包從法,唐 忠,普志坤,馬 劼
(1.云南省國土資源規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院,云南 昆明 650216;2.云南省地質(zhì)調(diào)查院,云南 昆明 650051)
云南鹽津縣落茨壩鉛鋅礦位于川滇黔鉛鋅(銀)多金屬礦富集區(qū)內(nèi),礦區(qū)大地構(gòu)造位置揚(yáng)子板塊的西南邊緣,該區(qū)域以深斷裂為界,分別與三江褶皺系、義敦島弧帶、甘孜-理塘褶皺帶和龍門山造山帶相鄰[1],礦區(qū)夾持于南北向小江斷裂、北東向彌勒-師宗斷裂以及北北西向北紫方-埡都斷裂三條深大斷裂之間,構(gòu)造變形強(qiáng)烈,褶皺和斷裂發(fā)育。區(qū)內(nèi)地層出露比較完整,從元古宇昆陽群至第四系均有分布,以震旦系至二疊系為主,三疊系、侏羅系、白堊系、古近系、新近系及第四系分布較少。區(qū)內(nèi)巖漿巖主要為峨眉山組玄武巖。區(qū)域礦產(chǎn)資源豐富,主要有煤、鉛鋅、鐵等礦產(chǎn)。
落茨壩礦區(qū)為一倒轉(zhuǎn)背斜構(gòu)造(圖1),核部地層為古生界寒武系中、上統(tǒng)婁山關(guān)群(∈2-3l),兩側(cè)地層分別為奧陶系下統(tǒng)下巧家組 (O1q)、中統(tǒng)上巧家組(O2q)、中-上統(tǒng)大箐溝組(O2-3d)及志留系下統(tǒng)龍馬溪組(S1l)、第四系(Q4)?,F(xiàn)由老至新分述如下:
(1)寒武系中-上統(tǒng)婁山關(guān)群(∈2-3l):巖性主要為灰,淺灰色薄-厚層狀粉-細(xì)晶白云巖,夾灰色砂質(zhì)白云巖和泥質(zhì)白云巖,度>680m,與上覆地層呈平行不整合接觸。由下至上共分為三個(gè)巖性段。
婁山關(guān)群第一段(∈2-3l1):由深灰、灰色薄-中層狀白云巖,泥砂質(zhì)白云巖夾紫紅色、黃褐色泥巖、泥質(zhì)粉砂巖組成,局部含星點(diǎn)狀黃鐵礦。厚度>220m。
婁山關(guān)群第二段(∈2-3l2):為灰、淺灰色薄-中層細(xì)粒白云巖,夾深灰色薄層狀泥砂質(zhì)白云巖,前者風(fēng)化后呈瓦灰色,具流蝕孔,充填白云石,后者風(fēng)化后呈黃色。厚>230m,鉛鋅礦體呈脈狀、透鏡狀、似層狀主要產(chǎn)于該巖層的層間撓曲、層間破碎構(gòu)造中。
婁山關(guān)群第三段(∈2-3l3):由灰、淺灰色夾深灰色薄-厚層細(xì)粒狀白云巖,夾灰色泥砂質(zhì)、泥質(zhì)灰?guī)r及粉砂巖組成。厚>100m。
(2)奧陶系下統(tǒng)下巧家組(O1q):巖性主要為灰色、淺灰色中厚層狀石英粉-細(xì)砂巖,夾灰綠色薄層狀泥質(zhì)粉砂巖、粉砂質(zhì)泥巖。厚度100m~130m。與上覆地層呈整合接觸。
(3)奧陶系中統(tǒng)上巧家組(O2q):巖性主要為灰色、暗灰色薄-中層狀粉-細(xì)晶白云巖夾泥質(zhì)白云巖、粉砂質(zhì)泥巖。厚度130m~180m。與上覆地層呈整合接觸。
(4)奧陶系中-上統(tǒng)大箐溝組(O2-3d):巖性為灰、深灰色中厚層狀-塊狀細(xì)-粗晶白云巖。含較多白云石脈和白云石團(tuán)塊,局部夾灰色厚層狀砂質(zhì)白云巖。厚度220m~380m。
(5)志留系下統(tǒng)龍馬溪組(S1l):巖性為黑色碳質(zhì)頁巖夾粉砂巖,厚度>120m。
總體來看,落茨壩礦區(qū)處于倒轉(zhuǎn)背斜構(gòu)造(米灘子背斜)之中,核部地層為古生界寒武系中-上統(tǒng)婁山關(guān)群,兩側(cè)地層分別為奧陶系下統(tǒng)下巧家組、中統(tǒng)上巧家組、中-上統(tǒng)大箐溝組及志留系下統(tǒng)龍馬溪組。賦礦層位為寒武系中上統(tǒng)婁山關(guān)群組第二段(∈2-3l2)白云巖、泥砂質(zhì)白云巖之層間破碎帶中(圖1)。
