羅貴雄
(廣東省有色金屬地質局九四〇隊,廣東 清遠 511520)
本礦區位于地處華南地臺的桂東北凹陷內的老廠穹窿中偏北東部位,老廠穹窿基底(即加里東構造層),由寒武系淺變質砂巖、板巖夾碳酸鹽巖組成。其構造為緊閉復式線狀褶皺,主褶皺為天巖復背斜,軸向120°,北東翼地層傾角55°。蓋層(海西期構造層)由泥盆系砂礫巖、砂巖、頁巖和碳酸鹽巖組成,其構造褶皺比較開闊,軸向南北向,區內背斜核部因窿起,大部分已剝蝕,局部只留下一點“殘帽”、“頂蓋”,頂蓋地層產狀平緩,傾角10°~15°,翼部地層傾角16°~40°。礦區內未見巖漿巖出露,僅在礦區北東(45°)方向距離3km處,見燕山晚期花崗閃長巖小巖脈體出露,巖性由花崗閃長巖及黑云母花崗巖組成[1]。
(1)地層:礦區出露地層為寒武系和泥盆系,其接觸關系為角度不整合接觸。寒武系地層由一套陸源碎屑石英細砂巖及少量碳酸巖組成,具有明顯的類復理石沉積特征,礦區內寒武系出露不全,上不到頂下不到底,其中白云巖、白云質灰巖標志明顯,地層產狀:走向50°~55°,傾向北西,傾角43°左右,本區共劃分為三個巖性段,分別為寒武系清溪組第一巖性段、第二巖性段、第三巖性段。本礦區泥盆系下統蓮花山組其巖性可劃分為上、下兩個巖性段[2]。
(2)構造:礦區內基底褶皺為北西~南東向復式背斜,次級小褶皺發育,巖層走向340°~15°,傾角43°~68°;蓋層構造因風化剝蝕,殘缺不全,僅在高山頂等山脊有殘留的“帽子”,蓋層褶皺呈寬緩開闊展布,走向近南北向,傾角10°~20°。礦區內斷裂較發育,主要有2組,為北東向和南北向斷裂帶。北東向斷裂帶:主要有①號、②號、③號、④號、⑤號、⑦號斷裂帶,走向45°~50°,傾向北西,傾角較陡,一般在60°~79°之間。在本區最為發育,延伸長度1.63km~4.15km,為張扭性正斷層。近南北向斷裂:主要有2條,為張扭性正斷層,破碎帶寬0.2m~2m,傾角在60°以上,帶內主要由脈石英、角礫巖、壓碎斷層泥組成,其中石英晶洞較多,圍巖硅化強烈,見碳質泥巖產出,見褐鐵礦化[3]。
①區域變質作用:構成礦區基底褶皺地層普遍遭受區域淺變質作用,粒狀礦物發生重結晶作用,泥質礦物形成一些定向排列的絹云母、綠泥石,使原有沉積巖變成一些淺變質的砂巖、白云巖、板巖,千枚巖等。②礦化蝕變帶:斷裂帶及其旁側常因動力作用形成一些破碎程度不同的碎裂巖、構造角礫巖帶。礦區蝕變主要有硅化、黃鐵礦化、絹云母化、綠泥石化,上述蝕變與成礦關系密切。
含礦斷裂帶特征:主要含礦為①號、③號斷裂,①號、③號含礦斷裂帶主要由石英脈、鉛鋅礦、構造角礫巖及少量重晶石等組成。①號含礦破碎帶位于礦區中部,礦脈在斷裂帶內不連續,含礦位置集中在斷裂帶的中部~南西端。傾向北西,傾角65°~85°。③號含礦破碎帶位于礦區中北部,含礦位置在破碎帶中部~南西端,在泥盆系砂巖頂蓋層位置,與①號含礦破碎帶大致平行,平均寬度1m,含礦破碎帶走向北東52°,傾向北西,傾角61°,地表含礦破碎帶僅見褐鐵礦化。
