论文部分内容阅读
摘 要 大宝山多金属矿床是我国最重要矿床之一,自上世纪50年代末始,众多地质工作者对大宝山矿区进行了研究,关于区内灰岩地层中铜铅锌矿床的成因众说纷纭,主要存在以下五种观点:岩浆热液成因、斑岩成因,层控成因、火山-次火山岩成因、复合成因。经过研究,认为该矿床大部分铜铅锌矿体并非受层位控制,而是受硅钙面控制,矿床应属于受硅钙面控制的岩浆中后期中低温热液矿床,以期待对该矿床的成矿理论和边深部找矿提供有价值的参考。
关键词 大宝山;铜铅锌多金属矿床;硅钙面;成因;边深部找矿
中图分类号:P618.2 文献标识码:A
Abstract: Dabaoshan Polymetallic deposit is one of the important deposits in China. There are still five statements about the knowledge of the copper lead-zinc deposit genesis, they are respectively: Magmatic hydrothermal genesis, porphyry genesis, the stratabound genesis, Volcano subvolcano rocks genesis, Compound genesis. Our studies indicate that the surrounding and deep areas of Dabaoshan copper lead-zinc deposit is controlled by the Silicon-Calcium Surface rather than by the strara. This deposit is a post magmatic mesothermal epithermal and Silicon-Calcium Surface controlled deposit. It is expected to provide valuable reference for the metallogenic theory and deep side prospecting of the deposit.
Keywords: Dabaoshan; copper lead-zinc polymetallic deposit; silicon-calcium surface; genesis; the surrounding and deep areas prospecting
0 引言
广东大宝山多金属矿床是我国最重要矿床之一,位于南岭成矿带中带南侧的粤北凹陷盆地泥盆系地层中,由于其地质条件极为复杂,断层构造发育,岩浆活动频繁,自上世纪50年代起,经过众多研究者对大宝山多金属矿床的探究,对矿区内斑岩型、矽卡岩型钨钼矿体及风化淋滤型铁矿床的成因认识基本达成了共识,但是对区内灰岩地层中铜铅锌矿床的成因众说纷纭,主要存在以下几种观点:岩浆热液成因[1]、斑岩成因[2]、层控成因[3]、火山-次火山岩成因[4]、复合成因[5]。笔者拟通过大宝山外围东部钻孔揭露的东岗岭组灰岩与桂头群石英砂岩这一硅钙分界面的层状-似层状铜铅锌矿体,对大宝山铜铅锌矿床成因方面提出一点新的认识,以期待对该矿床的成矿理论和边深部找矿提供有价值的参考。
1 区域地质特征
大宝山矿床位于南岭成矿带中段的南部,北北东向四会-吴川深大断裂与东西向大东山-贵东构造岩浆岩带的交汇部位,为粤北凹陷盆地产出的大型多金属矿床之一(图1)。区域上地层从寒武系至第四系(奥陶系、志留系除外)发育比较齐全,寒武系为碎屑岩建造,泥盆—石炭系主要为碳酸盐岩及碎屑岩建造,二叠系主要为碎屑岩、碳酸盐岩夹含煤砂页岩、硅质岩建造,三叠系主要为碎屑岩夹含煤砂页岩、泥质灰岩建造,侏罗系主要为含煤砂页岩及碎屑岩建造,白垩系主要为红色碎屑岩建造。区内大面积分布次英安斑岩,与多金属矿成矿关系密切,花岗闪长岩主要呈岩株状产出。
2 矿床地质特征
研究区出露的地层主要为寒武系高滩组(εg)石英粉砂岩、中下泥盆統桂头群(D1-2gt)石英砂岩、中泥盆统东岗岭组(D2d)灰岩、下侏罗统金鸡组(J1j)石英砂岩夹千枚状页岩及第四系(Q)表土层。
区内构造形态复杂,以断裂构造为主,从构造行迹及组合方式可分为东西向构造带、北东向构造带、北北西向构造带。矿床位于东西向构造岩浆岩带与北北西向、北东向构造带的交会地带。
