关键词:无极寺;矽卡岩;地质特征;成因分析;找矿标志
一、矿区地质概况
矿区位于冈底斯―念青唐古拉褶皱系,伯舒拉岭―高黎贡山褶皱带,腾冲―棋盘石断裂带东侧。出露地层主要为石炭系上统空树河组碎屑岩、二叠系下统大东厂组碳酸盐岩、三叠系中统河湾街组碳酸盐岩及第四系松散堆积物。区内主要构造线呈南北向,褶皱、断裂发育,沿断裂带常有矽卡岩产出。岩浆岩为燕山早期东河岩群的闪长岩、二长花岗岩、石英斑岩。
(一)地层
二叠系
矿区仅出露下统大东厂组( P1dd):分布于岩山脚—无极寺一带,与成矿关系密切,按岩性可分为上、下两个岩性段。
上段( P1dd2):可分为两个岩性层,仅出露一层( P1dd2-1),岩性为:灰白色( 局部肉红色)厚层至巨厚层状白云质大理岩与大理岩互层。
下段( P1dd1):可分为两个岩性层,仅出露第二层( P1dd1-2),岩性为:上部,灰至灰黑色中层状泥质硅质条纹条带状含炭灰岩、结晶灰岩夹薄层状结晶灰岩和炭质泥灰岩。
石炭系
出露上统空树河组三段第三层( C2k3-3)和第四层( C2k3-4),分布于矿区东部。
第四层( C2k3-4):灰至深灰色角岩化斑点状含长石石英质黑云板岩,中部夹浅灰绿色至白色含长石石英砂岩,局部形成含长石石英黑云角岩、长英质黑云角岩、变质石英砂岩。普遍具角岩化,局部见石榴石矽卡岩。
第三层( C2k3-3):浅灰至灰白色中细粒含长石石英砂岩、长石石英砂岩,中部夹长英质黑云板岩及变质石英砂岩。岩石局部具角岩化。
(二)构造
矿区属铜厂山―燕洞向斜中段,构造线近于南北向,主要发育的构造褶皱为岩脚山―马鞍地向斜,断裂为近南北走向断裂F1―1。
褶皱
岩脚山―马鞍地向斜,轴向长大于1.50千米,走向近于南北,北端被第四系覆盖,南端因形成大量矽卡岩而不明显。核部为二叠系下统大东厂组( P1dd2-1)碳酸盐岩,东翼为石炭系上统空树河组( C2k3)碎屑岩,西翼为二叠系下统大东厂组( P1dd1-2)碳酸盐岩。东翼地层倾向西,倾角40―70°,由于受断裂构造影响,西翼地层发生倒转,地层倾向东,产状北部陡,一般60―80°,南部缓40―60°。西翼地层出现挠曲( 无极寺附近形成次级背斜和向斜),轴部附近断裂发育。
断裂
主要为F1―1,位于矿区中部,南端被第四系掩盖,北延出图,走向北北东,走向长大于2千米,倾向东,局部地表倾向西,倾角60―80°。上盘为C2k3-4砂板岩,下盘为P1dd大理岩、矽卡岩。断层破碎带宽1―5米不等,断裂面呈舒缓波状,阶步明显,断层角砾由板岩、白云质灰岩等组成,钙泥质、铁质紧密胶结。断层旁侧碎屑岩常具揉皱及拖拽现象,次级裂隙、节理较为发育,断层性质为一压扭性断层。该断层为矿区的控岩、控矿断裂,沿断裂带有矽卡岩分布,矿区的V1主矿体即产在该断裂带上。
(三)岩浆岩
矿区出露岩浆岩主要有:白垩系东河岩群棋盘石岩序酱缸山单元( K11Jδo),滇滩岩序大偏山单元( K13Dηγ)和大哨塘单元( K14Dηγ)。此外,尚见少量辉绿岩脉分布。
酱缸山单元( K11Jδo):主要分布于矿区东侧,呈脉状侵入于C2k3碎屑岩中。岩性为角闪石英二长闪长岩,中粒半自形粒状结构,矿物成分主要为斜长石、普通角闪石、石英、黑云母,副矿物为磁铁矿、绿帘石、锆石、黄铁矿、磷灰石等。
