高玉平(貴州省地質資料館,貴州貴陽 550000)
貴州普安縣白沙鉛鋅礦礦床地質特征及控礦條件淺析
高玉平
(貴州省地質資料館,貴州貴陽550000)
普安縣白沙鉛鋅礦床,位于上揚子古褶帶的黔西南迭陷褶斷束北西部,普安山字型構造區內。礦體主要賦存于石炭系下統灰白至灰色,厚層塊狀灰巖、白云質灰巖中,呈細脈狀、網脈狀、小團塊狀及零星狀,其產出嚴格受斷裂構造、地層巖性控制。本文對礦區巖性、構造條件對礦體的控制作用作了深入的研究。
鉛鋅礦地質特征控礦條件普安縣白沙貴州
普安縣白沙鉛鋅礦床,位于普安縣罐子窯鎮白沙鄉境內。該礦床在上世紀五十至七十年代曾主要由西南地質局、省工業廳地勘處、省地礦局及冶金局、貴州省地質局區域地質調查大隊等及有關地質隊進行過普查及1:20萬區域地質調查工作。2006年,貴州省地質礦產資源開發總公司在該區進行普查地質工作。近年來,由于工作需要,筆者在前述工作的基礎上,對本礦床作了少量補充研究工作。
該區位處上揚子古褶帶的黔西南迭陷褶斷束北西部。地史上經歷了復雜的地質構造作用,形成一系列近南北向褶皺、斷層。其中以近南北張性、張扭性陡傾角正斷層F2為主,對區內鉛鋅礦體有明顯的控制作用,為區內主要含礦斷裂。
1.1地層及巖性
礦區內發育的地層主要為石炭系,其次為泥盆系、二疊系,后二者僅分布在礦區北東角、南部邊緣。構成一個走向北西-南東,傾向北東,傾角5~35°的單斜構造。其中,石炭系發育較全,化石豐富,為一套濱—淺海近岸海灣臺地相碳酸鹽巖(生物灰巖、白云巖發育)夾碎屑巖沉積。下石炭統碳酸鹽巖層為鉛鋅礦的主要賦存層位。
1.2構造礦區位于普安山字型構造南部東側,格所背斜南部東翼。礦區以F2斷層為代表的一組張性、張扭性及壓性,壓扭性斷裂極其發育,位于礦區西部,破碎帶寬一般5米左右,有的可達10米,小到數厘米的裂縫。F2長大于5.0km,走向近南北,傾角近于直立,并略有向東或向西傾斜,傾角80-85°,為一壓性兼有扭性的斷裂,破碎帶寬約3~5米左右,斷層破碎帶角礫成分為灰巖、白云巖及少量糜棱巖,有方解石脈及鉛鋅礦體呈脈狀沿斷層角礫巖及其節理裂隙充填,局部有鉛鋅礦化富集現象。蝕變具黃鐵礦化、褐鐵礦及碳酸鹽化。是區內主要含礦斷裂。
鉛鋅礦主要賦存于下石炭統擺佐組中部灰巖中。與鉛鋅礦礦關系密切的近礦圍巖蝕變主要有方解石化、硅化、黃鐵礦化等。其中方解石化最為普通。
鉛鋅礦體主要受斷裂構造控制,其次為地層及巖性控制,主要是沿近南北向斷裂構造有著密切的成生聯系,斷裂形成的角礫巖帶及薄層灰巖、薄層硅質巖的節理、裂隙為鉛鋅礦提供了容礦空間。C1y、C1d泥灰巖、炭質頁巖有極好的屏蔽作用,在礦液沉淀富集時,成為容礦構造的保護層。由于多期構造疊加,使鉛鋅礦進一步富集,形成礦體。已探明大小礦體共6個,均呈隱伏礦產出,規模較小,礦床規模屬小型。①構造與巖性兩因素是彼此聯系的,它們相互配合,共同控制了鉛鋅礦體富厚部位的產出。②容礦斷層與有利交代的白云巖層交切部位形成了鉛鋅礦體的主體部分。由于容礦斷層F2,為一壓性兼有扭性的斷裂,其次級斷層角礫巖及其節理裂隙充填,為鉛鋅礦提供了容礦空間,礦液在此空間內有充分停集、沉淀的機會,使鉛鋅礦進一步富集,形成礦體。