四川大梁子鉛鋅礦地質(zhì)特征及深部找礦前景分析

趙新躍，李永懷，丁天柱

(四川會(huì)東大梁礦業(yè)有限公司，四川 會(huì)東縣 615205)

大梁子鉛鋅礦從20世紀(jì)50年代開采至今，已累計(jì)探明儲(chǔ)量鋅+鉛金屬量200萬t。為促進(jìn)礦山的可持續(xù)發(fā)展，近年來大梁礦業(yè)投入大量工程進(jìn)行深部探礦工作，但探礦效果欠佳。系統(tǒng)總結(jié)前期勘查成敗得失，確定找礦有利地段，合理部署勘查工作為當(dāng)前迫切的問題之一。近年來在不斷提出新的成礦理論過程中，幔汁理論在地質(zhì)勘查中取得了不錯(cuò)的效果，因此嘗試從幔汁理論觀點(diǎn)出發(fā)論述礦床控礦地質(zhì)特征，進(jìn)行礦山的深部找礦工作。

1 區(qū)域成礦地質(zhì)背景

大梁子鉛鋅礦所處的會(huì)東地區(qū)位于攀西裂谷中段，隸屬于揚(yáng)子克拉通西南緣，南北向小江斷裂、北東向會(huì)東-永善斷裂、北西向埡都-紫云斷裂圈閉的三角形區(qū)域內(nèi)，其區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造特征明顯。基底構(gòu)造有會(huì)理群和昆陽群組成，構(gòu)造線以近東西向?yàn)橹鳎蔽飨虼沃簧w層包括震旦系到第四系，除石炭系、第三系缺失和志留系、泥盆系部分缺失外，其余地層均有發(fā)育，構(gòu)造線以南北向，北東向，東西向?yàn)橹鳎螢楸蔽飨颍恢匾獦?gòu)造運(yùn)動(dòng)有澄江運(yùn)動(dòng)、晉寧運(yùn)動(dòng)、東吳運(yùn)動(dòng)和印支運(yùn)動(dòng)，區(qū)內(nèi)褶皺有南北向和東西向兩組。東西向斷裂主要沿南北向褶皺帶軸部通過(見圖1)。

2 礦床地質(zhì)特征

2.1 地層控礦規(guī)律

礦體賦存于震旦系燈影組灰質(zhì)白云巖與寒武系筇竹寺組(∈1q)黑灰色粉砂巖之間，地層劃分因麥地坪組含磷白云巖組厚度小劃歸震旦系燈影組灰質(zhì)白云巖中。杜樂天等在研究華南地區(qū)磷礦時(shí)發(fā)現(xiàn)震旦系與寒武系接觸面附近形成黑色硅質(zhì)白云巖是熱液沉積巖，巖石中有氟的存在為證明，后將該地層簡稱碳硅泥巖系。對(duì)礦區(qū)南北兩端金川磷礦及撒海卡磷鉛鋅及發(fā)箐鉛鋅礦的研究發(fā)現(xiàn)，大梁子周邊地區(qū)磷與鉛鋅以伴生或者單獨(dú)形式存在于黑色硅質(zhì)白云巖中，說明該規(guī)律具有普遍代表性；另外對(duì)礦區(qū)南部的淌塘銅礦含礦圍巖的研究發(fā)現(xiàn)，礦體主要賦存在灰黑色碳質(zhì)凝灰質(zhì)千枚巖，碳質(zhì)絹云千枚巖，凝灰質(zhì)絹云千枚巖中。說明碳硅巖系不僅是磷及鉛鋅的含礦圍巖，同樣也是銅礦和其他金屬礦床的含礦圍巖和流體通道(見圖2)。

圖1 四川會(huì)東大梁子鉛鋅礦地質(zhì)簡圖(根據(jù)區(qū)域地質(zhì)圖修改)

2.2 構(gòu)造控礦特點(diǎn)

礦區(qū)內(nèi)構(gòu)造主要有北北西向構(gòu)造，北東向構(gòu)造和近東向構(gòu)造三組。其中控制礦液運(yùn)移和礦體側(cè)付方向的是北東向和東西向構(gòu)造，該構(gòu)造以逆掩推覆走滑和疊瓦狀為特征；深部延伸方向向西。北北西向和東西向構(gòu)造復(fù)合部位形成刺穿構(gòu)造，礦體主要賦在刺穿構(gòu)造內(nèi)角礫巖一側(cè)的白云巖中。礦石品位高低與白云巖關(guān)系為以下特征：刺穿角礫巖及白云巖的裂隙中形成富礦，礦石品位>10%,鉛鋅脈體厚度3～5 cm；遠(yuǎn)離裂隙形成中等富礦，礦石品位在5%～10%，鉛鋅細(xì)脈厚度0.1～3 cm；細(xì)晶蝕變白云巖形成貧礦，礦石品位在5%～10%，鉛鋅細(xì)脈為浸染狀。

