]。礦區(qū)的共同特點是成礦物質(zhì)來源豐富,鉛鋅至少有兩個來源。蘇祖-暮陽地區(qū),主要鉛鋅金屬來自就地或就近的礦源層,還有部分鉛鋅來自下伏不同時代的地層。由于曲靖組下部礦源層厚度大、鉛鋅豐度值高,加之下伏地層中有一些鉛鋅,所以礦質(zhì)來源豐富。
本區(qū)礦田構(gòu)造都為背斜,礦體產(chǎn)于背斜靠鞍部附近。該部位構(gòu)造應(yīng)力集中,縱橫斷裂和層間構(gòu)造發(fā)育,加之上面有泥質(zhì)夾層的屏蔽作用,形成了地層-構(gòu)造圈閉空間,這種圈封空間是儲礦有利場所。暮陽鉛鋅礦的北東向百里背斜為礦床構(gòu)造,礦化主要受復(fù)背斜鞍部附近的縱向斷裂控制,在背斜軸兩側(cè)形成了兩個次級礦帶。由于儲礦空間地層構(gòu)造圈閉好,礦床較多,規(guī)模較大,礦石品位較高。多數(shù)礦體主要受層間構(gòu)造控制,所以礦體形態(tài)以似層狀和扁透鏡狀為主。
此外,該地區(qū)含礦巖系以碳酸鹽巖為主,其中含有不等量的生物化石和炭質(zhì),巖石色調(diào)為灰黑、深灰色。這種含有機質(zhì)的碳酸鹽巖,屬堿性還原介質(zhì),對Pb、zn有重要的固著作用。原始地層巖石在同生沉積時就有一定鉛鋅含量,經(jīng)過后期改造作用,當(dāng)含礦熱液與其接觸時,又使熱液中的鉛鋅發(fā)生沉淀富集。
礦區(qū)構(gòu)造復(fù)雜,礦體呈似層狀、透鏡狀產(chǎn)出于曲靖組二段地層中,受北東向?qū)娱g破碎帶控制明顯,北北西向斷層和次級斷層破壞了礦體的連續(xù)性。礦區(qū)有特定的成礦規(guī)律,主要受地層、巖性、區(qū)域構(gòu)造、巖相古地理、礦種類型等影響。礦化主要受復(fù)背斜鞍部附近的縱斷層控制,儲礦空間地層-構(gòu)造圈閉條件好,在背斜軸兩側(cè)形成了兩個次級礦帶。該區(qū)含礦巖系以碳酸鹽巖為主,且含有不等量炭質(zhì),這種含有機質(zhì)的碳酸鹽巖屬堿性還原介質(zhì),對鉛鋅有重要的固著作用,在后期改造成礦中,當(dāng)含礦熱液與其接觸時,又使熱液中的鉛鋅發(fā)生沉淀富集。