張富鐵

(廣東省有色地質(zhì)勘查院，廣東 廣州 510080)

0 引言

粵北地區(qū)作為南嶺有色金屬成礦帶的重要組成部分，從20世紀(jì)60年代開始陸續(xù)發(fā)現(xiàn)了一系列大中型鎢錫、鉛鋅礦等。鎢錫礦有瑤嶺、石人嶂、梅子窩、棉土窩、據(jù)板坑、紅嶺、和尚田、八寶山等[1-5]，鉛鋅礦有凡口、楊柳塘、一六鉛鋅礦等[6-12]。前人對區(qū)域鉛鋅礦的研究主要集中在凡口超大型鉛鋅礦，對其他礦區(qū)研究甚少。八寶鉛鋅多金屬礦作為近年來在八寶山石英脈型黑鎢礦周圍新發(fā)現(xiàn)的鉛鋅多金屬礦[13]，其發(fā)現(xiàn)對于指導(dǎo)區(qū)域找礦具有重要意義。本文通過對八寶礦區(qū)鉛鋅礦成礦特征分析，并與區(qū)域上典型的鉛鋅礦床進行特征對比，提出了該礦床的成礦控制因素和初步成礦模式，期待能為該區(qū)域?qū)ふ毅U鋅礦床提供思路。

1 區(qū)域地質(zhì)背景

八寶鉛鋅多金屬礦位于南嶺成礦帶中段大東山—貴東W-Sn-Mo-REE成礦帶內(nèi)的大布W-Sn-Bi-Pb-Zn礦集區(qū)。大地構(gòu)造位置上處于EW向大東山—貴東與佛岡巖漿巖帶之間，大東南巖體南緣，NE向信宜—樂昌深大斷裂東側(cè)，EW向大灣—蕉嶺深大斷裂北側(cè)，成礦條件優(yōu)越(圖1)。區(qū)域出露地層以晚古生界為主，局部出露新生界及中生界。區(qū)域出露巖體為大東山花崗巖體[14]。區(qū)域已知礦床(點)眾多，以鎢錫鉍和硫鉛鋅為主，規(guī)模相對較小，主要有英德市八寶山鎢礦、英德市錦潭硫鐵礦、乳源縣許家山錫礦、乳源縣黃家山錫礦、乳源縣謝家山錫礦、英德市長崗嶺鉛鋅礦、英德市長崗嶺鉍礦等[15]。

2 礦區(qū)地質(zhì)特征

2.1 地層

礦區(qū)出露的地層以晚古生界為主，主要為一套陸源碎屑沉積巖及濱海、淺海相碳酸鹽巖。由老至新依次有老虎頭組(D1-2l)、東崗嶺組(D2d)、天子嶺組(D3t)、帽子峰組(D3m)、長垑組(D3C1chl)、石磴子組(C1sh)(圖2)。其中東崗嶺組(D2d)為礦區(qū)主要賦礦層位，該組大體可以分為兩段，上段為灰色中—厚層、薄層狀細(xì)晶灰?guī)r和角礫灰?guī)r，下段為灰色中—厚層狀、薄層狀細(xì)晶灰?guī)r和鈣質(zhì)砂巖互層。

圖1 粵北地區(qū)巖漿巖、斷裂構(gòu)造分布圖 [16]Fig.1 Distribution map of the magmatic rock and fault structure in North Guangdong [16]

1巖體 2斷裂 3地質(zhì)界線 4省界 5大型鉛鋅礦床 6中型鉛鋅礦床

2.2 構(gòu)造

礦區(qū)整體為一單斜構(gòu)造，區(qū)域上屬牛婆洞倒轉(zhuǎn)向斜的一翼。斷裂構(gòu)造主要為由粵北山字形構(gòu)造派生出的一系列NW、NE向斷裂，如NW向斷裂有F1，NE向斷裂有F2、F3(圖2)。從斷裂兩側(cè)成礦特征來看，這些斷裂可能為成礦前構(gòu)造，切穿了賦礦地層，間接控制了礦體的產(chǎn)出位置。

2.3 巖漿巖

圖2 八寶礦區(qū)地質(zhì)簡圖Fig.2 The Geological sketch map of Babao mining area1—第四系 2—石蹬子組 3—長垑組上段 4—長垑組下段 5—帽子峰組 6—天子嶺組 7—東崗嶺上段 8—東崗嶺下段 9—老虎頭組 10—燕山三期花崗巖 11—矽卡巖 12—輝長巖脈 13—煌斑巖脈 14—地質(zhì)界線 15—實測/推測斷裂及編號 16—勘探線及編號

