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LOW CARBON WORLD 2016/2
湖南松塔铜铅锌矿床地质特征及成因探讨
田 磊(湖南省地质调查院,长沙 410116)
【摘 要】通过矿产检查工作,发现该矿床的已知矿脉皆产于硅化破碎带,其产状严格受破碎带控制;矿脉在走向控制长度 50~100m,宽 1.6~
4.8m。矿石按自然类型属原生矿石,主要矿石矿物主要为黄铜矿、黄铁矿;脉石矿物主要为石英。矿石结构主要有它形结构、半自形结构、交代结
构、填隙结构。矿石构造主要有块状构造、星点状构造、浸染状构造。根椐矿脉的产出位置、形态特征、与地层、构造的时空关系,以及矿物组合、
化学成分及结构构造、围岩蚀变等方面的特征,推断该矿床为与断裂、硅化密切相关的中低温热液充填交代型矿床。
【关键词】铜铅锌矿;地质特征;成因探讨;松塔
【中图分类号】P618.4 【文献标识码】A 【文章编号】2095-2066(2016)05-0120-02
松塔铜铅锌矿床位于塔山岩体西侧外接触带附近, 区内
构造十分发育,岩浆活动强烈,成矿条件十分有利。 通过矿产
检查工作,对该矿床的地质特征有了一定的认识。本文旨在根
据作者在该矿区的工作成果,通过分析该矿床的地质特征,对
其成因进行探讨,从而对下一步工作提供依据。
1 区域地质概况
本区位于南岭成矿带的西段北缘, 处于阳明山-塔山-大
义山东西向隆起带,是湘南主要成矿远景区之一 [1~2]。
区域地层出露较齐全,由老至新依次为寒武系、奥陶系、
泥盆系、石炭系、二叠系、侏罗系、白垩系及第四系。 其中寒武
系、奥陶系、泥盆系、石炭系地层最为发育(图 1)。
区内构造活动强烈,从加里东期至印支期均有活动,加里
东期由寒武系、奥陶系组成,形成了北东向褶皱基底,构成了
基底构造格架,印支则形成了东西向巨型复背斜及北北东向、
北北西向、近南北向断裂,上述断裂构造具多期活动的特点。
区内岩浆活动频繁,具强度高、规模大的特点,岩体大部
分为复式岩体,具有明显的阶段性和继承性,显示多期次侵入
的特点。岩浆岩的岩性主要为花岗岩,产出时代主要为印支期
和燕山期,主要岩体有塔山岩体(印支期)、大义山岩体(燕山
期、印支期)和阳明山岩体(印支期)。 此外,区内岩脉发育,主
要为细粒花岗岩脉,次为花岗伟晶岩脉。区内频繁的岩浆活动
带来的含矿热液为区内成矿作用提供物质来源。
2 矿区地质特征
矿区出露地层仅有奥陶系,构造较发育,主要为断裂和褶
皱;岩浆活动强烈,围岩蚀变发育。现将其主要地质特征,分述
如下:
2.1 地 层
矿区内出露地层仅有奥陶系,分别为天马山组(细分为一
二三段)、烟溪组、桥亭子组。 其中天马山组最为发育,分布于
矿区西部;烟溪组与桥亭子组则分布于矿区南东部(图 2)。
天马山组三段(O3tm3):灰-灰白色厚层浅变质长石石英砂
岩、灰白色厚层-块状浅变质石英砂岩夹青灰色中薄层板岩及
灰色中-厚层浅变质粉砂岩。
天马山组二段(O3tm2):灰绿-深灰色薄-中厚层状浅变质
细粒长石石英砂岩、浅变质石英砂岩夹绢云母板岩。该地层发
育含矿硅化破碎带。
天马山组一段(O3tm1):灰绿色、灰色、深灰色中厚层状浅
变质细粒石英砂岩与浅变质长石石英砂岩、粉砂质板岩、绢云
母板岩、板岩呈韵律互层。 与烟溪组呈整合接触。
烟溪组(O2-3y):以灰黑色薄层状炭质板岩夹硅质炭质板
岩为主,偶夹灰黑色薄层状硅质岩、含炭泥质硅质岩。 与桥亭
子组成整合接触。
桥亭子组(O1-2q):以深灰色、灰黑色绢云母板岩、条带状