研究区周边分布的燕山期次英安斑岩(ζπ52),呈斑状结构,岩株、岩墙状构造,主要矿物成分为由浑圆状石英、条带状斜长石、角闪石、板状黑云母。
3 矿体地质特征
本文研究的主要对象为产于中下泥盆统桂头群(D1-2gt)石英砂岩与中泥盆统东岗岭组(D2d)灰岩接触带之间的铜铅锌矿体,赋矿层位主要在其接触面附近,本次揭露共有铜铅锌矿体19个,主要呈似层状、透镜状、鸡窝状分布,矿体倾向北东东,在南北向具有一定的分带性,北边钻孔(ZK01)揭露的矿体铜品位较高,南边钻孔(ZK02、ZK03)揭露的矿体铅锌品位较高。
矿石矿物主要为黄铜矿、方铅矿、闪锌矿和黄铁矿,次为铜蓝、方黄铜矿;脉石矿物主要为方解石、石英,次为绢云母、绿泥石等蚀变矿物。矿石结构主要为粒状结构、微晶结构、交代结构,次为显微包含结构、乳滴状结构等。矿石构造主要为块状、浸染状,网脉状、细脉状、条带状次之。 矿石类型主要为北部-南部依次为铜硫型、铜铅锌硫型、铅锌硫型过渡。
矿区因受断裂和岩浆热液作用普遍发育围岩蚀变,通过对次英安斑岩露头的地质调查,发现次英安斑岩上覆泥盆系地层存在围岩蚀变分带现象:辉石角岩→黑云母角岩化带,地表硅钙面附近蚀变分带大致为:石榴子石-辉石矽卡岩/角岩→辉石角岩→黑云母角岩→硅质角岩(石英-绢云母)。
4 硅钙面控矿特征与找矿方向
由钻孔所揭露矿体的赋存状态及产出形态(图2)可以看出,铜矿体主要沿东岗岭组灰岩与桂头群石英砂岩分界面呈层状-似层状产出,其成矿明显受构造控制,控矿构造主要有NNE向的断裂Fa2及其次级裂隙,这些断裂裂隙为岩浆的侵入、矿液的运移、沉淀和改造提供了有利空间[3]。含矿热液沿断层上升至石英砂岩与灰岩接触面后,由于钙质岩石(灰岩)性质活泼与其进行充分的交代作用,而下部的硅铝质岩石(石英砂岩)则提供了天然的地球化学障,对矿液的沉淀起到屏蔽作用,而硅钙面之间的裂隙则成了良好的容矿空间,同时,由于岩浆活动对硅钙面的叠加改造[5],让硅钙面两侧的裂隙均可作为容矿空间,最终在硅钙面附近形成了多层铜铅锌矿体(图2)。同时,随着热液的运移,在岩体及硅钙面附近形成蚀变带,作为良好的找矿标志。
通过以上研究,认为大宝山外围具有较大的找矿前景,次英安斑岩作为成矿母岩,断层Fa2是主要的控矿断层,而灰岩与石英砂岩分层界面附近的裂隙即为很好的容矿空间,蚀变带是良好的找矿标志,建议下一步找矿工作可以沿着Fa2附近的灰岩/石英砂岩界线对铜铅锌矿体进行探索。
5 结论
(1)根据矿体的赋存状态可知,矿体形态大体呈层状-似层状产出,与地层产状一致,经过对比研究,其并非受具体层位控制,而是受硅铝质岩石与钙质岩石的分层界面控制,且在大宝山矿区构造及岩浆活动频繁,致使层间裂隙发育,为矿质的交代及沉淀提供了良好的空间,所以我们初步认为,大宝山矿区铜铅锌矿床为受硅钙面控制的岩浆中后期中低温热液为主的矿床。
(2)由于硅钙面之间岩石岩性的差异,在构造及岩浆活动中易形成层间破碎带,且硅铝质岩石提供了天然的地球化学障,引起含矿热液的沉淀。
(3)通过对大宝山外围成矿研究得知,次英安斑岩为成矿母岩,断层Fa2是主要的控矿断层,而灰岩与石英砂岩分层界面附近的裂隙即为很好的容矿空间。
参考文献/References
[1]刘莎, 王春龙, 黄文婷, 等. 粤北大宝山斑岩钼钨矿床赋矿岩体锆石 LA—ICP—MSU—Pb年龄与矿床形成动力学背景分析[J]. 大地构造与成矿学, 2012, 36(3): 440-449.
[2]祝新友, 韦昌山, 王艳丽, 等. 广东大宝山钼钨多金属矿床成矿系统与找矿预测[J]. 矿产勘查, 2011, 2(6): 661-668.
[3]邱世强. 关于大宝山层状多金属矿床成因的初步探讨[J]. 地质论评, 1981, 27(4): 333-340.
[4]古菊云, 吴琼英, 廖雪苹. 大寶山大陆次火山—火山活动和矿床成因的初步研究[J]. 地质与勘探, 1984, 3.
[5]戴塔根, 尹学朗, 张德贤. 广东大宝山多金属矿的成矿模式[J]. 中南大学学报: 自然科学版, 2015, 46(7): 2693-2700.
[6]毛伟, 李晓峰, 杨富初. 广东大宝山多金属矿床花岗岩锆石 LA~ ICP~ MSU~ Pb 定年及其地质意义[J]. 岩石学报, 2013, 29(12): 4104-4120.
[7]张明超, 李永胜, 祝新友, 等. 南京栖霞山铅锌银多金属矿床 “硅钙面” 控矿特征[J]. 矿物学报, 2013 (S2): 990-991.
