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《礦產與地質雜志》2014年第三期
1礦床地質特征
1.1礦化帶、礦體特征礦化受斷裂破碎帶控制明顯,已發現礦體受NEE向F1和NE向F2控制,礦體呈脈狀、透鏡狀產出。2005~2006年廣西第一地質隊開展了臨桂大廟嶺鉛鋅礦詳查,初步圈定了5個礦體(圖2),其中F1礦化破碎帶2個﹙Ⅰ-①,Ⅰ-②﹚;F2礦化破碎帶3個﹙Ⅱ-①,Ⅱ-②,Ⅱ-③﹚。但礦區總體工作程度較低,地表有槽探工程和少量民窿控制,但礦體延深無工程控制,主要礦體特征如下:Ⅰ-①礦體:為礦區主要礦體,呈不規則脈狀、透鏡狀產于F1斷裂破碎帶中,走向75°~85°,傾向NNW,傾角60°~70°,控長610m,厚1.07~9.9m,平均3.20m,品位Pb0.087%~1.065%,平均0.589%,Zn1.671%~7.20%,平均3.807%,地表出露標高535~660m。Ⅰ-②礦體:呈脈狀分布于F1斷裂破碎帶北東段,走向80°~90°,傾向NNW,傾角65°~70°,控長350m,厚3.56~4.25m,平均3.87m,品位Pb0.540%~1.06%,平均0.851%;Zn2.204%~8.93%,平均3.391%;地表出露標高625~850m。Ⅱ號礦體:總體延續性較Ⅰ號礦體要好,呈透鏡狀、不規則脈狀產于F2斷裂破碎帶中,走向20°~45°,傾向SE,傾角50°~65°。Ⅱ號礦體由三部分組成,Ⅱ-①分布F2斷裂破碎帶東段,出露標高760~780m,長70m,厚1.00m,品位Pb0.08%,Zn1.47%;Ⅱ-②分布F2斷裂破碎帶中段,出露標高600~720m,長330m,厚1.34~7.32m,平均4.33m,品位Pb0.690%,Zn1.99%;Ⅱ-③分布F2斷裂破碎帶南西段,出露標高430~460m,長90m,厚3.25m,品位Pb1.165%,Zn2.283%。總之,Ⅰ號礦體總體延續性一般,產于F1斷裂破碎帶中,Ⅱ號礦體總體延續性較Ⅰ號礦體要好,產于F2斷裂破碎帶中,礦體呈透鏡狀、不規則脈狀,沿走向、傾向變化較大,具膨大縮小、分枝復合等現象,伴有明顯的黃銅礦化。在野外地質調查過程中發現,位于近山頂的坑道主要以方鉛礦為主,局部見純方鉛礦,而位于下方正在開采的坑道中,以閃鋅礦為主,局部為純閃鋅礦(照片1)。從鉛鋅礦的成礦特征來看,大廟嶺鉛鋅礦成礦與柚子坪鉛鋅礦相似,具有上富鉛下富鋅的礦化分帶特征。
1.2礦石特征金屬礦物主要有含鐵閃鋅礦、方鉛礦,其次有黃銅礦、黃鐵礦、磁黃鐵礦,見少量銅礦化等。脈石礦物主要有壓碎狀粉砂質泥巖、灰巖、石英及方解石,石英及方解石呈不規則狀、網脈狀分布。礦石結構以細粒狀自形-半自形結構為主,其次為他形、交代結構。礦石構造以網脈狀、細脈狀、角礫狀為主,其次為塊狀、浸染狀構造。巖石、鉛鋅礦呈角礫狀被石英脈或方解石脈所膠結,巖石角礫間還充填有石英、鉛鋅礦物及其它次生礦物,具脈狀穿插,說明成礦作用具有長期性、多期特征。
