贛南大山排鉛鋅金銀多金屬礦成礦地質(zhì)條件分析

陳巧云，曾慶友，潘世語，彭蜀濤，李 韜，張連湘

(1.江西省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局贛南地質(zhì)調(diào)查大隊，江西 贛州 341000)(2.江西有色地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)院，江西 南昌 330001)

0 引 言

大山排礦區(qū)位于江西省于都縣北東45°方位，直距約40 km處。近年來，江西省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局贛南地質(zhì)調(diào)查大隊在該區(qū)開展了詳查地質(zhì)工作，對區(qū)域、礦區(qū)成礦地質(zhì)條件、礦化分布規(guī)律、找礦潛力等進(jìn)行了較為系統(tǒng)的研究[1-2]。文章立足于詳查地質(zhì)工作成果，對礦區(qū)鉛鋅金銀多金屬礦床地質(zhì)特征及其相關(guān)性特征進(jìn)行歸納總結(jié)，并對成礦地質(zhì)條件進(jìn)行分析探討，以期為區(qū)內(nèi)成礦規(guī)律的研究和找礦預(yù)測等提供參考。

1 區(qū)域地質(zhì)背景

大山排礦區(qū)位于華南成礦省(II級)之南嶺W-Sn-Mo-Be-REE-Pb-Zn-Au成礦帶(Ⅲ級)北東緣，與浙中-武夷山(隆起)W-Sn-Mo-Au-Ag-Pb-Zn-Nb-Ta-U-葉臘石-螢石成礦帶(Ⅲ級)[3]西緣交匯部位。區(qū)域地層以廣泛出露新元古代基底巖系為特征，全區(qū)地層分為基底(AnZ)、蓋層(D-P)、斷陷盆地沉積(J-K)3個構(gòu)造層，區(qū)域賦礦圍巖以新元古淺變質(zhì)巖系為主，次為二疊系碳酸鹽巖及碎屑巖；區(qū)域構(gòu)造以斷裂為主，區(qū)域性鷹潭—定南深斷裂呈NNE向穿過本區(qū)，表現(xiàn)為多期次活動的疊瓦式推覆[4]，控制了成礦巖漿侵入；區(qū)域巖漿活動主要為加里東期及燕山期，次為印支期；活動方式以侵入為主，噴發(fā)溢流為次。加里東期巖體主要與Nb、Ta礦化有關(guān)，常有Y、Ti異常分布，印支期巖體具Nb、Ta、Y、Ti異常，REE、Au礦化。燕山期巖體最為發(fā)育，多期次活動明顯；酸性巖體與W、Sn等礦化關(guān)系密切，而以高山角巖瘤、牛形壩巖枝、巖脈群等為代表的花崗閃長巖、花崗閃長斑巖，與礦區(qū)的Pb、Zn、Cu、Ag、Au等礦化關(guān)系密切。

2 礦區(qū)地質(zhì)概況

2.1 礦區(qū)地層

區(qū)內(nèi)出露地層主要有新元古代青白口紀(jì)晚世庫里組(Pt3k)、南華紀(jì)早世上施組(Nh1s)、南華紀(jì)中-晚世沙壩黃組(Nh2-3s)，中生代侏羅世羅坳組(J2l)及沿溝谷分布的第四系(Q)(見圖1)。其中南華紀(jì)早世上施組(Nh1s)為一套沉積環(huán)境相對穩(wěn)定的沉積組合，主體巖性為深灰色、灰色，風(fēng)化后呈紫灰色、灰白色中—中厚層狀變質(zhì)粉砂巖與變質(zhì)細(xì)砂巖(局部含礫)、簿層狀板巖互層夾褐鐵礦化石英巖、灰白色或灰黑色硅質(zhì)白云巖、硅質(zhì)巖，硅質(zhì)巖、硅質(zhì)白云巖標(biāo)志層與斷裂交匯部位對成礦有利，礦體常產(chǎn)于硅質(zhì)白云巖的頂、底界面處。