大偏山单元( K13Dηγ):分布于矿区西侧,呈岩株侵入于P1dd地层中。岩性为中细粒黑云母二长花岗岩,具不等粒或文象结构,主要矿物成分为钠更长石、微斜长石、正长石、石英、角闪石、黑云母等。副矿物为磁铁矿、钛铁矿、锆石、独居石、褐钇铌矿等。
大哨塘单元( K14Dηγ):分布于矿区西侧,呈岩脉、岩株状侵入于P1dd地层中,岩性为细粒斑状二长花岗岩,似斑状结构,斑晶以斜长石为主,基质由微斜长石、钠更长石、石英、黑云母组成。副矿物以磁铁矿、锆石、褐帘石为主, 其次为黄铁矿、黄玉等。
各单元岩石化学成份见表3―1、微量元素含量见表3―2。
表3―1 岩 浆 岩 化 学 成 分 一 览 表
由表3―1、表3―2可看出,大偏山、大哨塘单元为成矿提供了充足的热液,而大哨塘单元则为成矿提供了丰富的物质来源。
表3―2 微 量 元 素 含 量 表
备注:Ag含量为10-9
( 四)变质作用及围岩蚀变
区内变质作用主要有区域变质作用、动力变质作用、热接触变质作用、接触交代变质作用。
⑴ 变质作用
区域变质作用
区域变质作用表现为全区古生代岩石普遍轻变质,碎屑岩变质形成板岩、碳酸盐岩变质形成结晶灰岩和结晶白云岩。
动力变质作用
主要在F1-1傍侧形成断层角砾岩、碎裂岩。
热接触变质作用
在花岗岩与空树河组碎屑岩接触带附近,角岩化广泛发育,形成角岩化长石石英砂岩及各种角岩。在花岗岩与碳酸盐岩接触带附近,岩石普遍变质为大理岩、白云质大理岩、白云石大理岩、水镁石大理岩等,与成矿关系不明显。
接触交代变质作用
花岗岩与二叠系大东厂组碳酸盐岩接触带及与石炭系空树河组钙质碎屑岩接触带附近,接触交代变质作用强烈,形成区内大面积分布的矽卡岩。矽卡岩体呈脉状、囊状,长500―800米,宽10―400米不等,矽卡岩体由北至南分布,构成南北向矽卡岩带,矽卡岩体由北至南断续分布,构成南北向矽卡岩带。垂向延伸达500多米。岩石类型主要有石榴石透辉石矽卡岩―符山石矽卡岩―镁橄榄石粒硅镁石矽卡岩―金云母矽卡岩―矽卡岩化大理岩。后期叠加绿泥石化、绿帘石化、蛇纹石化等,与Pb、Zn多金属矿化关系十分密切。
⑵ 围岩蚀变
矿区除角岩化、矽卡岩化广泛发育外,尚有硅化、钠化、钾化、金云母化、蛇纹石化、碳酸盐化、绿泥石化、透闪石化等蚀变。其中金云母化与铁矿化关系密切,碳酸盐化、蛇纹石化与Cu、Pb、Zn矿化关系密切。
碳酸盐化:分布较普遍,主要呈细脉状、网脉状分布于近矿围岩及铅锌矿体中。
蛇纹石化:表现为交代粒硅镁石、透辉石、镁橄榄石、白云石等高镁矿物。形成交代残留结构,常与闪锌矿、磁铁矿共生。
二、矿床特征
一)矿体特征
矿体:呈南北向贯穿于整个矿区,北段延出图外,南段穿过铁矿体并被第四系掩盖。矿体呈脉状产于P1dd1-2与C2k3-4断层接触带( F1-1 )及其旁侧的矽卡岩中。
矿体围岩以透辉石( 石榴石)矽卡岩、细晶大理岩为主,其次为磁铁矿体及角岩、砂板岩;夹石一般为矽卡岩及细晶大理岩。透辉石( 石榴石)矽卡岩,与铅锌矿体呈渐变过渡关系。地表、近地表多呈风化、半风化状,与矿体接触处多为构造角砾岩。
(二)矿石类型
矿石自然类型
按成因划分,可分为矽卡岩型铅锌矿石,灰岩(大理岩)型铅锌矿石。本区地表及其工程中多见风化淋滤型铅锌矿石。按结构、构造可分为:皮壳状、土状铅锌矿石,浸染状、块状铅锌矿石。
矿石结构、构造
