李進有
(湖南省有色地質勘查局二四五隊,湖南 吉首 416007)
皮塔科附近區域鉛鋅礦體賦存于奧陶系下統南津關組生物碎屑灰巖、白云質灰巖中,可分為由北西向裂隙控制的陡傾斜脈狀礦床和由層間破碎帶控制的似層狀礦床(規模較?。﹥煞N。皮塔科鉛鋅礦為賦存于奧陶系下統南津關組陡傾斜的脈狀礦床,本文就其成礦地質背景、地質特征及控礦因素進行分析,為該區域進一步地質找礦提供理論依據及實踐經驗[1]。
(1)地層。區內出露地層有寒武系中上統婁山關群;奧陶系下統南津關組、分鄉組、紅花園組、大灣組;奧陶系中統寶塔組、臨湘組;奧陶系上統五峰組;志留系下統龍馬溪組及第四系。與鉛鋅礦成礦密切相關的容礦地層,主要為奧陶系下統南津關組,其底部為灰色厚層含云質灰巖見少量硅質結核和藻屑;中下部為灰色厚層含白云質灰巖夾中厚層紋層狀粉晶白云巖和疊層石灰巖,常見小型交錯層理,白云巖與灰巖的韻律結構;頂部為灰-深灰色中厚層狀泥晶-亮晶中細粒砂屑白云質(化)灰巖、生物碎屑灰巖。巖層中見多條似層狀、脈狀礦(化)體分布,鉛鋅礦化相對較強。地層產狀315°~350°∠11°~26°,厚度118m~150m。
(2)構造。礦區位于區域性桑植北東向復向斜之次級紅巖溪復背斜軸部及其北西翼,背斜主體軸向呈北東向展布。區內褶皺構造較發育,斷裂構造次之。紅巖溪北東向復背斜:區內僅出露區域性紅巖溪北東向復背斜的一部分。該背斜區域延伸長度近80km,寬度約8km~12km,總體軸向為40°,傾向北西,傾角10°~30°,礦區為其北西翼中段。背斜核部出露地層為寒武系中上統婁山關群的白云巖,北西翼由軸部向翼部依次出露奧陶系灰巖、志留系頁巖等,為一軸面向東南傾斜的斜歪背斜構造。在該背斜核部及北西翼平行發育有區域性紅巖溪北東向斷裂(F9)和一系列次級北西向橫斷層、小褶皺及撓曲構造。區內脈狀硅化體和鉛鋅礦(化)體,產于背斜軸部轉折或北西翼的北西向橫裂隙內,本為區鉛鋅礦主要控礦構造和容礦構造。
(3)圍巖蝕變。本區圍巖蝕變類型主要有硅化、方解石化、白云石化和黃鐵礦化等,其中以硅化為主。鉛鋅礦主要與中等強度的硅化、方解石化、白云石化關系密切。脈狀硅化帶的產狀形態,決定了鉛鋅礦體的產出狀態,硅化帶厚度一般大于礦體厚度??傮w上,含礦的硅化體的規模不大,且成礦熱液溫度低,圍巖硅化、方解石化、白云石化不強烈。鉛鋅礦(化)體富集地段,是在硅化之上,疊加不同程度的方解石化、白云石化與黃鐵礦化地段,這說明了熱液成礦的多期性[2]。
礦區礦(體)脈主要分布在背斜軸部轉折端及北西翼,總體為一單斜構造。皮塔科礦區共劃分了2個礦帶,主礦帶位于礦區中部,賦存于下奧陶統南津關組生物碎屑灰巖中,由V1~V5號5條礦脈組成,呈雁行排列;次礦帶位于礦區北東隅,賦存于下奧陶統分鄉組含生物碎屑灰巖中,由V6號礦脈組成。礦體產出的形態,嚴格受構造、地層巖性、硅化體產狀形態和規模控制,多逆(順)層分布在白云質灰巖、砂屑灰巖和生物碎屑巖巖層中,沿北西走向延伸長200m~1000m,沿傾向延伸推測大于50m,傾角60°~80°,平均70°;礦體厚度0.35m~4m,平均厚度1.83m?,F將主要礦脈簡述于后。
V1號礦脈控制長度150m,地表連續性較好。礦體總體走向135°,傾向北東,傾角61°~88°。礦體控制長度46m,沿傾向延深約50m,礦體厚度在0.4m~1.0m之間,平均為0.9m左右,Pb平均品位1.57%,Zn平均品位7.74%。V2號礦脈控制長度150m,地表連續性較好。礦體總體走向130°,傾向北東,傾角71°~82°。地表控制長度80m,礦體厚度在0.9m~1.6m之間,平均為1.37m,Pb平均品位1.57%,Zn平均品位7.35%。V3號礦脈控制長度約950m,地表礦化不連續,礦體總體走向135°,傾向北東,傾角72°~78°。礦體地表控制長度850m,沿傾向延深大于50m,礦體厚度0.5m~4.7m,平均為2.6m,Pb平均品位0.2%~10.85%,Zn平均品位1.03%~18.08%。V4號礦脈地表連續性較差。礦體總體走向160°,傾向北東,傾角67°~88°。礦體地表控制長度620m,沿傾向延深大于50m,礦體厚度0.6m~5.5m,平均為2.4m,Pb平均品位0.15%~1.75%,Zn平均品位1.03%~6.68%。V5號礦脈控制長度約450m,地表礦化連續性較差。礦體總體走向155°,傾向北東,傾角80°。Zn品位21.24%。V6號礦脈分布礦區的北東隅,因規模極小,沒有作具體的工程控制。