沿F2斷層產出的③、④和⑤細脈狀、透鏡狀礦體,即位于F2次級斷裂中。、②和⑥似層狀礦體,產于石炭系下統擺佐組(C1b)地層中,受層間裂隙控制,產狀和地層一致,傾角5~32°。礦體沿走向長20~250m,沿傾向延伸20~250m,厚度變化不大,一般為1.69~2m,最厚3.96m。③、④和⑤細脈狀、透鏡狀礦體,產于石炭系下統擺佐組(C1b)地層中,礦體嚴格受F2次級斷裂控制,傾向355~15°,傾角80~85°。

圖1 白沙鉛鋅礦體產出與構造、巖性關系略圖1-石炭系下統擺佐組;2-礦體及編號;3-灰巖;4-逆斷層及編號
礦物成分簡單,原生礦物以閃鋅礦為主,次為方鉛礦、菱鋅礦、白鉛礦、方解石、黃鐵礦等。此外,尚有少量黃銅礦、石英、白云石等。方鉛礦、閃鋅礦常組成晶狀集合體礦石;但氧化后,成疏松多孔狀土狀礦石。鉛鋅礦礦石類型為混合礦。礦石結構主要為粒狀結構、假象結構;礦石構造主要為浸染狀,細脈狀及蜂窩狀等。
3.1構造條件對鉛鋅礦的控制作用
本區區域上位于普安山字型構造南部東側,格所背斜南部東翼,構造線走向南北,斷裂走向以近南北向為主,北東向次之,斷裂傾角以陡傾角正斷層為主,逆斷裂次之,形成時間長,對本區的構造形態、地層沉積、礦產生成都具有重要的控制作用。南部構造線呈近東西向,斷裂以走向近東西向的陡傾角正斷層為主,逆斷裂次之。
近東西向的構造帶生成和定型時間較南北向構造帶晚,其各組結構面常以不同型式斜切南北向構造帶的結構面。在這些斷層的破碎帶中,既有角礫巖分布,破碎帶兩側巖層又常見張性劈理,充分表明它們是經歷了兩次不同的構造變動的產物。
近南北向的構造帶的次級斷裂的角礫巖帶及薄層灰巖、薄層硅質巖的節理、裂隙,對鉛鋅礦床的分布起了主要的控制作用。因為這些部位,一方面常分布經過兩次構造變動先壓后張的近南北向斷層,作為礦液運移、循環的良好通道;另一方面由于這里構造變動劇烈,近南北向的再次、低級斷層和巖層層間剝離空間較為發育,從而為礦液的運移、沉淀提供了良好的容礦空間條件。
本區以低FeS含量的中~低溫熱液成因碳酸鹽巖型鉛鋅礦,均呈似層狀、細脈狀、透鏡狀產出,其分布受近南北向次級斷裂的節理、裂隙和緩傾斜的巖層層間剝離空間控制,礦體的膨大、富集多位于巖層與近南北向次級斷層的交匯部位。這是由于這些地段易于形成節理、裂隙,加之有利于成礦作用進行的碳酸鹽類斷層角礫巖存在所致。因此,在這些地段常形成工業礦體(見圖1)。
3.2巖性條件對鉛鋅礦的控制作用
白沙鉛鋅礦礦床產于石炭系下統擺佐組(C1b)地層中。其巖性為灰白至灰色,厚層塊狀灰巖,含白云質團塊,夾少量白云巖,化學性質活潑、孔隙度大、性脆,為易于產生斷裂及層間剝離,有利于交代成礦的碳酸鹽巖層。其下部的C1y、C1d泥灰巖,炭質頁巖有極好的屏蔽保存條件,在礦液沉淀富集時,起到遮擋層作用,成為容礦構造的保護層。巖性控礦的特點表現在:①、②和⑥似層狀礦體的形態、規模、厚度及貧富的變化,嚴格受成礦前原巖巖性的制約。
3.3構造、巖性條件綜合控制作用
綜上所述:(1)白沙鉛鋅礦礦床賦礦層位為下石炭統擺佐組(C1b)地層,但斷裂構造對鉛鋅礦的控制作用較明顯,其次為地層及巖性。(2)地質構造對控制礦體形成和空間產出分布的主導因素。