礦區(qū)總體構(gòu)造格架為一單斜構(gòu)造,位于區(qū)域背斜米灘子倒轉(zhuǎn)背斜的中東段北翼,落茨壩逆斷層上、下盤。主要斷裂為壓性、壓扭性,延深大,多伴有羽狀斷裂及層間構(gòu)造(層間壓碎、撓曲)。逆斷層為平行多條、主逆斷層F2上、下盤均有礦,F(xiàn)3的上盤也有礦化,F(xiàn)4的上盤也有礦化異常(圖1)。
滇東北地區(qū)巖漿活動(dòng)主要圍繞揚(yáng)子板塊演化過程中的構(gòu)造-巖漿事件展開,為具有多個(gè)噴發(fā)旋回的峨眉山玄武巖及火山凝灰?guī)r系列。該巖漿活動(dòng)對(duì)區(qū)域內(nèi)金屬成礦作用提供了大量的金屬物質(zhì)來源及成礦有關(guān)的熱源驅(qū)動(dòng)力[2]。
礦區(qū)圍巖蝕變主要為白云石化、方解石化、硅化,少量褐鐵礦化、重晶石化、銅礦化等現(xiàn)象。其中,硅化分布普遍,在礦體附近圍巖中硅化作用更加發(fā)育,主要表現(xiàn)為石英重結(jié)晶后形成石英脈、硅化云石巖,與鉛鋅礦化有一定聯(lián)系。褐鐵礦化表現(xiàn)為在礦體及頂?shù)装鍘r石中,常見軟褐鐵礦、鐵白云石礦物含量明顯增加,與鉛鋅礦關(guān)系密切。
落茨壩鉛鋅礦床共圈定礦體五個(gè),分別是落茨壩礦段Ⅰ、Ⅱ號(hào)礦體,銀廠壩礦段Ⅰ、Ⅱ號(hào)礦體,斑竹林礦段Ⅰ號(hào)礦體。
2.1.1 落茨壩礦段
落茨壩礦段為礦權(quán)內(nèi)主要開采的礦體,分為Ⅰ號(hào)礦體和Ⅱ號(hào)礦體,礦體賦存在F1~F3間的中、寒武系上統(tǒng)類山關(guān)群第二段(∈2-3l2)之層間構(gòu)造破碎帶中。
(1)Ⅰ號(hào)礦體:分布于礦區(qū)北部,F(xiàn)2上盤,是礦區(qū)主要礦體(圖2),呈近EW向似層狀產(chǎn)出,據(jù)云南省有色地勘局317隊(duì)鉆孔控制資料,該礦體最大傾向延深大于100m。礦體傾向320°~10°,傾角25°~35°,礦化帶長約1100 m,已控礦體厚1.00m~5.11 m,平均2.76 m。礦體Pb平均品位4.23ω%,Zn平均品位 5.42ω%。
(2)Ⅱ號(hào)礦體:斷續(xù)分布于F2下盤、Ⅰ號(hào)礦體南部,礦化帶長約500m.傾向310°~10°,傾角25°~40°,傾向延深控制大于80 m,礦體厚1.00~7.00 m,平均厚3.35 m,礦體Pb平均品位3.27ω%,Zn平均品位 5.12ω%。
圖2 落茨壩鉛鋅礦區(qū)落茨壩礦段19號(hào)勘探線剖面圖
2.1.2 銀廠壩礦段
銀廠壩礦段礦體分布于F2北盤中、寒武系上統(tǒng)婁山關(guān)群第二段地層中,受F2斷裂之次級(jí)層間破碎(裂)構(gòu)造所控制。
(1)Ⅰ號(hào)礦體:賦存于破裂構(gòu)造中,礦化帶長約540m,礦體厚2.0m~3.30m。礦體傾向335°~155°,傾角40°~ 55°。傾向延深超過40m。礦體Pb平均品位0.43ω%,Zn 平均品位7.60ω%。
(2)Ⅱ號(hào)礦體:賦存于破裂帶中。礦化帶長約300m,礦體厚2.00 m。礦體傾向330°~150°,傾角44°~53°,長度和延深尚未完全控制。礦體Pb平均品位0.01ω%,Zn平均品位 6.33ω%,Pb+Zn 6.34%左右。
2.1.3 斑竹林礦段