板岩为主,夹条带状砂质板岩和粉砂质板岩。
2.2 构 造
2.2.1 褶皱构造
矿区位于阳明山-塔山-大义山隆起之中部相对凹陷区,
区内褶皱较发育。工作区内南东部地层整体向北西倾,北西部
地层整体向南东倾, 二者分别属于磨石沅向斜的北西翼和南
1-第四系;2-侏罗-白垩系;3-二叠系;4-石炭系;5-泥盆系;6-奥陶系;7-寒武系;8-大
义山岩体中侏罗世第一次侵入中细粒斑状二云母二长花岗岩;9-塔山岩体晚三叠世第
五次侵入正长花岗岩;10-塔山岩体晚三叠世第四次侵入二长花岗岩;11-塔山岩体晚三
叠世第三次侵入斑状二长花岗岩;12-塔山岩体晚三叠世第二次侵入斑状二长花岗岩;
13-塔山岩体晚三叠世第一次侵入斑状二长花岗岩;14-阳明山岩体晚三叠世第二次侵
入斑状花岗岩;15-阳明山岩体晚三叠世第一次侵入斑状花岗岩;16-伟晶岩脉;17-细粒
花岗岩脉;18-实测 \推测断裂;19-地质界线;20-角度不整合地质界线;21-工作区范围。
图1 区域地质略图
1-天马山组三段;2-天马山组二段;3-天马山组一段;4-烟溪组;5-桥亭子组;6-细
中粒斑状黑云母二长花岗岩;7-中细粒斑状电气石黑云母二长花岗岩;8-细粒少
斑状二云母正长花岗岩;9-石英脉;10-实测整合地质界线;11-岩浆岩侵入接触界
线;12-断层及编号;13-断层破碎带;14-矿脉及编号;15-矿脉及编号。
图2 矿区地质图
能源·地矿
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DOI:10.16844/j.cnki.cn10-1007/tk.2016.05.070
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东翼。两翼地层中还可见大量次级褶皱,褶皱轴向多为北东向
或近南北向,两翼倾角陡,一般在 45°以上。
2.2.2 断裂构造
区内断裂构造较发育,共见两组断裂构造,分别为北东向
和北北东向断裂(图 2)。
(1)区域性大断裂
F1:该断裂即为渣田湾断裂,分布于矿区北西部,走向整
体为北东向,在矿区南部逐渐转为近南北向,倾向北西,倾角
35~55°,该断裂规模较大,矿区内出露长度约 4.5km,向北东延
伸出矿区范围,破碎带发育,最宽处超过百米。
F2:分布于矿区南东部,规模较大,矿区出露长度约 6.5km,
两端延伸出矿区范围,破碎带发育,最宽处超过 20m。走向为北东
向,倾角 70°。 该断裂属区域性大断裂,向两端延伸可达数千米。
(2)矿化次级断裂
F3、F4、F5、F6、F7:分布于矿区中东部,矿区出露长度超过
1km,走向皆北北东,倾向北西,倾角 53~75°。 该组断裂发育宽
5~10m 的断裂破碎带,其中 F4 和 F6 断裂的破碎带中硅化、绿
泥石化等蚀变强烈, 并可见大量黄铜矿、 黄铁矿及少量方铅
矿、闪锌矿,F3、F5 及 F7 断裂的破碎带中硅化、绿泥石化等蚀
变亦十分强烈,且可见大量黄铁矿,呈稠密浸染状,F7 断裂的
破碎带中见零星黄铜矿化。
2.3 岩浆岩
岩浆岩主要分布于矿区北东部(图 2),南东部发育一小岩
体,均为晚三叠纪产物,属塔山岩体的西侧部分。 岩体与奥陶
系天马山组呈侵入接触,接触面多倾向围岩,倾角一般为 30~
50°。 岩性主要为晚三叠世第三次侵入中细粒斑状黑云母二长
花岗岩、晚三叠世第五次侵入细粒少斑状二云母正长花岗岩。
3 矿床地质特征
3.1 矿脉特征
矿区目前共发现Ⅰ、Ⅱ号两条矿脉,皆产于硅化断裂破碎
带中。
Ⅰ号矿脉厚 4.8m,单工程平均品位 Cu0.8%,产于硅化断
