粤北凡口地区杨柳塘铅锌矿床研究进展

王 军

(广东省有色金属地质局,广东 广州 510080)

粤北凡口地区杨柳塘铅锌矿床研究进展

王 军

(广东省有色金属地质局,广东 广州 510080)

杨柳塘铅锌矿区处在粤北山字型构造之脊柱——瑶山复背斜北段东侧,属曲仁构造盆地北缘西段之乐昌盆地,位于凡口—杨柳塘东西向成矿带的西段。近年来依托整装勘查相关的关键基础地质研究、典型矿床解剖和找矿预测,通过对杨柳塘矿床的成矿地质体、成矿构造与成矿结构面以及成矿作用标志等方面开展研究,初步建立了杨柳塘矿区“三位一体”的成矿模型,并对本区的找矿前景作了预测。

整装勘查;三位一体;找矿预测;杨柳塘

1 矿区地质概况

杨柳塘铅锌矿区处在粤北山字型构造之脊柱——瑶山复背斜北段东侧,属曲仁构造盆地北缘西段之乐昌盆地,位于凡口—杨柳塘东西向成矿带的西段(图1)。工作区内出露泥盆系和石炭系地层,为一套以碳酸盐岩为主的沉积建造,其中中—上泥盆统东岗岭组、天子岭组及下石炭统石磴子组是本区最主要的赋矿层位。本区位于白云嶂背斜倾没端、北乡向斜和厢廊向斜之间,属西岗寨—西瓜地—红珠冲S型构造的北段部位。工作区内未见大规模岩浆岩出露,仅局部分布有少量辉绿岩与辉绿玢岩岩脉,岩脉呈近南北向展布[1]。

2 成矿地质体的确定

2.1 矿体的赋存层位

此外,下石炭统石磴子段、上泥盆统天子岭下亚组和中泥盆统东岗岭上亚组属局限—半局限台地相带,而下石炭统孟公坳组属潮汐礁滩微相,它们共同控制铅锌矿源层的形成。矿体产于下石炭统石磴子段、上泥盆统天子岭下亚组和中泥盆统东岗岭上亚组的礁后凹陷相沉积微相中,其特点是岩层以泥晶白云岩为主,含丰富的藻类化石。

2.2 矿石同位素测定证据

3 成矿构造与成矿结构面的研究

3.1 成矿构造

区内出露泥盆系和石炭系地层,为一套以碳酸盐岩为主的沉积建造,其中中—上泥盆统东岗岭组、天子岭组及下石炭统石磴子组是本区最主要的赋矿层位。与成矿有关的主要构造为白云嶂背斜末端、北乡向斜和厢廊向斜,属西岗寨—西瓜地—红珠冲S型构造的北段部位。

图1 粤北凡口地区区域地质构造纲要图Fig.1 Regional geological map in Fankou area,Northern Guangdong Province1.构造盆地;2.构造隆起;3.岩浆岩侵入岩;4.区域断裂构造;5.铅锌矿床、银铅锌矿床;6.钨矿床;7.工作区范围。

图2 粤北杨柳塘矿区地质图Fig.2 Geological map of Yangliutang mining area in Northern Guangdong Province1.天子岭组;2.东岗岭组;3.实测或推测断层;4.铅锌矿床;5.黄铁矿床。

与成矿有关的断裂构造按其走向不同,区内构造可划分为近东西向构造、北西向和北北西向构造、北东向构造和近南北向构造。其中近东西向构造为成矿期构造,北西向和北北西向构造为成矿前构造,而北东向构造和近南北向构造为成矿后构造[3]。

3.2 成矿结构面

4 成矿作用特征标志的研究

4.1 矿体宏观地质特征

矿区内矿体数量众多,主要有三大矿体群,形态受围岩与构造影响较大,现分述如下:

Ⅰ矿体群位于14-10线以东约150 m的范围内,在F35断裂带两侧或其中,从1-1层至2-3层均有揭露,矿体形态有缓倾斜似层状和陡倾斜似层状两种(图3),但以前者为主。矿体总体产状为走向EW-NWW向,倾向N,倾角缓倾斜为5°～35°,陡倾斜为65°～85°。

