广西武宣-大瑶山西缘铜铅锌矿区域成矿规律研究论文_程峰

广西武宣-大瑶山西缘铜铅锌矿区域成矿规律研究论文_程峰

广西壮族自治区地球物理勘察院

摘要:在综合分析前人成果和野外地质调查资料的基础上,通过对典型矿床的剖析研究,通过研究不同的矿床类型的宏观地质特征及微观地球化学、地球物理特征,矿化时空展布与大地构造环境演化的关系以及成矿物质来源等,总结了广西武宣-大瑶山西缘铜铅锌矿区域成矿规律及找矿标志等。通过成矿规律的总结,可为今后提供一定的找矿方向。

关键词:铜铅锌矿;物质来源;成矿规律;找矿标志;

1区域成矿要素

中低温岩浆热液型矿床受区域性近南北向永福-东乡断裂控制,区域构造线为近南北向。矿体产于次级断裂破碎带中,赋矿地层主要有下泥盆统上伦白云岩、官桥白云岩,次为二塘组及大乐组等。

围岩主要是碳酸盐岩,少量为粉砂岩、泥岩。成矿方式以充填为主,也有交代作用。矿体受背斜虚脱部位、硅/钙面、不整合面及岩性界面控制,形态呈脉状、透镜状等。

“MVT”型铅锌矿床受区域性北东向凭祥-大黎断裂控制,区域构造线为北东向。矿体产于白云岩和灰岩变换带的白云岩层中,受沉积后生断裂破碎带控制,赋矿地层主要有下泥盆统上伦白云岩、官桥白云岩,具明显的层控和岩控特征。围岩主要是碳酸盐岩,成矿方式以充填为主,也有交代作用。矿体受背斜虚脱部位、硅/钙面、白云岩化前锋带、礁灰岩、角砾岩带控制,形态主要呈似层状,次为透镜状及不规则脉状等。

2区域成矿规律

2.1时间分布规律

整装勘查区的铅锌铜多金属一重晶石矿的成矿作用具长期多旋回特征,总体来看,成矿时间上具有如下规律性:

(1)早泥盆世的二塘期、官桥期、大乐期及中泥盆世东岗岭期发生喷流热水沉积作用。据对该区的铅同位素年龄测定(罗永恩等,2009年),13个标本中有9个的矿石铅同位素模式年龄为327~378Ma,基本上处于早泥盆世晚期至晚泥盆世早期这一时段,基本与控矿地层时代一致,3个标本年龄为429~452Ma,为前泥盆纪的基底地层,1个铅同位素模式年龄为202Ma,相当于印支期,即矿源层形成于早泥盆世及之前的基底地层。

这期间盆地热卤水运移排泄造就了工作区少量的工业铅锌黄铁矿体。

(2 )工作区存在印支期、燕山期与构造运动和岩浆活动相关的热事件,有关沿断裂侵入的岩脉全岩K-Ar年龄测试数据分别为243.8Ma(相当于印支期)、134.2Ma(相当于燕山期),而目前关于后期热液矿床的模式年龄值大多集中在此区间,可见后期热液矿床主要形成于印支期和燕山期。

综上所述,大瑶山西侧地区自下泥盆系地层形成时就有铅锌黄铁矿等同生矿质的形成,随后至 下泥盆世官桥期时,就开始发生了盆地热卤水的成矿作用,自此进入区内铅锌的成矿期,随后自印支期至燕山期,伴随着构造运动和岩浆活动,已形成矿床(矿源层)大多遭受改造,并形成以铜、铅锌为主的脉状矿化。

区内中低温岩浆热液型铜铅锌矿床受近南北向永福~东乡断裂的控制,成矿地质体为燕山期的隐伏花岗岩体,矿床主要形成于燕山期。“MVT”型铅锌多金属矿床,矿床受北东向凭祥-大黎断裂带控制,该断裂主要活动时期为加里东中晚期,印支期及燕山期,综合分析认为“MVT”型铅锌多金属矿床的后生控矿断裂多为印支期,矿床形成时代以印支期为主。

2.2空间分布规律

主要分布在桂中盆地的东部、南部。

1、构造控矿规律。主要分布于隆起区(带)、与拗陷区(带)的过渡地带或深大断裂带及其附近。工作区处于大瑶山陆缘沉降带与桂中-桂东北凹陷之交接部位。三级构造单元属于湘桂被动陆缘(Pz2)。

2、成群、成带集中分布。某些构造区(带),往往形成成矿区带,两组或多组方向的构造区(带)交汇部位,是铜铅锌矿田或矿化集中区的有利构造部位。此成矿区带在空间上展布受广西区域构造所控制。如武宣-象州铜铅锌-重晶石成矿带。

3、不同级序构造单元控制其相应级序的成矿单元。如湘桂被动陆缘(三级构造单元)控制着桂中成矿区(三级成矿单元),桂中-桂东北坳陷(四级构造单元),控制了本勘查区武宣-象州矿田,次级构造及断裂(六级构造单元)控制矿床和矿脉(体)。

4、深断裂带控矿。龙胜-永福-东乡深(大)断裂与凭祥-大黎深(大)断裂控制本区武宣-象州成矿带。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆大瑶山凸起西侧北北东向和北东向边缘断裂是继承性长期活动断裂,特别北东向的凭祥~大黎及近南北向的永福~东乡两条区域性复合深大断裂对泥盆系沉积作用及后生改造和成矿具有控制作用。矿床一般分布于区域性断裂西侧近南北向次级断裂、北东向次级断裂及挤压带中,矿体就位于透水性弱的岩石盖覆下的白云岩层间破碎带或节理裂隙中。