硫化矿石:结构为半自形―它形粒状结构、交代残余结构;构造为星点状、细脉浸染状、稀疏浸染状、稠密浸染状、角砾状及块
矿石特征
⑴ 矿物成分及主要矿物特征
矿石主要金属矿物为闪锌矿、方铅矿、黄铜矿、黄铁矿、磁铁矿、赤铁矿、异极矿、白铅矿、孔雀石、水锌矿、菱锌矿、褐铁矿。主要脉石矿物为透辉石、石榴子石、蛇纹石、方解石、金云母、绿泥石、符山石、石英等,为典型的矽卡岩型矿床矿物组合。主要矿石矿物特征如下:
① 异极矿:呈灰白色或浅绿色( 含铜异极矿),板柱状、粒状,粒径一般0.2―1毫米,多呈放射状集合体产出,分布于矿石裂隙中,与孔雀石、白铅矿、褐铁矿等共生。
② 白铅矿:灰白色,半自形―它形板状、针状及粒状,粒径0.1―3毫米,分布于矿石表面、裂隙中,局部充填于褐铁矿中。
③ 菱铁矿:呈灰、灰白色,粒状,粒径0.2―0.5毫米,呈不规则粒状分布于矽卡岩裂隙中,常与孔雀石、方解石、异极矿等共生。
④ 闪锌矿:灰黑色、褐色,半自形―它形晶粒状,粒径0.1―3毫米,少量达10毫米以上,多呈不规则粒状集合体产出,分布于透辉石、石榴石及方解石间,单矿物分析结果Fe含量一般3―8%,均小于10%( 铜厂山资料),属铁闪锌矿,常与方铅矿、磁铁矿等共生。
⑤ 方铅矿:铅灰色,自形―它形粒状,粒径0.5―2毫米,大者达5毫米以上,常呈不规则细粒状集合体与闪锌矿、黄铁矿、磁铁矿等共生。
三、结论
(一)矿床成因类型
无极寺铅锌矿断层控矿特征明显,矿体产于南北向断裂带上、矽卡岩体内或其旁侧,局部产于大东厂组与空树河组接触界面上。矿体呈脉状产出,具收缩膨大现象,与围岩多呈渐变过渡关系,反映成矿物质来源于中酸性岩浆热液和二叠系下统大东厂组的碳酸盐岩。随着岩浆热液侵入,含矿热液不断交代大东厂组碳酸盐岩形成工业矿床,其矿物组合及结构、构造具典型的矽卡岩型矿床特征,故无极寺铅锌矿属典型的与中酸性岩浆岩有关的中—低温热液矽卡岩型矿床。
硫化矿石形成后,地表或近地表部分经氧化、渗透、淋滤作用形成以异极矿、菱锌矿、白铅矿、孔雀石、褐铁矿为主的氧化矿石,成为风化淋滤残积型矿床。
(二)控矿因素
①南北向断裂构造,是岩浆侵入的通道,也是矿液运移和富集沉淀的场所。
②石炭系空树河组与二叠系大东厂组接触带,常形成裂隙空间,为矿体良好的赋存部位。
③中酸性岩浆岩富含矿液及挥发性组份,为成矿提供丰富的物质和热水来源。
④二叠系下统大东厂组的碳酸盐岩含锌较高( 630—730×10-6),为矿床的形成提供了丰富的物质来源。
⑤适当的气候条件和地下水渗透活动,以及有利的地形条件,是氧化矿体形成的有利因素。本区的缓坡地带常形成氧化锌富矿体。
(三)找矿标志
①矿体露头、铁帽、民采矿坑是找矿的直接标志。
②中酸性岩浆岩外接触带的矽卡岩分布区是寻找矽卡岩型铅锌矿体的有利部位。
③石炭系空树河组与二叠系大东厂组接触带及南北向断裂破碎带为找矿的有利部位
④土壤化探铅锌元素异常区
参考文献:
[1] 《1:5万固东街麻栗坝幅区域地质调查报告》云南地矿局第四地质大队
[2] 《云南省腾冲县瑞滇镇无极寺铅锌矿新发现地质矿产报告》云南地矿局第四地质大队
[3] 《云南省腾冲县滇滩铁矿详查地质报告 》云南地矿局第四地质大队
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