Ⅱ矿体群分布在26-10线范围内的F35与F33之间,是本区分布范围最大且矿体数目最多的矿体群,从1-1层至2-4层均有揭露。已编号矿体计有70个,其中东西走向的45个,北西走向的13个,南北走向的8个,北东走向的4个,矿体群长约850 m,宽约400 m。Ⅱ矿体群有4组方向,矿体形态又均以似层状为主,呈顺层产出(图3)。

图3 杨柳塘铅锌矿区117勘探线矿体剖面图Fig.3 117 exploration line orebody profile map of Yangliutang lead-zinc mining area1.黄铁铅锌矿体;2.实测或推测断层;3.钻孔。

Ⅷ矿体呈陡倾斜囊状,被控制在有明显断面的两条NW向断层中,其形态、产状变化受NW向断层控制(图3),矿体倾向210°～215°,倾角50°～85°,向SW方向侧伏,侧伏角66°～71°,各中段所揭露矿体沿走向延长50～140 m,沿倾向延伸>60 m,厚度变化在2～10 m之间[4]。

4.2 矿石矿物特征

4.2.1 矿石矿物组成及结构构造

矿石物质成分简单,主要金属矿物有黄铁矿、闪锌矿、方铅矿,其次偶见少量黄铜矿、磁黄铁矿,脉石矿物主要为方解石、白云石。其中主要金属矿物特征如下。

黄铁矿:黄铁矿在黄铁矿石、黄铁铅锌矿石和黄铁闪锌矿石中都可见,分别占矿石的80%、35%、40%左右。黄铁矿集合体在三种矿石中主要呈变胶状,在镜下的常见形式为他形—半自形粒状、自形—半自形粒状以及五角十二面体黄铁[5]。一般为块状构造、似胶状构造,常见的结构有他形晶粒结构、草莓状结构、压碎结构等。

闪锌矿:闪锌矿在黄铁铅锌矿石和黄铁闪锌矿石中可见,分别占矿石的25%、30%。闪锌矿多为中细粒状他形晶集合体,内部普遍含有黄铁矿残留体,具定向排列的乳滴状和叶片状黄铜矿出溶物和叶片状磁黄铁矿出溶物。

方铅矿:方铅矿含量较少,主要在黄铁铅锌矿石中可见,占矿石的5%左右。主要为细粒他形晶集合体,亦有少量呈较粗粒度的半自形—他形晶集合体。主要嵌布于黄铁矿粒间或裂隙的不规则粒状方铅矿中,以及闪锌矿颗粒间或内部的不规则粒状方铅矿中。

黄铜矿:分布量少,主要呈乳滴状和叶片状分布于闪锌矿内部。

磁黄铁矿:分布量少,主要呈叶片状分布于闪锌矿内部。

4.2.2 矿石类型及矿物生成顺序

(1) 矿石类型及矿物共生组合。矿石类型按矿石中主要有用组分的组合特征,可划分为黄铁矿石、黄铁铅锌矿石和黄铁闪锌矿石三种类型。按矿石结构构造可分为致密块状矿石、团块状矿石、浸染状矿石、条带状矿石及角砾状矿石等。

区内主要金属硫化物在矿化分布、矿石组构、矿物形态及共生组合等方面的差异可划分为多个世代。依据铅锌矿床各种矿物形成的先后关系,发现典型的矿物共生组合有:①第一世代黄铁矿孤立组合;②第二世代黄铁矿—黑褐色闪锌矿—黄铜矿—磁黄铁矿组合;③第二世代黄褐色闪锌矿—磁黄铁矿—黄铜矿—第一世代方铅矿组合;④第三世代浅棕色闪锌矿—第二世代方铅矿—方解石组合;⑤第三世代黄铁矿—第三世代闪锌矿—第三世代方铅矿—方解石组合。

