周國強
(甘肅省有色金屬地質(zhì)勘查局天水礦產(chǎn)勘查院,甘肅 天水 741025)
安家莊鉛鋅礦位于中秦嶺盆地東部,該地區(qū)屬于秦嶺多金屬成礦帶,成礦條件良好。初步的地質(zhì)勘查顯示,該地區(qū)的鉛鋅礦異常,而且鉛鋅礦相對集中,具有較強的開采潛力[1]。本文在對該礦區(qū)的地質(zhì)條件分析的基礎(chǔ)上,對于礦體的構(gòu)造、成礦背景、成礦成因等多種因素進行分析,為后續(xù)的開采提供依據(jù)。
(1)地層。礦區(qū)主要出露地層為泥盆系、第四系。①泥盆系安家岔組(D2a)主要出露的巖性為灰色薄~中厚層粉晶灰?guī)r、含晶粒粉晶灰?guī)r,褐黃色~褐棕色、黃綠色含絹云母鈣質(zhì)粉砂巖、含炭質(zhì)粉砂質(zhì)絹云母千枚巖、粉砂質(zhì)絹云母千枚巖夾生物灰?guī)r扁豆體,該層微斜層理發(fā)育,局部夾有扁豆?fàn)钌锘規(guī)r較多,與下伏地層界線清楚,呈整合接觸少量分布于礦區(qū)東南部。②泥盆系中統(tǒng)上部西漢水組(D2x)主要出露的巖性為淺灰~褐灰色鈣質(zhì)粉砂巖、細粒石英砂巖、粉砂質(zhì)絹云母綠泥石板巖、含絹云母粉砂質(zhì)生物屑灰?guī)r扁豆體;該層層理清晰,斜層理及波痕發(fā)育,沿走向中部較兩側(cè)出露厚度大,且?guī)r性變化不大;與上覆地層界線清楚,呈整合接觸。
(2)構(gòu)造。礦區(qū)構(gòu)造以褶皺構(gòu)造為主,斷裂次之,斷裂主要發(fā)育北西向F1、F2和東西向F3、F4兩組。其中東西向斷裂控制著礦化體的形態(tài)、規(guī)模、產(chǎn)狀及展布,北西向斷裂為后期斷裂,對地層及礦化體起破壞作用。
F1斷裂:平推斷層,位于勘查區(qū)廖家溝南,地貌上表現(xiàn)為高約20m,寬約50m的斷層崖,斷層三角面近于直立,走向340°。呈北西-南東向沿溝展布,長約200m,造成地層不連續(xù),規(guī)模不大。F2斷裂:平推斷層,位于勘查區(qū)大石板溝溝東南,斷層面被第四系覆蓋,溝兩側(cè)三角面發(fā)育,走向340°,長約300m,規(guī)模不大。F3斷裂:逆斷層,位于勘查區(qū)中部,地貌上表現(xiàn)為高約5m,寬約10m的斷層崖,斷層三角面近于直立,傾向南,產(chǎn)狀180°∠80°,呈東-西向展布長約100m,該斷裂為成礦斷裂,控制著⑥號礦體的形態(tài)、規(guī)模、產(chǎn)狀及展布等特征。F4斷裂:逆斷層,位于勘查區(qū)廖家溝溝東,地貌上表現(xiàn)為高約10m,寬約50m的斷層崖,斷層產(chǎn)于灰?guī)r中,斷層面上見有少量的斷層擦痕,具有褐鐵礦化蝕變,斷裂傾向南,產(chǎn)狀176°∠82°,呈東-西向展布長約150m。
(1)礦體地質(zhì)特征。通過地表槽探工程揭露和深部鉆探工程驗證,在勘查區(qū)共圈出鉛鋅礦體11條,礦體受層位和層間裂隙控制,形態(tài)呈透鏡狀。礦體特征如下(詳見表1)。
表1 安家莊鉛鋅礦體特征一覽表