[8]姚晓峰, 叶天竺, 唐菊兴, 等. 西藏甲玛矿床硅钙界面对矽卡岩成岩及多金属成矿的影响[J]. 中国地质, 2014, 41(5): 1577-1593.
关键词 大宝山;铜铅锌多金属矿床;硅钙面;成因;边深部找矿
中图分类号:P618.2 文献标识码:A
Abstract: Dabaoshan Polymetallic deposit is one of the important deposits in China. There are still five statements about the knowledge of the copper lead-zinc deposit genesis, they are respectively: Magmatic hydrothermal genesis, porphyry genesis, the stratabound genesis, Volcano subvolcano rocks genesis, Compound genesis. Our studies indicate that the surrounding and deep areas of Dabaoshan copper lead-zinc deposit is controlled by the Silicon-Calcium Surface rather than by the strara. This deposit is a post magmatic mesothermal epithermal and Silicon-Calcium Surface controlled deposit. It is expected to provide valuable reference for the metallogenic theory and deep side prospecting of the deposit.
Keywords: Dabaoshan; copper lead-zinc polymetallic deposit; silicon-calcium surface; genesis; the surrounding and deep areas prospecting
0 引言
广东大宝山多金属矿床是我国最重要矿床之一,位于南岭成矿带中带南侧的粤北凹陷盆地泥盆系地层中,由于其地质条件极为复杂,断层构造发育,岩浆活动频繁,自上世纪50年代起,经过众多研究者对大宝山多金属矿床的探究,对矿区内斑岩型、矽卡岩型钨钼矿体及风化淋滤型铁矿床的成因认识基本达成了共识,但是对区内灰岩地层中铜铅锌矿床的成因众说纷纭,主要存在以下几种观点:岩浆热液成因[1]、斑岩成因[2]、层控成因[3]、火山-次火山岩成因[4]、复合成因[5]。笔者拟通过大宝山外围东部钻孔揭露的东岗岭组灰岩与桂头群石英砂岩这一硅钙分界面的层状-似层状铜铅锌矿体,对大宝山铜铅锌矿床成因方面提出一点新的认识,以期待对该矿床的成矿理论和边深部找矿提供有价值的参考。
1 区域地质特征
大宝山矿床位于南岭成矿带中段的南部,北北东向四会-吴川深大断裂与东西向大东山-贵东构造岩浆岩带的交汇部位,为粤北凹陷盆地产出的大型多金属矿床之一(图1)。区域上地层从寒武系至第四系(奥陶系、志留系除外)发育比较齐全,寒武系为碎屑岩建造,泥盆—石炭系主要为碳酸盐岩及碎屑岩建造,二叠系主要为碎屑岩、碳酸盐岩夹含煤砂页岩、硅质岩建造,三叠系主要为碎屑岩夹含煤砂页岩、泥质灰岩建造,侏罗系主要为含煤砂页岩及碎屑岩建造,白垩系主要为红色碎屑岩建造。区内大面积分布次英安斑岩,与多金属矿成矿关系密切,花岗闪长岩主要呈岩株状产出。
2 矿床地质特征
研究区出露的地层主要为寒武系高滩组(εg)石英粉砂岩、中下泥盆統桂头群(D1-2gt)石英砂岩、中泥盆统东岗岭组(D2d)灰岩、下侏罗统金鸡组(J1j)石英砂岩夹千枚状页岩及第四系(Q)表土层。
区内构造形态复杂,以断裂构造为主,从构造行迹及组合方式可分为东西向构造带、北东向构造带、北北西向构造带。矿床位于东西向构造岩浆岩带与北北西向、北东向构造带的交会地带。
研究区周边分布的燕山期次英安斑岩(ζπ52),呈斑状结构,岩株、岩墙状构造,主要矿物成分为由浑圆状石英、条带状斜长石、角闪石、板状黑云母。
3 矿体地质特征