(2) 成矿阶段及矿物生成顺序。不考虑表生氧化作用的参与,依据杨柳塘铅锌矿床的矿物共生组合和世代划分,以及矿石结构构造的异同性,认为杨柳塘铅锌成矿全过程先后可分为沉积期和热液改造期,以及沉积期成矿阶段、黄铁矿成矿阶段、多金属硫化物成矿阶段、碳酸盐矿物成矿阶段。沉积期成矿阶段以及黄铁矿成矿阶段对应形成了主要的黄铁矿矿石,多金属硫化物成矿阶段是铅锌矿成矿的主要阶段,对应的矿物生成顺序表见表1。

4.2.3 矿物蚀变特征

区内由于岩浆岩很不发育,所以围岩蚀变较弱。见有方解石化、黄铁矿化、大理岩化、白云岩化、绢云母化、绿泥石化和硅化等。其中以方解石化、大理岩化、黄铁矿化为主,次之为白云岩化、绢云母化和绿泥石化,硅化仅在少量断层的两侧有所发现。其中以老斜井的F202和F203断层硅化最为强烈,在断层及其两侧可见二氧化硅交代灰岩中的方解石脉充填断裂中。硅化与矿化的关系不密切。此外,在灰岩中偶见重晶石化。与成矿活动密切相关的蚀变主要特征如下。

表1 杨柳塘铅锌矿床矿物生成顺序表Table 1 Mineral production sequence table of Yangliutang lead-zinc deposit

方解石化:在石磴子段含矿层中的矿体上、下盘和尖灭再现部位,及其近矿围岩最为强烈。方解石呈脉状、细脉状和团块状产出。方解石脉在围岩中往往与矿体斜交和近于垂直,但在矿体内和矿体尖灭再现部位的方解石不仅更为强烈,而且方解石脉多与层面一致延展。故强烈的方解石化是本区找矿和追索矿体的重要标志。

大理岩化:它与矿化的关系十分密切,在坑道中经常发现在矿体的顶、底板有一层0.3～0.5 m厚的大理岩或大理岩化灰岩,在矿体的尖灭部位,往往为矿化大理岩或大理岩化灰岩所代替。然后逐步过渡到大理岩或大理岩化灰岩。为此,大理岩化也是本矿区的找矿标志之一。

黄铁矿化:浸染状的黄铁矿化在本区较为普遍,特别在矿体的尖灭部位尤为强烈。区内的几个含矿层中都很常见,其中在含泥炭质的岩层中黄铁矿化更为强烈。黄铁矿多数呈星点状、团块状与细脉浸染状产出。

4.3 成矿元素地球化学特征

4.3.1 稀土元素特征

综合前人资料,将杨柳塘矿区的黄铁矿矿石、黄铁铅锌矿矿石、基性脉岩样品进行稀土元素测试,其中黄铁矿矿石的稀土元素总量(ΣREE)为9.71×10-6,LREE/HREE值为10.99×10-6,铅锌黄铁矿石的ΣREE值为1.81×10-6～4.85×10-6,LREE/HREE值为11.95×10-6～16.74×10-6,由此可见黄铁矿矿石的稀土元素总量高于铅锌黄铁矿矿石;黄铁矿矿石中的δEu呈负异常,铅锌黄铁矿矿石的δEu呈正异常;两类矿石中的δCe都呈负异常,且值相近[6]。

根据杨柳塘矿区的矿石稀土元素球粒陨石标准化模式曲线显示:矿石均为轻稀土富集、重稀土亏损的右倾型。其中黄铁矿矿石明显比铅锌黄铁矿矿石的右倾程度高。条纹状铅锌黄铁矿矿石也较块状铅锌黄铁矿矿石与块状闪锌黄铁矿矿石的右倾程度高,与黄铁矿矿石相近。这说明了铅锌成矿的多源性。

4.3.2 同位素特征

(1) 硫同位素。杨柳塘矿床的δ34S值变化范围介于2.70‰～11.37‰之间,平均值为5.43‰,大部分样品的δ34S值接近零值。这与凡口矿区(δ34S‰=+17.1)相比,矿区的硫值明显偏小,这说明深部岩浆是矿石的主要硫源,而有个别的δ34S值较大,说明部分硫源来自海水硫酸盐。闪锌黄铁矿石与黄铁矿矿石的δ34S值相近,这说明铅锌矿和黄铁矿可能具有相同的硫源。

