朱巧輝,胡志明
(1.湖南省煤田地質局第二勘探隊,湖南 株洲 412000;2.新華聯礦業有限公司,北京 通州 101116)
江西省上饒縣蔡家坪礦區鉛鋅礦礦床地質特征與找礦標志
朱巧輝1,胡志明2
(1.湖南省煤田地質局第二勘探隊,湖南 株洲412000;2.新華聯礦業有限公司,北京 通州101116)
蔡家坪鉛鋅礦位于著名的北武夷銅鉛鋅銀多金屬成礦帶內,礦體主要賦存于侏羅系下統水北組層間破碎帶內—大致順層侵入的流紋斑巖與圍巖接觸帶和流紋斑巖墻或斑巖脈內、外接觸帶中。礦體呈透鏡體狀、帶狀。不同成因礦體的產狀差異較大,產狀在20~75°之間。礦體主要金屬礦物組合為方鉛礦、閃鋅礦、黃鐵礦等。礦石構造以塊狀構造為主,次為細脈狀、網脈狀構造等。礦床屬中低溫火山沉積—層間破碎帶—巖漿熱液疊生型及次火山斑巖型礦床,屬次火山熱液礦床。
層間破碎帶;水北組;流紋斑巖;江西
江西省上饒縣蔡家坪礦區地處江西省東北部,位于上饒縣城143° 35 km處,隸屬江西省上饒縣鐵山鄉管轄。礦區位于花廳—焦塘—橫溪北北東向大斷裂東側,成礦與燕山晚期中酸性次火山流紋斑巖有關,就位于深斷裂東側侏羅系火山碎屑巖、碎屑巖中,有二種礦化類型:斑巖型和層間破碎帶—巖漿熱液疊生型;關于層間破碎帶—巖漿熱液疊生型鉛鋅銀等礦化的成因以前有不同的認識與觀點,一種觀點認為:其控礦斷裂屬層間破碎帶,控礦層間破碎帶與地層產狀基本一致,產狀較緩;另一種觀點認為:控礦斷裂并非層間破碎帶而屬張扭性斷裂,控礦破碎帶產狀均傾向北東,產狀較陡,而地層產狀則傾向斷陷盆地中心。通過本次實地調查和對以往工作資料的綜合分析與研究,確定了礦床類型,這對礦區找礦、勘探工作有著重要的理論和實際意義。
蔡家坪礦區大地構造位置處于揚子板塊與華廈板塊碰撞拼接帶萍鄉——廣豐深斷裂的南緣,北武夷中生代冷水坑—梨子坑銀鉛鋅多金屬成礦帶的東段——銅鈸山(梨子坑)火山盆地的西北緣;也是河源—邵武—廣豐北東向深斷裂與萍鄉——廣豐近東西向超殼斷裂交接復合部位(圖1)。

圖1 江西省—福建省大地構造區劃圖Fig.1 The tectonic zoning map of Jiangxi-Fujian
本區自晉寧運動以來長期處于活動大陸邊緣,經過多次構造—巖漿—成礦作用,形成了著名的北武夷銅鉛鋅銀多金屬成礦帶。
1.1地層
礦區基底地層由中元古界周潭巖組、新元古界萬源巖組、洪山組變質巖系組成,上蓋層主要為石炭系—三疊系(C—T)地層,侏羅系—白堊系構成斷陷盆地。主要出露地層為:侏羅系下統水北組(J1s)、中統漳平組(J2z)、上統鵝湖嶺組(J3e)及沿溝谷有少量第四系出露。其中侏羅系下統水北組是該區主要含礦層。
1.2構造
區內構造以斷裂為主,褶皺僅表現為寬緩的向斜構造;斷裂構造復雜、發育;不僅構造期次多,而且斷裂方向復雜、密集;其中斷裂又以北東、北西、近南北向及層間破碎帶等斷裂為主,與成礦關系密切的主要為北西、近南北向斷裂及層間破碎帶;北西、近南北向斷裂控制了區內成礦流紋斑巖的侵入與就位,而層間破碎帶斷裂則是區內鉛、鋅、銀、銅礦化的主要賦存部位。
1.3巖漿巖
區內巖漿活動頻繁,基性—酸性巖漿巖均有出露。燕山期巖漿活動強烈,其中早期主要出露為鐵山巖體,晚期主要出露為楓龍背雜巖體的橫溪單元(λπK1H)。其中楓龍背雜巖體的橫溪單元(λπK1H)巖體與圍巖接觸面附近可見清晰的流紋狀構造,局部有較強的硅化、角巖化,并伴有黃鐵礦化、方鉛礦化、閃鋅礦化。其化學成分:SiO276.6%、TiO20.10%、Al2O312.4%、Fe2O30.96%、FeO 0.71%、MgO 0.11%、MnO 0.03%、CaO 0.36%、Na2O 3.12%、K2O 5.09%、P2O50.01%,巖石富硅、富鉀;分異指數高,最高可達95;可與冷水坑成礦的花崗斑巖對比。此外,巖體中Cu、Pb、As、Ag、Mo五種微量元素含量較高,分別是維氏酸性巖值的1.6倍、2.5倍、6.6倍、2.2倍和3.5倍,對成礦較為有利。是區內成礦母巖,為成礦提供充分的含礦熱液。
