劉建平
(貴州省有色金屬和核工業地質勘查局物化探總隊)
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都勻地區鉛鋅礦床地質特征
劉建平
(貴州省有色金屬和核工業地質勘查局物化探總隊)
都勻地區鉛鋅礦主要沿蔓洞逆斷裂兩側分布,斷裂走向NE—SW。區內含礦巖系為寒武系清虛洞組白云巖,圍巖蝕變主要為白云石化,圍巖蝕變與鉛鋅礦成礦有一定的關聯,但最主要與地質構造有關,尤其是區域性大斷裂旁側的次級斷層不但為都勻地區鉛鋅礦床形成的熱液通道,同時也是鉛鋅礦液的運移通道和礦體形成場所。都勻地區鉛鋅礦礦石結構構造主要呈細脈鮞粒狀結構、致密塊狀構造,并且具有多期次構造含礦熱液疊加改造效應,主要表現在礦石金屬元素品位含量上,疊加期次越多,金屬元素品位越高,鉛鋅礦體大都賦存于次級斷層構造發育地段,表明區內鉛鋅礦的形成受多期次構造運動的影響,使得后期構造熱液中的金屬元素在前期成礦的基礎上形成了疊加改造效應。結合區內地質工作成果,分別從構造、形態、圍巖蝕變等方面對區內鉛鋅礦床地質特征進行了詳細討論,對于區內進一步開展鉛鋅礦找礦勘探工作有一定的參考價值。
鉛鋅礦 地質特征 疊加改造效應 圍巖蝕變
都勻地區鉛鋅礦經過近30多年的勘探開發,大量學者對該地區鉛鋅礦床成因進行了深入研究,主要觀點有鉛鋅元素來源于寒武系地層、礦床鉛鋅元素來源于斷層構造等。通過對都勻地區不同礦床礦石結構構造和金屬元素品位的對比分析,可知該區鉛鋅礦床的形成主要與多期次構造運動有關,主要表現為金屬元素品位越高的地段明顯具有多期次地質構造運動特征。受后期地質構造運動而產生的次級斷層對前期構造運動中形成的鉛鋅礦再次改造形成了疊加效應,從而使得都勻地區即便是同一鉛鋅礦床其地質特征不論在橫向還是縱向均呈千變萬化的差異性:①鉛鋅礦床在縱、橫向的產出形態大都呈透鏡體狀,不連續,礦床透鏡體的間隔有數十厘米,部分相隔數百米;②在同一礦體中,礦石品位相差較大,在多期次斷層構造交匯地段,鉛鋅礦品位較高,在單一斷層破碎帶中鉛鋅礦品位較低。可見,該區鉛鋅礦開采難度大、成本高,選礦技術要求高。為進一步指導區內鉛鋅礦找礦工作,本研究結合相關地質勘探成果對區內鉛鋅礦床地質特征進行探討。
都勻地區鉛鋅礦床大地構造位于康滇古陸與華南褶皺系交接部位的黔桂凹陷褶斷束內。礦區內二級地質構造發育,主要有近SN向都勻向斜和王司背斜以及NE—SW向蔓洞逆斷層,沿該類二級構造兩側分布有不同地史時期形成的次級斷層構造,按斷層走向展布可分為4組,即NE—SW向組、近SN向組、近EW向組、NW向組。該類地質構造的形成和演變對都勻地區鉛鋅礦的富集成礦發揮了較重要的作用。經過對都勻牛角塘鉛鋅礦床賦礦斷層破碎帶地質構造特征的分析,認為區內二級斷層構造對鉛鋅礦的富集發揮了礦液輸送作用,三級斷層為鉛鋅礦形成的容礦構造。都勻地區鉛鋅礦床大都位于蔓洞逆斷層兩側的三級斷層構造帶中,表明該區鉛鋅礦的形成與區域地質構造運動有關,是經多次構造運動作用形成的具后期疊加效應的鉛鋅礦床,此為該區鉛鋅礦床形成最明顯的地質構造特征。
