于少川

摘要:闡述廣東省韶關市梅子沖的銀鉛鋅礦床地質特征,在分析礦體特征的基礎上,對礦床成礦條件進行初步分析,認為該礦床成因類型屬于中溫熱液充填交代型矽卡型銀鉛鋅礦床,往深部,礦體有增厚變富的趨勢。
關鍵詞:銀鉛鋅礦床;地質特征;找礦方向;梅子沖
廣東省韶關市梅子沖銀鉛鋅礦區,在區域上位于華南加里東褶皺帶,曲仁構造盆地西緣,粵北山字型構造馬蹄形盾地東段內側,大東山—貴東東西復雜構造巖漿帶北側,韶關—仁化新華夏構造帶西側。主要出露的地層為下古生界寒武系—奧陶系—志留系淺變質碎屑巖沉積建造,以及上古生界泥盆—石炭系濱海相、淺海相砂頁巖、碳酸鹽巖建造,新生界第四系殘積、坡積、沖積層。
本區的褶皺構造以觀音山背斜為主體,其北西邊有馬頭寨向斜,南東邊為大崗山向斜。本區斷裂十分發育,斷裂構造以北東向和近東西向斷裂為主,較大的斷裂有北東~北北東向重陽沖斷裂。而北北東向斷裂則是本區主要空曠、容礦構造,成礦條件十分有利。
1.礦區地質特征
1.1地層
礦區內出露的地層從老至新有:上泥盆統天子嶺組、帽子峰組;下石炭統孟公坳組、石磴子組;上三疊統小水組和頭木沖組(未分)以及第四系等。各組巖性如下:
(1)上泥盆統天子嶺組(D3t):根據巖性組合特征,該組地層可分為上、中、下三段。
①天子嶺組下段(D3t1):以灰~深灰色紋層狀薄層泥質灰巖、含泥質細晶灰巖為主,夾灰色細晶灰巖、生物碎屑灰巖、含石英粉砂質灰巖及粉砂巖或粉砂質泥巖,偶夾疊層石灰巖。該段因受F3斷裂破壞、出露不完整。局部蝕變為大理巖化灰巖或大理巖。產化石:格羅什米無洞貝相似種、李希霍芬無洞貝相似種等。出露于F9斷裂西緣者,則以灰~深灰色白云質灰巖為主,普遍夾白云巖團塊或團包,局部夾大理巖化灰巖或大理巖。
本段出露厚度170m~280m,下部與C1ym為斷裂接觸。
②天子嶺組中段(D3t2):中~下部以深灰色~灰褐色瘤狀灰巖為主,夾灰~深灰色薄至中厚層狀灰巖、泥質、白云質條帶灰巖、含核形石灰巖。本段化石豐富,主要有帳幕石燕、次闊弓石燕相似種、分珊瑚、剝鱗貝未定種、陡緣云南貝,厚約210m。與下伏D3t1呈過渡接觸。
③天子嶺組上段(D3t3):下部為灰色塊狀、花斑狀灰巖,底部含核形石灰巖。中上部為深灰色中厚層狀灰巖、厚層花斑灰巖夾灰巖、含石英粉砂質微晶灰巖。頂部為一層灰色薄~中厚層狀灰巖夾白云質灰巖、含粉砂質微晶灰巖、含燧石(硅質)團塊或條帶。因受F3斷裂破壞,地表出露不完整。產化石:云南貝、小云南貝、小長身貝未定種、葛登無窗貝相似種、花橋新邵貝、帳幕石燕、莫氏螺未定種等。厚度約140m~317m,與下伏(D3t2)呈過渡接觸。
(2)上泥盆統帽子峰組(D3m):下部為灰~灰褐色瘤狀灰巖、黃褐色含粉砂質絹云母板巖夾1層~2層厚5m~10m的淺灰色石英細砂巖。上部以黃褐色、紫紅色變質粉砂巖為主,夾電氣石、絹云母和粉砂質絹云母板巖。本組巖性自北而南碎屑巖有所減少,逐漸遞變為含粉砂泥質的碳酸鹽巖。產化石:帳幕石燕未定種、帳幕石燕、錫礦山帳幕石燕、華美線戟貝似種、金陵褶擬獅鼻貝相似種及珊瑚化石等。
