孟貴華
(云南省有色地質局317隊,云南 曲靖 655000)
會澤鉛鋅礦位于揚子地臺西南緣的川—滇—黔鉛鋅多金屬成礦域。其東部受昭通—曲靖隱伏斷裂所限,西部為小江斷裂。該區在晉寧—澄江運動后,結束了地槽歷史,小江斷裂以東出現了大范圍的不均勻沉降,形成了以NE向褶皺斷裂為主的構造帶,自此該區進人了相對穩定的地臺階段。中生代期間,該區屬于南北地洼區川滇地洼系的一部分和云貴地洼區西北部的一部分。區內鉛鋅礦床主要分布于揚子準地臺康滇東部邊緣隆起帶—昭通—牛首山隆起帶北段及其與滇黔臺坳接觸帶附近,總體上呈NNE向帶狀展布,從空問位置上看,會澤鉛鋅礦恰好位于滇川黔成礦帶之中部。區內各時代地層發育較為齊全,主要由一套海相碳酸鹽、碎屑巖組成。區域斷裂構造主要有小江斷裂帶、北東構造帶和埡都一紫云斷裂帶,控制了該區鉛鋅礦床的發育、分布和地層厚度變化、巖相古地理及區內巖漿巖活動。區域巖漿活動主要為晚二疊世二疊系上統峨嵋山玄武巖廣泛分布于該地區。
礦區(圖1)內保留有一整套完整的碳酸巖沉積建造,出露地層主要有震旦系上統燈影組,下寒武統筇竹寺組,泥盆系的海口組和宰格組;石炭系地層從老到新有大塘組、擺佐組、威寧組和馬坪組一整套完整的地層;有下二疊統梁山組、棲霞—茅口組及上二疊統峨嵋山玄武巖,各地層之間均呈整合接觸或假整合接觸關系。另外,在礦區沿山坡和溝谷還分布有第四系地層的沖積、洪積砂粒粘土層。
下石炭統擺佐組(C1b)是該區主要的賦礦層位,厚約60m~276.5m。巖性為灰白色—紅褐色中至粗晶白云巖.中間偶夾有灰巖或硅質灰巖薄層,兩者呈漸變過渡關系,蝕變特征明顯。與上覆地層威寧組白云質灰巖和下伏地層大塘組灰巖呈整合接觸關系。
其次上泥盆統宰格組第三段(D3z3)為該區的次要含礦地層.厚約40m~60m,巖性為灰白色中厚層狀中粗晶白巖夾硅質巖。
該礦區內唯獨出露的巖漿巖為二疊系上統的峨嵋山玄武巖,普遍分布于礦區的西北部。
根據地表及井下現場觀察到的斷裂構造之間的錯切關系,按照斷裂構造發育的先后順序,大區內主要有NW、近EW、NE和近SN向4組斷裂帶。
滇川黔鉛鋅礦區的形成,小江深斷裂帶與昭通——曲靖隱伏斷裂帶起著關鍵性的作用。特別是東北向斜列展布的鉛鋅礦帶,完全由滇東北左行雁列式控制著。
礦區位于金牛廠一礦山廠背斜東冀,為一走向NE的傾伏褶皺.傾向SE.傾角30°~70°,絕大多數鉛鋅礦床賦存在背斜的軸部附近和其兩翼中。
該礦區構造主要以NE向斷裂,由礦山廠、麒麟廠和銀廠坡三條主干斷裂帶,為礦區的一級構造。礦區內的礦體形態、分布特征直接受其控制,三者均為成礦后期斷裂且都是逆斷層,在礦區內呈NE向展布。其中礦山廠和麒麟廠斷裂在NE端相交于貴州牛欄江,在SW 端于會澤板栗樹處相會,兩者合二為一。3條主干斷裂帶均具有多期活動和成礦流體活動的特點。
此外,在3條主干斷裂帶的旁側,還發育有多組呈雁行排列的左行NE向順層斷裂和破碎帶,其中以下石炭統擺佐組地層中的層間破碎或層間斷裂帶為主,是該區主要的容礦構造和最終貯礦場。這是由于主干斷裂上下盤錯動、拖拽作用,導致旁側次級褶皺、拖拽褶皺、地層撓曲的形成,在其褶皺地層內形成拓空與剝離空間,特別是在上下盤為泥巖、頁巖而中間為相對較軟弱的碳酸巖地層中,更容易形成拓空、剝離和破碎空間,是鉛鋅礦床形成的最佳容礦場所。
在早二疊世末至晚二疊世初的峨嵋山玄武巖噴發時期,揚子地臺西緣發生了大規模的玄武巖噴(發)溢活動,其可分為3個不同的活動階段:1)以強烈噴發或噴發一溢出為主;2)廣泛持續的寧靜溢出,構成了玄武巖的主體,同時尚有部分巖漿沒有溢出地表,侵入于淺部形成了輝綠巖體;3)弱噴發一溢出,噴發物少而周期長。