在都勻地區鉛鋅礦床中,礦體空間產出在縱、橫向均呈不規則透鏡體形態。在已開采的鉛鋅礦床中,經綜合數理統計取均值計算可得,單個最大鉛鋅礦透鏡體短軸長32 m,鉛鋅礦透鏡體長軸長達230 m,最小鉛鋅礦透鏡體短軸僅約0.65 m,鉛鋅礦透鏡體長軸僅1.53 m。該類鉛鋅礦的大、小透鏡體均賦存于礦區三級斷層破碎帶中,斷層破碎帶是串聯大、小鉛鋅礦透鏡體的紐帶。因此,在都勻地區鉛鋅礦開采過程中,一旦開采完畢一個鉛鋅礦透鏡體,只要沿該鉛鋅礦透鏡體賦存斷層面上、下、左、右追索開采,便可遇到下一個鉛鋅礦透鏡體,此為都勻地區鉛鋅礦體在縱、橫向產出形態的最根本地質特征,是該區鉛鋅礦開采難度大、成本高的最主要原因。
都勻地區某鉛鋅礦床在斷層破碎帶縱、橫向上產出的透鏡狀礦體形態如圖1所示。由圖1可知:該區鉛鋅礦體在地表(橫向)的形態呈透鏡狀分布于斷層破碎帶中,斷層為串聯該類透鏡狀鉛鋅礦體的紐帶,透鏡狀鉛鋅礦體大小不一,間隔長短不一,該類礦體在地表分布的形態地質特征極大增加了都勻地區鉛鋅礦的深部勘探難度,按傳統規范的地質勘探手段難以精確計算出礦山地質可采儲量(111)[1-2]。為此,本研究開發出一套可精確計算礦山可采儲量(111)的地質軟件(即10 m網格礦山可采儲量(111)計算軟件),將10 m范圍內通過地表和深部工程采集的透鏡狀鉛鋅礦體的所有地質數據(包括透鏡狀鉛鋅礦體長、短軸數據、礦石中各金屬元素的品位等)輸入到10 m網格礦山可采儲量(111)程序中,可精確計算在縱、橫向10 m網格范圍內透鏡狀鉛鋅礦體可采儲量(111)的資源量。

圖1 都勻地區某透鏡狀鉛鋅礦體地表出露形態
都勻地區某鉛鋅礦體在深部(縱向)呈透鏡狀分布于逆斷層上、下盤中(圖2)。在勘探線中布設了斜鉆進行深部驗證,在848 m深處遇鉛鋅礦體頂板,繼續鉆進,在858 m深處穿透礦帶底板,可見該鉛鋅礦體視深厚為10 m,經驗證該鉛鋅礦體在深部的具體位置后,用平硐加豎井模式進行開采。該鉛鋅礦體經逆斷層切錯后,上盤礦體底板、下盤礦體頂板垂距達65 m。斷層上盤鉛鋅礦由于出露地表,礦體剝蝕嚴重,僅余較薄的一層礦體在地表出露。斷層下盤礦體由于未出露于地表,透鏡狀礦體形態保存完好,長軸長49 m,短軸長15 m。

圖2 都勻地區某鉛鋅礦勘探剖面
都勻地區鉛鋅礦圍巖蝕變主要為白云巖化、黃鐵礦化、褐鐵礦化,石英巖化,區內圍巖蝕變主要為后期多次構造運動熱液經巖石孔隙溶蝕作用而使原巖(主要是灰巖)成分發生改變。該區同一鉛鋅礦床中之所以同時見有白云巖化、黃鐵礦化、褐鐵礦化、石英巖化,是因為后期構造熱液中含多種金屬和非金屬成分的鹵水在原巖孔隙中溶蝕交代和充填作用,經多次不斷地溶蝕交代和充填作用后,便形成了現今都勻地區鉛鋅礦礦石結構構造差異性和同一礦體中礦石品位不均一性的特征。
詳細分析了都勻地區鉛鋅礦床地質構造特征、礦體形態特征以及圍巖蝕變特征,認為該區鉛鋅礦物來源于構造運動產生的汽液熱鹵水,鉛鋅礦主要賦存于區域性斷裂構造旁次級斷層構造中,鉛鋅礦體大都表現為多期次構造運動形成的高品位疊加效應,多期次構造運動對該區鉛鋅礦的整體性破壞作用較大。分析結果對于區內進一步布置鉛鋅礦找礦勘探工程及開采工程有一定的參考價值。
[1] 蘭天龍.淺議黔東北地區鉛鋅礦地質特征與找礦方向[J].地質找礦論叢,2013,28(2):216-223.
[2] 石治均.貴州習水縣謝家壩鉛鋅礦礦床地質特征及成因淺析[J].西南科技大學學報,2014,29(1):29-33.
2016-05-30)
劉建平(1965—),男,工程師,558004 貴州省都勻市東坡花園。