1、1铅锌矿床地质特征分析及找矿模式摘 要: 随着现代经济建设的快速持续发展，中国矿山的逐年开采，矿源在不定程度上面临着资源危机，在原有找矿的地方发现新的矿产也成为地质工作者探索的方向。本文通过对云南会泽铅锌矿矿区的特征和规律分析，总结出进行成矿预测的主要找矿标志及“重点解剖 点面结合 综合评价 工程验证”的找矿模式, 提出了矿区重点找矿靶区, 部分已被验证工程证实。 关键词: 矿床地质特征; 找矿方法模式; 分散元素分布; 中图分类号：F407.1 文献标识码：A 文章编号： 1 矿区地质概况 会泽铅锌矿区(见图 1)位于扬子准地台西南缘的滇东北拗陷盆地中,处于小江深断裂带和昭通- 曲靖隐伏深断
2、裂带间 NE 构造带、SN 构造带及NW 构造带的构造复合部位,是我国著名的铅锌锗产地之一。矿区地层由前震旦系组成基底,其上的上震旦统、古生界组成盖层,构成“两层式结构” 。盖层主要发育中、上泥盆统、石炭系、二叠系。摆佐组是矿区最主要的赋矿地层, 主要由灰白色、肉红色、米黄色粗晶白云岩和致密块状浅灰色灰岩及硅质灰岩组成; 具有代表性的断裂有矿山厂、麒麟厂、银厂坡断裂, 与成矿密切相关。矿床位于小江深断裂带派生的北东构造带上, 为成矿提供了有利的构造地质背景。岩浆活动主要为海西期峨嵋山玄武岩。 2图 1 会泽铅锌矿床地质简图 2 矿区地层特征及构造特征 2.1 矿区地层特征 矿区内保留有一整套完
3、整的碳酸岩沉积建造，出露地层主要有震旦系上统灯影组，下寒武统筇竹寺组，泥盆系的海口组和宰格组；石炭系地层从老到新有大塘组、摆佐组、威宁组和马坪组一整套完整的地层；还有下二叠统梁山组、栖霞一茅口组及上二叠统峨嵋山玄武岩，各地层之间均呈整合接触或假整合接触关系。另外，在矿区沿山坡和沟谷还分布有第四系地层的冲积、洪积砂粒粘土层。其中下石炭统摆佐组(C1b) 是该区主要的赋矿层位， 厚约 60 m最厚可达 2765 m。岩性为灰白色一红褐色中至粗晶白云岩中间偶夹有灰岩或硅质灰岩薄层，两者呈渐变过渡关系，蚀变特征明显。与上覆地层威宁组白云质灰岩和下伏地层大塘组灰岩呈整合接触关系，其次为上泥盆统宰格组第三
4、段(D3z-3)为该区的次要含矿地层厚约 4O60 m，岩性为灰白色中厚层状中粗晶白岩夹硅质岩。 该矿区内唯独出露的岩浆岩为二叠系上统的峨嵋山玄武岩，普遍分布于矿区的西北部。 根据地表及井下现场观察到的断裂构造之间的错切关系，按照断裂构造发育的先后顺序，大区内主要有 NW、近 EW、NE 和近 SN 向 4 组断裂带。 32.2 矿区构造特征 矿区位于金牛厂一矿山厂背斜东冀， 为一走向 NE 的倾伏褶皱倾向 SE倾角 3O7O，绝大多数铅锌矿床赋存在背斜的轴部附近和其两翼中。 该矿区构造主要以 NE 向断裂，由矿山厂、麒麟厂和银厂坡三条主干断裂带，为矿区的一级构造。矿区内的矿体形态、分布特征直
5、接受其控制，三者均为成矿后期断裂且都是逆断层，在矿区内呈 NE 向展布。其中矿山厂和麒麟厂断裂在 NE 端相交于贵州牛栏江，在 SW 端于会泽板栗树处相会，两者合二为一。3 条主干断裂带均具有多期活动和成矿流体活动的特点。 此外，在 3 条主干断裂带的旁侧，还发育有多组呈雁行排列的左行NE 向顺层断裂和破碎带，其中以下石炭统摆佐组地层中的层间破碎或层间断裂带为主，是该区主要的容矿构造和最终贮矿场。这是由于主干断裂上下盘错动、拖拽作用，导致旁侧次级褶皱、拖拽褶皱、地层挠曲的形成，在其褶皱地层内形成拓空与剥离空间，特别是在上下盘为泥岩、页岩而中间为相对较软弱的碳酸岩地层中，更容易形成拓空、剥离和破