(3)下石炭統孟公坳組(C1ym):該組地層出露范圍較廣,主要分布于區內F3與F9斷裂帶間及礦區東部邊緣地段。巖性從下至上為:底部為一層厚10m~20m的灰~深灰色中~厚層狀花斑灰巖;下部以淺紫紅色、黃褐色泥質粉砂巖、粉砂質泥巖夾細砂巖;上部則以泥質、含粉砂質灰巖、生物碎屑灰巖為主,夾微~細晶灰巖、鈣質粉砂泥巖。局部地段受熱力變質作用形大理巖或大理巖化灰巖。在礦區中部由于受F3和F2斷裂切割,出露不完整,巖性以方柱石化、透閃石化含黃鐵礦炭質、粉砂質、泥質灰巖為主,夾透輝石、葡萄石斜長角巖,局部炭泥質灰巖中夾淺灰色硅質巖團塊或條帶。與F3斷裂接觸處,粉砂泥巖多蝕變為絹云母化、電氣石化角巖,灰巖則形成大理巖和矽卡巖,蝕變帶寬數十米~180米,呈不規則長條狀沿北東向展布,帶中銀鉛鋅多金屬礦化強烈,該地層為本區銀鉛鋅銅銻鉍等多金屬礦的主要賦礦層位。
本組產化石:泡沫計氏管珊瑚、網狀湖南蛛網珊瑚、平行內溝珊瑚、無刺多枝笛管珊瑚、相似薄膝貝、革老河舒克貝、紡錘貝、直長小馬丁貝、弓石燕等。厚度>220m,東部邊緣地段與下伏D3m整合接觸,礦區內東西兩側分別與F3、F9斷裂接觸。
(4)下石炭統石蹬子組(C1ds):主要出露于下塘電站隱爆角礫巖筒北東側至砒霜嶺北緣地段,以微~細晶灰巖為主,夾生物碎屑灰巖、含炭泥質灰巖等。與下伏(C1ym)整合接觸或斷裂接觸,產化石:大長身貝、中國貴州珊瑚、袁氏珊瑚等。厚度不詳。
(5)上三疊統頭木沖組、小水組(T3x+t)(未分):出露于礦區西南人頭嶺至汶塘坑一帶,中部砒霜嶺一帶亦有零星見及。該組巖性較復雜,主體巖石為淺灰~灰色、灰褐色淺變質的粉砂巖、細粒石英砂巖,長石石英砂巖和粉砂質絹云母板巖為主,夾粉砂質泥巖、炭質泥巖、含礫細~中粒石英砂巖、電氣石角巖、硅化巖。其中石英砂巖、長石石英砂巖、粉砂質泥巖中常可見到黃鐵礦化,部分黃鐵礦經氧化淋濾富集形成褐鐵礦帽殘留于山脊。產化石:同心豐形蛤、片狀殼菜蛤、“人飾”棱蛤、魚網葉、新蘆木等。
本組底部是一層厚15m~30m的含礫粉砂質泥巖、鐵錳質泥巖等,其間含錫石。該層直接覆蓋于下石炭統灰巖之上,呈不整合接觸,厚度>500m。
(6)第四系(Q):區內第四系地層廣布,按其成因可分為山坡堆積和山問洪積兩部分,前者主要由腐殖土、亞粘土夾灰巖、角巖、砂巖、矽卡巖、石英角礫或碎塊等組成,分布于山脊~山坡或山問凹地,后者由灰巖、砂巖、矽卡巖、角巖、褐鐵礦轉石、碎塊與泥沙、淤泥混雜堆積而成,多見于山谷或山問盆地。厚度0m~80m。其中錫砂嶺—坑子—下塘壩一帶第四系坡殘積層中普遍含砂錫礦,砂錫含量由幾十至數千克每平方米,為區內砂錫礦主要賦礦層位之一。
1.2構造特征
區內斷裂構造主要有東部的F3和中部的F2。從其展布方向及其形態特征上看,二者同屬一應力場形成的同組構造。現分述如下:
(1)F3斷裂:位于礦區東側,從北至南經刀斬石~妙聯林場~錫砂溪西側貫穿全區,南北伸出區外。已知長度大于4km,斷層寬1m~2.5m,走向北北東20°~30°。主要表現為斷裂破碎帶和密集構造裂隙帶形式,發育落水洞和陡壁地貌。斷層內充填砂巖、灰巖破碎角礫和石英方解石脈及其團塊,角礫具棱角狀,大小直徑0.2cm~30cm,由鐵泥質、硅質膠結,斷層結構面粗糙不平,可見斜交擦痕,沿走向和傾向均有彎曲。0線以北傾向北西,以南傾向南東,局部有反傾。傾角71°~85°,屬壓扭性斷裂,與本礦區銀多金屬礦成礦有關,斷層中局部見有方鉛礦、閃鋅礦、毒砂、黃鐵礦化。
(2)F2斷裂:自北而南斷續延伸出露,總體走向5°~15°左右,破碎帶具有北窄南寬的特點,充填物也各有所異,北部為含白鎢石英脈充填,脈寬2m左右(前人對含鎢石英脈已做評價);中段破碎帶寬3m~5m,角礫成分為灰巖、角巖,膠結物為脈石英、方解石及炭泥質物,膠結較緊密;南段則為玄武巖脈充填貫人,脈寬數米至50米,傾向西,傾角40°~50°左右。據充填物的產狀及其與圍巖的接觸特征判斷,該斷裂屬北北東向壓扭性斷裂。與本區的鎢礦化關系密切。
1.3礦化特征
本區成礦以熱液充填交代成礦為主,各礦化類型特征如下:
(1)銀鉛鋅礦:產于F3西盤下石炭統孟公坳組中上部大理巖、矽卡巖和大理巖化、矽卡巖化、硅化、角巖化灰巖中,大致沿層產出。屬本期主要勘查對象。
(2)白鎢礦:白鎢礦體沿北北東向裂隙充填,賦存于三疊統頭木沖組、小水組砂巖地層中。
(3)銻多金屬礦:賦存于下石炭統石磴子組硅化灰巖破碎裂隙中。
(4)鉍多金屬礦:礦體賦存于下石炭統石磴子組硅化、矽卡巖化灰巖中。
(5)砂錫礦:①古風化殼殘坡積砂錫礦:主要產于下石炭統孟公坳組與上三疊統頭木沖組、小水組不整合接觸帶內;②洪沖積砂錫礦:分布于山溝河谷洪沖積砂土層及第四系黃色粘土層中。
1.4圍巖蝕變
礦體圍巖蝕變比較強烈,種類較多。主要有大理巖化、角巖化、矽卡巖化、黃鐵礦化和硅化、綠泥綠簾石化,次為白云石化、絹云母化、透閃石化、葉臘石化、電氣石化、螢石化等。與礦化關系密切的有大理巖化、矽卡巖化、黃鐵礦化、硅化、綠泥石綠簾石化。
大理巖化:區內的上泥盆統天子嶺組和下石炭統孟公坳組的碳酸鹽巖經熱變質作用后,產生不同程度的重結晶,形成大理巖化灰巖或大理巖。地表主要分布于F3上下盤兩側形成本區熱液蝕變帶。與銀鉛鋅多金屬礦化有關。
矽卡巖化:礦物以陽起石為主,其次為硅灰石、堇青石、綠簾石、紅柱石和少量十字石。與銀鉛鋅多金屬礦化有關。
角巖化:主要見于礦區中部0~4線銀多金屬礦段熱液蝕變帶中,形成的變質礦物以石英為主,其次為硅灰石、陽起石及綠簾石,與銀鉛鋅多金屬礦化有關。
硅化:與構造關系密切,常常是巖石受構造作用產生破碎,然后硅化,硅化有兩期,早期主要是大面積交代圍巖,但結晶一般比較細小,晚期多為細脈狀,結晶較粗,常與螢石、綠泥石以及金屬硫化物等沿早期的硅化巖裂隙充填交代。
