粵北凡口地區楊柳塘鉛鋅礦床研究進展

王 軍

(廣東省有色金屬地質局,廣東 廣州 510080)

粵北凡口地區楊柳塘鉛鋅礦床研究進展

王 軍

(廣東省有色金屬地質局,廣東 廣州 510080)

楊柳塘鉛鋅礦區處在粵北山字型構造之脊柱——瑤山復背斜北段東側,屬曲仁構造盆地北緣西段之樂昌盆地,位于凡口—楊柳塘東西向成礦帶的西段。近年來依托整裝勘查相關的關鍵基礎地質研究、典型礦床解剖和找礦預測,通過對楊柳塘礦床的成礦地質體、成礦構造與成礦結構面以及成礦作用標志等方面開展研究,初步建立了楊柳塘礦區“三位一體”的成礦模型,并對本區的找礦前景作了預測。

整裝勘查;三位一體;找礦預測;楊柳塘

1 礦區地質概況

楊柳塘鉛鋅礦區處在粵北山字型構造之脊柱——瑤山復背斜北段東側,屬曲仁構造盆地北緣西段之樂昌盆地,位于凡口—楊柳塘東西向成礦帶的西段(圖1)。工作區內出露泥盆系和石炭系地層,為一套以碳酸鹽巖為主的沉積建造,其中中—上泥盆統東崗嶺組、天子嶺組及下石炭統石磴子組是本區最主要的賦礦層位。本區位于白云嶂背斜傾沒端、北鄉向斜和廂廊向斜之間,屬西崗寨—西瓜地—紅珠沖S型構造的北段部位。工作區內未見大規模巖漿巖出露,僅局部分布有少量輝綠巖與輝綠玢巖巖脈,巖脈呈近南北向展布[1]。

2 成礦地質體的確定

2.1 礦體的賦存層位

此外,下石炭統石磴子段、上泥盆統天子嶺下亞組和中泥盆統東崗嶺上亞組屬局限—半局限臺地相帶,而下石炭統孟公坳組屬潮汐礁灘微相,它們共同控制鉛鋅礦源層的形成。礦體產于下石炭統石磴子段、上泥盆統天子嶺下亞組和中泥盆統東崗嶺上亞組的礁后凹陷相沉積微相中,其特點是巖層以泥晶白云巖為主,含豐富的藻類化石。

2.2 礦石同位素測定證據

3 成礦構造與成礦結構面的研究

3.1 成礦構造

區內出露泥盆系和石炭系地層,為一套以碳酸鹽巖為主的沉積建造,其中中—上泥盆統東崗嶺組、天子嶺組及下石炭統石磴子組是本區最主要的賦礦層位。與成礦有關的主要構造為白云嶂背斜末端、北鄉向斜和廂廊向斜,屬西崗寨—西瓜地—紅珠沖S型構造的北段部位。

圖1 粵北凡口地區區域地質構造綱要圖Fig.1 Regional geological map in Fankou area,Northern Guangdong Province1.構造盆地;2.構造隆起;3.巖漿巖侵入巖;4.區域斷裂構造;5.鉛鋅礦床、銀鉛鋅礦床;6.鎢礦床;7.工作區范圍。

圖2 粵北楊柳塘礦區地質圖Fig.2 Geological map of Yangliutang mining area in Northern Guangdong Province1.天子嶺組;2.東崗嶺組;3.實測或推測斷層;4.鉛鋅礦床;5.黃鐵礦床。

與成礦有關的斷裂構造按其走向不同,區內構造可劃分為近東西向構造、北西向和北北西向構造、北東向構造和近南北向構造。其中近東西向構造為成礦期構造,北西向和北北西向構造為成礦前構造,而北東向構造和近南北向構造為成礦后構造[3]。

3.2 成礦結構面

4 成礦作用特征標志的研究

4.1 礦體宏觀地質特征

礦區內礦體數量眾多,主要有三大礦體群,形態受圍巖與構造影響較大,現分述如下:

Ⅰ礦體群位于14-10線以東約150 m的范圍內,在F35斷裂帶兩側或其中,從1-1層至2-3層均有揭露,礦體形態有緩傾斜似層狀和陡傾斜似層狀兩種(圖3),但以前者為主。礦體總體產狀為走向EW-NWW向,傾向N,傾角緩傾斜為5°～35°,陡傾斜為65°～85°。

