广东省翁源县斗子西矿区铅多金属矿成矿地质条件及找矿前景研究_孙宝德.pdf

2020年第12期西部探矿工程 * 收稿日期 2020-03-04修回日期 2020-03-08 作者简介 孙宝德 （1975-） ， 男 （汉族） ， 辽宁朝阳人， 高级工程师， 现从事矿产地质勘查工作。 广东省翁源县斗子西矿区铅多金属矿 成矿地质条件及找矿前景研究 孙宝德* （广东煤炭地质二○二勘探队， 广东 广州 510800） 摘要 对翁源县斗子西矿区的成矿地质条件、 矿床成因及找矿标志等进行了初步的研究， 并对矿区 的找矿潜力进行了初步评价。综合分析认为该区铅多金属矿找矿潜力很大。 关键词 地质特征； 矿床成因； 找矿标志； 找矿潜力； 铅多金属矿 中图分类号 P618.2 文献标识码 A 文章编号 1004-5716202012-0105-04 广东省翁源县斗子西矿区工作区大地构造位置属 华南褶皱系南东缘， 处于湘、 赣、 粤后加里东隆起与粤 中海西印支坳陷带交接部位。为大东山贵东东西 向构造岩浆岩带与北东向雪山嶂复向斜复合地段， NNE 向吴川四会断裂带的东侧， 成矿地质条件较 好。近几年， 广东煤炭地质二O二勘探队在矿区开展 了地质详查工作， 初步圈定六条蚀变矿化带。本文对 矿区成矿地质条件、 矿床成因和找矿标志等进行了初 步的研究， 并对矿区的找矿前景进行了初步评价， 认为 该矿区找矿潜力很大。 1矿区地质特征 1.1地层 勘查区位于雪山嶂复背斜北东倾伏部位。区内规 模较大的褶皱为凉桥新江向斜， 轴线呈北西南东 方向延伸。核部及两翼分别由下中泥盆统及中、 上 泥盆统地层构成。岩层倾角25～58， 为一南西翼缓， 北东翼陡的向斜构造。区内主要出露的地层如下 （1） 中下泥盆统老虎头组 （D1-2l） 主要分布于测区 西部， 呈北西走向， 岩性为绢云母砂质页岩， 灰绿紫 红色， 局部夹石英砂岩及石英岩。 （2） 中泥盆统棋梓桥组 （D2qa-b） 主要分布于测区中 西部和东北角小片区域， 呈北西向条带状分布， 棋梓桥 组下段 （D2qa） 主要为泥质泥炭质灰岩， 偶夹灰绿色钙 质/砂质页岩， 走向北西， 倾向北东， 倾角55～58， 为矿 区内主要赋矿层位之一； 上段 （D2qb） 为浅灰绿色千枚状 绢云母泥质页岩、 钙质页岩夹粉砂岩、 灰岩等， 走向北 西， 倾向北东， 倾角37～45。 （3） 上泥盆统天子岭组 （D3t） 分布于测区中部、 中 东部大部分区域， 大体呈北西向分布， 倾向北东30～ 50， 倾角25～55， 整合于棋梓桥组之上， 该层上部为 灰深灰色隐晶质灰岩， 含泥炭质条带状灰岩夹薄层 状泥质灰岩； 下部为灰白深灰色微晶灰岩， 含泥质。 该层为区内铅锌矿床的主要赋矿地层。 （4） 上泥盆统帽子峰组 （D3m） 分布于勘查区外围 南部区域。岩性为青灰色、 黄褐色泥质灰岩、 页岩、 粉 砂岩等。岩层产状 走向北西， 倾向北东， 倾角40。 （5） 下石炭统孟公坳组 （C1ym） 分布于测区的东南 角， 岩性为黄褐色砂质页岩、 钙质页岩、 粉砂岩夹泥质 灰岩， 岩层产状不清。 （6） 下侏罗统金鸡组 （J1j） 主要分布于测区的西北 角， 岩性为石英砂岩、 粉砂岩、 粉砂质泥岩互层等。 （7） 第四系冲积层 （Q4） 主要分布于测区中东部， 沿河流两岸呈条带状分布， 岩性为杂色巨砾、 卵石、 砾 石、 粉砂及粘土层等。 1.2岩浆岩 勘查区未见较大规模岩浆岩分布， 仅局部见基性 的辉绿岩、 石英闪长岩呈脉状侵入， 规模不大， 宽10m 左右， 延长由几十米到几百米不等， 脉体往往充填于断 层交接处， 经后期热液活动大部分强烈蚀变， 改变了原 有的矿物成分， 除保存有少量的长石以外， 铁镁矿物大 部分为绿泥石交代， 部分为假像角闪石交代， 但部分辉 绿结构保存。根据以上情况推断， 岩脉多沿小断裂及 105 2020年第12期西部探矿工程 层间滑动带侵入， 故规模不大， 其生成时间应在成矿以 前， 后经热液上升而强烈蚀变。