(2)礦石礦物成分。礦體礦物組合簡單,礦石礦物主要為閃鋅礦、菱鋅礦,少量方鉛礦、黃鐵礦等;脈石礦物由圍巖及后期石英—方解石脈成分組成。
閃鋅礦:純灰色,半自形粒狀,粒徑1.0mm~3.0mm,均質(zhì)性,沿邊緣及裂隙常被氧化為菱鋅礦,1.8%。菱鋅礦:深灰色,微細粒狀集合體,白色內(nèi)反射色,分布于閃鋅礦裂隙及邊緣,0.2%。方鉛礦:白色,它形粒狀,粒徑d=0.01mm,均質(zhì)性,可見交代閃鋅礦現(xiàn)象,微量。黃鐵礦:淡黃色,橫切面呈自形多邊形,均質(zhì)性,微量。
脈石礦物:粉晶灰?guī)r:主要由粉晶方解石,少量石英、絹云母、綠泥石等組成,方解石及石英粒徑d=0.02mm~0.05mm。53%
(3)礦石類型。將勘查區(qū)內(nèi)的鉛鋅礦體劃分出氧化帶和原生帶,氧化帶主要分布在地表或臨近地表的采礦老硐中,氧化帶的標(biāo)高因礦體不同而各有差異;原生帶主要分布于深部鉆孔控制的礦體中。
根據(jù)鉛鋅礦石的自然類型,氧化鋁<10%的為原生硫化礦石,10%~30%之間為混合礦石,≥30%的為氧化礦石。勘查中劃分出氧化帶和原生帶,分析不同帶的礦產(chǎn)情況。由于礦石中主要有用元素為Pb、Zn,而Pb、Zn在礦石中呈共生關(guān)系,無明顯的分帶現(xiàn)象,在采礦時不能單采,因而礦石工業(yè)類型為鉛鋅礦石。
(1)礦體圍巖特征。從礦體的圍巖來看,主要由粉晶灰?guī)r、微晶灰?guī)r構(gòu)成,其中圍巖的鉛品位在0.005%~0.3%之間,鋅品位在0.01%~0.44%之間。粉晶灰?guī)r呈淺灰—深灰色,致密結(jié)構(gòu),晶狀結(jié)構(gòu)以及層狀構(gòu)造,主要是由方解石、白云、炭質(zhì)以及少量石英構(gòu)成;微晶灰?guī)r是由白云母和微晶方解石構(gòu)成的巖石結(jié)構(gòu),其中白云母與方解石均無色透明,灰?guī)r中海洋油黑色不透明的黃鐵礦,其橫切面呈正方形。
(2)圍巖蝕變。礦體與圍巖界限清楚,近礦部位有弱硅化、黃鐵礦化、碳酸鹽化。對礦區(qū)內(nèi)的典型礦體地表進行分析,從礦體地表圈出一條夾石,其圍巖為粉晶灰?guī)r,對該夾石的鉛含量進行分析,鉛品位在0.08%~0.16%之間,平均品位0.104%,鋅最低品位0.08%,鋅最高品位0.13%,鋅平均品位0.10%。
(1)找礦標(biāo)識。結(jié)合以往的研究以及鉛鋅礦的勘查情況,明確的找礦標(biāo)識如下:①中泥盆統(tǒng)西漢水組(D2x2-2)發(fā)育地區(qū);②圍巖蝕變,硅化強烈地段,見強烈的黃鐵礦化石英方解石脈;③原生鉛鋅礦化露頭及氧化露頭,通過勘查可見鉛鋅礦以及氧化鉛鋅礦;④物化探異常分布地段,特別要注意與地層走向展布一致的化探次生暈異常;⑤老硐是直接的找礦標(biāo)志和找礦線索。
(2)成礦條件分析。通過對礦區(qū)以及礦體進行研究,安家莊鉛鋅礦的勘查區(qū)位于西成鉛鋅礦田西部,大地構(gòu)造位置處于秦嶺褶皺系西秦嶺海西褶皺帶東段,該區(qū)域?qū)偾貛X多金屬成礦帶的西延部分。從該區(qū)域的地球化學(xué)分析可是,秦嶺地區(qū)有六個地球化學(xué)異常分區(qū),該區(qū)域正處于其中異常區(qū)域內(nèi)。地球化學(xué)測量顯示,該區(qū)域內(nèi)的鉛鋅元素變動異常,具有鉛鋅多金屬礦的條件。