Ⅱ礦體群分布在26-10線范圍內的F35與F33之間,是本區分布范圍最大且礦體數目最多的礦體群,從1-1層至2-4層均有揭露。已編號礦體計有70個,其中東西走向的45個,北西走向的13個,南北走向的8個,北東走向的4個,礦體群長約850 m,寬約400 m。Ⅱ礦體群有4組方向,礦體形態又均以似層狀為主,呈順層產出(圖3)。

圖3 楊柳塘鉛鋅礦區117勘探線礦體剖面圖Fig.3 117 exploration line orebody profile map of Yangliutang lead-zinc mining area1.黃鐵鉛鋅礦體;2.實測或推測斷層;3.鉆孔。

Ⅷ礦體呈陡傾斜囊狀,被控制在有明顯斷面的兩條NW向斷層中,其形態、產狀變化受NW向斷層控制(圖3),礦體傾向210°～215°,傾角50°～85°,向SW方向側伏,側伏角66°～71°,各中段所揭露礦體沿走向延長50～140 m,沿傾向延伸>60 m,厚度變化在2～10 m之間[4]。

4.2 礦石礦物特征

4.2.1 礦石礦物組成及結構構造

礦石物質成分簡單,主要金屬礦物有黃鐵礦、閃鋅礦、方鉛礦,其次偶見少量黃銅礦、磁黃鐵礦,脈石礦物主要為方解石、白云石。其中主要金屬礦物特征如下。

黃鐵礦:黃鐵礦在黃鐵礦石、黃鐵鉛鋅礦石和黃鐵閃鋅礦石中都可見,分別占礦石的80%、35%、40%左右。黃鐵礦集合體在三種礦石中主要呈變膠狀,在鏡下的常見形式為他形—半自形粒狀、自形—半自形粒狀以及五角十二面體黃鐵[5]。一般為塊狀構造、似膠狀構造,常見的結構有他形晶粒結構、草莓狀結構、壓碎結構等。

閃鋅礦:閃鋅礦在黃鐵鉛鋅礦石和黃鐵閃鋅礦石中可見,分別占礦石的25%、30%。閃鋅礦多為中細粒狀他形晶集合體,內部普遍含有黃鐵礦殘留體,具定向排列的乳滴狀和葉片狀黃銅礦出溶物和葉片狀磁黃鐵礦出溶物。

方鉛礦:方鉛礦含量較少,主要在黃鐵鉛鋅礦石中可見,占礦石的5%左右。主要為細粒他形晶集合體,亦有少量呈較粗粒度的半自形—他形晶集合體。主要嵌布于黃鐵礦粒間或裂隙的不規則粒狀方鉛礦中,以及閃鋅礦顆粒間或內部的不規則粒狀方鉛礦中。

黃銅礦:分布量少,主要呈乳滴狀和葉片狀分布于閃鋅礦內部。

磁黃鐵礦:分布量少,主要呈葉片狀分布于閃鋅礦內部。

4.2.2 礦石類型及礦物生成順序

(1) 礦石類型及礦物共生組合。礦石類型按礦石中主要有用組分的組合特征,可劃分為黃鐵礦石、黃鐵鉛鋅礦石和黃鐵閃鋅礦石三種類型。按礦石結構構造可分為致密塊狀礦石、團塊狀礦石、浸染狀礦石、條帶狀礦石及角礫狀礦石等。

區內主要金屬硫化物在礦化分布、礦石組構、礦物形態及共生組合等方面的差異可劃分為多個世代。依據鉛鋅礦床各種礦物形成的先后關系,發現典型的礦物共生組合有:①第一世代黃鐵礦孤立組合;②第二世代黃鐵礦—黑褐色閃鋅礦—黃銅礦—磁黃鐵礦組合;③第二世代黃褐色閃鋅礦—磁黃鐵礦—黃銅礦—第一世代方鉛礦組合;④第三世代淺棕色閃鋅礦—第二世代方鉛礦—方解石組合;⑤第三世代黃鐵礦—第三世代閃鋅礦—第三世代方鉛礦—方解石組合。