圖1 大山排礦區(qū)地質(zhì)略圖

據(jù)礦區(qū)1∶10 000土壤地球化學(xué)測量成果，礦區(qū)主要成礦元素峰值整體較高，以算術(shù)平均值作為背景值與地殼豐度背景比較，大多數(shù)含量高于地殼豐度背景值，Au、Ag、Sb、Pb、As元素的背景值則高于地殼豐度幾倍[5]；大部分元素的富集系數(shù)和變異系數(shù)都大于1，表示對該項元素成礦有利，尤其是Au元素的富集系數(shù)和變異系數(shù)分別達(dá)到6.16和2.76，詳見表1，礦區(qū)元素富集系數(shù)和變異系數(shù)排序圖見圖2。

表1 大山排土壤測量元素主要地化參數(shù)統(tǒng)計表

圖2 大山排土壤測量元素富集系數(shù)(a)和變異系數(shù)排序(b)圖

2.2 礦區(qū)構(gòu)造

2.2.1 褶皺構(gòu)造

褶皺變形在礦區(qū)主要表現(xiàn)為基底褶皺，由新元古代老地層構(gòu)成，地層傾向S，陡傾斜，主要分布于礦區(qū)外側(cè)F1以東至礦區(qū)F5斷裂之間，為軸向近SN、次級小褶曲發(fā)育的復(fù)式向斜褶皺，包括兩個次級向斜、兩個次級背斜。復(fù)向斜以青白口紀(jì)庫里組地層為翼、南華紀(jì)沙壩黃組地層為核，背斜褶皺則是以青白口紀(jì)庫里組地層為核、南華紀(jì)沙壩黃組地層為翼(見圖3)。受后期斷裂破壞，由西向東構(gòu)成區(qū)內(nèi)基底褶皺的兩個主要次級向斜(橋子坑-上院坑向斜、芹子坑向斜)有明顯的位移,芹子坑向斜，在六工排被F12破壞，核部上施組、砂壩黃組地層右行位移距離達(dá)數(shù)10 m。

圖3 基底褶皺形態(tài)示意圖

2.2.2 斷裂構(gòu)造

礦區(qū)內(nèi)斷裂根據(jù)產(chǎn)狀、性質(zhì)及與成礦的關(guān)系可分為NNE向控巖控礦斷裂、近東西向容礦斷裂-裂隙、NE向成礦前斷裂。

(1)NNE向控巖控礦斷裂：含平行排布的F1、F2、F3、F5。其中F1為礦區(qū)控巖、控礦構(gòu)造，局部容礦，F(xiàn)2、F3為F1的次級斷裂。

F1斷裂：屬區(qū)域性推覆構(gòu)造的一部分，南東盤新元古基底巖系覆于北西盤二疊系及侏羅系之上，走向NNE，礦區(qū)內(nèi)延長4 km，處于近SN向與NEE向延展的轉(zhuǎn)折部位，整體構(gòu)成往NW凸出的大弧形。斷裂寬度5～10 m，地表主要見構(gòu)造角礫巖、擠壓透境體和擠壓片理，有早燕山期末石英斑巖貫入，地表傾向NW、傾角70°～86°；據(jù)勘探鉆孔和科鉆(NLSD-1)揭露顯示：斷裂深部普遍見碎裂巖、碎斑巖、糜棱巖，以及擠壓片理、擠壓透境體等，傾向轉(zhuǎn)為SE-E、傾角變緩至50°～60°，具有總體傾向SE的“犁式”產(chǎn)狀特點(見圖4)，并有花崗閃長斑巖、石英斑巖貫入，局部有鉛鋅銀金多金屬礦體產(chǎn)出；發(fā)育大量與其近于垂直的近東西向為主、具張扭特征斷裂、裂隙，為區(qū)內(nèi)破碎蝕變巖型礦化的容礦構(gòu)造和巖脈、巖墻就位的通道。

圖4 F1構(gòu)造深部形態(tài)圖(據(jù)文獻(xiàn)[6]修改)

F5斷裂：位于礦區(qū)東側(cè)，走向NE-NNE，傾向NW，傾角50°～80°，寬1～5 m，裂面舒緩波狀，帶內(nèi)見糜棱巖、構(gòu)造角礫巖、構(gòu)造透境體及擠壓片理[7]，顯示為壓性結(jié)構(gòu)面，北西盤上升、南東盤下降。南端被NE向斷裂、近EW向斷裂切斷，斷裂南盤向東位移超過1 km。