(2) 铅同位素。杨柳塘矿区的铅锌硫化物矿石的铅同位素组成较集中。其中206Pb/204Pb比值范围在18.092～18.462之间,均值为18.286;207Pb/204Pb比值范围在15.616～15.776之间,均值为15.688;208Pb/204Pb比值范围在38.465～39.231之间,均值为38.839,其中有两个样品>39,表明有多源铅参与成矿。

将这些矿石的铅同位素组成平均值分别投影于207Pb/204Pb-206Pb/204Pb增长曲线图和Δγ-Δβ成因分类图解,在207Pb/204Pb-206Pb/204Pb增长曲线图上投影点均位于上地壳铅区域附近;在208Pb/204Pb-206Pb/204Pb增长曲线图上,样品数值投影点集中分布于造山带和下地壳之间,表明铅来源较为复杂,并且造山构造活动对铅同位素的混合作用产生了影响。在Δγ-Δβ成因分类图上,矿石铅都位于上地壳源铅区域,故推断成矿物质铅主要来自上地壳[7-10]。

5 杨柳塘矿区找矿预测

杨柳塘矿区位于韶关乐昌市北乡镇、长来镇、廊田镇等乡镇境内,区域上处于曲仁盆地北缘西段的乐昌盆地、乐昌—仁化东西向成矿带的西段,成矿地质条件优越,石磴子组、天子岭组及棋梓桥组发育,为区内铅锌矿主要赋矿层位。北西向断裂构造、东西向断裂构造发育,为区内主要控矿构造。主要围岩蚀变有方解石化、黄铁矿化、白云石化、大理岩化、绢云母化、绿泥石化和硅化等。铅锌矿呈似层状、透镜状产于下石炭统、中上泥盆统的泥晶—泥炭质结晶生物碎屑灰岩中。该矿区尚有很多地区未开展专项矿产地质勘查工作,如F302南北两侧均为控制,建议在杨柳塘矿区石磴子组、天子岭组近围开展CSAMT测量,圈定异常体,再通过钻探工程揭露验证。本区主攻矿床类型为低温热液交代型铅锌银矿床。

此外近年来依托该地区凡口国家级整装勘查区平台,积极引进社会资金,与大型国有企业开展找矿合作,取得了一系列找矿成果,更进一步丰富了“三位一体”地质找矿模型,为后期地质勘查提供了理论支持。通过近年来的整装勘查工作,固体矿产勘查和开发产生了较好的社会效益和经济效益。

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(责任编辑：于继红)

Research Progress of Yangliutang Lead-Zinc Deposit in Fankou Area,Northern Guangdong Province

WANG Jun

(GeologyBureauforNonferrousMetalsofGuangdongProvince,Guangzhou,Guangdong510080)

Yangliutang lead-zinc deposit is located in the western section of the east-west metallogenic belt of Fankou-Yangliutang area,the north east side of the Yaoshan anticlinorium,the spine of mountain-shaped structure of Northern Guangdong Province,which belongs to Lechang basin in the western north rim of Quren tectonic basin.In recent years,relying on key basic geological research,typical deposit dissection and prospecting prediction of Prospecting & Exploration,this paper has carried on the research on the metallogenic geological body,ore-forming structure and metallogenic structure surface and mineralization mark of Yangliutang deposit.The metallogenic model of “Trinity” in Yangliutang mining area was established,and the prospecting prospect of this area was predicted.

Yangliutang; complete exploration; trinity; prospecting prediction

P618.42; P618.43

A

1671-1211(2017)05-0546-05

2017-04-10;改回日期2017-04-18

王军(1985-),男,工程师,硕士,地质学专业,从事矿产勘查和基础研究工作。E-mail:582515224@qq.com

数字出版网址:http://www.cnki.net/kcms/detail/42.1736.P.20170825.0854.002.html数字出版日期2017-08-25 08:54

10.16536/j.cnki.issn.1671-1211.2017.05.007