根据前人高精度磁测 及重力资料推断， 勘查区东北角有隐伏的中酸性丘坝 岩体存在。 1.3构造 勘查区位于雪山嶂复背斜北东倾伏部位。由于不 同方向构造作用和各期次构造运动的影响， 使本区形 成一个复杂的构造系统。勘查区主体构造格架以北西 向为主， 北东向及近南北向次之。 1.3.1褶皱 矿区规模较大的褶皱为凉桥新江向斜， 矿区位 于该向斜北西扬起端， 轴线呈北西南东方向延伸， 区 内延伸达4km。核部至两翼地层分别由下石炭统及 中、 上泥盆统地层构成。区内已知的蚀变矿化体均处 于该褶皱的南西翼。 1.3.2断裂 区内层间滑动及断裂构造较发育。按其产状主要 可分为北东、 北西及近南北向3组， 区内主体断裂以北 西向为主， 北东向断裂极为发育， 近南北向次之。断裂 构造主要分布在勘查区中部。北西向断裂为区内早期 形成的断裂， 为后期近南北向、 北东向断裂所切割， 形 成几米至数十米不等的错距。北东向构造为区内铅锌 矿的主要控矿和赋矿构造， 北西向构造为铋矿和镜铁 矿赋矿构造。 （1） 北西向发育的水浸洞 （F1、 F2） 断裂 F1断裂带位 于勘查区中西部， 沿矽卡岩带分布， 宽5～10m， 走向北 西， 倾向北东， 倾角60～80。属张扭性断裂， 区内延长 约700m， 沿断裂的泥质灰岩由于受热液作用， 形成以 绿帘石化、 绿泥石化、 钙铁辉石、 石榴子石矽卡岩为主 的蚀变带， 在地表形成以褐铁矿化为主的黑土带。带 内见镜铁矿体V5、 铋矿体 （V1、 V2） 及化探铅、 铜综合 异常分布。该断裂为区内黄泥坑区段矽卡岩型矿床的 主要控矿构造。在距离矿区南部500m左右沿断裂见 磁铁矿体分布； F2断裂主要分布在勘查区南部外围， 其 北部走向为北北东向， 中部受北东向断裂F11、 F17、 F18的 切割， 地层断距100～200m， 断裂在此处呈向西突出的 弧形， 走向变为北西， 断裂弧形转弯处有矽卡岩蚀变带 及铅锌矿体赋存。 （2） 近南北向断裂 （F3、 F9、 F12等） 该组断裂走向 345～355， 带宽 3.50～8.00m， 倾向北东， 倾角 45～ 55， 沿断裂未见明显的矿化蚀变。 （3） 北东向断裂 该组断裂发育密集 （主要有F6、 F7、 F8、 F15等） ， 具张扭性质， 倾角60～70， 断裂切割早 期北西向及近南北向断裂， 错距从几十米至上百米不 等， 沿着后期的北东向断裂方向发育有数条硅化、 碳酸 盐岩化的含铜铅锌矿化蚀变带。为区内老虎头区段铅 锌矿的主要控矿构造。 2围岩蚀变 勘查区内的围岩蚀变主要有矽卡岩化 （绿帘石矽 卡岩、 钙铁辉石矽卡岩、 石榴子石矽卡岩） 、 硅化、 绿帘 石化、 绿泥石化、 黄铁矿化、 碳酸盐岩化， 局部可见顺层 的褪色蚀变等。 2.1矽卡岩化 矿区矽卡岩化呈条带状分布， 主要产于黄泥坑F1 断裂两侧的泥盆棋梓桥组上、 下段泥质泥炭质灰岩 与泥、 页岩接触界面间， 受后期北东向断层切割， 在该 区域的层间破碎带间也见零星分布。矽卡岩类型在空 间分布上具有明显的分带特征 远离矿体的透辉石、 钙 铁辉石、 钙铁石榴子石矽卡岩， 近矿体主要为透闪石、 绿帘石、 绿泥石化矽卡岩， 靠近矿体围岩及矿体内可见 后期生成的团块状石英。蚀变带宽度一般不超过 50m， 局部可达70～80m。 矽卡岩带中局部可见团块状、 浸染状镜铁矿、 赤铁 矿及共生的少量磁铁矿、 方铅矿、 闪锌矿分布， 形成的 矿体似层状、 透镜状分布， 规模小。 2.2硅化 硅化是矿区重要的蚀变类型之一， 据目前的工作 成果， 硅化作用分布广泛， 无论是在矽卡岩型铁矿或热 液型铅锌矿中均存在不同程度的硅化现象， 且主要发 生在成矿期， 多以石英脉形式充填于裂隙中， 在脉体两 侧通常形成硅化矽卡岩或硅化灰岩， 呈条带状或不均 匀团块状分布。致密质硬。