■李志
(廣東省地球物理探礦大隊廣州花都510800)
廣西象州縣妙皇銅鉛鋅銀礦礦床地質特征及成礦模式
■李志
(廣東省地球物理探礦大隊廣州花都510800)
本文通過對妙皇銅鉛鋅銀礦礦床地質特征及成因分析,結合本區地層巖性、巖漿活動和構造等控礦因數與礦床、礦點、礦化點、物化探地質異常等成礦信息在空間上的特征,建立綜合找礦模型,實現礦區花蓬礦段、那宜礦段深部找礦的可能性,并優選重要找礦靶區,為礦山后續資源勘查和開發提供依據。
妙皇銅鉛鋅銀礦 礦床地質特征 礦床成因 找礦預測
廣西象州縣妙皇礦區銅鉛鋅銀礦位于廣西大瑤山鉛鋅多金屬成礦帶東段,在大地構造位置上處于華南板塊南華活動帶的桂中凹陷與大瑤山隆起的復合部位,是桂中地區新發現的大型鉛鋅銀礦床。
1.1 地層巖性信息特征
礦區出露地層有第四系及泥盆系下統那高嶺組、郁江組、上倫組、二塘組地層,地層產狀平緩,傾角4°-26°,多為12°-20°,斷層兩側受構造影響變陡,局部大于35°,傾向270°-330°,地層出露簡單,為一單斜巖層,自東向西,為海進系列。
1.2 巖漿巖信息特征
本區巖漿巖不甚發育,礦區內未見巖漿巖。據航磁推測,礦區北面寺村一帶有隱伏花崗閃長巖。距離礦區約5公里,埋深較大。
1.3 構造信息特征
礦區內斷裂比較發育,F1、F2、F3、F4斷層皆為正斷層,該幾組斷層相距不遠,呈地塹式由西向東分布,斷裂構造貫穿了上伏碳酸鹽巖、中間碎屑巖、下伏紫紅色河湖相砂礫巖,是盆地流體運移的主要通道之一,F1、F2兩條斷裂往北均側伏,且控制著礦區內的主要礦體的分布。從剖面圖中可以看出,F1產狀較緩,延伸遠,傾角約50°-67°,其次級構造F2、F3傾角約65°-82°,三組斷層于傾向上呈共軛式分布,往傾向深部相交或接近的可能性較大。F1斷裂帶來深部成礦熱液,幾組共軛斷裂相交打開了流體相互運移的通道,當流體到達特定的成礦結構面,在溫度、壓力、地球化學障發生變化下促使形成礦體。F1深源斷裂是成礦作用的中心,集導礦、賦礦于一體,其旁側次級斷裂F2、F3斷裂則更容易使礦體沉淀、富集。
1.4 地球物理信息特征
通過激電掃面圈定了8個極化率異常,編號JD1~JD8,異常處于成礦的有利部位,主要異常處于斷裂構造帶F1、F2、F3的傾向上,分析認為異常與含電子導體的金屬礦關系密切。通過激電測深發現極化率異常向深部延伸,不見底,與深部關系密切,存在深部找礦的可能。
通過可控源音頻大地電磁法(CSAMT),較好地反映了深部構造在剖面上的分布特征,通過 ZK22701鉆孔驗證于孔深807.80-828.70米見F1構造帶,帶內見方鉛礦、閃鋅礦,礦化較好,與異常深度一致,但異常強度大小與含礦多少沒有關系,結合地質分析可預測剖面上礦體的賦存位置,大致深度等,對深部找礦有較好的指導意義。
1.5 地球化學信息特征
①本次分析元素Cu、Zn、Pb異常較好,部分剖面個別點Ag異常值較高,表明該區有Ag礦化,與后期鉆孔分析結果中Ag含量較高相吻合。
②根據土壤剖面測試元素結果表數據畫元素剖面異常圖顯示,本區銅鉛鋅異常峰值較高,重疊性好,表明區內銅鉛鋅為正相關關系。
③剖面異常圖中銅鉛鋅異常峰值區間均在構造破碎帶中或構造傾向方向距離較近區域,峰值點連線的異常帶與礦區內主要賦礦構造帶F1、F2大致吻合,表明構造破碎帶與礦化的關系,有重要的指導找礦作用。
