安徽省东至县兆吉口铅锌矿成矿控制条件分析

2019-07-30 版权声明 举报文章

【摘 要】安徽省东至县兆吉口铅锌矿是在皖南老地层中新发现的铅锌矿床,兆吉口铅锌矿赋存于东至断裂与兆吉口倒转背斜的交汇部位,以铅锌矿为主,伴生金、银、铜。本文对兆吉口铅锌矿特征以及控矿因素做了分析与研究。

【关键词】铅锌矿;东至断裂;兆吉口倒转背斜;戴村岩体;控制条件

兆吉口铅锌矿位于安徽省东至县城西南方向18公里处,安徽省核工业勘查技术总院于2006年至2011年6年时间,于2011年6月提交铅锌矿石量409.13万吨,铅+锌金属量合计20.16万吨(该资源量经评审备案)。目前该区仍在进行深部钻探工作,初步估算铅+锌资源量达30多万吨,矿床规模有望扩大。

1、区域地质背景

1.1地层

矿区出露地层由老到新有:中元古代蓟县系溪口岩群环沙组(Pt2h)、新元古代青白口系历口群葛公镇组(Qbg)、新生代第四系下蜀组(QPx)。

蓟县系环沙组可分上、下两段,矿区内出露该组下段地层。岩性为浅绿色中薄层变细粒岩屑砂岩、变粉砂岩、千枚状板岩,中部夹紫红、紫灰色条带状千枚状板岩杂色层,水平层理、平行层理发育,根据该层岩性将该层分为三个小层。与上伏葛公镇组下段(Qbg1)呈不整合接触,与葛公镇组上段(Qbg2)呈断层接触。葛公镇组按其岩性可划分为上下两段。下段分布于矿区的西南部,岩性为灰色中厚层―厚层变复成分砾岩、变中细粒岩屑砂岩、变粉砂岩,变粉砂质泥岩,底部见砾岩层;上部为灰、灰黑色变细粒岩屑砂岩、变细粒岩屑长石砂岩,变粉砂岩夹薄层粉砂质泥岩。上段分布于矿区的东部,岩性为灰,深灰、灰黑色中薄层―中厚层变粉砂岩、变粉砂质泥岩、变泥岩组成韵律产出,水平层理、平行层理、波状层理发育。(图1)

1.2构造

区内先后经历了四堡运动、晋宁运动、加里东运动、印支运动、燕山运动、喜山运动,特别是印支运动在区内表现强烈,使得区内各时代地层均发生了不同程度的褶皱,形成了一系列褶皱、断裂构造。其中褶皱构造以北东东向展布为主,断裂构造主要有北北东向,北东向和近东西向,规模较大的有东至断裂、龙门尖断裂和许村断裂。

1.2.1 东至断裂构造

矿区内断裂构造十分发育,主要为区域性东至断裂及其派生的次级构造,东至断裂左行平移扭动过程中形成一组大致等间距近南北向张性裂隙构造和一组近东西向压扭性构造。按走向可分为北北东向(10°-30°)、近东西向(70°-110°)、近南北向(350°-10°)、北西向(290°-350°)四组,其中北北东向、近东西向、近南北三组最为发育。东至断裂显示多期次活动特征,以燕山期活动最为强烈,喜山期仍有活动。早期显示左行平移并兼有压扭性质,中期显示张扭性质,晚期表现为强烈的压 扭性,并具明显的控矿、容矿特征。近南北向次级断裂呈羽状分布于东至断裂的西侧,为东至断裂派生的主要次级构造,也是区内主要的容矿构造(图2、3)。

1.2.2 褶皱构造

矿区褶皱构造主要为兆吉口倒转背斜及其同期由于地层的局部揉皱形成的次级小向斜。兆吉口倒转背斜轴向近东西,北西翼为倒转翼,地层产状185~220°∠ 40°-75°,南东翼地层产状180~220°∠60°-80°,轴面劈理和褶皱两翼次级小褶曲较发育。兆吉口向斜为兆吉口倒转背斜受力过程中局部形成的小型褶曲构造,发育于背斜核部的北端,轴向北西西,矿体主要赋存于褶皱构造核部附近。

