王 軍

(廣東省有色金屬地質(zhì)局,廣東 廣州 510080)

粵北凡口地區(qū)楊柳塘鉛鋅礦床研究進展

王 軍

(廣東省有色金屬地質(zhì)局,廣東 廣州 510080)

楊柳塘鉛鋅礦區(qū)處在粵北山字型構(gòu)造之脊柱——瑤山復背斜北段東側(cè),屬曲仁構(gòu)造盆地北緣西段之樂昌盆地,位于凡口—楊柳塘東西向成礦帶的西段。近年來依托整裝勘查相關(guān)的關(guān)鍵基礎(chǔ)地質(zhì)研究、典型礦床解剖和找礦預測,通過對楊柳塘礦床的成礦地質(zhì)體、成礦構(gòu)造與成礦結(jié)構(gòu)面以及成礦作用標志等方面開展研究,初步建立了楊柳塘礦區(qū)“三位一體”的成礦模型,并對本區(qū)的找礦前景作了預測。

整裝勘查;三位一體;找礦預測;楊柳塘

1 礦區(qū)地質(zhì)概況

楊柳塘鉛鋅礦區(qū)處在粵北山字型構(gòu)造之脊柱——瑤山復背斜北段東側(cè),屬曲仁構(gòu)造盆地北緣西段之樂昌盆地,位于凡口—楊柳塘東西向成礦帶的西段(圖1)。工作區(qū)內(nèi)出露泥盆系和石炭系地層,為一套以碳酸鹽巖為主的沉積建造,其中中—上泥盆統(tǒng)東崗嶺組、天子嶺組及下石炭統(tǒng)石磴子組是本區(qū)最主要的賦礦層位。本區(qū)位于白云嶂背斜傾沒端、北鄉(xiāng)向斜和廂廊向斜之間,屬西崗寨—西瓜地—紅珠沖S型構(gòu)造的北段部位。工作區(qū)內(nèi)未見大規(guī)模巖漿巖出露,僅局部分布有少量輝綠巖與輝綠玢巖巖脈,巖脈呈近南北向展布[1]。

2 成礦地質(zhì)體的確定

2.1 礦體的賦存層位

此外,下石炭統(tǒng)石磴子段、上泥盆統(tǒng)天子嶺下亞組和中泥盆統(tǒng)東崗嶺上亞組屬局限—半局限臺地相帶,而下石炭統(tǒng)孟公坳組屬潮汐礁灘微相,它們共同控制鉛鋅礦源層的形成。礦體產(chǎn)于下石炭統(tǒng)石磴子段、上泥盆統(tǒng)天子嶺下亞組和中泥盆統(tǒng)東崗嶺上亞組的礁后凹陷相沉積微相中,其特點是巖層以泥晶白云巖為主,含豐富的藻類化石。

2.2 礦石同位素測定證據(jù)

3 成礦構(gòu)造與成礦結(jié)構(gòu)面的研究

3.1 成礦構(gòu)造

區(qū)內(nèi)出露泥盆系和石炭系地層,為一套以碳酸鹽巖為主的沉積建造,其中中—上泥盆統(tǒng)東崗嶺組、天子嶺組及下石炭統(tǒng)石磴子組是本區(qū)最主要的賦礦層位。與成礦有關(guān)的主要構(gòu)造為白云嶂背斜末端、北鄉(xiāng)向斜和廂廊向斜,屬西崗寨—西瓜地—紅珠沖S型構(gòu)造的北段部位。

圖1 粵北凡口地區(qū)區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造綱要圖Fig.1 Regional geological map in Fankou area,Northern Guangdong Province1.構(gòu)造盆地;2.構(gòu)造隆起;3.巖漿巖侵入巖;4.區(qū)域斷裂構(gòu)造;5.鉛鋅礦床、銀鉛鋅礦床;6.鎢礦床;7.工作區(qū)范圍。

圖2 粵北楊柳塘礦區(qū)地質(zhì)圖Fig.2 Geological map of Yangliutang mining area in Northern Guangdong Province1.天子嶺組;2.東崗嶺組;3.實測或推測斷層;4.鉛鋅礦床;5.黃鐵礦床。