(2)近東西向容礦斷裂-裂隙：近東西向為主的容礦斷裂-裂隙屬F1推覆構(gòu)造派生構(gòu)造。按其走向大致可分為近EW向的11號脈組、EW向的31號脈組，NEE向的54、64號脈組三種方向。

11號脈組：為牛形壩礦區(qū)主要礦脈組在本區(qū)的東延部份，在本區(qū)僅發(fā)現(xiàn)一條主要容礦構(gòu)造(V11)，控制長約180 m。地表一般表現(xiàn)為褐鐵礦化硅化帶、硅化破碎帶，由蝕變圍巖、角礫巖、糜棱巖等組成，并充填硫化物石英脈及硫化物細(xì)脈、碳酸鹽細(xì)脈。受表生作用影響，礦帶地表常見褐鐵礦化，礦體呈隱伏狀。

31號脈組：為牛形壩礦區(qū)主要礦脈組在本區(qū)的東延部份，在本礦區(qū)僅揭露到主礦體V31，隱伏出露在六工排一帶。在本礦區(qū)控制礦化帶延長330 m，總體走向EW，傾向S。

54號脈組:為本礦區(qū)主要鉛鋅礦化脈組，已控制3條V53、V54、V55條鉛鋅銀礦化帶，總體走向SWW，西段走向V54走向NE，平面略呈半月弧狀展布；傾向南，傾角68°～80°，礦帶在地表表現(xiàn)為密集的裂隙網(wǎng)脈帶+蝕變巖帶，蝕變以硅化為主，次為黃鐵礦化、絹云母化、綠泥石化、碳酸鹽化，礦體呈隱伏狀。

64號脈組：出露在樟樹坳以南，為本礦區(qū)主要礦脈組，控制主要礦帶V64，礦化帶延長550 m, 傾向控制深430 m，總體走向EW向NEE，傾向N。礦帶在地表表現(xiàn)為密集的褐鐵礦化裂隙網(wǎng)脈帶+蝕變巖帶，蝕變以硅化為主，次為黃鐵礦化、絹云母化、碳酸鹽化，礦體呈隱伏狀。

(3)EW向成礦前斷裂：地表僅見F12，分布在六工排一帶，是區(qū)內(nèi)對地層展布影響較大的斷裂。其明顯切割位移芹子坑向斜達(dá)數(shù)幾十米，總體走向85°～95°、延長約450 m，地表產(chǎn)狀傾向180°，傾角75°～82°。

2.3 礦區(qū)巖漿巖

礦區(qū)巖漿巖主要以脈巖狀成群產(chǎn)出于F1斷裂內(nèi)部及推覆體上盤，活動期次及地質(zhì)特征見表2。

表2 礦區(qū)巖漿活動期次及主要脈巖特征簡表

礦區(qū)內(nèi)出露脈巖按活動時期可分為燕山早期第五階段及燕山晚期。其中燕山早期第五階段主要脈巖有花崗斑巖(γπ)、花崗閃長斑巖(γδπ)，花崗閃長斑巖被花崗斑巖切錯，二者與礦區(qū)鉛鋅銀多金屬礦化關(guān)系較為密切；燕山晚期脈巖有閃長玢巖(δμ)，分布在礦區(qū)外圍，對礦化體影響不大。脈巖對破碎蝕變巖型多金屬礦體形態(tài)影響表現(xiàn)為：花崗閃長斑巖常見與礦體伴生或被礦體切錯；花崗斑巖常見與礦體伴生或切錯礦體。

2.3.1 花崗閃長斑巖(γδπ)