礦區還出露有眾多的巖脈、巖枝,寬度從幾米至數十米,延伸數十米至數百米不等,主要見有流紋斑巖、輝綠玢巖(βμ)、閃長玢巖與花崗二長斑巖、斜長斑巖脈等;這些巖脈主要沿北西或近南北向、少量沿北東向斷裂充填產出,受構造控制較明顯。

圖2 上饒縣蔡家坪鉛鋅礦區1∶1萬地形地質圖Fig.2 Shangrao Caijiaping Pb-Zn mine area 1∶ 10000 topographic geological map
1.4地球物理與地球化學特征
1.4.1地球物理特征
礦區開展的激電剖面測量、激電測深等物探工作,在蔡家坪蛇形坑和蔡山陽北側發現有一Fs高值異常區,該異常區為一向南西突出的弧形狀,測線控制的范圍內,異常區面積0.24 km2,兩側未封閉。該異常區主要由三個異常帶組成,各帶寬200~360 m,Fs值2.4~6.3%,是背景值的2.5~5倍;據資料分析,該帶之異常源北東淺、傾向南西,并向南西傾伏。據測深資料,異常源深度在30~70 m范圍,該區異常為水北組、漳平組地層局部礦化或賦礦引起。
1.4.2地球化學特征
圈出的甘田1:5萬水系沉積物綜合異常,異常最大面積約5.0 km2;異常呈NE向橢圓形展布,未圈閉;異常元素組合為Zn、Pb等,Zn、Pb均具三級濃度分帶,最高濃度Zn>1000 ppm,Pb 570 ppm。鉛、鋅元素異常濃集中心十分吻合。
1∶1萬地球化學土壤異常測區主要位于蔡山陽流紋斑巖墻南東端的內、外接觸帶部位,圈出一個面積較大的Pb、Zn、Ag元素次生暈綜合異常;在區內流紋斑巖墻南西一側可圈出面積約1.10 km2的鉛、鋅、銀元素異常,主要為鉛、鋅異常;該異常不但面積大,而且強度高;其中鉛元素達三級異常的面積有0.30 km2、峰值達1000 ppm以上的有8個點;鋅元素達三級異常的面積有0.30 km2、峰值達1000 ppm以上的有8個點;鋅元素達三級異常的面積有0.05 km2、峰值達1000 ppm以上的有2個點。異常為礦致異常,主要分布于流紋斑巖內、外接觸帶附近。
2.1礦化帶、礦體特征
已知鉛、鋅礦體分布于礦區北東部,共有10條主要的鉛鋅礦化帶,主要有二種成因類型:層間破碎帶—巖漿熱液疊生型、次火山斑巖型,在區內地表也發現有北西向破碎蝕變巖型鉛鋅礦化帶,但其僅局部出露,且規模小、往往呈透鏡狀,礦化也較弱,產于石英二長巖類之下的侏羅系下統水北組層間破碎帶內—大致順層侵入的石英二長巖與圍巖。本文未對其作描述。

圖3 蔡家坪鉛鋅礦區土壤地球化學綜合異常圖Fig.3 Soil geochem ical anomaly map integrated of Caijiaping Pb-Zn m ine area
層間破碎帶—巖漿熱液疊生型:該型礦(化)帶中M2、M3號礦(化)帶規模最大,控制程度最高。礦(化)帶主要賦存于侏羅系下統水北組上段(J1s2)地層中;礦(化)帶呈似層狀、帶狀或透鏡體狀,受層間破碎帶所控制;與水北組地層產狀基本一致,由于地層產狀較緩,礦(化)帶多數均為隱伏狀產出。
次火山斑巖型:該型規模的礦(化)帶中以M6號礦化帶規模較大。礦化帶賦存于地表出露的流紋斑巖墻或斑巖脈內、外接觸帶中,其中M6~M9總體走向為330~340°,傾向北東或南西,傾角65~78°,而M10則產出于流紋斑巖墻南西側接觸帶中,走向不規則,傾向南西,傾角為75°,礦體特征詳見表1。