裂破碎带中,严格受断裂控制,其产状与断裂产状一致,产状
为:283∠75。 矿脉主要由构造角砾岩与穿插分布其间的石英
脉组成,其中可见大量不规则粒状、致密块状、浸染状、星点状
黄铜矿、黄铁矿,直径 2~100mm;矿脉中还可见极少量孤立星
点状方铅矿 、闪锌矿集合体 ,直径 1~5mm,局部还可见方铅
矿、闪锌矿产于黄铜矿集合体中或其边缘。
Ⅱ号矿脉厚 1.6m,单工程平均品位 Cu0.93%,Ag17.45g/t,
产于硅化断裂破碎带中,严格受断裂控制,其产状与断裂产状
一致,产状为:285∠53。矿脉主要由构造角砾岩与穿插分布其
间的石英脉组成,其中可见大量不规则粒状、致密块状、浸染
状、星点状黄铜矿、黄铁矿,直径 2~50mm;矿脉中还可见较多
孤立星点状方铅矿、闪锌矿集合体,直径 1~5mm,局部还可见
方铅矿、闪锌矿产于黄铜矿集合体中或其边缘。
3.2 矿石特征
3.2.1 矿物成分
矿石矿物主要为黄铜矿、黄铁矿,次为方铅矿、闪锌矿、毒
砂等。
脉石矿物主要为石英,次为少量粘土矿物及白云母等。
3.2.2 矿石结构构造
矿石结构主要有:它形晶结构、半自形晶结构、交代结构、
填隙结构。
矿石构造有:块状构造、星点状构造、浸染状构造、细脉状
构造。
3.2.3 矿石类型及有益组分的赋存状态
矿石工业类型属于硫化物矿石; 按矿石构造可分为:块
状、星点状、浸染状矿石;按矿物共生组合可划分为:黄铜矿矿
石、黄铁矿黄铜矿矿石、方铅矿黄铜矿矿石、闪锌矿方铅矿黄
铜矿矿石。 矿石中主要有益组分为 Cu、Pb、Zn,分别以黄铜矿、
方铅矿、闪锌矿的形式存在。
3.3 围岩蚀变特征
因受区域变质作用及岩浆活动带来的热液与热量的影
响,区内岩石蚀变比较普遍。 见有硅化、黄铁矿化、绿泥石化、
角岩化、绢云母化、云英岩化等蚀变现象。 含矿断层破碎带中
均发生强烈的硅化,说明硅化与铜铅锌矿化关系密切。
4 成因探讨
该矿床位于塔山岩体西侧外接触附近,区内构造发育,岩
浆活动强烈,成矿条件十分优越。
已发现的矿脉皆产于硅化断裂破碎带中, 矿脉产状严格
受断层产状控制。 矿石矿物主要为黄铜矿、黄铁矿,次为方铅
矿、闪锌矿、毒砂等;矿石结构有它形晶结构、半自形晶结构、
交代结构、填隙结构,矿石构造有块状构造、星点状构造、浸染
状构造、细脉状构造,说明成矿过程是长期、复杂的,且成矿作
用以充填和交代为主, 多期次的成矿作用形成了不同的矿物
组合。
基于以上事实,推断该矿床类型为与断裂、硅化关系密切
的中低温热液充填交代型矿床。
5 结 论
(1)该矿床矿脉皆赋存于硅化断裂破碎带中,产状严格受
断裂控制,矿床类型为与断裂、硅化关系密切的中低温热液裂
隙充填型矿床。
(2)可建立以断裂破碎带、硅化、黄铜矿化为特征的找矿
标志, 在该矿床外围尤其是岩体接触带及区域大断裂两侧进
行矿产勘查工作,争取发现新的矿脉。
基金项目:中国地质调查局“湖南上堡地区矿产远景调查”项
目(1212011120809)成果。
参考文献
[1]湖南省地质矿产局.湖南省区域地质志[M].北京:地质出版社.1988.
[2]湖南省地质矿产局.湖南省单元-超单元划分及其成矿专属性[J].湖
南地质,(增刊 8):1995.
[3]杜 云,罗小亚,王敬元.湖南塔山岩体地质特征及其成矿规律[C].湖
南地学新进展,2014,11:53~60.
收稿日期:2016-1-15
作者简介:田 磊,男,助理工程师,主要从事地质矿产勘查工作。
能源·地矿
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