3 礦體地質(zhì)特征

3.1 礦體特征

通過前期勘查工作，礦區(qū)共發(fā)現(xiàn)礦體18個，按其主要有用成分可分為鉛鋅銀礦體、硫鐵礦體和白鎢礦體，均相伴產(chǎn)出，主要賦存于東崗嶺組中，似層狀產(chǎn)出，與巖層產(chǎn)狀基本一致，主礦體為V1鉛鋅礦體，其特征如下：

礦體長為366 m，平均寬為158 m，最寬為208 m，最窄為60 m。礦體走向為SEE向(約110°)，似層狀，總體向SSW緩傾斜，傾角約為25°，礦體平均厚度為6.58 m。礦體中：w(Pb)為0.30%～12.75%，平均2.05%；w(Zn)為0.5%～22.71%，平均5.24%；w(Ag)為20×10-6～1443.00×10-6，平均190.30×10-6；w(Cu)為0.06%～1.08%，平均0.19%；w(S)為4%～31.20%，平均8.62%。礦體側(cè)伏現(xiàn)象明顯，由NWW向SEE側(cè)伏，側(cè)伏角約為45°。

3.2 礦石特征

3.2.1 礦石類型

按有用礦物含量來分，礦區(qū)常見的礦石類型有鉛鋅黃鐵礦石、鉛鋅礦石、黃鐵礦石，以鉛鋅黃鐵礦石為主，鉛鋅礦石次之。

3.2.2 礦石礦物組成

礦石礦物成分較復(fù)雜，金屬礦物以閃鋅礦、方鉛礦、黃鐵礦為主，磁黃鐵礦、黃銅礦次之，同時含有少量斜方輝鉛鉍礦、赤鐵礦和白鈦石等；脈石礦物主要為云母、石英和螢石，次為少量方解石、綠泥石、綠簾石、蛭石等，部分礦石中可見到少量石榴石、透輝石。

3.2.3 礦石結(jié)構(gòu)

主要包括自形晶—半自形—他形粒狀結(jié)構(gòu)、交代殘余島嶼狀結(jié)構(gòu)、殘余港灣狀結(jié)構(gòu)、固溶體分離結(jié)構(gòu)、包裹結(jié)構(gòu)等：

1)自形晶結(jié)構(gòu)：據(jù)鏡下觀察，黃鐵礦為多呈自形粒狀結(jié)構(gòu)(圖3a)，呈浸染狀分布于螢石、方解石、石英和云母中。

2)半自形—他形晶結(jié)構(gòu)：方鉛礦、閃鋅礦、黃鐵礦、黃銅礦中均較為常見(圖3b)，呈浸染狀分布于螢石、方解石、石英和云母中。

3)交代—殘余島嶼狀—港灣狀結(jié)構(gòu)：黃鐵礦被方鉛礦、閃鋅礦交代，形成殘余島嶼狀結(jié)構(gòu)、溶蝕港灣狀結(jié)構(gòu)(圖3c)；方鉛礦交代閃鋅礦，形成殘余港灣狀、殘余島嶼狀結(jié)構(gòu)。

4)固溶體分離結(jié)構(gòu)：閃鋅礦中普遍分布有葉片狀固溶體分離結(jié)構(gòu)的黃銅礦(圖3d)，黃銅礦多沿閃鋅礦的雙晶結(jié)合面、解理方向分布。

5)包裹結(jié)構(gòu)：據(jù)鏡下觀察，脈石礦物多交代、包裹礦石礦物，推斷礦石礦物形成較早，脈石礦物形成較晚(圖3e)。巖石中，石英主要呈半自形板條狀，包含有白云母、綠泥石和金屬礦物黃鐵礦、閃鋅礦，同時可見閃鋅礦包裹黃鐵礦(圖3f)。

圖3 八寶礦區(qū)代表性礦石鏡下照片F(xiàn)ig.3 Microphotograph of the representative ore type in Babao deposit(a)自形黃鐵礦分布于方解石和石英中 (b)半自形黃鐵礦、閃鋅礦分布于螢石、方解石、石英和云母中 (c)交代-殘余島嶼狀-港灣狀結(jié)構(gòu) (d)閃鋅礦晶體中包含了大量黃銅礦固熔體 (e)脈石礦物包裹金屬礦物 (f)閃鋅礦包裹黃鐵礦