Ⅰ號(hào)礦體:為進(jìn)行地表地質(zhì)踏勘中發(fā)現(xiàn)的鉛鋅礦體。礦體圍巖為中-寒武系上統(tǒng)婁山關(guān)群第二段地層白云巖之層間構(gòu)造破碎帶中,礦化帶長約1200 m,平均厚2.09 m。礦體產(chǎn)狀:傾向60°~240°,傾角45°~78°,經(jīng)YLT42、YTC32、YTC28取樣分析結(jié)果Pb品位0.17ω%~4.10ω%、Zn品位 4.04ω%~31.34ω%,延深尚不清楚。
2.2.1 礦石礦物
礦石礦物以閃鋅礦、方鉛礦為主,偶見輝銅礦、斑銅礦、銅藍(lán)。
閃鋅礦為礦石中主要金屬礦物,它形晶粒狀、不規(guī)則粒狀,粒度一般在0.001mm~0.2mm之間,它常充填于巖石的裂隙中,成集合體脈狀、不規(guī)則細(xì)脈狀產(chǎn)出,也有少量的或極少量的閃鋅礦在巖石裂隙處成浸染狀產(chǎn)出。閃鋅礦與方鉛礦皆產(chǎn)于巖石(礦石)的裂隙處和微細(xì)脈中,它們之間,僅為伴生關(guān)系,無先后形成的現(xiàn)象產(chǎn)出。它們有時(shí)共生在一起,有時(shí)又單獨(dú)產(chǎn)出,且后者多見。其含量在貧、富礦石中變化較大,在貧礦石中含量1%~2%,在富礦石中含量達(dá)5%~10%,甚致更多。
方鉛礦僅次于閃鋅礦的金屬礦物,它形粒狀、不規(guī)則粒狀,少數(shù)為半自形、自形晶狀,晶粒大小在0.01mm~0.5mm之間,但大多在0.1mm~0.3mm左右。它們大都成星點(diǎn)狀稀疏散布于脈石礦物粒間(分布極不均勻)或裂隙中,部分成0.1mm~0.7 mm大小的不規(guī)則顆粒散布于閃鋅礦粒狀集合體中,少數(shù)方鉛礦成0.01mm~0.05mm寬,長約0.1mm~0.9mm的微細(xì)條紋產(chǎn)于巖石的裂隙中。其含量在貧、富礦石中變化較大,在貧礦石中含1%~2%,在富礦石中可達(dá)5%,閃鋅礦與方鉛礦有時(shí)密切共生,有時(shí)單獨(dú)產(chǎn)出,有時(shí)見到閃鋅礦包裹方鉛礦,也見有方鉛礦包裹閃鋅礦的現(xiàn)象。
輝銅礦:偶見于閃鋅礦粒狀集合體中,晶粒大小在0.10mm左右。
斑銅礦、銅藍(lán):后者可能是前者的氧化物。斑銅礦常與鉛鋅礦伴生在一起,但含量很少。
2.2.2 脈石礦物
脈石礦物主要為黃鐵礦、白云石、方解石。少量石英、重晶石等。
白云石為它形粒狀、不規(guī)則粒狀產(chǎn)出,粒度較小,大多在0.01mm~0.05mm之間。
方解石為它形粒狀,由于受后期地質(zhì)作用,其大小不等,變化較大,大多以細(xì)脈狀穿插于巖石中。
重晶石常成不規(guī)則的集合體形態(tài)分布于方解石集合體中,有時(shí)成不規(guī)則斑點(diǎn)狀、團(tuán)塊狀,有時(shí)又成不規(guī)則脈狀。
石英不規(guī)則粒狀,次棱角狀少量渾圓狀、次渾圓狀產(chǎn)出,不均勻散布干巖石碎裂帶或其附近(包括巖石裂縫中)。
黃鐵礦為它形晶狀、不規(guī)則粒狀,晶粒十分細(xì)小,在0.001mm~0.02mm粒左右,大者可達(dá)0.15mm。其普遍分布于脈石礦物晶粒間或巖石裂隙中,或與閃鋅礦、方鉛礦密切伴生,或單獨(dú)產(chǎn)出,偶見被閃鋅礦包裹。
2.2.3 礦石結(jié)構(gòu)構(gòu)造
(1)礦石結(jié)構(gòu)以粒狀結(jié)構(gòu)為主,次有粒狀變晶結(jié)構(gòu)、交代殘余結(jié)構(gòu)、溶蝕、放射狀、環(huán)帶狀結(jié)構(gòu)等。
粒狀結(jié)構(gòu):主要金屬礦物呈自形、半自形、他形粒狀出現(xiàn)。
交代殘余結(jié)構(gòu):閃鋅礦交代白云石、黃鐵礦,石英交代白云石,常保留后者的骸晶。
放射狀結(jié)構(gòu):異極礦呈放射狀、環(huán)狀。