礦石的結構以自形、半自形結構、細脈狀結構、填隙結構等為主,其次為它形粒狀結構,地表及淺部氧化形成溶蝕結構。礦石的構造主要有稀疏浸染狀—浸染狀構造、條帶狀構造、塊狀構造、斑狀構造、星點狀構造及脈狀構造,地表及淺部氧化形成土狀結構,皮殼狀構造。區內礦石礦物成分取決于不同礦石類型。V1、V2號礦脈主要礦石礦物以方鉛礦為主,V3號礦脈以閃鋅礦為主。近地表氧化強烈,形成以紅鋅礦、水鋅礦、菱鋅礦、硅鋅礦、白鉛礦為主的氧化礦石。據礦區5個礦石樣品的化學多元素分析結果,礦石的主要有用組分為Pb、Zn,伴生組分有Ag、Cd,主要有害組分為SiO2,其次為少量的As、Cu,Mg、Al、Fe、As等含量甚微。
(1)地層控礦。本區鉛鋅礦分布與形成受地層控制明顯,鉛鋅礦主要富集于南津關組的上部(第四段)。奧陶系下統上部的大灣組泥灰巖、頁巖等,在鉛鋅礦的形成上起著對成礦熱液的遮擋作用,南津關組由脆性、弱脆性的灰巖、白云質灰巖、泥質灰巖組成,在地質構造作用下,易于破碎形成裂隙,而這些裂隙與大灣組巖石組成一個成礦圈閉構造,為成礦物質的沉淀提供場所。
(2)構造控礦。本區鉛鋅礦分布與形成嚴格受構造控制,礦點集中分布于背斜核部及壓性、壓扭性斷裂(F9)的旁側,而以受斷裂破壞的巖層陡傾斜的背斜核部及其傾伏部位最為發育。礦體主要受北西向的張性結構面控制,次級張性斷裂、節理裂隙及層間裂隙構成鉛鋅礦的容礦構造。
(3)熱液蝕變控礦。礦區發育的石英脈(硅化體),為鉛鋅礦物的主要載體,即鉛鋅礦(化)體均賦存于石英脈(硅化體)之中。石英脈(硅化體)具多期性,成礦與石英脈(硅化體)有關,反映在成礦過程中,熱液作用較普遍,鉛鋅礦富集地段,表現出熱液的多次疊加,說明了熱液成礦的多期性[3]。
(1)石英脈(硅化體)和石英細網脈帶:石英脈(硅化體)發育是本區的一大特征,其中北西向的石英(細、網)脈(硅化體)中一般都有鉛鋅礦化。是直接找礦標志。
(2)北西向斷裂群和次生暈化探異常:北西向斷裂群是本區最重要的控礦斷裂;與斷裂構造有關的高濃集度的Pb、Zn次生暈化探異常在本區往往能指示地表礦化的存在,具有很好的指導性。
(3)鐵帽:散落在溝谷中,呈暗褐色-棕褐色,由褐鐵礦、石英微細脈、風化的圍巖角礫等組成,具土狀構造、蜂窩狀構造,是鉛鋅礦石在地表、淺地表氧化后生成[4]。
(4)老硐以及古采場遺跡:整個礦區很多礦點都有前人采礦留下的老硐或采坑。是尋找礦點和富礦體的重要標志。
本區礦體賦存于南津關組生物碎屑灰巖、白云質灰巖中,屬閃鋅礦—方鉛礦—黃鐵礦—碳酸鹽組合,成礦和控礦條件較為有利,產出層位穩定。厚度變化中等,品位分布較均勻,主要受區域性北東向斷裂(F9)的次級北西向裂隙和層間破碎帶控制??煞譃槎竷A斜脈狀和緩傾斜似層狀礦體(規模較?。﹥煞N類型,礦體主要呈脈狀、層狀產于北西向裂隙破碎帶及其上下盤的次級層間擠壓破碎帶帶。陡脈狀礦體走向延長較大,常出現膨脹收縮、尖滅再現現象,產狀與裂隙面產狀一致,礦石品位變化大,總體具有一定規模。區內成礦構造是重要控制因素,多次構造活動導致成礦裂隙規模不斷擴大,形成良好的成礦空間,為礦液運移和沉淀提供通道和場所。賦礦圍巖主要為南津關組生物碎屑灰巖、白云質灰巖。礦區土壤(Pb、Zn)地球化學測量結果表明,礦區存在5個鉛金屬量濃集區,4個鋅金屬量濃集區,與地表發現的鉛鋅礦化點露頭基本吻合??傊?,區內具有較好的成礦條件和找礦潛力。雖然本次找礦效果不明顯,但通過進一步揭露和研究,特別是對控礦裂隙構造的產狀、形態及深部變化對成礦影響的研究,可望找到新的受NW向斷裂控制的礦體(帶)。