因此,在蔡家坪礦區,礦體主要賦存于流紋斑巖的內、外接觸帶及其附近圍巖中巖性差異面附近所產生的層間破碎帶中。鉛、鋅、(銀、銅)礦化主要與次火山流紋斑巖有關,礦化的富集與成礦流體的分異、濃度、運移及儲礦空間等有密切的聯系。地表追索流紋斑巖體(脈)多為出露的小巖脈。可初步認為:蔡家坪一帶的鉛、鋅、銀、銅等礦化是一種深部以隱伏斑巖型為主、淺部以層間破碎帶—巖漿熱液疊生型及斑巖脈型為主的鉛、鋅、銀、銅礦化。
區內礦帶圍巖蝕變較為發育,主要有硅化、綠泥石化、黃鐵礦化、絹云母化、高嶺土化、鉀長石化、綠簾石化、葉臘石化、螢石化、碳酸鹽化等,其中與礦化關系最為密切的主要是硅化和綠泥石化,礦化強度往往與這兩類蝕變強度成正比。
2.2礦石成分特征

圖4 蔡家坪0號勘探線剖面圖Fig.4 Caijiaping No.0 exp loration line profile
2.2.1礦石礦物成分特征
礦石中主要礦物成分:金屬礦物主要有方鉛礦、閃鋅礦、黃鐵礦、磁黃鐵礦、黃銅礦、輝銀礦等,脈石礦物有石英、鉀長石、綠泥石、綠簾石、葉臘石、螢石、方解石、絹云母等,礦石中有益組分主要為鉛、鋅、銀、銅。
閃鋅礦:呈它形粒狀,中粗不等粒嵌布結構,以單一礦物或礦物集合體的形式呈星點狀、脈狀、斑點狀、團塊狀及塊狀產出。層間破碎帶—巖漿熱液疊生型礦石閃鋅礦與方鉛礦、黃鐵礦、黃銅礦一起充填于圍巖角礫與石英脈接觸處及它們的裂隙中,斑巖型鉛鋅礦石則呈星點狀、浸染狀、細網脈狀、脈狀、團塊狀、塊狀嵌布于流紋斑巖中。
方鉛礦:鉛灰色,呈它形粒狀,少數為自形晶粒狀,晶體呈立方體,呈不規則狀、脈狀沿閃鋅礦裂隙分布或交代閃鋅礦中,屬(粗—中粒至細粒)不等粒嵌布結構。
黃銅礦:黃銅礦呈它形粒狀,以不規則狀、脈狀、斑點狀、團塊狀分布于黃鐵礦、閃鋅礦粒間或裂隙中,以固溶體分離析出物呈乳滴狀、葉片狀分布于閃鋅礦中或充填交代于黃鐵礦中,粗中不等粒嵌布結構。
輝銀礦:主要銀礦物之一,粒徑為0.009~0.072 mm,一般為0.014~0.045 mm,呈他形粒狀嵌存于方鉛礦晶隙或裂隙中,少數嵌布于閃鋅礦—石英脈裂隙中。

表1 蔡家坪礦區主要礦體特征一覽表Table 1 Caijiaping M ining Orebody feature list
黃鐵礦:主要金屬礦物之一,鏡下可看到兩個世代的黃鐵礦,早世代的黃鐵礦自形程度較好,常呈現立方晶形,分布于圍巖或包裹于石英脈中,為成礦前沉積形成;晚世代黃鐵礦晶形較差,常呈他形粒狀或塊狀、脈狀集合體充填于圍巖角礫與石英脈或硅質巖接觸處裂隙中,與閃鋅礦、方鉛礦共生,與成礦關系密切,為熱液成礦期產物。
石英:為主要的脈石礦物,呈透明無色、灰白色、乳白色等,油脂光澤強,透明度好。塊狀構造,不含礦或貧礦的石英其光澤和透明度較差。
絹云母:灰白色,細小鱗片狀晶體,常沿石英脈與圍巖接觸帶附近產出,多為熱液蝕變產物。
2.2.2礦石化學成分
礦石中主要有益組分為鉛、鋅、次為銀、銅。鉛品位一般0.25~3.48%,少數樣品可達7.67%,礦床平均品位1.35%;鋅稍高,為0.36~3.16%,個別樣品可達12.0%,礦床平均品位1.95%;銅、銀普遍以伴生組分形式出現,銅品位一般小于0.31%、個別可達1.253%,礦床平均品位0.174%;銀品位普遍低于60 g/t,個別單工程礦體可達138.5 g/t,礦床平均品位26.81 g/t。伴生元素銅、銀的含量與鋅的含量關系較密切,鋅的含量增高,則銅、銀的含量相應增高。
礦石有益組分含量隨不同的礦石類型而變化,一般脈狀充填型塊狀礦石中鉛、鋅、銀品位相應地比細網脈浸染狀礦石要高。有用礦物結晶越好,黃鐵礦化、綠泥石化較強的礦石中銅、銀的含量也明顯提高。
2.3礦石結構、構造特征
