山龍龍
(甘肅省有色金屬地質(zhì)勘查局天水礦產(chǎn)勘查院,甘肅 天水 741020)
陳家山鉛鋅礦位于甘肅省宕昌縣南東部,處于禮-岷金成礦帶與西-成多金屬成礦帶西部。西成鉛鋅礦田是我國重要的鉛鋅資源基地。
筆者綜合前期勘查成果及地質(zhì)特征的基礎(chǔ)上提出了找礦標(biāo)志,對進(jìn)一步找礦工作提供參考。
礦區(qū)大地構(gòu)造位置位于中秦嶺海西期褶皺帶之南亞帶。北部以禮縣-風(fēng)太-鎮(zhèn)太-山陽深大斷裂帶分支宕昌-禮縣斷裂帶為界,與中秦嶺北亞帶毗鄰;南部以岷縣-兩當(dāng)-鎮(zhèn)安深大斷裂帶為界與南秦嶺加里東-印支褶皺帶相鄰。新構(gòu)造運(yùn)動極其強(qiáng)烈,發(fā)育有多組規(guī)模大、活動性強(qiáng)的斷裂構(gòu)造;新華夏系余波對其影響表現(xiàn)為通渭-宕昌為隆起帶。屬中北秦嶺加里東、燕山期鉛鋅、金、銅、銀、銻、鉬成礦帶-下拉地-廠壩鉛鋅、金、銻成礦帶[1]。
礦區(qū)出露地層主要有白堊系下統(tǒng)車?yán)M第一巖性段,泥盆系中統(tǒng)黃家溝組第三、第四、第五巖性段[2](圖1)。
圖1 陳家山礦區(qū)地質(zhì)略圖
(1)黃家溝組:第三巖性段為灰-灰褐色石英粉砂巖、細(xì)砂巖夾板巖及灰?guī)r,與第四巖性段主要呈整合接觸,在部分地段呈斷層接觸。分為兩個巖性亞段:D2h3-1為灰褐色中-薄層石英粉砂巖、細(xì)砂巖夾粉砂質(zhì)板巖;D2h3-2為灰-灰褐色含炭鈣質(zhì)石英粉砂質(zhì)板巖夾灰色中-薄層生物灰?guī)r,為銅礦體含礦層位。
第四巖性段為灰色中層狀泥灰?guī)r及鈣質(zhì)粉砂質(zhì)板巖。
第五巖性段為灰色-青灰色中厚層狀鈣質(zhì)板巖與灰?guī)r、生物灰?guī)r互層,頂部為生物灰?guī)r,與第四巖性段主要呈整合接觸,在部分地段呈斷層接觸;分為三個巖性亞段:D2h5-1為灰色中-薄層鈣質(zhì)粉砂質(zhì)板巖夾細(xì)晶灰?guī)r;D2h5-2為青灰色鈣質(zhì)粉砂質(zhì)板巖夾中層含炭生物灰?guī)r,為鉛鋅礦體、銅礦體含礦層位;D2h5-3為灰色薄層粉砂巖夾粉砂質(zhì)板巖及生物灰?guī)r。
(2)白堊系車?yán)M第一巖性段:出露于勘查區(qū)西北部。底部紫紅色、磚紅色、灰白色礫巖、砂礫巖,上部含細(xì)礫砂巖、粉砂巖。角度不整合覆蓋于泥盆系地層之上。
褶皺不發(fā)育,總體為一傾向北東的單斜構(gòu)造。
斷裂構(gòu)造屬茶埠帚狀構(gòu)造的分支。北西-南東向斷裂主要為逆斷層,有分支、復(fù)合、再現(xiàn)特征,具多期活動特點(diǎn),為控礦、容礦構(gòu)造;北東-南西走向展布斷裂對北西-南東向斷裂有破壞作用。
北西-南東向斷裂具多期活動特點(diǎn),其即為控礦構(gòu)造,又為容礦構(gòu)造,且晚期活動對礦體有一定的破壞作用。受斷裂構(gòu)造影響,斷裂帶內(nèi)巖石整體破碎。斷層傾向北東,傾角42°~65°左右,斷面平直,走向延伸穩(wěn)定。可見方解石脈體沿斷裂面時有充填。
礦區(qū)中部局部地段北西-南東走向構(gòu)造呈南西傾向,傾角較大,如1#銅礦體賦存于傾向220°,傾角80°的斷裂構(gòu)造中。
礦區(qū)巖漿巖為黑云二長花崗巖脈,僅黑崖壩一帶出露2個巖脈,出露面積約1.69km2,呈近東西向的帶狀展布,侵入于泥盆系地層中,地層與巖體間均呈突變侵入接觸關(guān)系,巖石呈灰白色,主要成份為:微斜長石40%、斜長石25%,石英20%,黑云母10%,角閃石5%等。
區(qū)內(nèi)巖石均受淺變質(zhì)作用,主要表現(xiàn)為對巖石結(jié)構(gòu)、構(gòu)造的改變及某些低變質(zhì)礦物的形成,變質(zhì)巖性表現(xiàn)為粉砂質(zhì)板巖、變粉砂巖、結(jié)晶灰?guī)r等。
動力變質(zhì)作用形成構(gòu)造角礫巖、碎裂巖,對礦體有控制作用,同時也對礦體的展布具有破壞作用。
圍巖蝕變普遍較弱,有硅化、碳酸鹽化、褐鐵礦化、黃鐵礦化及絹云母化等。
礦區(qū)共圈出PbZn1、Cu1兩條礦體,特征如下:
PbZn1礦體:長度100m,厚度2.33m,延深49.2m,Pb、Zn平均品位分別為2.1%,4.44%。傾向52°、傾角66°。含礦巖性為碎裂硅化細(xì)晶碎屑灰?guī)r,具黃鐵礦化、碳酸鹽化、絹云母化、方鉛礦化和閃鋅礦化等。方解石充填于碎裂石英的裂隙中,且強(qiáng)烈交代石英。頂板以炭質(zhì)板巖為主,底板為含生物碎屑灰?guī)r。
Cu1礦體:長度88.7m,厚度1.22m,延深89.25m,平均品位分別為2.29%,傾向77°、傾角80°。賦存于黃家溝組三段二亞段上部炭質(zhì)板巖與灰?guī)r接觸面附近,同時受北西-南東向F115斷裂構(gòu)造控制,走向上具尖滅再現(xiàn)特點(diǎn)。
3.2.1 鉛鋅礦石
(1)礦石以自形、半自形、它形粒狀結(jié)構(gòu)為主,其次為包含交代殘余結(jié)構(gòu)、星點(diǎn)狀及膠狀結(jié)構(gòu)等;礦石的構(gòu)造為充填脈狀構(gòu)造、角礫狀構(gòu)造、浸染狀構(gòu)造等為主。
(2)原生礦石金屬硫化物主要為閃鋅礦、方鉛礦,少量黃鐵礦,其次含有微量褐鐵礦;脈石礦物主要為石英、方解石,另有少量絹云母。氧化礦石主要為菱鋅礦、白鉛礦,其次有土狀褐鐵礦、鉛釩等;脈石礦物主要為石英、方解石等。
(3)礦石化學(xué)成分:礦石中SiO2、TFe、Na、S含量一般比圍巖高,而Al、Ca、K、P、CO2含量一般比圍巖低,表明存在硅化、黃鐵礦化等蝕變現(xiàn)象。TeO的含量均大于Te2O3,表明礦體形成環(huán)境為還原環(huán)境(表1)。
表1 礦石化學(xué)成分表(w/10-6)
礦石中的Al、K、Ti含量與Si含量呈同步增長關(guān)系,而Ca、CO2與Si含量呈同步負(fù)增長關(guān)系。表明受流體的影響,產(chǎn)生了絹云母或白云母弱蝕變。
礦石中主要伴生組分為銀,銀與鉛鋅元素呈正相關(guān)。銀主要賦存于方鉛礦中,分布不均勻,品位整體較高,可以綜合回收利用。
礦石工業(yè)類型為熱水噴流沉積改造型角礫狀鉛鋅硫化礦石。
3.2.2 銅礦石
(1)礦石具有不等粒-等粒它形粒狀結(jié)構(gòu)、結(jié)晶粒狀結(jié)構(gòu),致密塊狀構(gòu)造。
(2)礦石物質(zhì)有孔雀石、黃銅礦、銅藍(lán)、黃鐵礦、少量輝銅礦等;脈石礦物有方解石、石英。
(3)圍巖蝕變主要為碳酸巖化、褐鐵礦化及硅化等。
(4)礦石自然類型為原生礦、氧化礦兩類;工業(yè)類型主要塊狀、角礫狀硫化銅礦石。
(1)勘查區(qū)位于茶埠帚狀構(gòu)造帶,該構(gòu)造帶為區(qū)域鉛鋅礦的主要控礦斷裂。
(2)區(qū)域化探異常大致呈北西向展布,與地層和構(gòu)造展布方向一致,說明北西部鉛鋅礦帶向南東伸延。
(3)施工鉆孔顯示黃家溝組五段二亞段灰?guī)r中有較厚的硅質(zhì)巖層,硅質(zhì)巖是熱水噴流沉積巖的代表性巖層,表明該區(qū)確實(shí)存在熱水噴流活動,具沉積-改造型鉛鋅礦成礦潛力。
陳家山鉛鋅礦成礦受地層和構(gòu)造雙重控礦的特征較為明顯,控礦因素較為單一。
(1)地層控礦:礦體賦存于中泥盆統(tǒng)黃家溝組五段二亞段炭質(zhì)板巖與薄層灰?guī)r接觸面附近,噴流成因重晶石和硅質(zhì)巖層中見大量的鉛鋅礦物,鉛鋅礦體受地層控制明顯。
(2)構(gòu)造控礦:鉛鋅礦體賦存于北西向斷裂構(gòu)造帶中,成礦巖性為灰色碎裂巖,鉛鋅礦物呈團(tuán)塊狀、脈狀、浸染狀產(chǎn)出。北西向斷裂構(gòu)造沿沉積地層接觸面滑脫,為同生斷裂構(gòu)造,不僅控制著鉛鋅礦體的沉積就位,而且在成礦后期對礦體的再次富集改造起主導(dǎo)作用,說明斷裂構(gòu)造對礦體的形成起主要控制作用。
(1)地層標(biāo)志:泥盆系中統(tǒng)黃家溝組五段二亞段碎裂硅化細(xì)晶碎屑灰?guī)r是鉛鋅礦體賦礦層位;黃家溝組三段二亞段上部炭質(zhì)板巖與灰?guī)r接觸面附近是銅礦體賦礦層位。
(2)構(gòu)造標(biāo)志:北西向斷裂構(gòu)造礦體的產(chǎn)出具有明顯的控礦、容礦特點(diǎn)。
(3)化探異常:元素組合復(fù)雜,異常強(qiáng)度高,濃集中心明顯的地段是間接找礦標(biāo)志。
(4)蝕變標(biāo)志:硅化、碳酸巖化、黃鐵礦化、絹云母化等是區(qū)內(nèi)找礦的重要標(biāo)志。