大規模玄武巖漿的噴(發)溢活動使玄武巖呈巖被狀整合于整個西部地區的下二疊統棲霞一茅口組灰巖面上。玄武巖的噴(發)溢與該地區礦床的形成在物質成分、礦床成因和時空關系上有著密切的聯系,也是鉛鋅礦床形成的必要條件之一。首先,由于峨嵋山地幔熱柱的上隆加強了斷陷作用的發展,進而控制了斷陷盆地內地層的沉積和構造的形成;其次,地幔熱柱的構造事件為鉛鋅礦創造了熱動力環境;最后上升的巖漿帶來了大量的液體成分—— 深源熱水,為活化、遷移地層中的鉛鋅元素提供了動力和載體。同時巖漿熱液的上升改變了途徑區域地層內的物理化學條件,也帶來了新的成礦金屬物質。故玄武巖漿的噴(發)溢活動為鉛鋅礦床的形成提供了熱動力和礦源,為成礦奠定了一定的基礎。
通過對礦區各地層巖性和其所含生物化石進行研究分析,該地區在整個地質歷史上長期處于淺海相沉積環境中,經歷了多次海進海退循環,礦體產于與碳酸鹽巖相近的結晶中或致密白云巖的裂隙中,可能當時該區處于相對封閉的海灣沉積環境內,從晚震旦世到早二疊世,該區經歷了一個漫長的以濱淺海相為主的沉積環境。
熱液中有機質的存在有助于巖石中許多金屬元素的活化,實驗證明,許多金屬在含有機質的介質中獲得的溶解度比在不含有機質的溶液中要大幾倍到幾十倍。該區長期處于這種相對封閉的濱淺海相為主的海灣沉積環境,深部熱鹵水不斷沿各張性斷裂的上升,有利于熱液對流系統的形成。同時有大量有機物質的持續參與,為成礦物質的溶解、搬運創造了條件。
該礦床是典型的層控礦床,因具備了層控礦床應有的特征:1)鉛鋅礦床(點)賦存在一定的地層(C1b,D3z3亦可見礦化)層位中;2)受一定的含礦建造(碳酸鹽巖建造)控制,具有明顯的層控和時控特征。但會澤鉛鋅礦床本身的形成又是復成因、多期次、多階段成礦的結果。其形成過程應分為3個成礦期:1)熱水沉積作用成礦期;2)熱動力和構造動力改造期;3)表生氧化淋濾期(圖2)。
根據該區域和礦區內各時代地層巖石中微量元素豐度值與全球同類巖石豐度比較,區域內各時代地層中鉛鋅含量高于全球同類巖石2~6倍,而礦區內各時代地層巖石中微量元素豐度值又高出滇東北相應地層巖石成礦元素的含量。說明礦區內當時處于淺海相沉積環境,受地下深部熱鹵水的影響,熱鹵水所途經地層都受到不同程度的礦化。各地層在后期的巖漿活動和構造運動中均有提供成礦物質來源的可能。
——硫同位素特征:根據硫同位素組成分析,方鉛礦和閃鋅礦中δ34S變化范圍在4.8‰~16.3‰之間。以11‰~15‰為主,為富重S型,與同期海水硫酸鹽相同,說明成礦物質中的硫來源于海水。
——鉛同位素特征:鉛同位素組成變化較大:Pb206/Pb204為17.98‰ ~ 21.35‰;Pb207/Pb204為15.36‰~16.18‰;Pb208/Pb204為36.93‰~ 41.79‰;Pb204變化于1.33%~1.53%之間,由此表明鉛鋅礦床成礦金屬物質來源是復雜的、多方面的。可能為殼幔源的混合鉛,反映成礦作用與玄武巖漿噴(發)溢有關。
在不同的礦石礦物中,礦物包裹體平均溫度變化范圍在150℃ ~370℃之間,主要集中在190℃ ~230℃;礦石中方鉛礦、閃鋅礦、黃鐵礦中的包裹體爆裂溫度在180℃~ 370℃之間,說明會澤鉛鋅礦床屬于中一低溫礦床。
會澤鉛鋅礦床的成礦時代,至今尚無定論。西南冶金地質317隊曾根據鉛同位素測試出礦山廠的Doe年齡大致為1.7O~3.27億年,這與石炭世年齡大致相當。這說明成礦與沉積作用關系密切.而后期巖漿和燕山期構造活動只是對含礦層進行改造加富作用而已。
綜上所述,該礦區礦源層、儲礦層和上部覆蓋層組合的存在使其完全具備了沉積成礦的條件,其成礦與沉積、區域構造和巖漿作用緊密相關。受早石炭世擺佐組地層層位控制,具有一定的層控和時控特征,同時受后期巖漿活動(玄武巖噴發)與地質構造活動的影響和改造。后期巖漿活動(玄武巖噴發)與地質構造活動為礦床的形成提供了部分金屬成礦物質和熱動力,使鉛鋅礦物質再次活化遷移富集,控制了各礦體的形態和分布規律并最終形成了該區富鉛鋅礦床。
參 考 文 獻
[1]柳賀昌.滇、川、黔鉛鋅成礦區的構造控礦[J].云南地質,1995(3).
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