地表共出露3條，以巖脈狀產(chǎn)出，巖石灰白色或深灰色色調(diào)，具斑狀結(jié)構(gòu)，斑晶為石英、斜長石、堿性長石、角閃石、黑云母；基質(zhì)為隱晶質(zhì)的長英質(zhì)礦物；副礦物為磷灰石、磁鐵礦、黃鐵礦。石英斑晶(1%～10%)呈半自形—他形粒狀，粒徑0.25～7.5 mm，邊部有不同程度的熔蝕，熔蝕較輕者仍保留棱角，熔蝕較強(qiáng)者呈球狀、月牙狀、港灣狀；斜長石斑晶(3%～10%)呈自形—半自形板狀，粒徑1 mm×0.5 mm～6.5 mm×3.5 mm，邊部被輕微熔蝕，發(fā)育卡式雙晶、聚片雙晶、環(huán)帶結(jié)構(gòu)，部分斜長石有硅質(zhì)邊，斜長石常發(fā)生不同程度的鈉黝簾石化、高嶺土化、硅化、絹云母化、綠泥石化，蝕變強(qiáng)烈時雙晶及環(huán)帶均不可見；堿性長石斑晶(≤4%)，呈自形—半自形板狀，粒徑1.5 mm×1 mm～7 mm×3 mm，較大顆粒內(nèi)部有時包含自形黑云母，堿性長石常發(fā)生強(qiáng)烈的高嶺土化和不同程度的硅化、綠泥石化、絹云母化。角閃石斑晶(2%～12%)呈自形長柱狀、六邊形、菱形，多發(fā)生強(qiáng)綠泥石化并析出鐵質(zhì)，部分發(fā)生碳酸鹽化。黑云母斑晶(2%～7%)呈自形短片狀，粒徑0.5 mm×0.15 mm～3 mm×2.5 mm，淺棕色—棕褐色、紅棕色—深褐色多色性顯著，常發(fā)生綠泥石化，并析出針狀金紅石和粒狀磁鐵礦；副礦物(≤1%)磁鐵礦和黃鐵礦呈星點狀或稀疏浸染狀分布于基質(zhì)中，部分磁鐵礦呈自形粒狀包裹于暗色礦物中(見圖5)[8]。

圖5 花崗閃長斑巖特征(NLSD-1,2 260 m處)

2.3.2 花崗斑巖(γπ)

是礦區(qū)出露最廣泛的巖脈，巖石粉紅色帶灰色色調(diào)，斑狀結(jié)構(gòu)。斑晶為石英(1%～2%)，呈半自形粒狀，粒徑0.5～2.5 mm，因邊部被熔蝕而呈球狀、港灣狀；基質(zhì)(98%～99%)為微晶-隱晶質(zhì)的長英質(zhì)礦物，粒徑<0.15 mm，且長石強(qiáng)烈高嶺土化、巖石發(fā)生綠泥石化蝕變(見圖6)。

圖6 花崗斑巖特征(NLSD-1,105 m處)

3 礦床地質(zhì)特征

3.1 礦體特征

本次圈定破碎蝕變巖型礦體6條(V11、V31、V53、V54、V55、V64)，礦體長度230～540 m、平均366 m，傾向延深145～547 m、平均327 m?？刂频V體標(biāo)高+188 m～-381 m，剖面上呈陡傾不規(guī)則帶狀(脈狀)、透鏡狀和豆莢狀，傾向S，傾角65°～87°。礦體平均水平厚度0.71～1.79 m、具薄脈型特征，變化系數(shù)25.65%～88.56%，總體上屬較穩(wěn)定類型，具兩端厚中間薄、淺部薄中深部厚的特點。礦體中Pb、Zn、Ag、Au、Cu五個成礦元素同體互為共伴生。Pb平均品位0.826%～2.991%，變化系數(shù)128.77%～276.06%，總體上屬較均勻；Zn平均品位1.969%～3.307%，變化系數(shù)89.84%～180.07%，總體上屬較均勻；Ag平均品位19.266×10-6～218.705×10-6，變化系數(shù)74.32%～240.08%，總體上屬較不均勻；Au平均品位0.287×10-6～2.310×10-6，變化系數(shù)88.086%～289.78%，總體上較均勻。銀金局部富集、銅是伴生組分。V11、V31礦體是銀坑礦區(qū)主礦體東延，V31礦體在礦區(qū)中部被第四系覆蓋，呈隱伏狀；V64位于礦區(qū)東南側(cè)，總體走向呈NEE，礦體長550 m,呈薄脈狀；V55位于礦區(qū)大山排南側(cè)，走向EW～NEE，礦體長400 m；V53、V54礦體位于大山排北側(cè)，走向EW，傾向S，傾角68°～85°，呈陡傾不規(guī)則帶狀(脈狀)。各礦體特征見表3。