透閃石化:主要見于孟公坳組灰巖中,透閃石為半自形柱狀、纖維狀、放射狀產出,與金屬硫化物組成脈狀交代圍巖產出。常被后期金屬礦物及晚期方解石脈所交代。
絹云母化:主要見于F3斷裂旁側的泥質灰巖中,為接觸變質作用所形成的。常與白云母、電氣石組成電氣石角巖,充填在金屬礦脈中交代圍巖。
2.礦體特征
礦區內已編號的礦體有16個:其中銀鉛鋅多金屬礦體8個(V7、V8、V9、V10、V11、V8-1、V8-2、V9-1)(V7、V8銀鉛鋅礦體形態如圖1),輝鉍礦體2個(V1、V2),輝銻礦體4個(V3、V4、V5、V6),白鎢礦體2個(V13、V14)。銀鉛鋅鎢礦體真厚度一般為1m~5m,最大真厚度20.65m(見于8線ZK8-3),總真厚度最大51.47m(見于8線Zk8-2);輝鉍礦體總真厚度5.65m;白鎢礦體真厚度3.35m。銀鉛鋅鎢礦為本區重點勘查對象,而鎢鉍銻礦同樣具有良好的找礦前景。
V8號銀鉛鋅鎢礦體:呈層狀、似層狀大致沿層產出,局部地段有穿層現象。分布在礦區中部1~8線,賦存于F3斷裂西盤下石炭統孟公坳組中上部角巖、矽卡巖與大理巖或蝕變灰巖中。礦體在0線地段有露頭,屬半隱伏礦體。目前地表有0/TC1探槽揭露控制,深部有1線的ZKI-1;0線的44/ZK53、ZK0-1、44/ZK49、ZK0-2;2線的ZK2~1;4線的ZK4-1、48/ZK35;8線的ZK8-1、ZK8-2、ZK8-5號鉆孔揭露控制,控制長度600m,控制延深320m。礦體平均真厚度4.91m,一般1m~5m,最大真厚度17.99m,埋藏深度0m~350m,賦存標高313m~10m,呈北高南低。礦體走向10°~18°,傾向北西,局部南東,傾角63°~83°。局部見有分支復合現象。礦體各塊段中的Ag品位41.8g/t~775.0g/t,平均品位123.1 g/t;Pb品位0.08%~3.41%,平均品位0.87%;Zn品位0.11%~4.36%,平均品位0.92%;WO3品位0%~0.096%,平均品位0.059%。根據鉆探揭露,在礦區南側(6線以南)礦體近F3斷裂厚度增大,礦化強烈,以銀鉛鋅礦化為主,而在礦區北側(6線以北)淺部銀鉛鋅礦化減弱,深部白鎢礦化加強。
V9號銀鉛鋅鎢礦體:分布在1~12線地段,與V8礦體上下相隔10m~30m,依附于F3斷裂北西盤,走向與斷層一致,礦體呈層狀、似層狀大致沿層產出。賦存于下石炭統孟公坳組中上部熱液蝕變帶矽卡巖、大理巖、角巖與蝕變灰巖中。深部有0線ZKO-1、44/ZK49;1線ZK1-1;2線ZK2-1;4線的ZK4-1;8線的ZK8-1、ZK8-2和12線的ZKl2-1、ZK12-2號鉆孔揭露控制,控制長度800m,礦體平均真厚度2.14m,一般1m~3m,最大真厚度7.10m,控制傾斜最大延深191m。礦體埋藏深度120m~465m,賦存標高171m~-154m,北高南低。