(2) 成礦階段及礦物生成順序。不考慮表生氧化作用的參與,依據楊柳塘鉛鋅礦床的礦物共生組合和世代劃分,以及礦石結構構造的異同性,認為楊柳塘鉛鋅成礦全過程先后可分為沉積期和熱液改造期,以及沉積期成礦階段、黃鐵礦成礦階段、多金屬硫化物成礦階段、碳酸鹽礦物成礦階段。沉積期成礦階段以及黃鐵礦成礦階段對應形成了主要的黃鐵礦礦石,多金屬硫化物成礦階段是鉛鋅礦成礦的主要階段,對應的礦物生成順序表見表1。

4.2.3 礦物蝕變特征

區內由于巖漿巖很不發育,所以圍巖蝕變較弱。見有方解石化、黃鐵礦化、大理巖化、白云巖化、絹云母化、綠泥石化和硅化等。其中以方解石化、大理巖化、黃鐵礦化為主,次之為白云巖化、絹云母化和綠泥石化,硅化僅在少量斷層的兩側有所發現。其中以老斜井的F202和F203斷層硅化最為強烈,在斷層及其兩側可見二氧化硅交代灰巖中的方解石脈充填斷裂中。硅化與礦化的關系不密切。此外,在灰巖中偶見重晶石化。與成礦活動密切相關的蝕變主要特征如下。

表1 楊柳塘鉛鋅礦床礦物生成順序表Table 1 Mineral production sequence table of Yangliutang lead-zinc deposit

方解石化:在石磴子段含礦層中的礦體上、下盤和尖滅再現部位,及其近礦圍巖最為強烈。方解石呈脈狀、細脈狀和團塊狀產出。方解石脈在圍巖中往往與礦體斜交和近于垂直,但在礦體內和礦體尖滅再現部位的方解石不僅更為強烈,而且方解石脈多與層面一致延展。故強烈的方解石化是本區找礦和追索礦體的重要標志。

大理巖化:它與礦化的關系十分密切,在坑道中經常發現在礦體的頂、底板有一層0.3～0.5 m厚的大理巖或大理巖化灰巖,在礦體的尖滅部位,往往為礦化大理巖或大理巖化灰巖所代替。然后逐步過渡到大理巖或大理巖化灰巖。為此,大理巖化也是本礦區的找礦標志之一。

黃鐵礦化:浸染狀的黃鐵礦化在本區較為普遍,特別在礦體的尖滅部位尤為強烈。區內的幾個含礦層中都很常見,其中在含泥炭質的巖層中黃鐵礦化更為強烈。黃鐵礦多數呈星點狀、團塊狀與細脈浸染狀產出。

4.3 成礦元素地球化學特征

4.3.1 稀土元素特征

綜合前人資料,將楊柳塘礦區的黃鐵礦礦石、黃鐵鉛鋅礦礦石、基性脈巖樣品進行稀土元素測試,其中黃鐵礦礦石的稀土元素總量(ΣREE)為9.71×10-6,LREE/HREE值為10.99×10-6,鉛鋅黃鐵礦石的ΣREE值為1.81×10-6～4.85×10-6,LREE/HREE值為11.95×10-6～16.74×10-6,由此可見黃鐵礦礦石的稀土元素總量高于鉛鋅黃鐵礦礦石;黃鐵礦礦石中的δEu呈負異常,鉛鋅黃鐵礦礦石的δEu呈正異常;兩類礦石中的δCe都呈負異常,且值相近[6]。

根據楊柳塘礦區的礦石稀土元素球粒隕石標準化模式曲線顯示:礦石均為輕稀土富集、重稀土虧損的右傾型。其中黃鐵礦礦石明顯比鉛鋅黃鐵礦礦石的右傾程度高。條紋狀鉛鋅黃鐵礦礦石也較塊狀鉛鋅黃鐵礦礦石與塊狀閃鋅黃鐵礦礦石的右傾程度高,與黃鐵礦礦石相近。這說明了鉛鋅成礦的多源性。

4.3.2 同位素特征

(1) 硫同位素。楊柳塘礦床的δ34S值變化范圍介于2.70‰～11.37‰之間,平均值為5.43‰,大部分樣品的δ34S值接近零值。這與凡口礦區(δ34S‰=+17.1)相比,礦區的硫值明顯偏小,這說明深部巖漿是礦石的主要硫源,而有個別的δ34S值較大,說明部分硫源來自海水硫酸鹽。閃鋅黃鐵礦石與黃鐵礦礦石的δ34S值相近,這說明鉛鋅礦和黃鐵礦可能具有相同的硫源。