圖2 四川會(huì)東大梁子鉛鋅礦21線剖面圖

2.3 礦體蝕變特征與礦體之間關(guān)系

礦區(qū)內(nèi)蝕變類型有碳化，硅化，細(xì)晶白云巖化，鉛鋅礦化，黃鐵礦化等幾種。與礦體密切的主要是碳化，硅化，鉛鋅礦化。其中礦石品位高低與碳化和硅化關(guān)系密切呈正比：礦體在上部碳化、硅化強(qiáng)烈，礦體連續(xù)性好。礦體長度為50～100 m時(shí)，礦體厚度為20～40 m左右，鉛+鋅品位在15%～20%之間波動(dòng)；中部礦體長度為500 m左右時(shí)，礦體厚度在120～250 m之間。碳化和硅化開始變?nèi)酰V體中有夾石出現(xiàn)，鉛+鋅品位在5.0%～10%之間波動(dòng)；下部碳化，硅化明顯較弱時(shí)，礦體長度為70 m，厚度10～30.0 m左右。鉛+鋅品位在1.0%～5.0%之間波動(dòng)，鉛鋅礦化主要沿裂隙和次級(jí)小脈裂隙充填；深部鉆探工程揭露發(fā)現(xiàn)在沒有碳化的地方，硅化中含黃鐵礦但鉛鋅礦化微弱；在沒有硅化的地方巖石破碎，有黃鐵礦化但沒有鉛鋅礦化。

2.4 礦床成因認(rèn)識(shí)探討

前人對(duì)于大梁子鉛鋅礦礦床成因認(rèn)識(shí)不一，各有側(cè)重。但關(guān)鍵因素流體的形成機(jī)制和流體運(yùn)移的通道沒有研究到位，由地勘初期確定的沉積-改造型礦床；到中科院研究報(bào)告確定熱液隱爆作用形成的MVT型鉛鋅礦床說明認(rèn)識(shí)在不斷提高完善。本次研究認(rèn)為大梁子鉛鋅礦床是一個(gè)典型裂谷成因鉛鋅礦，特征是“三控一儲(chǔ)”(幔汁體侵入、構(gòu)造和層位雙重控制、刺穿構(gòu)造是儲(chǔ)礦構(gòu)造)。

礦體形成于晉寧運(yùn)動(dòng)中，該運(yùn)動(dòng)是區(qū)內(nèi)重要的構(gòu)造運(yùn)動(dòng)，是變質(zhì)基底形成的關(guān)鍵性構(gòu)造-巖漿活動(dòng)，在此期間，地殼因南北向擠壓應(yīng)力作用形成一系列東西向基底壓扭性褶皺，同時(shí)在擠壓應(yīng)力作用下沿壓扭性褶皺軸部形成東西向控礦構(gòu)造，巖石沉積方面形成寒武紀(jì)麥地坪組含磷熱液沉積(碳硅泥巖系)及上覆地層。之后在印支期擠壓構(gòu)造體制下，古特提斯洋盆閉合，印支板塊與揚(yáng)子板塊發(fā)生碰撞造山，區(qū)內(nèi)東西向斷裂的再次活化，并在東西向的擠壓應(yīng)力下，導(dǎo)致區(qū)內(nèi)東西向和北東向斷裂左行走滑斷裂形成，并形成被東西向斷裂限制的北北西向刺穿構(gòu)造。印支晚期至燕山期，在擠壓構(gòu)造體制下，深部氫型幔汁體沿北東向斷裂在會(huì)理群地層中形成滿銀溝鐵礦和礦區(qū)東部的小街金紅石礦；此期間氫型幔汁體不斷萃取流經(jīng)地層中的Pb、Zn、Cu、Co等物質(zhì)形成堿性幔汁鈉系列含礦流體繼續(xù)上移，當(dāng)含礦流體沿北東向構(gòu)造侵入到會(huì)理群地層時(shí)，由于還原性“碳硅泥巖”的加入，導(dǎo)致氧化還原條件發(fā)生改變，幔汁體之前的化學(xué)平衡被打破，流體中的Cu、Co 等元素以硫化物形式析出，形成深部銅鈷礦體和淌塘銅礦。其后含礦流體的繼續(xù)聚集，流體壓力不斷升高與碳酸巖地層Zn、Pb元素活化富集,形成礦區(qū)中深部銅鉛鋅礦體，再之后沿碳硅泥巖繼續(xù)上升在刺穿構(gòu)造帶內(nèi)以沉淀方式形成目前開采鉛鋅礦體。后期堿性幔汁鈉系列轉(zhuǎn)化為氧幔汁流體以后形成石英和螢石及天青石等非金屬礦床。