礦體走向5°~18°,傾向北西,傾角67°,0線以北變緩。見分支復合現象,有較多夾層出現,但總體上延長延深穩定。礦體各塊段中的Ag品位40.5g/t~1411.1 g/t,平均品位414.6g/t;Ph品位0.32%~7.92%,平均品位2.12%;Zn品位0.02%~4.18%,平均品位1.74%;WO3品位0%~0.221%,平均品位0.180%。根據鉆探揭露,在礦區南側(6線以南)礦體近F3斷裂厚度增大,礦化強烈,以銀鉛鋅礦化為主,而在礦區北側(6線以北)銀鉛鋅礦化減弱,厚度變化不均勻,深部白鎢礦化加強。
礦石礦物成分:黃鐵礦5%~20%、方鉛礦1%~3%、閃鋅礦0.5%~12%、黃銅礦微~6%、毒砂4%、磁黃鐵礦微量、含銀硫銻鉛礦微量、硫銀鉍礦微量、硫銻鉛銀礦微量、銻銀礦微量、淡紅銀礦微量、輝鉍礦1%,輝銻礦0.5%,復硫鹽類銀化物微量。
礦石結構主要為它形-半自形粒狀結構,其他有交代溶蝕結構、交代殘余結構、乳滴狀結構等,礦石構造為浸染狀構造和塊狀構造。
3.成礦條件淺析
3.1礦床成因類型
礦體產出于角巖、大理巖、矽卡巖熱液蝕變帶中;礦石呈細脈浸染狀、角礫狀構造;礦石中出現輝鉍礦、毒砂等中高溫礦物;礦體中有較多含礦石英、方解石脈以及黃鐵毒砂鉛鋅硫化物細脈分布;近F3斷裂和熱液蝕變強烈部位含銀鉛鋅銅較高等,表明了成礦作用以熱液充填交代為主;礦體呈層狀似層狀產出,產狀與地層基本一致,礦體延長數百米產出層位相對穩定,主要原因是熱液蝕變具選擇性交代,不純灰巖一般易形成矽卡巖、角巖和硅化巖,較純灰巖形成大理巖。以上地質特征顯示礦床成因類型屬熱液充填一交代銀鉛鋅礦床。
3.2成礦控制因素
(1)受地層層位控制:礦體主要產于下石炭統孟公坳組中上部含生物碎屑和泥砂質不純碳酸鹽巖地層中,與矽卡巖、大理巖或矽卡巖化、大理巖化灰巖關系密切。矽卡巖和大理巖的形成選擇性強,含泥質較高夾層容易形成矽卡巖,較純灰巖形成大理巖。
(2)受巖相控制:含礦層位為砂泥質碳酸鹽類沉積,礦體主要分布于含生物碎屑和泥硅質條帶碳酸鹽巖中,據區測資料,本區屬濱海相~淺海相沉積環境。
(3)受構造控制:礦體多分布于背斜軸部。斷裂構造控制明顯,受北北東向F3斷裂及其派生的次級斷裂及層間構造控制,F3斷裂為控礦構造,次級斷裂和層間構造為容礦構造。
(4)受熱液蝕變帶的控制:礦體產出于北北東向延長1000m,東西寬150m范圍內的矽卡巖、大理巖、角巖或矽卡巖化、大理巖化、硅化、角巖化熱液蝕變帶內。
(5)受隱伏巖體的控制:地質物化探資料顯示,熱液蝕變帶底部存在隱伏巖體,含礦熱液主要來自深部隱伏巖體。熱液蝕變作用與其有關。
4.進一步找礦方向
礦區成礦條件良好,控礦構造對成礦非常有利,只要是巖性條件相當,剪切型復合構造裂隙形成的礦帶(體)就具有一定規模。其次,礦區成礦作用復雜,礦化類型繁多,除銀鉛鋅銅仍有一定找礦潛力外,對鎢鉍銻金等也具有廣泛的找礦前景。