1.3圍巖蝕變礦區褶斷構造發育,圍巖蝕變較強,主要有硅化、碳酸鹽化、綠泥石化、絹云母化、黃鐵礦化、褐鐵礦化和黃銅礦化等,其中硅化、碳酸鹽化、綠泥石化與鉛鋅礦化關系密切,礦化帶與圍巖界線清楚。硅化、碳酸鹽化常以不規則的石英和方解石細脈、網脈狀產出,其發育程度與蝕變原巖的碎裂程度及巖性有關,一般情況下,碎裂程度越高,則石英、方解石脈越發育,反映沿斷裂構造有熱液活動,同時,鉛鋅礦化也會相應的較發育。另外,從礦石的結構、構造和熱液蝕變組合來看,本區鉛鋅礦化類型為中低溫的熱液充填-交代型。
2成礦地質條件分析
2.1地層與成礦地層與成礦關系密切,是礦化的載體,不僅可為Pb、Zn、Cu等多金屬成礦提供重要的物質來源,而且地層中某些的熱液交代蝕變作用有利于鉛鋅的富集或從圍巖中萃取出來,另外,一些特定的巖性組合也有利于礦質的沉淀及礦體的形成。賦礦圍巖寒武系邊溪組(∈b)和下奧陶統白洞組(O1b)的含鈣質的成分不純的細碎屑巖、白云質灰巖、灰巖是有利的成礦巖石組合,同時也是桂北鉛鋅礦的重要賦礦層位,其Pb、Zn等金屬元素平均含量的背景值較高[2],反映該區是一相對富集Pb、Zn地球化學場,可為成礦提供重要的物質來源。礦化一般與地層中的硅化、碳酸鹽化、綠泥石化有關,鉛鋅礦(化)體普遍見有硅化、碳酸鹽化、綠泥石化蝕變現象,表明在變質交代過程中,Pb、Zn元素的富集和沉淀很可能與熱液中的硅質、鈣質、鎂質和鐵質絡合物的遷移和分解有關。另一方面,綠泥石化通常與中性、基性或弱酸性巖漿巖有關,可能是指示成礦元素與來自深部的巖漿熱液有關。另一方面,巖石在構造應力作用下發生斷裂破碎,有利于含礦熱液運移,也有利于發生水-巖反應,并為鉛鋅的沉淀提供成礦或容礦空間。然而,不同巖石在相同或不同構造應力作用下變形程度不同,也就造成不同巖石的破碎程度不同。礦區有利于成礦的圍巖是含鈣質的成分不純的細碎屑巖或灰巖、白云質灰巖,即與砂巖類相比,含鈣質成分的砂頁巖、泥頁巖、粉砂巖等對成礦更為有利,而碳酸鹽巖更有利于賦礦。因此,筆者認為在找礦方向上要特別注意含鈣質成分不純的細碎屑巖或白云質灰巖、灰巖的構造帶,尤其是硅化、碳酸鹽化、綠泥石化、黃鐵礦化蝕變強烈的地段。
2.2構造與成礦一般來說,構造性質轉換/化的階段及位置是成礦的有利地段,而多期構造活動疊加復合的部位,巖石破碎程度和滲透性也越大,有利于礦化疊加富集[7]。龍勝-永福深斷裂帶為脆-韌性剪切帶,活動期從晚元古至燕山期,與晚元古雪峰期南揚子板塊東南緣局部裂解有關(圖1),切割深,可能達巖石圈中地殼,屬巖石圈斷裂[8]。韌性剪切帶往往在深部發生韌性變形,而在淺部表現為脆性變形[9],含礦流體可以從剪切帶深部的韌性部分遷移到淺部脆性部分,圍巖壓力突然降低,易導致礦物的沉淀。礦區北部的龍勝復背斜、馬海復背斜金礦主要就位于韌-脆性轉換的位置[9],因此,鉛鋅、金礦(化)體的空間分布明顯受其控制,鉛鋅、金礦(化)體產在脆-韌性剪切變質帶內部或在其附近的后期(或者晚期韌-脆性)構造裂隙中。礦區西側為宛田-馬堤斷裂和龍勝-永福深斷裂帶,在宛田村附近,前者距后者向東約5km,構造上宛田-馬堤斷裂受龍勝-永福深斷裂帶影響較大。