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矿 产 与 地 质 2006 年第 1 期 第 20 卷 2006 年 2 月M INERAL RESOURCES AND GEOLOGY总第 113 期 云南保山核桃坪铅-锌矿床地质特征 朱余银 1, 2, 韩润生1, 2, 薛传东1, 2, 陆森林1, 2, 邹海俊1, 2, 袁志红3 1. 昆明理工大学国土资源工程学院, 云南 昆明 650093; 2. 有色金属矿产地质调查中心西南地质调查所, 云南 昆明 659003; 3. 保山核桃坪铅锌矿, 云南 保山 670000 摘 要 保山核桃坪铅- 锌矿为一中型铅-锌矿床。 矿体赋存于上寒武统核桃坪组, 主要受近 SN 向的层间 断裂F1及次级断裂构造控制, 岩石 性控矿也十分明显, 成矿作用与矽卡岩化密切相关。通过对该矿 床地质特征的系统分析以及对矿床围岩蚀变、 控矿因素的深入研究, 认为该矿床主要矿化作用是深部高 温成矿流体贯入并与围岩发生矽卡岩化蚀变, 随后发生矿化作用。矿床应属矽卡岩型铅-锌矿床。 关键词 铅-锌矿床; 成因; 地质特征; 核桃坪; 云南 中图分类号 P618. 42; P618. 43 文献标识码 A 文章编号 1001- 5663 2006 01- 0032- 04 1 区域地质概况 区域地层由下古生界组成, 其构造单元属冈底斯 - 念青唐古拉褶皱系南段福贡- 镇康褶皱带之保山- 永德褶皱束北部, 处在保山、 兰坪思茅、 昌宁孟连 三个微板块的汇聚地带偏向保山地块一侧。区内褶皱 和断裂发育, 褶皱主要有茅竹棚核桃坪复背斜和瓦 房街复向斜; 断裂主要有SN 向、 NW 向、 NE 向及 EW 向四组。岩浆岩不发育, 仅见华力西期变辉绿岩、 辉绿 辉长岩, 均呈岩脉产出。矿产以铅、 锌为主, 次为铜、 镍 等。主要矿床有茅竹棚铅-锌矿、 核桃坪铅-锌矿、 打厂 凹金-铅- 锌矿床等 [ 1] 。 2 矿床地质特征 2. 1 地层 矿区出露地层均为上寒武统, 其岩性主要为砂岩、 泥岩、 页岩和碳酸盐岩 灰岩 。 岩石遭到区域变质作用 的影响, 部分泥岩变成板岩、 碳酸盐岩变成大理岩 图 1 。 上寒武统自上而下可分为保山组 ∈3b 、 柳水组 ∈3l 、 核桃坪组 ∈3h , 其中, 核桃坪组为铅-锌矿的 主要赋矿地层, 厚度为395～2205m。 地层从老到新依次为 图 1 保山核桃坪铅-锌矿床地质图 根据第四地质大队资料修绘 Fig. 1 Geological map of the Hetaoping lead zinc deposit in Baoshan QPal 4- 第四系冲洪积层 ∈3l2- 上寒武统柳水组中段 ∈3l1- 上寒 武统柳水组下段 ∈3h3- 2- 上寒武统核桃坪组上段二层 ∈3h3- 1 - 上寒武统核桃坪组上段一层 ∈3h2- 上寒武统核桃坪组中段 1 - 辉绿岩 2- 实测地层界线 3- 滑坡体 4- 断裂及编号 5- 矿体及编号 6- 地层产状 32 收稿日期 2005- 10- 15 作者简介 朱余银 1977- , 男, 江苏姜堰人, 在读研究生, 主要从事隐伏矿体预测研究。 基金项目 本项目由国家教育部新世纪优秀人才支持计划项目 NCET - 04917 及云南祥云飞龙股份有限公司 2003 资助。 1 保山组 ∈3b 黄绿色页岩、 砂岩夹灰岩。 2 柳水组 ∈3l 灰岩夹粉砂岩、 页岩。 3 核桃坪组 ∈3h 板岩、 大理岩夹泥岩。分三 个岩性段 核桃坪组上段 ∈3h 3 按岩性分两层 ∈ 3h 3- 2、 ∈3h 3- 1 , ∈ 3h 3- 2为灰、 灰白色薄- 中层状大理岩化灰 岩夹厚层状鲕粒灰岩、 纹层状泥灰岩和大理岩化泥质 条带灰岩, 底部为灰绿色泥质板岩; ∈3h 3- 1为灰色、 灰 白色薄- 中层状大理岩化泥质条带灰岩、 泥质灰岩夹 中层状大理岩化灰岩, 中部为青灰色纹层状钙质板岩, 为主要赋矿地层。 