1.3岩浆岩

区内及其附近出露的侵入岩主要有戴村岩体和小规模的中酸性脉岩。

戴村岩体是区内出露的唯一岩浆岩体,位于矿区北部的戴村,沿戴村向斜核部侵入,呈近东西向长条状展布,面积约1.5Km2。戴村岩体属燕山中期侵入产物;岩性为浅灰色花岗闪长斑岩。依据磁异常特征,推测戴村岩体深部为一面积较大的隐伏岩体(图4),戴村岩体及铅锌矿发育的脉体为矿床的形成提供热源。

2、矿床地质特征

根据目前提交的资料,本矿床处在兆吉口倒转背斜的核部与东至断裂次级构造交汇部位。矿体赋存在中元古界蓟县系溪口岩群环沙组(Pt2h)粉砂岩、泥岩的断裂构造中。

矿区目前工程控制圈定矿(化)体53个,矿体以小型为主,厚度、品位变化较大,矿体以脉状为主,矿体产状较陡45-70°。 矿床以铅锌矿为主,共(伴)生Au、Ag、Cu图4东至县兆吉口铅锌矿地区T平面等值线图等多金属矿床。

矿石的自然类型主要有角砾状石英方铅矿闪锌矿矿石、块状方铅矿闪锌矿矿石、网脉状方铅矿闪锌矿矿石等。

3、矿石特征

矿石主要以脉状充填为特征,呈现出细脉状或网脉状(图3.1)和大脉状或团块状(图3.2)、充填~胶结等构造特征,少量浸染状或块状构造。矿石结构主要为细脉状、浸染状不等粒粒状结构和充填填隙结构等。

矿石矿物组成较简单,矿石的矿石矿物主要为方铅矿、闪锌矿其次为黄铁矿、少量黄铜矿、钛铁矿等共生。此外局部块状闪锌矿中有少量辉钼矿。脉石矿物主要为石英,其次为长石、方解石、白云石、水云母、绢云母、绿泥石、重晶石、褐帘石、泥质等。

闪锌矿、方铅矿:两者往往紧密共生状,粗粒~细粒状,自形、它形或不规则粒状。矿脉中心部位矿物颗粒晶形较好,颗粒度较大,靠近脉壁部位,则晶形变差,粒径变小,与脉石矿物石英或方解石表现出镶嵌特点。脉体中心部位主要呈现出两者集合脉状,边缘部位则往往细脉或填隙状产于脉石矿物石英和方解石之间。依据矿物间分布特点,初步判断脉石矿物结晶沉淀要略早于金属矿物,说明成矿流体充填后,脉石矿物石英和方解石率先沉淀,同时沉淀部分少量的金属矿物;大规模的金属矿物沉淀发生于大量的石英和方解石析出晚期。

脉石矿物呈现的碎裂状现象,证明铅锌矿成矿作用之后,矿区尚遭受了一定程度的构造改造或破坏作用。

矿石的主要有用组分为铅、锌,含量一般在0.5%~2%之间,铅含量最高为27.5%,锌含量最高为30.235%,主要矿体的品位变化系数多在100%~150%之间。全矿床铅平均品位为1.83%,品位变化系数为171%;锌平均品位3.828%,品位变化系数为163%。主要伴生有用组分为金、银、铜。金含量多在0.05~1g/t之间,最高为3.39g/t,矿床平均0.22g/t,主要矿体的品位变化系数多在100%~200%之间;银含量多在1~10g/t之间,最高为205.74g/t,主要矿体的品位变化系数多在100%~200%之间;铜含量一般在0.05%~1%之间,最高为5.65%,主要矿体的品位变化系数多在100%~250%之间。