3 深部靶區(qū)預(yù)測

3.1 前期探礦效果不佳原因分析

通過上述對(duì)礦區(qū)地質(zhì)特征分析發(fā)現(xiàn)，前期探礦效果不好的原因是礦體形成的機(jī)制沒有認(rèn)識(shí)到位，把北東向斷裂錯(cuò)認(rèn)為成礦后斷裂，把北西310°方向斷裂作為礦區(qū)主要控礦斷裂，并在主礦體北西和南東方向部署探礦工程，是導(dǎo)致效果不好的主要因素之一。

3.2 探礦靶區(qū)確定地質(zhì)依據(jù)

(1) 北東向及東西向斷裂是礦區(qū)的控礦構(gòu)造，該構(gòu)造以逆掩推覆走滑為特征，深部延伸方向?yàn)槲鳌?/p>

(2) 礦區(qū)位于大橋向斜東翼，巖層西傾，傾角30°。根據(jù)上部資料推斷在2004中段35線附近出露寒武系黑色硅質(zhì)白云巖，目前已通過工程驗(yàn)證，并在白云巖中見到兩層鉛鋅礦體，見礦品位不高屬于正常，主要是因?yàn)楸蔽飨驍嗔雅c近東西向刺穿角礫巖交匯部位在南部，所以在南部的F28、F29斷裂是第2富集區(qū)的儲(chǔ)礦構(gòu)造(見圖3)。

(3) 在礦區(qū)西部北東向斷裂與近東西向刺穿角礫巖有兩個(gè)交匯部位，其中在2004中段29～35勘探線控制的礦體為第一個(gè)交匯部位，儲(chǔ)礦斷裂為F28～F29，控礦斷裂為BDF2；第2個(gè)交匯部位位置在71-107勘探線之間，見礦標(biāo)高+1500以下，儲(chǔ)礦斷裂為F65，控礦斷裂為BDF3(見圖4)。

圖3 大梁子2004中段西部探礦平面圖(根據(jù)平面圖修改)

圖4 四川會(huì)東大梁子鉛鋅礦成礦預(yù)測圖

3.3 礦區(qū)外圍找礦靶區(qū)確定依據(jù)

通過對(duì)大梁子相鄰鉛鋅礦點(diǎn)進(jìn)行對(duì)比研究后認(rèn)為,在礦區(qū)南部大銀廠礦點(diǎn)具備找礦潛力。大銀廠礦點(diǎn)在民國時(shí)期就有人在地表進(jìn)行洞采煉銀，20世紀(jì)80年代通過地質(zhì)工作發(fā)現(xiàn)含礦地段巖性和構(gòu)造類型與大梁礦一致，前人在構(gòu)造帶內(nèi)施工4個(gè)鉆孔雖然沒有見到鉛鋅礦體，從鉆探資料中發(fā)現(xiàn)碳化和硅化比上部變?nèi)酢＿@點(diǎn)與大梁礦情況吻合，根據(jù)大梁礦成礦模式，大銀廠礦點(diǎn)的西部具備找礦潛力；另外根據(jù)金屬礦床的相似性判斷大銀廠礦距離大梁子礦在5～10 km，其面積是大梁礦區(qū)面積的150倍，符合具備尋找同等儲(chǔ)量規(guī)模礦床的地質(zhì)條件，因此在該區(qū)開展地質(zhì)勘察找礦工作是非常必要和有地質(zhì)理論支撐的。

4 結(jié) 論

幔汁理論是我國地質(zhì)科技工作者在地慢柱理論和板塊構(gòu)造理論及流體理論基礎(chǔ)上發(fā)展起來的地學(xué)新理論，理論提出來以后在非金屬和放射性領(lǐng)域找礦中都取得比較好的成果，本次用幔汁理論對(duì)大梁子礦區(qū)基礎(chǔ)地質(zhì)現(xiàn)象進(jìn)行分析和研究。通過分析以后總結(jié)礦體賦存地質(zhì)規(guī)律，然后進(jìn)行靶區(qū)預(yù)測和圈定工作，根據(jù)圈定的探礦靶區(qū)進(jìn)行工程布置，以期提高勘查效果。