層間破碎帶—巖漿熱液疊生型礦石結構有:填隙式半自形—它形粒狀結構、充填交代結構,乳濁狀結構、包含結構。構造有:角礫狀構造、塊狀、團塊狀、細脈狀、網脈狀、細網脈狀構造、稠密浸染狀。
斑巖型礦石結構有:變余斑狀結構、半自形晶粒狀結構、充填交代結構;構造有:塊狀構造、星點狀、浸染狀、細脈浸染狀、稠密細脈浸染狀構造。
層間破碎帶—巖漿熱液疊生型礦石類型主要為硫化物—石英脈型。
次火山斑巖型和層間破碎—巖漿熱液疊生型礦石類型主要為硫化物型。
2.4礦物共生組合及生成順序
2.4.1礦物共生組合
層間破碎帶—巖漿熱液疊生型礦石礦物共生組合為:
鐵閃鋅礦、閃鋅礦、方鉛礦、黃銅礦、黃鐵礦、磁黃鐵礦、輝銀礦、石英、綠泥石、鉀長石、鈉長石、絹云母、方解石、綠簾石、螢石、葉臘石等。
次火山斑巖型鉛鋅礦石礦物共生組合為:
閃鋅礦、方鉛礦、黃銅礦、黃鐵礦、輝銀礦、石英、綠泥石、鉀長石、鈉長石、方解石等。2.4.2礦物生成順序
早世代自形黃鐵礦→石英(脈)→晚世代黃鐵礦→綠泥石→黃銅礦、磁黃鐵礦→閃鋅礦→方鉛礦。
2.5成因特征
本區鉛鋅礦床,經歷了火山噴發沉積(水北組地層中含有凝灰質火山物成分)、期后熱液兩大成礦期,早期形成內陸湖泊相火山質沉積型礦化體,后經伸展構造運動,產生層間破碎并伴隨巖漿侵入(次火山期后熱液成礦作用),次火山流紋斑巖母巖漿經分異并萃取圍巖中成礦物質,形成成礦流體,沿形成的層間破碎帶、斑巖的內外接觸帶及封閉的斑巖體內就位成礦,形成了區內層間破碎帶—巖漿熱液疊生型和次火山斑巖型二種主要礦化類型。此外,由于區內主要的礦石礦物以方鉛礦、閃鋅礦為主,次為黃銅礦、輝銀礦,并見有少量錫石等,因此認為區內礦床屬中低溫礦床。另據甘溪幅,區內次火山斑巖時代屬早白堊紀,層間破碎帶產生的時間與斑巖侵入的時間也基本同時或稍晚;此外,在區內ZK003孔436.4~438.65 m處鉛鋅礦帶所采的同位素年齡樣測定(鋯石U-Pb法)值為133Ma(據中國地科院劉善寶);因此,礦床的成礦時代宜為燕山晚期。綜上所述,區內礦床屬中低溫火山沉積—層間破碎帶—巖漿熱液疊生型及次火山斑巖型礦床,歸屬次火山熱液礦床。
3.1構造標志
層間破碎帶構造是礦區主要控礦和儲礦的部位,已知層間破碎帶—巖漿熱液疊生型鉛鋅銅銀礦體主要賦存于其中。地表顯示為硅化破碎帶,有時伴有石英脈充填,局部鉛鋅礦化較強,是礦區層間破碎帶—次火山斑巖熱液疊生型礦帶(體)的直接找礦標志。
3.2蝕變標志
礦區兩種礦化類型具有較強的蝕變,與層間破碎帶—巖漿熱液疊生型礦體礦化關系密切的蝕變主要為硅化、綠泥石化、黃鐵礦化、綠簾石化、螢石化等。與斑巖型鉛鋅礦化關系密切的蝕變有硅化、綠泥石化、黃鐵礦化、鉀化、鈉化、絹云母化等。從各礦體的蝕變情況可知,蝕變越強,鉛鋅礦化也越強,因此,加強蝕變標志帶的研究和追索,是礦區找礦工作的重要手段之一。
3.3地層、巖性標志
區內侏羅系下統水北組中灰白色(長石)石英砂巖、石英細砂巖、含礫(長石)石英砂巖等砂巖夾層是較好的找礦標志。
3.4巖漿巖標志
從上述可知,礦區鉛鋅礦帶(體)均與礦區內出露的流紋斑巖有直接的成因聯系,因此,礦區內出露、隱伏或半隱伏的流紋斑巖脈是找礦的重要標志之一。
3.5鐵帽、鉛帽標志
由于硫化物型礦床在地表容易風化流失,方鉛礦、閃鋅礦、黃銅礦、黃鐵礦等風化后易流失,留下褐鐵礦、赤鐵礦、鉛黑土等風化產物在地表,這些物質較易識別且離礦化露頭較近,是追索礦帶的良好標志。
/Referen ces
[1] 羅平,魏英文,李伯春.江西省鉛山縣下湖鉛(鋅、銀)礦床成礦地質特征與找礦標志;中國地質大學;2005.
[2] 羅平,魏英文,李伯春等,江西省上饒縣蔡家坪鉛鋅礦區普查地質報告,2010年10月.
從幾次強降雨過程的監測數據分析表明,受強降雨的影響,坡體的裂縫、土壤含水率、空隙水壓力等數據都出現了明顯變化,說明這些設備能有效獲取滑坡影響因子的變化數據。基于上述情況,筆者認為:
(1)對于省內紅層滑坡,在資金有限的條件下,宜采用雨量、土壤含水率、表面裂縫位移等簡單、簡易監測設備組合的監測方式,可達到節省儀器費用,監測效果最佳目的。
(2)激光表面位移受外圍環境影響較大,特別是大風大雨情況下,監測數據誤差較大,有待進一步完善改進。
(3)對于降雨量、孔隙水壓力、土壤含水率,地表位移及深部位移等單因子和綜合因子滑坡預警的指標體系較復雜,有待下一步深化研究建立。
參考文獻/Referen ces
[1] 許強 湯明高 黃潤秋. 大型滑坡監測預警與應急處置.北京科學出版社.,2015年1月.
[2] 湖南省辰溪縣大水田鄉窩棚溪滑坡地質災害勘查報告. 湖南省湘西工程勘察院,2016年1月.
[3] 湖南省辰溪縣1:10萬地質災害區劃調查報告. 湖南省地質環境監測總站,2005年7月.
Geologic Feature and Indicator of Caijiaping Pb-Zn Ore District,Shangrao Jiangxi
Zhu Qiaohui1, Hu Zhim ing2
(1.The Coal Geology Bureau’s Second Exploration Team of Hunan, Zhuzhou Hunan412000;2.The New Hualian M ining Co., Ltd., Tongzhou Beijing101116)
Caijiaping Pb-Zn Ore District located in the famous North Wuyi polymetallic metallogenic belt of Cu, Pb, Zn and Ag. Ore bodies mainly occur in the Jurassic North Water Group under the EC rhyolite porphyry and the inner and outer contact zone. Ore bodies are lentoid or stripped, and there is great difference at attitude of ore bodies w ith different genesis, which has inclination between 20~75°. Ore bodies composed w ith galena, sphalerite, pyrite, etc. Structure of ore mainly is massive, next for veinlet and stockwork. The ore district belongs to the low temperature volcanic-interlayer fracture zone-the magmatic hydrothermal-sub volcanic porphyry type deposit, which belongs to the sub volcanic hydrothermal deposit.
interlayer fracture zone; North Water Group; rhyolite porphyry; Jiangxi
P618.42
A
1672-5603(2016)03-014-8
*第一作者簡介朱巧輝,女,1987年生,本科,助理工程師,主要研究方向:地質調查與礦產勘查。E-mail:371868551@qq.com
2016-6-25;改回日期:2016-8-05。