3.2.4 礦石構(gòu)造

主要有條帶浸染狀構(gòu)造、塊狀構(gòu)造、網(wǎng)脈狀構(gòu)造(圖4)，以條帶浸染狀構(gòu)造為主。

1) 塊狀構(gòu)造：在鉛鋅銀礦體(V1)局部可見，見于該礦體厚大部位的中部，主要為閃鋅礦和黃鐵礦(圖4a)。

2) 網(wǎng)脈狀構(gòu)造：在礦體厚大部位頂?shù)装鍑鷰r中局部可見到發(fā)育有含硫化物石英(或螢石)脈，脈壁清晰，形成不規(guī)則網(wǎng)脈狀，金屬礦物結(jié)晶顆粒較粗，局部填充不完全，形成晶洞(圖4b)，顯示成礦與后期熱液作用關(guān)系密切。

3) 條帶浸染狀構(gòu)造：閃鋅礦、黃鐵礦呈條帶狀，在含礦條帶內(nèi)呈浸染狀分布于脈石礦物間(圖4c)，是主要礦石構(gòu)造。

圖4 八寶礦區(qū)代表性礦石照片F(xiàn)ig.4 Photograph of the representative ore type in Babao deposit(a) 閃鋅礦、黃鐵礦、方鉛礦構(gòu)成塊狀鉛鋅銀礦石 (b) 熱液螢石、石英、硫化物礦物分布在灰?guī)r裂隙中形成網(wǎng)脈狀鉛鋅銀礦石 (c)閃鋅礦、黃鐵礦、方鉛礦呈條帶狀，構(gòu)成條帶浸染狀鉛鋅銀礦石

3.3 圍巖蝕變

礦區(qū)圍巖蝕變強烈，種類較多，有大理巖化、矽卡巖化、角巖化、硅化、綠泥石化、黃鐵礦化、螢石化、方解石化等。其中東崗嶺組下段鈣質(zhì)砂巖與薄層灰?guī)r互層礦化蝕變尤為強烈，常見矽卡巖化、角巖化、硅化、黃鐵礦化等，矽卡巖化、硅化、黃鐵礦化是形成鉛鋅礦體的重要標(biāo)志。下部老虎頭組砂巖以硅化蝕變?yōu)橹鳌?/p>

4 礦床特征對比

本次選取粵北地區(qū)典型的鉛鋅礦：凡口鉛鋅礦、一六鉛鋅礦進行礦床特征對比，各礦區(qū)礦體特征見表1和圖5。

與凡口鉛鋅礦、一六鉛鋅礦相比，八寶鉛鋅礦在礦石礦物組合、礦石結(jié)構(gòu)構(gòu)造與它們基本一致。但是與凡口鉛鋅礦相比，八寶鉛鋅礦在圍巖蝕變、共伴生礦產(chǎn)、礦床類型、控礦構(gòu)造、深部隱伏巖體的出露等特征上與其明顯不同，八寶鉛鋅礦屬于矽卡巖型鉛鋅礦，主要受花崗巖體和東崗嶺組控制，礦床圍巖蝕變以矽卡巖化、硅化、黃鐵礦化為主，共伴生礦種有銀、鎢等；而凡口鉛鋅礦屬于多因復(fù)成礦床[10]，主要受NNE向構(gòu)造和巖性層控制，圍巖蝕變以菱鐵礦化、方解石化、硅化、黃鐵礦化為主，共伴生礦主要為銀。八寶鉛鋅礦成礦類型、控礦構(gòu)造及產(chǎn)出位置上更類似于一六鉛鋅礦，但是兩者賦礦圍巖不同，根據(jù)一六礦區(qū)勘查資料[12]，該礦區(qū)賦礦圍巖為天子嶺組直接與巖體接觸，東崗嶺組因巖體侵位而缺失。

表1 粵北典型鉛鋅礦礦床特征對比Table 1 Comparision of the typical Pb-Zn deposits in North Guangdong

圖5 粵北地區(qū)典型鉛鋅礦床剖面示意圖Fig.5 The sketch profiles of typical Pb-Zn deposits in North Guangdong1—第四系 2—天子嶺組上段 3—天子嶺組中段 4—天子嶺組下段 5—東崗嶺組上段 6—東崗嶺組下段 7—老虎頭組 8—實測斷裂及編號 9—推測斷裂及編號 10—燕山三期黑云母花崗巖 11—中細(xì)粒黑云母花崗巖 12—細(xì)粒白云母花崗巖 13—地質(zhì)界線 14—鉛鋅銀礦體 15—硫鐵礦體 16—坑道 17—鉆孔及編號