6、碎空间，是铅锌矿床形成的最佳容矿场所。 3 银与分散元素的分布规律 3. 1 铅锌元素与微量元素的关系 根据矿石化学成分和微量元素分析结果,将其成分进行相关分析。从图 2A 的元素相关图可以看出, 在矿石中, Pb、Zn 与Cu、Cd、Ag、Sb、Mo、Ge、T l、Hg 为正相关关系, 呈现同步增长的特4征, 而与 Fe、As、Ga 呈现负相关。这种关系与断裂构造地球化学的矿化元素组合一致。 3. 2 Pb 与 Zn、Ag、Cu、Ge、In 相关关系 Pb 与 Zn、Ag、Cu、Ge 呈现较明显的正相关关系, 与 In 的关系不明显( 图 2B) , 这是 Pb 与 Zn、Ag、Cu 等元素
7、具有相似的地球化学性质的缘故。方铅矿中银含量(表 3)在矿石矿物中最高, 应是 Ag 的主要载体。3. 3 Zn 与 Cd、Ge、In、Tl 相关关系 Zn 与 Ge、Cd 呈现明显的正相关关系, 与 In、Tl 关系不明显(图 2C),闪锌矿中 Ge、Cd 含量(表 1)在矿石矿物中最高,并含一定量的 In,反映了闪锌矿是矿石中 Ge、Cd 的主要载体,是 In 部分载体。 图 2 会泽铅锌矿床矿石中元素相关关系 表 1 会泽铅锌矿床矿石矿物中微量元素含量(10-6) 测试单位: 中国科学院地球化学研究所矿床地球化学开放实验室, 由漆亮高高级工程师用 ICP-MS 测试。 3. 4 Fe 与
8、 As 相关关系 Fe 与 As 呈现较明显的正相关关系(图 2D),黄铁矿中 As 较高,反映了黄铁矿是 As 的主要载体。综上所述,可以推断方铅矿是银的主要载体;闪锌矿是 Ge、Cd 的主要载体;黄铁矿是 As 的主要载体,而 Tl 与 Ga 含量在5矿石矿物中分布较均匀。 4 找矿预测 4. 1 找矿预测准则 通过大量野外和室内工作分析, 归纳主要找矿预测准则: (1) 地表矿体(点)及有利岩性特征:地表的铅锌矿体(点)、铅锌矿化特征及强黄铁矿化(后期氧化为褐铁矿)是成矿预测的最直接标志;摆佐组中上段粗晶白云岩及其与硅化灰岩分界的过渡带,是成矿预测的基本条件。(2) 矿化元素组合异常及其
9、特征:结合构造地球化学异常区及其组合特征,推测隐伏矿的矿化类型和矿化强度,进行隐伏矿预测。 图 3 会泽铅锌矿床矿石矿物中 Ag、分散元素变化 (3) 围岩蚀变异常区的存在及其强度特征:矿区近矿围岩蚀变明显,以白云岩化、硅化、黄铁矿化及方解石化为主,特别是方解石化和黄铁矿化。 (4) 控制矿化原生晕和围岩蚀变异常的断裂性质、控矿构造型式等特征:由于受 NE 构造带控制的 NE 向压扭性层间断裂带是矿体赋存的有利部位,矿体在剖面上明显受“阶梯状”构造控制;在平面上受等间距“多字型”构造控制。麒麟厂断裂为主要导矿构造;NW 向张扭性断裂主要为配矿构造;次级 NE 向压扭性断裂为主要的容矿构造。 结
10、合成矿地质条件,找矿预测准则可概括为七方面:有利地层层位;6铅锌矿化及强黄铁矿化;有利岩性条件;近矿热液蚀变;“阶梯状”构造及“多字型”控矿构造;构造地球化学异常;地球化学元素组合标志。 4. 2 矿床找矿模式 根据预测准则,建立矿床地质方法矿田构造预测方法构造地球化学方法的找矿方法模式和“重点解剖点面结合综合评价工程验证”的找矿模式: 重点解剖-在区域及矿区成矿背景研究的基础上,在成矿理论的指导下,对找矿靶区进行矿床地质、构造地球化学重点研究,进行矿床重点靶区预测。 点面结合-结合矿区成矿地质条件,分析重点找矿靶区的特殊性及其与矿区成矿作用的相似性。 综合评价-对定性、定量信息进行系统的综合