環(huán)帶狀結(jié)構(gòu):白云石晶粒外圍出現(xiàn)菱鋅礦環(huán)圈,菱鋅礦邊緣出現(xiàn)異極礦環(huán)帶。
溶蝕結(jié)構(gòu):閃鋅礦常被溶蝕呈他形粒狀、港灣狀、不規(guī)則狀。
(2)硫化礦礦石構(gòu)造以致密塊狀、斑塊狀、浸染狀為主,次有角礫狀、細(xì)脈狀、網(wǎng)脈狀。
致密塊狀構(gòu)造:由閃鋅礦、方鉛礦、黃鐵礦密集而均勻地分布組成塊狀礦石。
斑塊狀構(gòu)造:金屬硫化物(閃鋅礦、方鉛礦、黃鐵礦)呈大小不等的團(tuán)塊狀、粒狀集合本不均勻分布于礦石中。
浸染狀構(gòu)造:金屬硫化物沿脈石礦物粒間或裂隙呈星散狀分布。
細(xì)網(wǎng)脈狀構(gòu)造:方鉛礦、閃鋅礦、黃鐵礦及其氧化礦物充填于微細(xì)裂隙中。
角礫狀構(gòu)造:角礫狀方鉛礦、閃鋅礦被后期硅質(zhì)、白云質(zhì)及鈣質(zhì)膠結(jié)。
(3)氧化礦礦石構(gòu)造以砂土狀、皮殼狀、鐘乳狀、網(wǎng)格狀、蜂窩狀為主,少量致密塊狀、角礫狀;
砂土狀構(gòu)造:礦石風(fēng)化后呈疏松的砂粒狀、泥土狀。
網(wǎng)格狀、蜂窩狀構(gòu)造:由菱鋅礦、異極礦、褐鐵礦組成網(wǎng)格狀,蜂窩狀。
鐘乳狀、皮殼狀構(gòu)造:菱鋅礦、異極礦分布于褐鐵礦或脈石礦物邊緣,呈鐘乳狀、皮殼狀。
滇東北鉛鋅礦床的成因一直是爭議比較大,很多學(xué)者分別提出了不同的礦床成因模式:巖漿-熱液成因、沉積成因、古巖溶洞穴沉積成因、沉積-原地改造成因、沉積-改造成因、沉積-成巖期后熱液改造-疊加成因、貫入-萃取-控制成因、均一化成礦流體貫入成因、MVT型、SEDEX型及VMS型等[3]??偨Y(jié)前人觀點(diǎn),研究區(qū)礦床成因大體分為兩類:一類觀點(diǎn)試圖說明鉛鋅礦床與峨眉山玄武巖的噴發(fā)關(guān)系密切;另一類觀點(diǎn)則認(rèn)為礦床屬非巖漿沉積-改造(后成-疊加)成因。即使目前仍存在有關(guān)同生成因(SEDEX)的礦床成因觀點(diǎn),但總體看來,研究區(qū)的鉛鋅礦床可歸入為后成礦床這一點(diǎn)上幾乎達(dá)成了共識(shí),目前爭論的焦點(diǎn)主要集中在峨眉山玄武巖對(duì)鉛鋅礦的形成是否起到關(guān)鍵的控制作用上[1-3]。
根據(jù)上述前人研究資料及本次工作所獲的地質(zhì)成果,分析認(rèn)為落茨壩礦區(qū)的鉛鋅礦(化)體既有“層控”礦床的特征,也有后期改造特點(diǎn),屬層控中至低溫?zé)嵋盒偷某练e-改造礦床礦體,主要賦存于古生界寒武系中-上統(tǒng)婁山關(guān)群第二段(∈2-3l2)灰,淺灰色薄-厚層狀粉-細(xì)晶白云巖之層間構(gòu)造破碎帶中,礦體呈脈狀、透鏡狀、似層狀產(chǎn)出。容礦巖性以薄至中厚層砂質(zhì)、硅質(zhì)白云巖利于礦化。其表現(xiàn)為后期構(gòu)造-熱液活動(dòng)明顯,深部的熱液沿?cái)嗔哑扑閹仙\(yùn)移過程中攝取地層中的Pb、Zn、Ag等成礦元素,形成礦液,在有利空間(斷裂破碎帶、裂隙發(fā)育地段(帶)、層間滑動(dòng)面,特別是斷層與背斜傾伏端相交部位,與破碎帶巖石發(fā)生充填、交代作用,沉淀形成礦體,其礦床成因?yàn)闊猁u水淋慮-沉積-改造型鉛鋅礦床。
落茨壩鉛鋅礦床形成背景與整個(gè)滇東北,甚至川滇黔地區(qū)鉛鋅礦成礦系統(tǒng)有密切關(guān)系,是該成礦系統(tǒng)演化下具體成礦作用的產(chǎn)物。其成礦地質(zhì)特征及礦體產(chǎn)出狀態(tài)所表現(xiàn)出的礦床成因?yàn)闊猁u水淋慮-沉積-改造型鉛鋅礦床。