核桃坪组中段 ∈3h 2 青灰色、 灰绿色纹层状 钙质板岩夹大理岩化灰岩、 粉砂质板岩, 局部为板岩。 核桃坪组下段 ∈3h 1 灰绿色钙质粉砂岩、 灰 色粉砂岩夹泥质粉砂岩, 局部为板岩, 具硅化和黄铁矿 化。 2. 2 构造 2. 2. 1 褶皱 区域内褶皱主要为茅竹棚核桃坪复背斜和瓦房 街大雪山复向斜。矿区仅有白冲河背斜, 为次级褶 皱, 轴向为 5 ～20 , 背斜形态为东陡西缓的不对称倾 伏背斜, 核部为负地形, 为白冲河断裂通过 [ 2]。 2. 2. 2 断裂 矿区内断裂主要发育近 SN 向的 F1、 F1- 1、 F2断 裂, NE 向的F6 、 F 7断裂, 近EW 向的F4 、 F 5断裂。 铅-锌 矿体受 F1、 F1- 1、 F2断裂控制。 F1断层发育于核桃坪组上段大理岩化泥质条带灰 岩中, 为 1 号矿体主要容矿构造。其走向为近SN 向, 长度为 1600m, 断面呈舒缓波状, 总体倾向 E 60 ～ 80 , 倾角为27 ～45 。 与地层走向基本一致, 为一逆冲 断层, 属压扭性断裂, 具多期活动特征。断层旁侧常有 辉绿岩脉产出。 F1- 1断层为 F1的分支断层, 走向近 SN, 断面光滑 并呈舒缓波状, 倾向 E 40 ～62 , 倾角为 30 ～40 。 F2断层走向近 SN, 长度大于 900m, 为逆冲断层, 主要控制南部的上厂铅-锌矿体。 2. 3 岩浆岩 区域上岩浆岩出露较少, 仅在澜沧江断裂带上见 少量花岗岩和石英斑岩出露。矿区内仅有华力西期基 性脉岩, 呈近 SN 向和近EW 向的脉状、 岩墙状产于断 层破碎带及其附近裂隙中, 岩石为变辉绿岩、 辉长辉绿 岩。岩体规模较小, 长度为几米至百余米, 最长 800m, 宽度为几十厘米至 30m, 岩石多已蚀变。根据坑道揭 露, 在矿体中的辉绿岩与矿体接触面附近, 矽卡岩化及 铅、 锌矿化增强, 铜、 金矿化也较强, 反映辉绿岩的侵入 对矿液运移、 成矿物质富集有较大的影响, 同时, 可能 提供部分矿质来源。 图 2 保山核桃坪铅-锌矿区 01勘探线剖面图 根据第四地质大队资料修绘 Fig. 2 01 prospecting profile of the Hetaoping lead zinc deposit in Baoshan QPal 4- 第四系冲洪积层 Qs- 滑坡堆积体 ∈3h3- 2- 上寒武统核 桃坪组上段二层 ∈3h3- 1- 上寒武统核桃坪组上段一层 ∈3h2 - 上寒武统核桃坪组中段 SK- 矽卡岩 1- 泥灰岩 2- 钙质板 岩 3- 大理岩 4- 大理岩化泥质灰岩 5- 大理岩化灰岩 6- 断裂及破碎带 7- 铅-锌矿体 2. 4 矿体特征 矿体产于白冲河背斜东翼层间断裂破碎带内, 由 大小不等的矿体组成, 在平面上、 剖面上呈等间距左行 斜列展布。 总体产状与围岩产状基本一致, 矿体呈似层 状、 透镜状产出。已圈定的有6 个矿体, 其中规模最大 为Ⅴ号矿体 图 2 ; 其它矿体规模较小。 Ⅴ号矿体地表露头长度为 590m 图 1、 图 2 , 工程 控制长度为885m, 一般厚度为 5. 0～12. 0m, 最大厚度 达 27. 65m, 最小厚度为 0. 52m, 平均厚度为 8. 14m, 控 制最大倾斜延深大于200m。 矿体倾向为N E 40 ～S E 24 , 一般为 N E 60 ～80 ; 倾角为 27 ～60 , 平均为 38 。 矿石品位 wPb Zn 为5～11。 矿体呈层状、 似层状沿断裂带断续产出, 产状与围岩基本一致, 沿倾 向和走向上均具膨大收缩、 尖灭再现现象。 矿体与围岩 界限一般清晰, 为突变接触, 局部地段在顶底板围岩中 产出浸染状铅、 锌矿化。 