丁興波,李 卿
(云南省有色地質(zhì)局三O六隊,云南 昆明 650217)
云南省澄江縣大龍?zhí)躲U鋅礦,經(jīng)云南三源地質(zhì)勘查有限公司近期較詳細的地質(zhì)工作,發(fā)現(xiàn)了具有工業(yè)意義的鉛鋅礦體。礦區(qū)大地構(gòu)造位置處于揚子準地臺滇東臺褶帶曲靖臺褶束南部,位于小江深大斷裂西側(cè)。
礦區(qū)主要出露寒武系、志留系、泥盆系及第四系,其中志留系為礦區(qū)含礦層。從新到老各地層單元如下
(1)第四系(Q):巖性為紅褐、褐黃色殘坡積粘土、含礫粘土,均不整合覆蓋于下伏地層之上,厚度0~4.5m。
(2)泥盆系下統(tǒng)翠峰山組(D1c):根據(jù)巖性及組合可劃分兩個巖性段:
翠峰山組b段(D1cb):紫紅、黃綠色鈣質(zhì)泥巖夾黃綠色泥巖,局部為灰黃色薄層狀石英粉砂巖。厚度大于100m。
翠峰山組a段(D1ca):灰黃色厚層狀細粒石英砂巖夾粉砂巖、泥巖,黃綠色、淺黃色板狀泥質(zhì)頁巖。厚度大于499m。與下伏地層整合接觸。
(3)志留系上統(tǒng)玉龍寺組(S3y):灰色、灰黑色易剝頁巖為主,局部夾深灰、灰黑色灰?guī)r及少許砂巖。厚度大于223m。與下伏地層整合接觸。
(4)志留系中統(tǒng)妙高組(S2m):根據(jù)巖石組合特征分為a、b、c三個巖段妙高組c段(S2mc):灰色、深灰色灰?guī)r、白云質(zhì)灰?guī)r、瘤狀泥質(zhì)白云巖夾頁巖,局部見底礫巖。為礦區(qū)主要含礦層,其中見鉛鋅礦、銅礦、重晶石礦。厚度大于100m。
妙高組b段(S2mb):紫紅色頁巖、粉砂巖夾泥灰?guī)r、鈣質(zhì)頁巖。厚度大于219m。
妙高組a段(S2ma):灰?guī)r、白云質(zhì)灰?guī)r,少量瘤狀灰?guī)r、頁巖、鈣質(zhì)頁巖。厚度大于154m。與下伏地層不整合接觸。
礦區(qū)位于區(qū)域性近南北向小江深大斷裂帶西側(cè),受其長期活動影響,區(qū)內(nèi)以斷裂為主的構(gòu)造相對發(fā)育,主要以近南北向為主(圖1),次為北東向和北西向,褶皺由于受斷裂破壞,其反映特征不明顯。其中近南北向展布的F2斷層為鉛鋅礦的主要控礦斷層。礦區(qū)因區(qū)域構(gòu)造的影響,形成了較多的次級斷層。
圖1 大龍?zhí)躲U鋅礦區(qū)地質(zhì)簡圖
F2斷層:出露于礦區(qū)中西部,近南北向展布,兩端延出區(qū)外,中南段錯移F6斷裂,斷層傾向80°~95°,傾角60°~75°,該斷裂錯移古生界地層,沿斷裂產(chǎn)生寬約80m~100m的構(gòu)造角礫巖帶,角礫由灰?guī)r、白云巖組成,有重晶石、鉛鋅礦產(chǎn)出,斷層往南七江電站對面可見塊狀褐鐵礦。該斷層為主要的控礦斷層,其特征為正斷層。
F7斷層:出露于礦區(qū)西北部,近東西向展布,斷層走向長約2.4km,該斷層錯斷古生界地層及礦體。
(1)V1礦體:礦體呈薄脈狀、團塊狀賦存于F2斷裂破碎帶中,近礦圍巖為妙高組c段(S2mc),礦體走向長約700m,礦體傾向253°~266°,傾角50°~60°,礦體厚度1.10m~3.65m,平均厚度2.09m,厚度變化系數(shù)為65.42%,礦體形態(tài)較穩(wěn)定。Pb平均品位1.48ω%,Zn平均品位0.53ω%,礦體頂板和底板為白云質(zhì)灰?guī)r。礦石自然類型為硫化礦。
(2)V2礦體:為鉛鋅和重晶石礦物共生礦體。分布于熱水河隧道北西邊,賦存于F2斷裂帶中妙高組c段(S2mc),礦體呈薄脈狀、團塊狀產(chǎn)出,礦體走向長約770m,礦體傾向285°~300°,傾角55°~64°,礦體厚度1.28m~2.65m,平均厚度1.94m,礦體形態(tài)穩(wěn)定。Pb平均品位3.84ω%,Zn平均品位0.71ω%。礦體頂板和底板為白云質(zhì)灰?guī)r。礦石自然類型為硫化礦。