硅化范围不大， 大都在矿 （化） 体附近1.0m范围以内。区内的铅锌矿体与硅化 关系尤为密切， 多呈现硅化越强， 矿化越好的现象。 2.3绿帘石、 绿泥石化 矿区绿帘、 绿泥石化分布广泛， 在含矿裂隙/断裂 带及其上下裂面两侧围岩呈带状分布。在区内矽卡岩 型矿床范围以绿帘石化为主， 伴随少量绿泥石化， 蚀变 范围广， 达20～30m； 在泥盆天子岭组热液型铅锌矿床 范围内多为绿泥石化， 远离矿体蚀变程度渐减， 蚀变范 围多在矿脉范围10m之内， 条带状分布或充填于围岩 裂隙中， 多伴生黄铁矿化。 2.4碳酸盐岩化 多形成于成矿晚期， 分布于老虎头区域泥盆天子 106 2020年第12期西部探矿工程 岭组铅锌矿体分布范围， 表现为方解石、 白云石呈不规 则的粒状 （粒度0.01～0.2mm， 大者1mm 散布于围岩 中， 有时单独成细脉产于围岩裂隙中。蚀变不甚强烈， 但分布范围较广， 除见于含矿带及两侧围岩外， 局部在 远离矿带数十米之外的围岩裂隙中仍可见及。 2.5褪色蚀变 仅见于铅锌矿体V6分布区域， 其主要受北东向断 裂及层间破碎、 滑动带共同控制。沿层间滑动带1m左 右范围内的围岩中见及。绿泥石化、 碳酸盐岩化及弱 硅化均处于褪色蚀变带内， 蚀变带的产状与围岩大体 一致。与其相关的金属矿物主要有闪锌矿、 方铅矿、 黄 铜矿、 黄铁矿等， 矿 （化） 体多以似层状、 透镜状出现。 3矿 （化） 体特征 矿区共揭露矿体6条， 分布于泥盆系棋梓桥组和天 子岭组泥质灰岩中， 矿体主要赋存于绿帘石榴矽卡岩矿 化带和硅化、 白云岩化、 大理岩化蚀变矿化带。详见表1。 矿体 编号 V1 V2 V3 V4 V5 V6 矿化 类型 铋 铋 铅锌 铅锌 镜铁 铅锌 控矿构造 绿帘石榴矽卡岩 矿化带Ⅰ 绿帘石榴矽卡岩 矿化带Ⅰ 硅化、 白云岩化、 大理岩化矿化带 Ⅴ （F6） 硅化、 白云岩化、 大理岩化矿化带 Ⅴ （F7） 绿帘石榴矽卡岩 矿化带Ⅰ 硅化、 白云岩化、 大理岩化蚀变矿 化带Ⅳ 揭露钻孔及见矿标高 ZK1501 101.02～102.44m ZK1101 60.45～61.40m ZK10201 70.05～70.85m ZK10601 71.90～72.90m、 91.00～93.70m； ZK10401 122.29～122.71m； ZK104-2 63.70～65.50m； PK01 31.00～35.00m； PK03 44.60～46.10m XD1 ML1、 ML3、 ML4 视厚度 （m） 1.42 0.95 0.8 0.42～ 2.70 8.5 0.6 品位 （） 铋2.78 铋0.62 锌0.65 铅0.82～ 6.62， 平均 2.84、 锌 2.21～ 3.55， 平均 2.88 镜铁29.11 铅 0.49、 锌 1.57， 铜 0.47 矿化特征 呈脉状产于绿帘石矽卡岩带内， 倾向北东， 倾角 约45， 沿倾向、 走向上尖灭 呈脉状产于绿帘石矽卡岩带内， 倾向北东， 倾角 约75， 倾向、 走向上延伸情况不明 似层状， 走向北东， 倾向北西， 倾角60～70， 倾 向延深不明。矿化较贫 矿体走向约34， 倾角55～75， 见矿钻孔间距约 240m， 倾向延伸大于70m。矿体沿走向矿化不 连续， 品位不稳定， 呈串珠状 似层状， 走向为北西， 倾向北东， 倾角73,走向 延长约200m 矿体走向为310～330， 倾向北东， 倾角30～ 50， 走向延伸不明， 矿化蚀变带产于断裂和层间 滑动交会部位， 产状大体与围岩产状一致。倾 向延深大于50m 表1矿区矿体特征一览表 4矿床成因 区内铋矿 （V2） 和镜铁矿主要产于测区中西部受北 西向断裂控制的绿帘石矽卡岩带内； 铅锌矿体产于中 东部受北东向断裂 F7控制的硅化、 绿泥石化灰岩中 （V4） ； 铜铅锌矿体受北东向断裂及层间滑动带共同控 制的褪色蚀变带、 绿泥石化、 硅化灰岩 （V6） 控制。