矿体主要赋存在大理岩化及矽 卡岩化的岩石中, 少数矿体赋存于辉绿岩体内, 可以 说, 辉绿岩就是矿体。 矿体顶板为薄中层状大理岩化 灰岩、 泥质条带状灰岩、 大理岩; 底板以薄中层状大 理岩化纹层状、 条带状泥质灰岩及钙质板岩、 泥灰岩为 主。 矿体受背斜东翼的F1断层控制, 呈SN 向产在断裂 带及层间裂隙带内的矽卡岩和大理岩中。 33 矿石矿物有闪锌矿、 铁闪锌矿、 方铅矿、 黄铁矿、 黄 铜矿、 磁黄铁矿、 磁铁矿等。 方铅矿 铅灰色, 呈团块状、 浸染状、 细脉状产出, 常与闪锌矿、 黄铁矿、 黄铜矿、 磁黄铁矿等共生。 方铅矿 颗粒大小不等, 粗粒状粒径可达 2～3cm, 细粒状粒径 为 1～3mm。若方铅矿呈浸染状散布于围岩中, 则多为 细粒状。 闪锌矿 主要为黄褐、 棕褐、 浅黄色, 粒度变化较大 0. 05～5. 0mm , 常与方铅矿、 黄铁矿共生, 呈致密块 状、 不规则状、 团块状、 条带状分布于矿体内碳酸盐残 块或细粒致密块状黄铁矿集合体内。 黄铁矿 灰黄色, 中～粗粒状, 晶形较好, 多与黄铜 矿、 闪锌矿、 方铅矿、 毒砂等共生。主要呈不规则状、 团 块状、 致密块状, 部分呈稠密浸染状或条带状浸染状产 出。 氧化矿物有水锌矿、 菱锌矿、 白铅矿、 异极矿、 铅 钒、 黑铅矿、 褐铁矿、 孔雀石等。 脉石矿物有透辉石、 钙铁辉石、 石榴子石、 阳起石、 绿帘石、 透闪石、 绿泥石、 硅灰石、 长石、 石英、 方解石 等。 矿石的自然类型有 1 矽卡岩铅-锌矿石; 2 石 英- 方解石脉铅-锌矿石; 3 含铅-锌的铜矿石; 4 含 铅、 锌的黄铁矿矿石; 5 浸染状铅- 锌矿石。以前两者 为主。 矿石主要具粒状结构、 交代结构和残余结构; 稀疏 ～稠密浸染状、 致密块状、 条带状构造和脉状构造。 2. 5 围岩蚀变 常见的近矿围岩蚀变有矽卡岩化、 硅化、 大理岩 化、 方解石化、 黄铁矿化和褐铁矿化等, 在矿体近侧矽 卡岩化、 硅化较强, 局部地段可见角岩化。其中矽卡岩 化、 黄铁矿化、 硅化、 方解石化是主要矿化蚀变, 与矿体 的形成关系密切。 2. 5. 1 矽卡岩化 矽卡岩化是矿区主要围岩蚀变, 分布频繁且范围 广泛, 几乎所有矿体和矿化地段均有矽卡岩 化 , 主要 分布矿体周边或边缘地带, 呈不连续的似条带状、 脉 状、 不规则状嵌布于围岩中; 与矿体接触界线多为过渡 关系, 也有突变接触; 矽卡岩的空间展布也受断裂 F1 及断裂带和岩性的控制。 因此推断, 矽卡岩化是深部热 液或成矿流体沿有利构造部位上升与围岩发生双交代 作用而产生的, 它的形成与钙质碳酸盐岩密切相关, 如 灰岩、 泥质灰岩、 大理岩化灰岩等。按矽卡岩两大成因 分类, 本区矽卡岩属于钙质矽卡岩。 矽卡岩类型包括 4 种 透辉石石榴子石矽卡 岩; 角闪石阳起石 透闪石 矽卡岩; 阳起石绿 帘石绿泥石矽卡岩; 绿帘石绿泥石矽卡岩。 目前区内尚未发现中酸性岩体, 预测深部有隐伏 的中酸性岩体。 因此, 认为矽卡岩属于外接触带的矽卡 岩, 矽卡岩的分带不明显。 2. 5. 2 硅化 硅化也是常见的蚀变之一, 主要发育于断裂 F1 以及旁侧的碳酸盐岩中。 硅化有两种, 一种为硅化灰岩, 其岩石致密、 坚硬, 岩石褪色现象明显, 肉眼难以辨认出 石英颗粒; 偶见硫化物散点嵌布其中。另一种为硅化脉 体, 其中石英呈脉状、 团块状、 不规则状, 沿围岩裂隙充 填和嵌布在矿体中, 石英颗粒以中细粒为主, 脉体中有 互相穿插现象, 有些脉体与铅、 锌、 铁的硫化物共生。 2. 5. 3 方解石化 方解石呈脉状、 大脉状、 团块状、 细脉网脉状分 布于灰岩和硅质灰岩或矿体内, 脉体大小悬殊, 一般几 厘米～数十厘米, 伸长从几十厘米至数米, 主要分布于 断裂带及旁侧构造裂隙中。常见硫化矿物与方解石脉 共生。 2. 5. 