5、方向性分布明显。总体上呈北东向、近南北向展布。

2.3岩相古地理环境分析

古地理环境的差异构成了不同的沉积环境,形成了不同的沉积相。在各沉积相中,由于物质来源和水动力条件的不同、物理化学条件及生物种类的不同,而形成不同的岩石类型。因此古地理条件(环境)—沉积相—岩岩组合构成相互关联的体系,各类沉积岩和成矿元素的沉积所形成的矿源层也都是这一体系的产物。岩相古地理对铅锌的预富集起着控制作用,为矿床的形成提供物质来源、储存场所和封闭条件。

本区地处桂中-桂东北坳陷带,在长期的沉降过程中沉积了上万米的沉积盖层,在垂向上表现为滨岸碎屑岩向碳酸盐岩过渡的局限台地相,其中碳酸盐台地相是成矿带最主要的控矿相带。凹陷盆地处于半封闭半还原环境,含有丰富的有机质、泥质及浮游型生物,通过有机质的吸附以及微生物的摄取、吸附作用,可将由陆地带入海水中或沿断裂上升的地下热水或地下喷气中的成矿物质,初步富集而形成矿源层。白云岩、礁灰岩等碳酸盐台地相控制着铅、锌、黄铁矿、铜及重晶石矿床的分布。

该区岩石地层单位为泥盆系下统上伦组至大乐组,岩石类型为白云岩、灰岩,岩石为中-细晶结构、块状构造、泥质灰岩-白云岩组合,蚀变特征为白云岩化。岩相古地理中古地理为开阔台地边缘、沉积相为生物礁滩相、沉积建造为碳酸盐(白云岩)建造,易于铜铅锌、黄铁矿及重晶石矿床的形成。

2.4成矿机制

中低温岩浆热液型铜铅锌矿床,成矿物质来源以隐伏花岗岩体为主要来源,部分来自地层;典型矿床妙皇铜铅锌矿床中发现了高温矿物-锡石,在矿床外围发现了黝锡石;1:50000磁测推测该区有隐伏花岗岩体。其成矿过程:岩浆含矿热卤水通过大断裂活动机制,沿着构造通道运移上升,沿途萃取各地层的成矿物质,形成富含Pb、Zn、Cu、Ba等物质含矿热液,经渗滤、充填、交代作用,在次级断裂膨胀、转折、交汇处沉积、富集形成原生铜铅锌矿体,有多次热液活动的易形成大型矿床。

“MVT”型铅锌多金属矿成矿物质来源以地层为主要来源,部分来自深源的热液作用。膏盐盆地提供卤水,深源构造提供热能,原有的含矿碳酸盐岩层提供主要金属成矿物质,通过深源构造活动形成成矿流体,流体呈中低温、酸性;经对探明的盘龙铅锌矿床矿物流体包裹体(均一温度)测试,铅锌矿床成矿温度为150.4~245.1℃。当流体到达特定的成矿结构面,如硅钙面、礁灰岩、角砾岩带及断裂带时,因温度、压力降低,交代碳酸盐岩使流体Ph值增加,特殊岩性层中还原硫的加入等因素,促使络合物分解,铅锌等成矿物质沉淀,形成矿床。

2.5找矿标志

根据区内已知矿床分布特征、同类型矿床成矿模式及找矿新方法新理论,其主要的找矿标志有:

1、区域地质找矿标志

(1)大地构造环境:以碳酸盐岩为容矿岩石的层控铅锌硫化物矿床形成的有利大地构造环境多为稳定的克拉通地台。

(2)区域基底构造、基底隆起和断裂:以碳酸盐岩为容矿岩石的层控铅锌硫化物矿床往往就位于大的区域断裂控制系统中,基底高地控制着沉积相、断裂作用等,矿体多集中产于与断层有关的膨胀带。

(3)岩相:以碳酸盐岩为容矿岩石的层控铅锌硫化物矿床一般产于巨大沉积盆地的边缘。

(4)成矿时代:以碳酸盐岩为容矿岩石的铅锌硫化物矿床多数形成于泥盆纪。

2、局部地质找矿标志

(1)地层岩性标志:下泥盆统上伦白云岩、二塘组、官桥组、大乐组,中泥盆统东岗岭组为主要赋矿层位,岩性为碳酸盐岩建造为主,其中上伦白云岩和官桥组白云岩是主要岩性标志。

(2)构造标志:区内铅锌矿体均受到永福~东乡、凭祥~大黎两条区域性复合大断裂所控制,其旁侧的次级构造往往是成矿的有利地段。

(3)围岩蚀变:重晶石化、白云石化、硅化均与矿化关系密切,故这些围岩蚀变特别是白云石中含金属硫化物的强重晶石化或硅化为显著的找矿标志。碳酸盐岩中有浸染状硫化物的出现可以作为各类矿体的近矿标志。

(4)古采矿遗迹标志: 新造~六峰山~盘龙一带民采铅锌铜矿历史久远,故有民采坑或民采坑道分布地段、特别是集中出现地段是找矿的重要标志。

(5)物化探异常标志:区内有 Pb、Zn、Cu、Ba等元素化探组合异常区或瞬变电磁异常、激电异常、地电提取元素异常和吸附相态汞异常等异常区,是寻找铜铅锌矿的重要靶区。

参考文献

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9 何小强等.2017年.广西大瑶山西侧铅锌矿成矿规律及成矿预测研究报告.

论文作者:程峰

论文发表刊物:《科学与技术》2019年第08期

论文发表时间:2019/9/10

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