對該地區(qū)的礦床進行分析,該區(qū)域內(nèi)的礦床分布廣泛,大型礦床有鄧家山、中型礦床有葉水河與尖崖溝,還有包括侯家村、水貫子在內(nèi)的小型礦床,這些礦床與散落的礦點集中分布于西-成鉛鋅礦帶。該地區(qū)的鉛鋅礦帶的勘查具有工業(yè)價值。
從本區(qū)域姚家溝的礦區(qū)發(fā)現(xiàn)7條礦體,鉛鋅礦主要賦存在薄-中層的粉晶灰?guī)r。圍巖與礦體界線清晰,可見黃鐵礦化,礦體與圍巖的產(chǎn)狀一致,礦體圍巖連續(xù)性好,特征穩(wěn)定,具備開采價值。綜合以上可知,該區(qū)域內(nèi)的成礦條件有利,通過分析礦體的形成、成礦成因以及成礦階段,能夠為鉛鋅礦的普查提供依據(jù)。
(3)成礦階段與成因。從該區(qū)域的鉛鋅礦情況來看,礦體與圍巖的產(chǎn)狀一致,而且礦物成分簡單,具備層控礦床的特征,因此該區(qū)域的鉛鋅礦經(jīng)歷了兩個主要成礦階段。首先是原始沉積成礦階段,該階段主要是在原始時期,在一定力的作用情況下,海水中的鉛鋅物質(zhì)與硫經(jīng)過化學(xué)反應(yīng)而沉寂下來,形成了原始的金屬礦物。安家莊鉛鋅礦以硫化物和氧化物為主,該階段形成了沿層理分布的金屬礦物,在鏡下可以觀測到圍巖結(jié)構(gòu)。第二個階段是在導(dǎo)礦熱液的作用下,原始沉積的鉛鋅硫化物部分重溶,在外力的作用下,在斷層、斷隙等地方沉積下來,形成了鉛鋅礦體,在形成鉛鋅礦體之后,又經(jīng)過了構(gòu)造熱成礦階段,形成了現(xiàn)在的鉛鋅礦體結(jié)構(gòu),所以該礦區(qū)成礦屬沉積-熱液改造型。后期經(jīng)過氧化期,形成了氧化后的鉛鋅礦,與硫化的鉛鋅礦共存。
(4)礦床階段與成因。從該礦區(qū)的礦點觀測可知,礦點集中分布于西-成鉛鋅礦帶,礦區(qū)主要出露地層為泥盆系、第四系。
根據(jù)區(qū)域內(nèi)的礦床分析,礦床的成因主要包括兩個階段。第一個為沉積變質(zhì)層狀型階段,該階段中戶要是受到層位和巖相的影響,鉛鋅礦腹肌,向陽山、廠壩—李家溝的礦床相對典型。第二階段為沉積—熱液改造型階段,該階段主要受構(gòu)造作用,后生特征明顯。鄧家山、尖崖溝的礦床較為明顯,主要是受到層間斷裂和背斜構(gòu)造的影響,礦床進一步富集。該階段的礦床形態(tài)較為復(fù)雜,金屬礦物顆粒較粗,而且鉛鋅含量變化較大,圍巖蝕變以碳酸鹽化和硅化為主。
綜上所述,安家莊的鉛鋅礦中鉛鋅分布密集,富集程度高,強度高,分帶明顯,礦點多在該礦區(qū)內(nèi),主要的找礦標(biāo)識是老銅、斷層破裂、鉛鋅礦化、圍巖蝕變、氧化露頭。本區(qū)的鉛鋅礦成因主要經(jīng)過原始沉積和導(dǎo)礦熱液兩個成礦階段,礦床經(jīng)過沉積變質(zhì)層狀型和沉積—熱液改造型兩個階段。本區(qū)的鉛鋅礦具有較大開采價值,可以成為良好的鉛鋅資源基地。