4 黄铁矿化 黄铁矿的分布十分普遍, 其中一种与铅、 锌硫化物 共生, 构成硫化物的工业矿体; 另一种是嵌布于矿体周 边围岩中, 呈浸染状、 细脉状、 团块状。黄铁矿呈中细 粒、 自形、 半自形结构。 根据黄铁矿嵌布和先后关系, 它 的形成世代有两期以上。 3 矿床某些地球化学特征 3. 1 热液活动指示元素特征 1 区内成矿热液活动以断裂构造 包括裂隙 的 渗滤为主, 孔隙扩散为次, 成矿方式以裂隙充填作用为 主, 交代作用次之。对比不同岩矿体的微量元素含量, 部分矿化热液活动元素在近矿围岩中的含量明显高于 地表基岩; 同时受矿化中心距离远近的控制, 如 Zn、 Cu、 Pb、 Cd、 Bi、 W、 Mo、 Sn 等, 其含量高低及元素组合 往往能反映矿床深部的成矿信息, 是成矿热液活动的 指示元素。 2 区内矿化元素可区分为中程指示元素 如Cu、 Pb、 Zn、 Cd 等 和近程指示元素 如Bi、 W、 Mo 。这些指 示元素的高值异常是区内已知矿体或隐伏盲矿体的反映。 3. 2 元素地球化学组合标志 1 聚类分析显示, 按相关系数 0. 5 进行聚类分 组, 本区铅、 锌矿化的指示元素组合为 Pb、 Zn、 Cu、 Mn、 W、 Bi、 Mo、 Ni、 Cd。该组合表明, 本区成矿热液与 岩浆活动关系密切。 2 本区成矿元素 Pb、 Zn、 Cu 和成矿相关元素 Cd、 M n、 W、 Bi 含量的分布属极不均匀型, 其变异系 数都在1. 0左右。与核桃坪组地层中的 Cu、 Pb、 Zn 背 景含量比较, 说明成矿过程中发生了强烈的富集成矿 作用。 34 3 Cr、 Ni、 Co 等元素含量分布特征大致相同, 属 不均匀分布, 元素的富集与辉绿岩体紧密相关。 在矿区 内, 这些元素呈带状沿NNE 向断裂分布, 并连接成片, 高值中心基本与已知辉绿岩体对应, 略有偏移。 说明元 素集散与断裂构造有关。 4 找矿标志 4. 1 地层岩性标志 下寒武统核桃坪组大理岩化灰岩、 泥质灰岩、 大理 岩化泥质条带灰岩等为铅-锌矿的主要赋矿岩性。 4. 2 构造标志 1 沿 F1断裂的层间破碎带及其配套断裂构造是 最为有利的找矿部位。 2 从矿体空间展布特征上, 已发现矿体呈近 SN 向带状分布, 与地层产状基本一致。矿体在平面、 剖面 上具等间距斜列展布和侧伏分布的特点。 3 隐伏矿体上盘的泥质灰岩、 大理岩中顺层、 切层 节理、 裂隙密集发育, 裂隙发育密度可达10～20 条/ m, 裂隙面上有方解石脉及褐铁矿化, 是重要的找矿标志。 4. 3 岩浆岩标志 区内辉绿岩明显具有多期活动性, 部分辉绿岩体就 是铅-锌矿体, 有辉绿岩出露地段矿体变富, 推测辉绿岩 的侵入对原矿体 化 有一定的改造富集作用。可以说, 有铅、 锌矿 化 体出现就必有辉绿岩相伴, 但有辉绿岩 就不一定有矿化。辉绿岩产出地段可作为一种辅助找矿 标志。 4. 4 围岩蚀变标志 矽卡岩化、 硅化、 黄铁矿化和方解石化等蚀变组合 的出现是寻找富铅- 锌矿体的直接重要找矿标志。 上述 四种蚀变越是叠加发育, 铅、 锌矿化就越强烈, 矿体变 富变厚大的趋势也就越显著。 另外, 硫化物石英方 解石细 网 脉发育, 也是寻找隐伏矽卡岩型矿体重要 的直接找矿标志。 5 矿床成因讨论 综合上述矿床地质特征, 本研究总括认为, 矿体主 要赋存于核桃坪组碳酸盐岩中, 有一定赋矿层位及岩 石组合; 矿体主要呈层状、 似层状产出, 与围岩产状基 本一致, 严格受层间断裂 带 F1 及次级和配套断裂 控制; 变质作用对矿床的改造富集有一定影响, 使围岩 普遍发生大理岩化或重结晶作用; 变质流体促使成矿 元素活化、 运移和富集; 另一方面, 矿体上下盘的围岩 泥质岩 为渗水性很差的板岩, 可视作为成矿的遮挡 层 [ 4～5] 。 