與成礦有關(guān)的斷裂構(gòu)造按其走向不同,區(qū)內(nèi)構(gòu)造可劃分為近東西向構(gòu)造、北西向和北北西向構(gòu)造、北東向構(gòu)造和近南北向構(gòu)造。其中近東西向構(gòu)造為成礦期構(gòu)造,北西向和北北西向構(gòu)造為成礦前構(gòu)造,而北東向構(gòu)造和近南北向構(gòu)造為成礦后構(gòu)造[3]。

3.2 成礦結(jié)構(gòu)面

4 成礦作用特征標志的研究

4.1 礦體宏觀地質(zhì)特征

礦區(qū)內(nèi)礦體數(shù)量眾多,主要有三大礦體群,形態(tài)受圍巖與構(gòu)造影響較大,現(xiàn)分述如下:

Ⅰ礦體群位于14-10線以東約150 m的范圍內(nèi),在F35斷裂帶兩側(cè)或其中,從1-1層至2-3層均有揭露,礦體形態(tài)有緩傾斜似層狀和陡傾斜似層狀兩種(圖3),但以前者為主。礦體總體產(chǎn)狀為走向EW-NWW向,傾向N,傾角緩傾斜為5°～35°,陡傾斜為65°～85°。

Ⅱ礦體群分布在26-10線范圍內(nèi)的F35與F33之間,是本區(qū)分布范圍最大且礦體數(shù)目最多的礦體群,從1-1層至2-4層均有揭露。已編號礦體計有70個,其中東西走向的45個,北西走向的13個,南北走向的8個,北東走向的4個,礦體群長約850 m,寬約400 m。Ⅱ礦體群有4組方向,礦體形態(tài)又均以似層狀為主,呈順層產(chǎn)出(圖3)。

圖3 楊柳塘鉛鋅礦區(qū)117勘探線礦體剖面圖Fig.3 117 exploration line orebody profile map of Yangliutang lead-zinc mining area1.黃鐵鉛鋅礦體;2.實測或推測斷層;3.鉆孔。

Ⅷ礦體呈陡傾斜囊狀,被控制在有明顯斷面的兩條NW向斷層中,其形態(tài)、產(chǎn)狀變化受NW向斷層控制(圖3),礦體傾向210°～215°,傾角50°～85°,向SW方向側(cè)伏,側(cè)伏角66°～71°,各中段所揭露礦體沿走向延長50～140 m,沿傾向延伸>60 m,厚度變化在2～10 m之間[4]。

4.2 礦石礦物特征

4.2.1 礦石礦物組成及結(jié)構(gòu)構(gòu)造

礦石物質(zhì)成分簡單,主要金屬礦物有黃鐵礦、閃鋅礦、方鉛礦,其次偶見少量黃銅礦、磁黃鐵礦,脈石礦物主要為方解石、白云石。其中主要金屬礦物特征如下。

黃鐵礦:黃鐵礦在黃鐵礦石、黃鐵鉛鋅礦石和黃鐵閃鋅礦石中都可見,分別占礦石的80%、35%、40%左右。黃鐵礦集合體在三種礦石中主要呈變膠狀,在鏡下的常見形式為他形—半自形粒狀、自形—半自形粒狀以及五角十二面體黃鐵[5]。一般為塊狀構(gòu)造、似膠狀構(gòu)造,常見的結(jié)構(gòu)有他形晶粒結(jié)構(gòu)、草莓狀結(jié)構(gòu)、壓碎結(jié)構(gòu)等。

閃鋅礦:閃鋅礦在黃鐵鉛鋅礦石和黃鐵閃鋅礦石中可見,分別占礦石的25%、30%。閃鋅礦多為中細粒狀他形晶集合體,內(nèi)部普遍含有黃鐵礦殘留體,具定向排列的乳滴狀和葉片狀黃銅礦出溶物和葉片狀磁黃鐵礦出溶物。

方鉛礦:方鉛礦含量較少,主要在黃鐵鉛鋅礦石中可見,占礦石的5%左右。主要為細粒他形晶集合體,亦有少量呈較粗粒度的半自形—他形晶集合體。主要嵌布于黃鐵礦粒間或裂隙的不規(guī)則粒狀方鉛礦中,以及閃鋅礦顆粒間或內(nèi)部的不規(guī)則粒狀方鉛礦中。