5 控礦因素分析

5.1 地層控礦因素

礦區(qū)內(nèi)已發(fā)現(xiàn)礦體均在中泥盆統(tǒng)東崗嶺組(D2d)中似層狀產(chǎn)出，產(chǎn)狀與地層一致，隨地層形態(tài)的變化而變化。該段巖性主要為灰色中—厚層狀、薄層狀細(xì)晶灰?guī)r和鈣質(zhì)砂巖，下部為老虎頭組砂巖，礦體主要產(chǎn)在巖性界面上(即硅/鈣面)。巖性界面既是巖性差異面和物理化學(xué)界面，又是構(gòu)造薄弱帶，在構(gòu)造活動過程中往往易產(chǎn)生滑脫，為含礦熱液運移和沉淀成礦提供空間[17]。

5.2 構(gòu)造控礦因素

礦區(qū)揭露的F1、F2均為成礦前斷裂，其中F1為后期硅質(zhì)和方解石脈膠結(jié)，無明顯金屬礦化；F2為后期硅質(zhì)充填膠結(jié)，僅有黃鐵礦化。從剖面圖上可以看出，斷裂錯動阻斷了含礦熱液運移方向，在斷裂靠近巖體一側(cè)形成厚大礦體，另一側(cè)基本不含礦(圖5)。因此本區(qū)斷裂構(gòu)造在一定程度上控制了礦體的產(chǎn)出位置。

5.3 巖漿巖控礦因素

鉆探資料揭示隱伏巖體為燕山三期中—細(xì)粒花崗巖，該隱伏巖體與成礦關(guān)系密切。從已有成果來看，礦體離巖體越近厚度越大，離巖體越遠(yuǎn)厚度變?。坏貙又械奈◣r化強弱亦與巖體的距離呈反比。一方面，隱伏巖體可能為礦區(qū)提供成礦物質(zhì)來源，巖體中富含W、Mo、Bi、Pb、Zn、Ag等多種成礦金屬元素，為成礦的重要物質(zhì)來源[13]；另一方面，巖漿侵位對周圍地層起到破壞作用，可以導(dǎo)致局部地層產(chǎn)生裂隙或發(fā)生滑脫等，為期后巖漿熱液運移和沉淀成礦提供有利條件。同時巖體與地層接觸帶也為巖漿期后熱液活動提供了有利條件。

6 礦床成因和成礦模式

通過對八寶鉛鋅多金屬礦床地質(zhì)特征分析研究，確定其成礦類型屬于巖漿期后熱液活動有關(guān)的矽卡巖型鉛鋅多金屬礦床?；◢弾r體、地層和斷裂構(gòu)造聯(lián)合控制了含礦熱液運移和沉淀成礦，其中巖體侵位與東崗嶺組起重要作用。其大致成礦過程：燕山期中—酸性巖漿活動侵位上覆地層，巖漿期后形成的含礦氣水熱液在接觸帶或沿地層薄弱面與東崗嶺組鈣質(zhì)砂巖、薄層灰?guī)r地層發(fā)生滲濾和擴散交代作用，發(fā)生矽卡巖化，而后隨著溫壓條件變化到石英硫化物階段形成鉛鋅礦化。主要成礦過程和模式見圖6。

圖6 八寶鉛鋅銀多金屬礦床成礦模式圖Fig.6 Metallogenic model map for Babao Pb-Zn-Ag polymetallic deposit1—帽子峰組 2—天子嶺組 3—東崗嶺組 4—老虎頭組 5—花崗巖 6—泥灰?guī)r 7—含泥質(zhì)灰?guī)r 8—灰?guī)r 9—泥質(zhì)粉砂巖 10—砂巖 11—鉛鋅銀礦體 12—地質(zhì)界線 13—斷層 14—礦液運移方向

7 結(jié)論

通過對八寶鉛鋅多金屬礦的成礦特征對比分析和控礦因素探討，主要得出以下認(rèn)識：

1)八寶鉛鋅多金屬礦成礦類型屬于矽卡巖型，主要受巖體和東崗嶺組下段控制，隱伏巖體與東崗嶺組接觸帶及其附近東崗嶺組是尋找該類型鉛鋅礦的有利位置。

2)八寶鉛鋅多金屬礦的找礦突破對于指導(dǎo)區(qū)域找礦具有重要意義，同時本次找礦實踐也表明石英脈型鎢礦周圍尋找矽卡巖型鉛鋅礦床仍可能有較大突破。