11、评价,提出工程验证的具体靶位和找矿的优选地段。 工程验证-首先对最有望地段进行工程验证,获得可靠的找矿信息和找矿成果,并与综合评价结果对照,及时总结经验,深化认识,进一步指导找矿,以取得找矿的新突破。 理论研究和找矿实践证明,隐伏矿预测准则及其预测方法模式对会泽麒麟厂深部及外围隐伏矿定位预测具有重要的指导意义。 4. 3 找矿预测靶区 根据断裂构造地球化学研究成果、预测准则及矿床预测方法模式,提7出重点找矿靶区:麒麟厂矿床深部 SW 段: 根据构造控矿规律、岩性条件和 1 571、1 631、1 751 中段构造地球化学矿化异常区的飘移等特征及矿床成因分析,结合会泽铅锌矿长期勘探实践总结的规律
12、,认为主矿体在深部向 SW 侧伏,主矿体向 SW 向延深大大超过延长,深部应有找矿前景,有隐伏矿体存在;矿山厂矿床深部:找矿前景乐观,特别是 1# 矿体深部有进一步找矿的良好前景;大水井矿床深部及外围:根据应力分布的韵律性所反映的构造等间距性和地表矿化、有利岩性及构造地球化学异常等特征,预测在下石炭统摆佐组中上部粗晶白云岩的有利部位有隐伏矿体赋存;朱家丫口地区:该地区有利构造部位有一定规模的矿体赋存。 4. 4 找矿预测效果 通过会泽铅锌矿的工程验证,在 1571 中段 SW 段深部有隐伏矿体赋存,发现 8 号隐伏矿体。经钻探揭露,矿体立体形态呈扁柱状, 从上到下呈阶梯状向南西侧伏。矿体分为上
13、下两层,1391m 标高以下复合向深部延伸,矿体收缩膨胀现象明 显,厚度变化较大,平均见矿厚度 16.79m,矿石平均品位 30%左右,铅锌金属储量近 100 万吨。这一成果证明了会泽铅锌矿长期勘探实践总结的成矿规律与构造地球化学找矿方法相融合对本区的隐伏矿预测有重要的指导作用。 5 矿床成因 51 成矿物质来源 根据该区域和矿区内各时代地层岩石中微量元素丰度值与全球同类岩石丰度比较，区域内各时代地层中铅锌含量高于全球同类岩石 26 倍，8而矿区内各时代地层岩石中微量元素丰度值又高出滇东北相应地层岩石成矿元素的含量。说明矿区内当时处于浅海相沉积环境，受地下深部热卤水的影响，热卤水所途经地层都受
14、到不同程度的矿化。各地层在后期的岩浆活动和构造运动中均有提供成矿物质来源的可能。 52 成矿温度 在不同的矿石矿物中，矿物包裹体平均温度变化范围在 150 370之间，主要集中在 190 230 ；矿石中方铅矿、闪锌矿、黄铁矿中的包裹体爆裂温度在 180 370之间，说明会泽铅锌矿床属于中一低温矿床。 53 成矿时代 会泽铅锌矿床的成矿时代，至今尚无定论。西南冶金地质 317 队曾根据铅同位素测试出矿山厂的 Doe 年龄大致为 17O327 亿年，这与石炭世年龄大致相当。这说明成矿与沉积作用关系密切而后期岩浆和燕山期构造活动只是对含矿层进行改造加富作用而已。 6 结 论 1)会泽铅锌矿具有独特的成矿地质特征:矿石品位高、含银及分散元素多、矿石矿物简单,明显受构造和岩性控制。 2)方铅矿是 Ag 的主要载体,闪锌矿是 Ge、Cd 的主要载体和 In 的部分载体,Tl 与 Ga 含量在矿石矿物中变化不大。 3)提出隐伏矿预测准则和“重点解剖点面结合综合评价工程验证”找矿方法模式, 验证工程的实践证明预测准则和找矿方法模式对矿区隐伏矿预测是行之有效的。 9