黃銅礦:分布量少,主要呈乳滴狀和葉片狀分布于閃鋅礦內(nèi)部。

磁黃鐵礦:分布量少,主要呈葉片狀分布于閃鋅礦內(nèi)部。

4.2.2 礦石類型及礦物生成順序

(1) 礦石類型及礦物共生組合。礦石類型按礦石中主要有用組分的組合特征,可劃分為黃鐵礦石、黃鐵鉛鋅礦石和黃鐵閃鋅礦石三種類型。按礦石結(jié)構(gòu)構(gòu)造可分為致密塊狀礦石、團塊狀礦石、浸染狀礦石、條帶狀礦石及角礫狀礦石等。

區(qū)內(nèi)主要金屬硫化物在礦化分布、礦石組構(gòu)、礦物形態(tài)及共生組合等方面的差異可劃分為多個世代。依據(jù)鉛鋅礦床各種礦物形成的先后關(guān)系,發(fā)現(xiàn)典型的礦物共生組合有:①第一世代黃鐵礦孤立組合;②第二世代黃鐵礦—黑褐色閃鋅礦—黃銅礦—磁黃鐵礦組合;③第二世代黃褐色閃鋅礦—磁黃鐵礦—黃銅礦—第一世代方鉛礦組合;④第三世代淺棕色閃鋅礦—第二世代方鉛礦—方解石組合;⑤第三世代黃鐵礦—第三世代閃鋅礦—第三世代方鉛礦—方解石組合。

(2) 成礦階段及礦物生成順序。不考慮表生氧化作用的參與,依據(jù)楊柳塘鉛鋅礦床的礦物共生組合和世代劃分,以及礦石結(jié)構(gòu)構(gòu)造的異同性,認為楊柳塘鉛鋅成礦全過程先后可分為沉積期和熱液改造期,以及沉積期成礦階段、黃鐵礦成礦階段、多金屬硫化物成礦階段、碳酸鹽礦物成礦階段。沉積期成礦階段以及黃鐵礦成礦階段對應(yīng)形成了主要的黃鐵礦礦石,多金屬硫化物成礦階段是鉛鋅礦成礦的主要階段,對應(yīng)的礦物生成順序表見表1。

4.2.3 礦物蝕變特征

區(qū)內(nèi)由于巖漿巖很不發(fā)育,所以圍巖蝕變較弱。見有方解石化、黃鐵礦化、大理巖化、白云巖化、絹云母化、綠泥石化和硅化等。其中以方解石化、大理巖化、黃鐵礦化為主,次之為白云巖化、絹云母化和綠泥石化,硅化僅在少量斷層的兩側(cè)有所發(fā)現(xiàn)。其中以老斜井的F202和F203斷層硅化最為強烈,在斷層及其兩側(cè)可見二氧化硅交代灰?guī)r中的方解石脈充填斷裂中。硅化與礦化的關(guān)系不密切。此外,在灰?guī)r中偶見重晶石化。與成礦活動密切相關(guān)的蝕變主要特征如下。

表1 楊柳塘鉛鋅礦床礦物生成順序表Table 1 Mineral production sequence table of Yangliutang lead-zinc deposit

方解石化:在石磴子段含礦層中的礦體上、下盤和尖滅再現(xiàn)部位,及其近礦圍巖最為強烈。方解石呈脈狀、細脈狀和團塊狀產(chǎn)出。方解石脈在圍巖中往往與礦體斜交和近于垂直,但在礦體內(nèi)和礦體尖滅再現(xiàn)部位的方解石不僅更為強烈,而且方解石脈多與層面一致延展。故強烈的方解石化是本區(qū)找礦和追索礦體的重要標志。

大理巖化:它與礦化的關(guān)系十分密切,在坑道中經(jīng)常發(fā)現(xiàn)在礦體的頂、底板有一層0.3～0.5 m厚的大理巖或大理巖化灰?guī)r,在礦體的尖滅部位,往往為礦化大理巖或大理巖化灰?guī)r所代替。然后逐步過渡到大理巖或大理巖化灰?guī)r。為此,大理巖化也是本礦區(qū)的找礦標志之一。

黃鐵礦化:浸染狀的黃鐵礦化在本區(qū)較為普遍,特別在礦體的尖滅部位尤為強烈。區(qū)內(nèi)的幾個含礦層中都很常見,其中在含泥炭質(zhì)的巖層中黃鐵礦化更為強烈。黃鐵礦多數(shù)呈星點狀、團塊狀與細脈浸染狀產(chǎn)出。