通過研究分析,發現礦區的主要控礦因素斷裂具有以下控礦規律:(1)區內的宛田-馬堤斷裂及其兩側發育的次級NNE-NE向斷裂,是有利的導礦構造,沿斷裂帶常發育拖拉小褶曲及NE-NEE向更次一級斷裂構造,則是主要賦礦的部位,而斷裂交匯部位往往產出品位較高的富礦體。礦區鉛鋅礦體受NE-NEE向張扭性斷裂破碎帶和壓扭性斷裂破碎帶聯合控制,斷裂構造為成礦熱液的運移提供了通道,也為成礦熱液的沉淀、賦存提供了空間,同時也限制了鉛鋅礦體的厚度和規模。(2)斷裂構造控制了礦體的總體空間分布。已知探明的Ⅰ號礦體和Ⅱ號礦體的空間分布分別受礦區的F1斷裂和F2斷裂控制。此外,在主斷裂的次級斷裂中發育有礦化,但是礦化均較弱,僅在局部地段形成礦脈,主要呈透鏡狀、不規則脈狀產出。總體上來看,礦區鉛鋅礦(化)體在空間上具膨大縮小、分枝復合等現象。據深穿透物探探測方法EH4、CSAMT測量結果[5],F1斷裂在走向上兩端均有延伸,傾向上具有向NNW深部有較大延伸的趨勢,而F2斷裂在走向上向NE延伸,傾向上具有向SE深部有較大延伸的趨勢,即礦體向深部有較大延伸。(3)斷裂構造不僅為成礦物質的運移提供了有利的通道,也為成礦物質提供了有利的沉淀、賦存場所,因此成礦元素含量越高的地段通常斷裂構造越發育、蝕變原巖越破碎、蝕變交代作用越強以及石英和方解石脈越發育。構造變形強度與礦化強度往往呈正相關關系,這主要是由斷裂破碎帶的高滲透性和控礦性所決定的[10],因此成礦元素的分布與斷裂構造密切相關。原生暈是在成巖成礦作用中形成的,賦存于基巖中的地球化學異常[11],其中以熱液礦床的研究最為深入[12],對預測礦體、指導找礦及尋找隱伏礦起到了積極作用[13,15]。礦區內的I號礦體和Ⅱ號礦體的分布受斷裂破碎帶的控制,成礦元素地球化學異常的形態和分布均沿控礦斷裂帶分布。通過對礦區內各坑道原生暈和地表次生暈的化探取樣結果,表明含礦斷裂破碎帶是向深部延伸的,最下方的坑道內的原生暈也是開放型的,由此推斷,向下還具較好的找礦空間,與深穿透物探測量的結果得到了相互印證,即表明深部具有較大的找礦潛力。綜上所述,礦區的I號礦體和Ⅱ號礦體受張扭性斷裂破碎帶和壓扭性斷裂破碎帶聯合控制,主要呈透鏡狀、不規則脈狀產出,在空間上具膨大縮小、分枝復合等現象,結合物、化探測量結果,筆者認為礦區深部具有較大找礦潛力。
2.3巖漿巖與成礦據重力場和航磁異常資料[1~2],表明區內存在大面積隱伏巖體,陳毓川等[2]認為桂北地區的鉛鋅礦床與這些花崗閃長巖和花崗巖具有時空和成因上的聯系。巖漿活動不僅可為鉛鋅礦床帶來初始成礦熱液及部分成礦物質,還可提供熱源用以驅動巖漿熱液向上遷移和地下水循環,促使圍巖中的鉛鋅元素活化、遷移,匯入到成礦熱液中,并逐漸富集。礦區北面與柚子坪相鄰的拉降—田坪礦區的閃鋅礦硫同位素測試結果,δ34S在-2.95‰~-3.02‰,具有顯明的巖漿硫源特征,說明成礦硫源為深部巖漿演化或深部含火山系的二次活化遷移成因[16],即礦床是巖漿期后的含礦流體沿斷裂上升遷移并在次一級的斷裂構造中富集、沉淀、交代成礦,形成受斷裂控制的透鏡狀、脈狀礦體。