矿化 在空间上和成因上均与蚀变岩体有密切关系。大体上 矿区从西向东成矿温度逐渐减低， 从高温变为中低温， 从以铁矿为主渐变为以铅锌矿为主。 初步认为本矿床为中低温热液充填交代型的多金 属矿床。 5找矿标志 107 2020年第12期西部探矿工程 泥盆棋梓桥组中沿北西向断裂及其层间滑动带形 成的绿帘石、 绿泥石化矽卡岩带为区内镜铁矿的找矿 标志； 沿天子岭组中的北西向断裂及层间破碎滑动带 分布的硅化、 绿泥石化及褪色蚀变灰岩为铅锌矿找矿 标志。另外矿区内出现的脉岩、 化探异常等区域都为 区内的有利成矿区域。 6找矿前景评价 根据过往工作成果， 对矿区的找矿前景做出以下 评价。 （1） 本区大地构造位置属华南褶皱系南东缘， 处于 湘、 赣、 粤后加里东隆起与粤中海西印支坳陷带交接 部位。为大东山贵东东西向构造岩浆岩带与北东向 雪山嶂复向斜复合地段， NNE向吴川四会断裂带的 东侧。受区域构造影响， 该区主要有北东向、 北北东向 构造， 并切割北西向构造， 呈现多期次复合叠加。区内 多构造体系交替持续多次强烈活动， 对成矿极为有利。 （2） 本矿区距大宝山多金属矿以南约5km， 与十八 窑铅锌矿同处一条矽卡岩带上， 矿区地层、 构造等成矿 地质条件条件与大宝山类似， 泥盆系、 石炭系碳酸盐岩 地层为主要赋矿层位， 并受新江向斜构造控制。地层 岩石普遍具有矽卡岩化、 绿帘石化、 透闪石化等蚀变。 具有较好的找矿远景。 （3） 本区铅多金属矿成矿物质主要来源于岩浆热 液， 中酸性丘坝岩体与上泥盆统天子岭组 （D3t） 碳酸盐 地层的接触带附近产生强烈的热液充填交代蚀变作 用， 成矿物质富集形成铅锌多金属矿。 （4） 根据前人工作资料， 北东向F15断裂倾向南东， 形成泥盆统天子岭组和石炭统孟公坳组的直接接触， 推测其为一正断层， 由于勘查区内植被十分发育及上 覆土层覆盖， 前期的调查工作在区内没有发现其构造 形迹， 但在勘查区东部的西南角发现该推测断裂附近 区域存在矽卡岩蚀变带且水系测量发现有铜铅锌综合 异常的存在， 值得进一步重视。 （5） 北西向断裂 （如F1） 、 北东向断裂 （如F7） 以及层 间滑动带与矿体产出、 分布及形态变化有其时空联 系。在构造变动过程中， 由于挤压与上拱， 往往形成高 热流区， 引起残余孔隙水升温并沿断裂向上迁移和扩 散， 导致围岩蚀变和铅锌矿体依附于断裂或层间滑动 带形成。黄泥坑区段矽卡岩型铁矿及铅锌矿 （化） 体的 产出及分布主要受早期的北西向断层控制； 晚期的北 东向断裂及层间滑动带控制着老虎头区段的热液型铅 锌矿 （化） 体的产出。此处增加探矿工程应有突破。 （6） V4经钻探揭露显示， 具有沿走向方向矿化不 连续， 品位不稳定， 局部膨大缩小、 尖灭再现， 呈串珠状 产出的特征， 综合分析前期钻探揭露效果， 建议采用钻 探、 坑探相结合的方法， 对矿体进行控制， 利用钻探成 果， 指导坑探施工， 更直观地揭露矿体的形态和产状。 坑探是在利用详查阶段施工的坑道基础上进行施工， 可以达到通过最低的投入， 获得最好的找矿效果。 上述分析表明， 本区区域上处于多构造体系交替 持续多次强烈活动部位， 成矿构造地质条件好； 距大宝 山多金属矿以南约5km， 与十八窑铅锌矿同处一条矽 卡岩带上， 矿区地层、 构造等成矿地质条件条件与大宝 山类似； 通过已经圈定的6个矿 （化） 体的分析研究表 明， 本区铅多金属矿床是与花岗岩有关的热液蚀变型 矿床， 中酸性丘坝岩体与上泥盆统天子岭组 （D3t） 碳酸 盐地层的接触带附近产生强烈的热液充填交代蚀变作 用， 成矿物质富集形成铅锌多金属矿。综上， 本区找到 和大宝山同类型矿床的潜力很大。 参考文献 [1]杜海燕,郑卓,等.广东地质新论[M].北京地质出版社,2012. 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