4.3 成礦元素地球化學特征

4.3.1 稀土元素特征

綜合前人資料,將楊柳塘礦區(qū)的黃鐵礦礦石、黃鐵鉛鋅礦礦石、基性脈巖樣品進行稀土元素測試,其中黃鐵礦礦石的稀土元素總量(ΣREE)為9.71×10-6,LREE/HREE值為10.99×10-6,鉛鋅黃鐵礦石的ΣREE值為1.81×10-6～4.85×10-6,LREE/HREE值為11.95×10-6～16.74×10-6,由此可見黃鐵礦礦石的稀土元素總量高于鉛鋅黃鐵礦礦石;黃鐵礦礦石中的δEu呈負異常,鉛鋅黃鐵礦礦石的δEu呈正異常;兩類礦石中的δCe都呈負異常,且值相近[6]。

根據(jù)楊柳塘礦區(qū)的礦石稀土元素球粒隕石標準化模式曲線顯示:礦石均為輕稀土富集、重稀土虧損的右傾型。其中黃鐵礦礦石明顯比鉛鋅黃鐵礦礦石的右傾程度高。條紋狀鉛鋅黃鐵礦礦石也較塊狀鉛鋅黃鐵礦礦石與塊狀閃鋅黃鐵礦礦石的右傾程度高,與黃鐵礦礦石相近。這說明了鉛鋅成礦的多源性。

4.3.2 同位素特征

(1) 硫同位素。楊柳塘礦床的δ34S值變化范圍介于2.70‰～11.37‰之間,平均值為5.43‰,大部分樣品的δ34S值接近零值。這與凡口礦區(qū)(δ34S‰=+17.1)相比,礦區(qū)的硫值明顯偏小,這說明深部巖漿是礦石的主要硫源,而有個別的δ34S值較大,說明部分硫源來自海水硫酸鹽。閃鋅黃鐵礦石與黃鐵礦礦石的δ34S值相近,這說明鉛鋅礦和黃鐵礦可能具有相同的硫源。

(2) 鉛同位素。楊柳塘礦區(qū)的鉛鋅硫化物礦石的鉛同位素組成較集中。其中206Pb/204Pb比值范圍在18.092～18.462之間,均值為18.286;207Pb/204Pb比值范圍在15.616～15.776之間,均值為15.688;208Pb/204Pb比值范圍在38.465～39.231之間,均值為38.839,其中有兩個樣品>39,表明有多源鉛參與成礦。

將這些礦石的鉛同位素組成平均值分別投影于207Pb/204Pb-206Pb/204Pb增長曲線圖和Δγ-Δβ成因分類圖解,在207Pb/204Pb-206Pb/204Pb增長曲線圖上投影點均位于上地殼鉛區(qū)域附近;在208Pb/204Pb-206Pb/204Pb增長曲線圖上,樣品數(shù)值投影點集中分布于造山帶和下地殼之間,表明鉛來源較為復雜,并且造山構(gòu)造活動對鉛同位素的混合作用產(chǎn)生了影響。在Δγ-Δβ成因分類圖上,礦石鉛都位于上地殼源鉛區(qū)域,故推斷成礦物質(zhì)鉛主要來自上地殼[7-10]。

5 楊柳塘礦區(qū)找礦預測

楊柳塘礦區(qū)位于韶關(guān)樂昌市北鄉(xiāng)鎮(zhèn)、長來鎮(zhèn)、廊田鎮(zhèn)等鄉(xiāng)鎮(zhèn)境內(nèi),區(qū)域上處于曲仁盆地北緣西段的樂昌盆地、樂昌—仁化東西向成礦帶的西段,成礦地質(zhì)條件優(yōu)越,石磴子組、天子嶺組及棋梓橋組發(fā)育,為區(qū)內(nèi)鉛鋅礦主要賦礦層位。北西向斷裂構(gòu)造、東西向斷裂構(gòu)造發(fā)育,為區(qū)內(nèi)主要控礦構(gòu)造。主要圍巖蝕變有方解石化、黃鐵礦化、白云石化、大理巖化、絹云母化、綠泥石化和硅化等。鉛鋅礦呈似層狀、透鏡狀產(chǎn)于下石炭統(tǒng)、中上泥盆統(tǒng)的泥晶—泥炭質(zhì)結(jié)晶生物碎屑灰?guī)r中。該礦區(qū)尚有很多地區(qū)未開展專項礦產(chǎn)地質(zhì)勘查工作,如F302南北兩側(cè)均為控制,建議在楊柳塘礦區(qū)石磴子組、天子嶺組近圍開展CSAMT測量,圈定異常體,再通過鉆探工程揭露驗證。本區(qū)主攻礦床類型為低溫熱液交代型鉛鋅銀礦床。