礦石礦物:以硫化鉛鋅礦為主,主要為重晶石及鉛鋅礦石,主要金屬礦物有:黃鐵礦、方鉛礦、閃鋅礦和少量輝銀礦等;脈石礦物有方解石、石英等。重晶石成分為硫酸鋇,多為致密塊狀或板狀、粒狀集合體。
礦石結(jié)構(gòu)主要為它形粒狀、自形-半自形結(jié)構(gòu)。主要由黃褐色褐鐵礦,白鉛礦及少量方鉛礦組成,呈土塊狀。
礦石構(gòu)造主要以浸染狀、塊狀為主,也有細網(wǎng)脈狀構(gòu)造。
礦體與圍巖的接觸界線漸變,僅V1有少量夾石,礦體頂、底板圍巖主要為白云質(zhì)灰?guī)r。
F2出露于礦區(qū)中西部,近南北向展布,該斷裂錯移古生界地層,沿斷裂產(chǎn)生寬約80m~100m的構(gòu)造破碎帶,V1、V2礦體產(chǎn)于F2構(gòu)造破碎帶中。
滇中地區(qū)鉛鋅礦床主要賦存層位與碳酸鹽密切相關(guān)。據(jù)滇中地區(qū)地層化學(xué)元素分布結(jié)果表明,鉛鋅礦區(qū)賦礦的碳酸鹽及其鄰近下伏碎屑巖中鉛鋅等元素的豐度值較高,鉛鋅的濃集克拉克值多數(shù)大于1,一般為數(shù)倍到數(shù)十倍,說明地層中鉛鋅元素的初始量較高。
大量地層地球化學(xué)研究成果表明,多數(shù)礦區(qū)地層中鉛鋅原始含量高,礦石與地層在Pb、Zn、Fe等成礦元素方面具有繼承性和一致性關(guān)系,說明鉛鋅金屬主要來自地層。
鉛同位素資料說明,滇中多數(shù)礦區(qū)的礦石以正常鉛為主,部分具不同強度的放射性鉛、不均勻混雜的異常鉛。在沉積—改造型礦床中,部分礦區(qū)正常鉛的模式年齡與含礦地層大體吻合,證明鉛來自含礦地層。
滇中礦區(qū)鉛同位素數(shù)據(jù)投影到B.R Doe(1979)鉛構(gòu)造環(huán)境圖中,大部分數(shù)據(jù)落在地殼演化線上(圖2),少數(shù)則在造山帶演化線附近,反映出鉛主要來自地層。
圖2 滇中鉛鋅礦床同位素地質(zhì)構(gòu)造環(huán)境圖
a-地幔;b-造山帶;c-參加造山帶的上地殼;d-參加造山帶的下地殼;
c′-重新活化的上地殼;d′-重新活化的下地殼
滇中鉛鋅礦床成礦物質(zhì)主要來源于風(fēng)化產(chǎn)物,與巖漿活動無明顯關(guān)系,主要礦源層往往形成于古陸邊緣的不純碳酸鹽中。礦體以脈狀為主,一些從外部形態(tài)看礦體似乎呈層狀、似層狀產(chǎn)出,但其內(nèi)部構(gòu)造卻很復(fù)雜,很難見到原始沉積外貌,表明礦床經(jīng)歷后期改造(鉛鋅遷移、再沉淀),富集形成礦體。
云南澄江七江礦區(qū)鉛鋅礦體主要賦存于志留系妙高組c段白云質(zhì)灰?guī)r中,妙高組白云質(zhì)灰?guī)r在沉積過程中是Pb、Zn的礦源層。
在成巖階段,隨著溫度、壓力的迅速改變,礦源層的物理化學(xué)條件產(chǎn)生了急劇的變化,沉積區(qū)的豐富鉛鋅硫化物,在地質(zhì)、物理、化學(xué)、生物及有機質(zhì)等的綜合因素作用下遷移、再沉淀,在適宜的環(huán)境中形成了現(xiàn)在的鉛鋅礦體。
(1)地層標志:礦區(qū)鉛鋅礦明顯受地層層位控制,因此對已知含礦層進行追索對比,是找礦的明顯標志。
(2)構(gòu)造標志:目前尚未掌握某一具體的構(gòu)造形態(tài)對鉛鋅礦的生成特別有利,但區(qū)域構(gòu)造的發(fā)展控制了沉積建造及巖相古地理,進而控制了礦床的分布規(guī)律,對區(qū)域構(gòu)造及其發(fā)展的深入研究將有助于指明找礦方向及區(qū)域。背斜的傾伏部位、大的沉積間斷面、構(gòu)造較為發(fā)育的地區(qū)仍不失為今后找礦中的一種間接標志。
(3)蝕變標志:圍巖蝕變的強弱與鉛鋅礦化的強弱呈正相關(guān)關(guān)系,容礦巖石普遍具強烈而不均一的蝕變,蝕變類型有碳酸鹽化(主要是方解石化、重晶石化、硅化、黃鐵礦化、褐鐵礦化等,蝕變發(fā)育的地段,鉛鋅礦具明顯的富集趨勢。
由此,可以認為礦區(qū)鉛鋅礦成因為:物質(zhì)來源于層位+構(gòu)造控礦的中低溫?zé)嵋盒豌U鋅金屬礦床。