表3 大山排礦區(qū)主要礦體特征一覽表

3.2 礦石質(zhì)量

3.2.1 礦石組成

(1)礦物成分：礦區(qū)礦石礦物種類有29種(見表4)。

表4 礦石礦物種類一覽表

(2)化學(xué)成分：礦區(qū)硫化礦石化學(xué)成分主要是Si、Al、Fe、Ca、Mg的氧化物，由這些氧化物形成以石英、絹云母為主的脈石礦物。礦石中SiO2含量62.561%， K2O>Na2O、(CaO+MgO)/(SiO2+Al2O3)=0.015%<0.5%，CaO>MgO,K2O/(K2O+Na2O)=0.99%>0.6%，顯示高酸、高鉀特性。

3.2.2 礦石結(jié)構(gòu)構(gòu)造

礦石結(jié)構(gòu)主要有結(jié)晶結(jié)構(gòu)、交代結(jié)構(gòu)，次為固溶體分離結(jié)構(gòu)和受壓結(jié)構(gòu)[9]；礦石構(gòu)造主要有塊狀、細(xì)脈浸染狀、網(wǎng)脈狀、角礫狀、條帶狀構(gòu)造[10]。

3.2.3 礦石類型

按礦石的組構(gòu)特征，礦區(qū)礦石自然類型可劃分為脈型、細(xì)網(wǎng)脈型、細(xì)網(wǎng)脈浸染型3類，3類礦石之間常呈漸變過渡，無明顯界線。以脈型、細(xì)網(wǎng)脈型為主要礦石類型，走向連續(xù)、厚度較大的脈型礦石往往構(gòu)成富礦段；礦石工業(yè)類型屬鉛鋅銀金(銅)礦石。

4 成礦地質(zhì)條件分析

4.1 地層分析

礦區(qū)主要賦礦圍巖為青白口系庫里組和南華系上施組地層，青白口系庫里組為一套海底火山—沉積建造，南華系上施組為一套沉積環(huán)境相對穩(wěn)定的沉積組合，地層經(jīng)歷淺變質(zhì)和強(qiáng)烈的褶皺變形作用，內(nèi)部剪切帶、破碎帶和節(jié)理較發(fā)育，為成礦流體提供了較好的運移和貯存通道。此外，不同地層具成礦元素組合不同的特點，而同一地層的不同巖性也有成礦元素富集程度上的差異，如青白口紀(jì)地層中的元素組合為Ag、Au或Pb、Zn，石炭紀(jì)碳酸鹽巖與碎屑巖異性界面上的元素組合為Mn、Pb、Zn等(營腦礦區(qū))；同地層不同巖性的控礦特點，如青白口紀(jì)庫里組變凝灰?guī)r和震旦紀(jì)沙壩黃組變質(zhì)礫巖、變質(zhì)砂礫巖中Ag、Au品位較高，而青白口紀(jì)上施組白云巖層則對鉛鋅礦的富集起了促進(jìn)作用等。

4.2 巖漿巖分析

本區(qū)域內(nèi)銀金鉛鋅銅多金屬礦化與巖漿巖脈(體)產(chǎn)出關(guān)系密切，緊密伴生，是成礦流體循環(huán)的熱動力和部分礦物質(zhì)的提供者。礦區(qū)北東側(cè)圍繞高山角巖體(花崗閃長巖)四周的地層中，遭受了不同程度和不同種類的熱液蝕變作用，在圍巖中蝕變則表現(xiàn)為強(qiáng)烈而廣泛的硅化、絹云母化；礦區(qū)內(nèi)廣泛出露的花崗閃長斑巖脈及花崗斑巖脈，其侵入時使脈側(cè)圍巖具明顯的熱液蝕變特征，蝕變類型主要有硅化、絹云母化和綠泥石化，蝕變分帶總體以脈巖為中心呈窄條型(或線型)蝕變；花崗閃長斑SiO2含量相對于花崗閃長巖較低而略偏中性及具高鉀低鈉的特點，成礦元素Ag、Au、Cu、Pb、Zn含量分別高出地殼克拉克值數(shù)倍或數(shù)十倍，巖體緊密伴隨有多階段礦化，說明與鉛鋅銀金多金屬成礦關(guān)系密切；井筆山、樟樹坳一帶出露的隱爆角礫巖，地表表現(xiàn)為低品位的含金地質(zhì)體，其主要特征：見明顯的隱爆角礫巖筒，筒內(nèi)為爆破角礫巖，角礫大小不一，成分以花崗閃長斑巖為主，少量圍巖角礫，隱爆角礫巖中張性裂隙發(fā)育，其中充填有硫化物-石英細(xì)網(wǎng)脈，巖石蝕變較強(qiáng)，以硅化、絹云母化、綠泥石化及高嶺土化為主。礦化呈浸染狀、細(xì)網(wǎng)脈狀和條帶狀、塊狀，硫化物以黃鐵礦為主，黃銅礦、鉛鋅礦次之。