共生的金矿化体中,Au最高品位3.39g/t,最低品位1.04g/t,平均品位1.71g/t。

4、赋矿围岩与围岩蚀变

兆吉口铅锌矿矿体均产于构成兆吉口倒转背斜核部的蓟县系环沙组下段。赋矿围岩岩性主要为浅灰绿色、灰色薄层状泥岩、粉砂岩、细砂岩,普遍遭受区域弱变质作用(绿片岩相)。

构成兆吉口铅锌矿体的近矿围岩与远离矿体的正常蓟县系环沙组岩石比较,前者岩石多呈现为碎裂状或角砾状,或糜棱岩化。其中裂隙多呈脉状,网脉状,裂隙内多为石英,或石英+方解石矿物组合充填,可见由围岩角砾+石英+方解石矿物组成的充填脉体(图4.1),其中构成脉体的角砾长轴表现出一定的定向性,角砾状和脉状构造特征表明,近矿围岩在成矿作用过程受到了较大的外力作用,发生了一定程度的脆性破碎,而且这种导致脆性破裂的外力与流体作用有关。

兆吉口铅锌矿主要以充填成矿作用方式为主,成矿流体导致的围岩蚀变主要表现为在近矿体附近由于流体渗入导致的蚀变作用,蚀变带宽度通常较窄。典型的热液蚀变主要包括:硅化、碳酸盐化、绢云母化、黄铁矿化、绿泥石化和粘土化等,其中以硅化和碳酸盐化最为发育。

硅化和碳酸盐化具有多阶段性发育特征。东至断裂带附近粘土化现象强烈,也可见粘土化产物呈构造团块形式存在,远离东至断裂带粘土化则迅速变弱,粘土化主要是构造动力作用的产物,主要与东至断裂带的挤压作用有关。

5、成矿控制条件

根据上述矿床地质特征,矿石的结构构造等,本矿床成矿控制条件主要有以下几个方面:

5.1地层(围岩)与成矿的关系

兆吉口铅锌矿赋矿围岩为蓟县系环沙组下段,矿区Pb、Zn、 Cu、Au、Ag、Hg、As、Sb和Cd等元素既是矿石中富集元素也是围岩中富集元素;Ga、Sr、Ba、Ge、Tl和Th等元素既是矿石中亏损元素,也是环沙组围岩中亏损元素。说明它们之间存在的继承关系,围岩是矿床成矿物质的重要来源之一。

5.2褶皱构造控制条件

兆吉口铅锌矿赋存于兆吉口倒转背斜及其的次级小向斜附近,褶皱过程中形成的层间滑脱(图5.1)、劈理构造为矿液的运移与富集提供空间。

5.3断裂构造控制条件

5.1 层间裂隙中充填铅锌矿脉

构造控矿主要体现在:①区域构造为矿床形成的有利地质背景;②构造动力是成矿流体运移的重要驱动力, 同时构造活动中释放的能量为成矿作用提供能源;③断裂构造为成矿流体的主要通道, 也是矿床(体)赋存的主要场所;④构造活动的多期次、多阶段是热液矿床成矿的多期、多阶段的重要原因;⑤构造既控制了矿源层的形成,同时又对矿源层起改造作用, 使成矿物质活化、迁移、富集形成成矿流体。

由于目前发现的绝大多数矿体均分布在东至断裂带及其附近的次级断裂中,而且近东至断裂矿体数量多赋矿深度浅,远离东至断裂矿体数量少而深,说明矿化与构造的关系十分密切。

动力变质作用易使岩石破碎而产生大量裂隙,为热液流体的运移创造了良好的通道,矿液沿着裂隙构造充填交代。

5.4岩体的控制作用

区内出露的岩浆岩体主要有戴村花岗闪长斑岩体以及一些中酸性岩脉等。据兆吉口铅锌矿S、C同位素测定,该矿的物质来源可能与深部岩浆活动有关,说明铅锌矿的形成可能受戴村岩体影响或者与矿区深部隐伏岩体有关,由于钻探过程中在铅锌矿体附近发现一些隐伏中酸性岩脉,同时矿区地表物探资料也显示,矿区存在深部磁异常,兆吉口铅锌矿成矿流体热源和部分成矿物质很可能正是来源于该隐伏岩体。

参考文献

[1]《安徽省东至县杨老尖―龙门尖地区多金属矿预查报告》安徽省核工业勘查技术总院

[2]《安徽省东至县兆吉口铅锌矿普查地质报告》安徽省核工业勘查技术总院

[3]《安徽东至县杨老尖-龙门尖铅锌矿床成矿规律研究》东华理工大学

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