④鉆孔驗證異常,發現那宜礦段鉛鋅礦體,表明化探方法在該區找礦有重要指導意義,為后續區內其他區域開展化探工作提供了依據。
⑤礦體主要受構造控制,但各元素在各地層中不同地球化學背景含量不同,礦化富集有一定的差別。
2.1 花蓬礦段
①號銅礦體:為花蓬礦段銅礦主礦體,平面上分布于勘探線2~16線,礦體平面上呈透鏡狀、脈狀,走向北北西310?~340?,總體走向335?,傾向北東東,傾角45?~65?,總體南高北低的趨勢。礦體埋深最小17m(標高+180.93m),最大366.54m(標高-170.52m),最大埋深位于07線ZK707孔。礦體厚度0.49~17.21m,平均3.17m,厚度變化系數106.82%,較穩定。Cu品位為0.18%~5.71%,平均品位為1.61%,品位變化系數91.84%,有用組分銅分布較均勻。礦石類型為黃銅礦,脈狀、細脈狀、星點狀、稀疏浸染狀,脈寬一般1-10cm,與圍巖界限一般清楚,圍巖為碳酸鹽巖。
④號鉛鋅銀礦體:為含銅的鉛鋅銀礦體,上部賦存于泥盆系下統上倫白云巖斷層中,下部賦存于郁江組斷層中,平面上分布于花蓬礦段勘探線9-21線,礦體分布范圍較大,埋深57.50~623.26m(-397.34~+154.15m),礦體沿走向鉆孔工程控制長度約為572米,沿走向未完全控制,沿傾向鉆孔控制約547米,礦體頂部通過鉆孔工程基本控制,往深部控制程度不足。礦體形態為脈狀,受斷層破碎帶控制,礦體與圍巖界線明顯,圍巖弱硅化,強褪色化。礦石主要有用組分為鉛、鋅、銀,含少量銅礦,沿傾向向深部由銅過渡為銅鉛鋅銀、鉛鋅銀礦,銅主要位于礦體上部淺層,向深部銅減少鉛鋅銀增多。礦化連續性較好。礦石類型為含銅硫化鉛鋅銀礦。
2.2 那宜礦段
①號鉛鋅銀礦體:為鉛鋅銀礦體,礦體走向315°-(332)°,傾向北東,產狀較陡,傾角56°-73°,局部傾角80°,規模較大。礦體埋深112.74~644.40m(-393.02~+150.93m),沿走向控制長度1250m,傾向控制延伸531m,沿走向礦體控制程度不足,傾向上礦體頂部通過鉆孔工程基本控制,往深部控制程度不足。礦體呈大脈狀、透鏡狀,賦存于泥盆系下統郁江組、那高嶺組斷層破碎帶內,與圍巖界線明顯,圍巖為細砂巖、粉砂巖、泥質粉砂巖等,弱硅化,強褪色化。礦體厚度0.79-10.62m,平均厚度3.06m,厚度變化較穩定;品位變化穩定,有用組分分布均勻,共生有用組分銀分布均勻;礦體連續性較好,礦石質量較好,礦石類型為硫化鉛鋅銀礦,礦體受斷層F2控制。
3.1 礦石結構、構造
礦區分銅礦體和鉛鋅銀礦體,礦石類型主要有2個大類,即銅礦石和鉛鋅銀礦石。
銅礦體礦石具動力作用形成的碎裂結構、角礫結構,蝕變作用形成的他形粒狀變晶結構、半自形粒狀變晶結構、半自形他形柱粒狀變晶結構、他形半自形柱板狀變晶結構。礦石結構主要有塊狀構造、脈狀穿插構造、斑點狀構造、星散浸染構造。
鉛鋅銀礦體礦石具動力作用形成的角礫結構、碎裂結構,蝕變作用形成的他形粒狀變晶結構、半自形粒狀變晶結構、半自形他形柱粒狀變晶結構、他形半自形柱板狀變晶結構。礦石結構主要具塊狀構造、無定向構造、脈狀穿插構造、斑點狀構造、浸染構造、次塊狀構造。
3.2 成礦階段的劃分
根據礦物形成的先后順序、礦物共生組合及礦物結構、構造可分為三個階段:
(1)成礦前蝕變以區域性白云巖化為主,伴隨紫紅色砂巖褪色蝕變作用,呈酸性蝕變。成礦早期以硅化、角礫巖化為主,早期形成的黃鐵礦、黃銅礦多嵌生在石英脈中,黃銅礦物以角礫結構、碎裂結構為代表,銅礦石中見少量黃鐵礦、方鉛礦嵌生在黃銅礦中,表明黃銅礦生成較早;
(2)本階段是礦床形成的最重要的階段,成礦期以沉淀黃鐵礦、黃銅礦、閃鋅礦、方鉛礦等硫化物,這些礦物交代早期形成的石英、角礫巖、黃銅礦、黃鐵礦,使得礦物疊加富集,同時閃鋅礦、方鉛礦沿著破碎帶裂隙間沉淀充填,塊狀構造礦石中閃鋅礦多與方鉛礦共生,見較多黃鐵礦混雜;脈狀礦石中閃鋅礦為細脈狀或直接充填于圍巖裂隙或與石英脈呈不均勻混雜充填呈不規則細脈狀。
(3)成礦期后以白云石化、方解石化為主,伴隨綠泥石化作用,該階段成礦溫度低,形成低溫的方鉛礦、白云石、方解石等,分布零星,多數沿早期形成的黃銅礦、閃鋅礦、黃鐵礦粒隙或間隙間充填交代,脈狀礦石中方鉛礦為細脈狀或直接充填于圍巖裂隙或與石英脈、白云石脈呈不均勻混雜充填呈細脈狀,起到疊加富集作用。
3.3 礦化富集規律
(1)礦體受構造控制,在斷裂轉彎,膨脹部位礦化較好,多為大脈狀、似層狀厚大礦體,在斷裂由大變小的部位礦化差,為細脈狀、稀疏浸染狀、似層狀,構造沿走向、傾向均有膨大、變窄現象,礦體亦呈現“S”型脈狀分布、局部膨大部位為厚大透鏡狀。
(2)礦體在水平和垂直空間上明顯具有分帶性,平面上以花蓬礦段10號勘探線為界南部為鉛鋅礦,北部為銅礦,垂向上地層上部為銅礦,標高多為+100以上多為銅礦體,下部為鉛鋅礦體,沿傾向往深部,鉛鋅礦石多被鋅鉛礦石取代,多為+100~-300m,形成北銅南鉛鋅、上銅下鉛鋅、往下為鋅鉛取代鉛鋅礦石的的格局。
(3)礦物組合上有一定的規律,銅礦以黃銅礦為主,少鉛、鋅,伴生銀,鉛鋅礦含銅量較低,共生銀,銀與方鉛礦呈正相關關系,與閃鋅礦關系不大。
4.1 礦床成因
象州縣妙皇銅鉛鋅礦床屬于非巖漿后生熱液型鉛鋅礦床,產于大瑤山隆起西緣與來賓凹陷的褶皺東翼之間,礦床受盆地特定層位的控制,礦體受沉積巖后生成斷裂構造控制呈穿層分布。控礦斷裂系統和賦礦巖層下部相對透水的晚期的紫紅色陸相紅層盆地構成同一構造系統。存在成礦物質和鹵水雙源成礦地質體。紅層盆地提供鹵水,深源構造提供熱能,原有的含礦巖層巖提供金屬成礦物質,通過深源構造活動形成成礦流體,流體呈中低溫、酸性,Pb2+、Zn2+與 Cl-形成 [PbCl4]2-、[ZnCl4]2-絡合物。成礦流體受H2CO3-HCO3共軛酸堿對的強烈緩沖,可在長距離(大于100km)、大范圍(數萬平方千米)維持弱酸性。當流體可達特定的成礦結構面,如硅/鈣面、白云巖化前鋒帶、特殊巖性帶(如礁灰巖等、角礫巖帶)及斷裂帶時,因溫度、壓力降低,流體交代斷裂帶經過的各套巖層,使流體pH值增加,特殊巖性層中瀝青、還原硫的加入等因素,促使絡合物分解,銅鉛鋅等成礦物質沉淀,形成礦床。后期深源斷裂是成礦作用中心。含礦原始地層和后期鄰近膏鹽盆地及其邊緣深源斷裂構成成礦二元結構模式。
4.2 成礦模式
成礦作用中心為盆地邊緣與造山帶附近的特殊巖性層,后生深源斷裂發育部位。(如圖圖1)

圖1 妙皇礦區鉛鋅銀礦找礦預測地質模型
通過對區域成礦地質背景、研究區典型礦床特征,結合地質、物探、化探等信息特征,在此基礎上,確定區內找礦模式,分析控礦因數,提取有利找礦標志,從而為礦區下一步后續資源勘查和開發提供一定的依據。
P624[文獻碼]B
1000-405X(2016)-6-5-1