柚子坪鉛鋅礦床的成因與拉降—田坪礦區的礦床是一致的[17],其北面約1.5km處發育有拉正花崗質巖體,呈巖株狀產出,Pb含量99.83×10-6~120.0×10-6、Zn含量62.09×10-6~470×10-6[17],成礦元素含量高,可為成礦提供豐富的礦源,同時遠高于地層中Pb、Zn平均含量。花崗質巖體南面有拉降-田坪和柚子坪鉛鋅礦,東西兩側及北側均見有鉛鋅礦化,由此推測其與鉛鋅礦化具有一定的成因聯系[18]。礦區東約1.5km處,出露鉛廠花崗巖小巖株,侵入于下奧陶統、下泥盆統中,面積約1km2。在野外地質調查過程中,發現鉛廠巖體與圍巖外接觸帶發育有細脈狀、浸染狀鉛鋅礦,局部小團塊狀,礦體延續性差,采集礦樣6件,品位Pb0.58%~4.22%、Zn0.7%~9.06%[16],并在其周邊坑道和通村公路邊也相繼發現數個鉛鋅礦化點。圍巖蝕變主要有硅化、重晶石化、碳酸鹽化、綠泥石化、黃鐵礦化、黃銅礦化等,綠泥石化蝕變強度也較礦區的大。綜上所述,筆者認為鉛鋅礦化與鉛廠巖體有著密切聯系,即成礦作用與巖漿熱液活動相關。花崗質巖體距離礦床不到2km,區內發育的斷裂帶為鉛鋅礦床的形成創造了構造條件,使巖體產生的成礦熱液運移到礦區成礦成為可能;同時不能排除礦區深部具有與鉛廠巖體同期同源的深部巖體的可能。
3找礦前景評價
大廟嶺礦區位于馬海復式背斜傾伏端,宛田-馬堤斷裂西側,褶斷構造發育,出露下古生界寒武系邊溪組和下奧陶統黃隘組和白洞組,巖性以細砂巖、粉砂巖、泥頁巖、泥灰巖、白云質灰巖及灰巖為主,同時,推斷鉛鋅礦床很可能與鉛廠巖體有關或礦區深部具有與鉛廠巖體同期同源的深部巖體存在。大廟嶺背斜與NE―NEE斷裂構造組合,即“背斜加一刀”的成礦構造組合,是本區成礦有利部位,而含鈣質的成分不純的細碎屑巖或灰巖、白云質灰巖是成礦有利賦礦圍巖,而巖漿帶了豐富的成礦熱液,具有良好連通性的斷裂構造使這些深部成礦流體得以上升遷移,伴隨著成礦作用的進行,成礦元素在有利的構造部位和有利的巖石組合下富集成礦。以上這些成礦有利條件組合的存在說明該區是鉛鋅成礦的有利地區。據廣西臨桂縣大廟嶺鉛鋅礦詳查報告[6],鉛鋅礦初步達小型規模,但總體工作程度較低,由地表探槽和數個坑道控制,礦體延深無工程控制。目前,通過對礦區內各坑道原生暈和地表次生暈的化探取樣結果,表明含礦斷裂破碎帶是向深部延伸的,最下方的坑道內的原生暈也是開放型的,同時,深穿透物探探測方法EH4、CSAMT測量結果表明,含礦斷裂帶向深部有較大延深,均表明含礦斷裂帶深部具有較大的找礦前景。
4結論
(1)礦區褶斷構造發育,出露出露下古生界寒武系邊溪組和下奧陶統黃隘組和白洞組,巖性以細砂巖、粉砂巖、泥頁巖、泥灰巖、白云質灰巖及灰巖為主,與大廟嶺背斜與NE-NEE斷裂構造組合,即“背斜加一刀”的成礦構造組合,是本區成礦有利的因素。(2)鉛鋅礦床應是巖漿期后的深部含礦流體或部分成礦物質沿斷裂上升遷移并在次一級的斷裂構造中富集、沉淀、交代成礦,形成受斷裂控制的透鏡狀、脈狀礦體。(3)礦區坑道原生暈的化探和物探EH4、CSAMT測量結果表明,兩條主要含礦斷裂破碎帶向深部有較大延深趨勢,因此礦區深部具有較好的找礦前景。
作者:董業才黃杰林德松單位:中國有色桂林礦產地質研究院有限公司