此外近年來依托該地區(qū)凡口國家級整裝勘查區(qū)平臺,積極引進社會資金,與大型國有企業(yè)開展找礦合作,取得了一系列找礦成果,更進一步豐富了“三位一體”地質(zhì)找礦模型,為后期地質(zhì)勘查提供了理論支持。通過近年來的整裝勘查工作,固體礦產(chǎn)勘查和開發(fā)產(chǎn)生了較好的社會效益和經(jīng)濟效益。

[1] 廣東凡口鉛鋅銀多金屬礦整裝勘查區(qū)專題填圖與技術(shù)應(yīng)用示范報告[R].廣州:廣東省有色金屬地質(zhì)局,2017.

[2] 韓英,王京彬,祝新友,等.廣東凡口鉛鋅礦床賦礦地層穩(wěn)定同位素研究[J].礦床地質(zhì),2014(1):190-200.

[3] 劉德利,劉繼順,郭軍,等.廣東凡口鉛鋅礦床控礦構(gòu)造型式[J].礦床地質(zhì),2006(2):183-190.

[4] 黃偉興.廣東省清新縣辣菜水鋅礦床特征及成因分析[J].礦床地質(zhì),2010(s1):197-198.

[5] 張術(shù)根,丁存根,李明高,等.凡口鉛鋅礦區(qū)閃鋅礦的成因礦物學特征研究[J].巖石礦物學雜志,2009(4):364-374.

[6] 陳學明,鄧軍,沈崇輝,等.凡口超大型鉛鋅礦床成礦流體的物理特征和地球化學特征[J].地球科學,2000(4):438-442.

[7] 姚翠霞.曲仁盆地北緣凡口式MVT鉛鋅礦床關(guān)鍵成礦控制系統(tǒng)[D].長沙:中南大學,2014.

[8] 李波,顧曉春,韓潤生,等.云南巧家松梁鉛鋅礦床賦礦圍巖地球化學[J].礦物學報,2011(s1):206-208.

[9] 葉會壽,毛景文,李永峰,等.豫西南泥湖礦田鉬鎢及鉛鋅銀礦床地質(zhì)特征及其成礦機理探討[J].現(xiàn)代地質(zhì),2006(1):165-174.

[10] 張曉,尹國慶,李輝,等.內(nèi)蒙古毛西嘎達坂銀鉛鋅礦地質(zhì)特征及成因探討[J].礦產(chǎn)與地質(zhì),2015(4):499-503.

(責任編輯：于繼紅)

Research Progress of Yangliutang Lead-Zinc Deposit in Fankou Area,Northern Guangdong Province

WANG Jun

(GeologyBureauforNonferrousMetalsofGuangdongProvince,Guangzhou,Guangdong510080)

Yangliutang lead-zinc deposit is located in the western section of the east-west metallogenic belt of Fankou-Yangliutang area,the north east side of the Yaoshan anticlinorium,the spine of mountain-shaped structure of Northern Guangdong Province,which belongs to Lechang basin in the western north rim of Quren tectonic basin.In recent years,relying on key basic geological research,typical deposit dissection and prospecting prediction of Prospecting & Exploration,this paper has carried on the research on the metallogenic geological body,ore-forming structure and metallogenic structure surface and mineralization mark of Yangliutang deposit.The metallogenic model of “Trinity” in Yangliutang mining area was established,and the prospecting prospect of this area was predicted.

Yangliutang; complete exploration; trinity; prospecting prediction

P618.42; P618.43

A

1671-1211(2017)05-0546-05

2017-04-10;改回日期2017-04-18

王軍(1985-),男,工程師,碩士,地質(zhì)學專業(yè),從事礦產(chǎn)勘查和基礎(chǔ)研究工作。E-mail:582515224@qq.com

數(shù)字出版網(wǎng)址:http://www.cnki.net/kcms/detail/42.1736.P.20170825.0854.002.html數(shù)字出版日期2017-08-25 08:54

10.16536/j.cnki.issn.1671-1211.2017.05.007