從巖漿分異產(chǎn)物來看，有花崗閃長巖、花崗閃長斑巖、閃長玢巖、石英閃長玢巖、花崗斑巖、石英斑巖等，這種從中酸性—酸性分階段的充分演變分異，特別有利于礦物質(zhì)的遷移富集，不同巖漿巖一般有不盡相同的礦化組合，顯示不同巖漿熱場對成礦不同程度的控制作用。區(qū)域內(nèi)巖漿巖以花崗閃長斑巖為主，侵入時代為侏羅—白堊紀(jì)，屬燕山中晚期產(chǎn)物。對比這一時期本區(qū)域上巖漿活動特點，本區(qū)內(nèi)巖漿成因應(yīng)屬于殼?；煸葱?。

礦床中黃鐵礦的硫同位素δS34值為-3.25‰～+1.32‰，變化范圍窄且絕對值較小，與隕石硫同位素接近，也說明硫來源于上地幔或地殼深部；鉛同位素比值206Pb/204Pb為18.01，207Pb/204Pb為15.82，表現(xiàn)為正常鉛，有巖漿熱液成因特征，可印證區(qū)內(nèi)礦帶成礦物質(zhì)來源于巖漿熱液。由表5可知，巖漿巖體中 As、Pb兩元素含量較地球克拉克值高出十多倍外，顯示出巖漿巖較豐富的含礦性。

表5 銀坑貴多金屬礦田巖漿巖微量元素含量表/(ηg·g-1)

4.3 構(gòu)造分析

礦化帶其本身就以構(gòu)造破碎帶形式出現(xiàn)，構(gòu)造對礦帶的控制尤其明顯。在區(qū)域上，加里東、海西構(gòu)造運動，形成NW～SE向擠壓應(yīng)力場，構(gòu)成了區(qū)內(nèi)北東向構(gòu)造格局。燕山運動，受區(qū)域上(華南地區(qū))南北向旋扭(逆時鐘)力偶作用所派生N(N)W～S(S)E向主壓應(yīng)力，形成區(qū)內(nèi)一系列NE～NNE向推覆構(gòu)造，如F1等；N(N)W～S(S)E向主壓應(yīng)力，形成同方向張扭性斷裂(控巖構(gòu)造)，其派生出次一級的近東西向旋扭(順時鐘)力偶，形成區(qū)內(nèi)NWW～SEE向舒緩波狀的張扭性斷裂(控礦構(gòu)造)，且呈斜列式排列，被礦液充填成礦，從而形成區(qū)內(nèi)多金屬礦帶群。

5 結(jié) 論

礦區(qū)礦化受斷裂構(gòu)造控制明顯，金屬礦物以裂隙充填交代成脈狀、細(xì)脈狀、網(wǎng)脈狀、浸染狀等多種形式產(chǎn)出，巖漿活動與礦化具有明顯聯(lián)系，花崗閃長斑巖與礦化呈成生關(guān)系，礦石金屬礦物種類較多，礦物組合復(fù)雜，顯示出礦液具多期和脈動成礦的特點，礦體主要礦物包裹體(均一法)測溫的成礦溫度為230～300 ℃，屬中低溫成礦。此外，礦化分布于不同時代的地層與不同的巖性中，均具同一性礦化(Cu、Pb、Zn、Ag、Au)，故礦化應(yīng)屬巖漿活動有關(guān)的熱液礦化，礦床成因類型屬中低溫充填-交代型鉛鋅銀金銅多金屬礦床。