(2) 鉛同位素。楊柳塘礦區的鉛鋅硫化物礦石的鉛同位素組成較集中。其中206Pb/204Pb比值范圍在18.092～18.462之間,均值為18.286;207Pb/204Pb比值范圍在15.616～15.776之間,均值為15.688;208Pb/204Pb比值范圍在38.465～39.231之間,均值為38.839,其中有兩個樣品>39,表明有多源鉛參與成礦。

將這些礦石的鉛同位素組成平均值分別投影于207Pb/204Pb-206Pb/204Pb增長曲線圖和Δγ-Δβ成因分類圖解,在207Pb/204Pb-206Pb/204Pb增長曲線圖上投影點均位于上地殼鉛區域附近;在208Pb/204Pb-206Pb/204Pb增長曲線圖上,樣品數值投影點集中分布于造山帶和下地殼之間,表明鉛來源較為復雜,并且造山構造活動對鉛同位素的混合作用產生了影響。在Δγ-Δβ成因分類圖上,礦石鉛都位于上地殼源鉛區域,故推斷成礦物質鉛主要來自上地殼[7-10]。

5 楊柳塘礦區找礦預測

楊柳塘礦區位于韶關樂昌市北鄉鎮、長來鎮、廊田鎮等鄉鎮境內,區域上處于曲仁盆地北緣西段的樂昌盆地、樂昌—仁化東西向成礦帶的西段,成礦地質條件優越,石磴子組、天子嶺組及棋梓橋組發育,為區內鉛鋅礦主要賦礦層位。北西向斷裂構造、東西向斷裂構造發育,為區內主要控礦構造。主要圍巖蝕變有方解石化、黃鐵礦化、白云石化、大理巖化、絹云母化、綠泥石化和硅化等。鉛鋅礦呈似層狀、透鏡狀產于下石炭統、中上泥盆統的泥晶—泥炭質結晶生物碎屑灰巖中。該礦區尚有很多地區未開展專項礦產地質勘查工作,如F302南北兩側均為控制,建議在楊柳塘礦區石磴子組、天子嶺組近圍開展CSAMT測量,圈定異常體,再通過鉆探工程揭露驗證。本區主攻礦床類型為低溫熱液交代型鉛鋅銀礦床。

此外近年來依托該地區凡口國家級整裝勘查區平臺,積極引進社會資金,與大型國有企業開展找礦合作,取得了一系列找礦成果,更進一步豐富了“三位一體”地質找礦模型,為后期地質勘查提供了理論支持。通過近年來的整裝勘查工作,固體礦產勘查和開發產生了較好的社會效益和經濟效益。

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(責任編輯：于繼紅)

Research Progress of Yangliutang Lead-Zinc Deposit in Fankou Area,Northern Guangdong Province

WANG Jun

(GeologyBureauforNonferrousMetalsofGuangdongProvince,Guangzhou,Guangdong510080)

Yangliutang lead-zinc deposit is located in the western section of the east-west metallogenic belt of Fankou-Yangliutang area,the north east side of the Yaoshan anticlinorium,the spine of mountain-shaped structure of Northern Guangdong Province,which belongs to Lechang basin in the western north rim of Quren tectonic basin.In recent years,relying on key basic geological research,typical deposit dissection and prospecting prediction of Prospecting & Exploration,this paper has carried on the research on the metallogenic geological body,ore-forming structure and metallogenic structure surface and mineralization mark of Yangliutang deposit.The metallogenic model of “Trinity” in Yangliutang mining area was established,and the prospecting prospect of this area was predicted.

Yangliutang; complete exploration; trinity; prospecting prediction

P618.42; P618.43

A

1671-1211(2017)05-0546-05

2017-04-10;改回日期2017-04-18

王軍(1985-),男,工程師,碩士,地質學專業,從事礦產勘查和基礎研究工作。E-mail:582515224@qq.com

數字出版網址:http://www.cnki.net/kcms/detail/42.1736.P.20170825.0854.002.html數字出版日期2017-08-25 08:54

10.16536/j.cnki.issn.1671-1211.2017.05.007