成矿作用主要特点是, 矿区内普遍发生矽卡岩化, 推测有深源中酸性岩体的隐伏; 矽卡岩化是高温流体与 碳酸盐岩发生交代作用的产物, 它与铅-锌矿化 体 密 切相关; 辉绿岩对成矿亦有一定叠加富集作用。 综合认为, 核桃坪铅-锌矿床的成因虽然比较复 杂, 但主要矿化作用是深部高温成矿流体贯入, 与围岩 产生矽卡岩化等蚀变, 随后发生矿化作用; 因此, 矿床 应属矽卡岩型铅-锌矿床。 参考文献 [ 1] 郑明华,等. 矿床地质原理[ M] . 成都科技出版社, 1993. [ 2] 侯景如.地质学的理论与方法[M] . 地质出版社, 1990. [ 3] 陈永清, 卢映祥, 等. 云南保山核桃坪铅-锌矿床地球化学特征及 其成矿模式与找矿模型[ J] . 中国地质, 2005, 32 1 90-99. [4] 廖宗廷, 马婷婷, 等. 永平矿区层状矽卡岩的成因及成矿意义 [ J] .同济大学学报, 2001, 29 11 77-84. [ 5] 吴绍军, 腾冲铜厂山矽卡岩铅-锌矿床[J] . 云南地质, 2003, 22 2 170-175. GEOLOGICAL CHARACTER OF THE HETAOPING LEAD ZINC DEPOSIT OF BAOSHAN, YUNNAN PROVINCE ZHU Yu-yin 1, HAN Run-sheng1, XUE Chuan-dong1, LU Sen-lin1, ZOU Hai-jun1, YUAN Zhi-hong2 1. Faculty of Land and Resources Engineering, K unming University of Science and T echnology, K unming, Yunnan, 650093,China; 2.H etaoping Pb-Zn Mine,Baoshan,Yunnan, 670000,China Abstract The Hetaoping lead zinc deposit in Baoshan is a middle scale of lead and zinc deposit. T he orebodies occur in Hetaoping group in upper Cambrian epoch mainly controlled by near SN striking fracture F1 and its secondary faulted structure as well as obvious lithologic control and the mineralization is closely associated with skarnization. According to the systematic analysis on the geological characteristics of the deposit and the detailed research on alteration of the country rocks and ore controlling factors, It is considered that the major mineralization was caused by high temperature fluid invasion from deep part and skarnization produced by alteration process with country rocks. T herefore the deposit belongs to skarn type of lead and zinc deposit. Key Words Lead and zinc deposit, genesis, geological character, Hetaoping, yunnan 35