礦體特征:礦體在空間分布上具以下特征:走向不連續,尖滅重現等現象,在砂巖頂蓋層下,傾向上品位,厚度,連續性相對較好,局部發生扭動形變。鉛鋅礦體主要賦存于石英脈中,呈細脈狀,網狀,局部膨大處可達3m。礦物組合特征:在接近頂蓋層位置內均見重晶石。在標高較低的位置上,重晶石減少,靠近砂巖頂蓋層方鉛礦化明顯,同時到達砂巖頂蓋接觸面礦化膨大,閃鋅、黃銅礦化較弱,沿接觸帶向深部延伸,方鉛礦化變弱,閃鋅、黃銅礦化變強,品位增大。
礦石的礦物組成及結構特征:礦物以共生組合出現,金屬礦物以閃鋅礦為主,其次為方鉛礦,伴有少量黃銅礦、黃鐵礦;脈石礦物以重晶石、石英、絹云母、碳質為主,其次為綠泥石等。礦物中主要的金屬礦物為黃銅礦、黃鐵礦、方鉛礦、閃鋅礦、黝銅礦和車輪礦。礦石結構以他形晶結構,交代殘余結構為主,其次為熔蝕結構、壓碎結構。礦石的自然類型按結構、構造可劃分為浸染狀礦石、致密塊狀礦石、網脈狀礦石;按其主要有用組分可分為鋅礦礦石、鉛鋅混合礦石;基本類型均為硫化物礦石類型。
通過構造地球化學研究,大致查明成礦元素在構造帶內的富集特征,同時對熱液元素富集特征進行了大致了解,中高溫元素W、Sn、Mo無明顯變化趨勢,曲線趨于平緩,峰值不明顯。低溫元素Au、Hg、Ag等元素均出現2處~3處峰值,由淺到深部,具有明顯富集表現,對深部找礦具有積極指示意義。
成礦元素主要為親硫元素:Cu,Pb,Zn,Au,Ag,Hg,Sb,As等中低溫熱液元素,從礦物組成上看主要為:閃鋅礦,方鉛礦,黃銅礦,重晶石,螢石等。從蝕變種類主要為:硅化,絹云母化,絹云巖化,青磐巖化等蝕變,并伴有重結晶現象出現。該階段為成礦主要階段,圍巖蝕變主要發生在該階段。為了了解礦區元素的相關性,對該礦區的構造原生暈采樣分析結果進行了數理統計。根據元素相關性,分析的11種元素組合大體大致可以分為:Ag、Pb、Hg、Cu、Zn、Sb元素相關性較好,在相關系數為0.2左右聚合為一類,代表了元素化學性質相近或相似中低溫熱液元素的兩套元素組合;其中Pb與Ag、Sb呈強正相關,相關系數分別為0.90,0.68;Cu與Sb呈強正相關,相關系數為0.60;Cu與Pb、Zn、As、Hg呈正相關,相關系數≥0.2;Sb與Ag呈強正相關,相關系數為0.71;Zn與Hg呈強正相關,相關系數為0.69;其它各元素相關性不明顯,通過對坑道的編錄,采樣,分析發現在某些坑道中,方鉛礦與黃銅礦含量有明顯增多,而Ag與Pb呈強正相關,與Cu呈正相關,化驗結果也表明在深部坑道中Ag含量有增多的趨勢。綜上所述,Pb,Cu可以作為指示元素,指導深部Ag對的綜合利用,說明Ag礦化沿斷裂帶向深部延伸。綜上所述,根據本礦床礦體的形態、產狀、礦物的共生組合、礦石結構、構造以及部分礦物的測溫資料和近礦圍巖蝕變特征,本礦床成因應屬:中低溫熱液斷裂充填型脈狀礦床。
(1)在老廠穹窿寒武系基底褶皺中呈北東向分布的張扭性斷裂帶往往是成礦的有利場所。
(2)破碎帶的成礦富集部位有下列幾種情況:①受成礦標高控制,泥盆系下統蓮花山組礫巖以下0m~300m范圍內是富礦分布的有利地段;②在含礦斷裂帶通過且其上仍覆蓋有泥盆系“頂蓋”的地段,其下常有富礦包;③礦體沿傾斜方向上、產狀急劇變化由陡變緩的部位。