本文研究的主要对象为产于中下泥盆统桂头群(D1-2gt)石英砂岩与中泥盆统东岗岭组(D2d)灰岩接触带之间的铜铅锌矿体,赋矿层位主要在其接触面附近,本次揭露共有铜铅锌矿体19个,主要呈似层状、透镜状、鸡窝状分布,矿体倾向北东东,在南北向具有一定的分带性,北边钻孔(ZK01)揭露的矿体铜品位较高,南边钻孔(ZK02、ZK03)揭露的矿体铅锌品位较高。
矿石矿物主要为黄铜矿、方铅矿、闪锌矿和黄铁矿,次为铜蓝、方黄铜矿;脉石矿物主要为方解石、石英,次为绢云母、绿泥石等蚀变矿物。矿石结构主要为粒状结构、微晶结构、交代结构,次为显微包含结构、乳滴状结构等。矿石构造主要为块状、浸染状,网脉状、细脉状、条带状次之。 矿石类型主要为北部-南部依次为铜硫型、铜铅锌硫型、铅锌硫型过渡。
矿区因受断裂和岩浆热液作用普遍发育围岩蚀变,通过对次英安斑岩露头的地质调查,发现次英安斑岩上覆泥盆系地层存在围岩蚀变分带现象:辉石角岩→黑云母角岩化带,地表硅钙面附近蚀变分带大致为:石榴子石-辉石矽卡岩/角岩→辉石角岩→黑云母角岩→硅质角岩(石英-绢云母)。
4 硅钙面控矿特征与找矿方向
由钻孔所揭露矿体的赋存状态及产出形态(图2)可以看出,铜矿体主要沿东岗岭组灰岩与桂头群石英砂岩分界面呈层状-似层状产出,其成矿明显受构造控制,控矿构造主要有NNE向的断裂Fa2及其次级裂隙,这些断裂裂隙为岩浆的侵入、矿液的运移、沉淀和改造提供了有利空间[3]。含矿热液沿断层上升至石英砂岩与灰岩接触面后,由于钙质岩石(灰岩)性质活泼与其进行充分的交代作用,而下部的硅铝质岩石(石英砂岩)则提供了天然的地球化学障,对矿液的沉淀起到屏蔽作用,而硅钙面之间的裂隙则成了良好的容矿空间,同时,由于岩浆活动对硅钙面的叠加改造[5],让硅钙面两侧的裂隙均可作为容矿空间,最终在硅钙面附近形成了多层铜铅锌矿体(图2)。同时,随着热液的运移,在岩体及硅钙面附近形成蚀变带,作为良好的找矿标志。
通过以上研究,认为大宝山外围具有较大的找矿前景,次英安斑岩作为成矿母岩,断层Fa2是主要的控矿断层,而灰岩与石英砂岩分层界面附近的裂隙即为很好的容矿空间,蚀变带是良好的找矿标志,建议下一步找矿工作可以沿着Fa2附近的灰岩/石英砂岩界线对铜铅锌矿体进行探索。
5 结论
(1)根据矿体的赋存状态可知,矿体形态大体呈层状-似层状产出,与地层产状一致,经过对比研究,其并非受具体层位控制,而是受硅铝质岩石与钙质岩石的分层界面控制,且在大宝山矿区构造及岩浆活动频繁,致使层间裂隙发育,为矿质的交代及沉淀提供了良好的空间,所以我们初步认为,大宝山矿区铜铅锌矿床为受硅钙面控制的岩浆中后期中低温热液为主的矿床。
(2)由于硅钙面之间岩石岩性的差异,在构造及岩浆活动中易形成层间破碎带,且硅铝质岩石提供了天然的地球化学障,引起含矿热液的沉淀。
(3)通过对大宝山外围成矿研究得知,次英安斑岩为成矿母岩,断层Fa2是主要的控矿断层,而灰岩与石英砂岩分层界面附近的裂隙即为很好的容矿空间。
参考文献/References
[1]刘莎, 王春龙, 黄文婷, 等. 粤北大宝山斑岩钼钨矿床赋矿岩体锆石 LA—ICP—MSU—Pb年龄与矿床形成动力学背景分析[J]. 大地构造与成矿学, 2012, 36(3): 440-449.
[2]祝新友, 韦昌山, 王艳丽, 等. 广东大宝山钼钨多金属矿床成矿系统与找矿预测[J]. 矿产勘查, 2011, 2(6): 661-668.
[3]邱世强. 关于大宝山层状多金属矿床成因的初步探讨[J]. 地质论评, 1981, 27(4): 333-340.
[4]古菊云, 吴琼英, 廖雪苹. 大寶山大陆次火山—火山活动和矿床成因的初步研究[J]. 地质与勘探, 1984, 3.
[5]戴塔根, 尹学朗, 张德贤. 广东大宝山多金属矿的成矿模式[J]. 中南大学学报: 自然科学版, 2015, 46(7): 2693-2700.
[6]毛伟, 李晓峰, 杨富初. 广东大宝山多金属矿床花岗岩锆石 LA~ ICP~ MSU~ Pb 定年及其地质意义[J]. 岩石学报, 2013, 29(12): 4104-4120.
[7]张明超, 李永胜, 祝新友, 等. 南京栖霞山铅锌银多金属矿床 “硅钙面” 控矿特征[J]. 矿物学报, 2013 (S2): 990-991.
[8]姚晓峰, 叶天竺, 唐菊兴, 等. 西藏甲玛矿床硅钙界面对矽卡岩成岩及多金属成矿的影响[J]. 中国地质, 2014, 41(5): 1577-1593.