（构造地质学专业论文）广西三江老堡铅锌矿成矿地质条件及成矿预测研究.pdf

r 。分。 i 、 整垫垒兰垡鬯生兰篁鳖坠二1 1 l l l 川l l l l i 嗍l l i i i 舳 = = = ! = = ! = = = = 兰= 兰= = = = = = 圭= = = = 苎= = = _ l 掣哕w “芗苦l 岑岑 r e s e a r c ho nm e t a l l o g e n i cg e o l o g i c a lc o n d i t i o n s a n d m e t a l l o g e n i cp r o g n o s i s o fl e a 扛z i n cl a o b a oi ns a n 萄i a n g c o u n t 巧，g u a n g x ip r o v i n c e m 萄o r ： s t m c t u r eg e o l o g y d i r e c t i o no fs t u ( 1 y ：a r e as t r u c t u r ea n dm o d e m s t m c t u r a la n a l y s i s g r a d u a t es t u d e n t ：z h a n g y o n g s u p e r v i s o r ： p r o fz u o h a if e n g c o l l e g eo f e a n hs c i e n c e g u i l i nu n i v e r s i 够o f t e c h n o l o g y a u g u s t ，2 0 0 8t oa p r i l ，2 0 1 o 研究生学位论文独创性声明和版权使用授权书 独创性声明 本人声明：所呈交的论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据 我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含他人已经发表或撰写过的 研究成果，也不包含为获得其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。对论文的完成提 供过帮助的有关人员已在论文中作了明确的说明并表示谢意。 学位论文作者( 签字) ：歪选塑 签字日期：丝臣，z ：2 学位论文版权使用授权书 学位论文作者躲，後劲导师签字：谚出 签字日期：) 0 7 0 年多月夕日签字日期：少口幸多月7 日 摘要 在收集前人工作资料和野外调研的基础上，从广西老堡地区地层、岩性和构造与铅锌矿成矿关系 入手，总结了老堡铅锌矿成矿地质条件和成矿规律，并初步预测出研究区内铅锌矿成矿靶区。本次研 究取得以下主要成果或认识： 1 、老堡铅锌矿床属于由热卤水与变质水混合的h 厦v t 型铅锌矿。 2 、根据相关性、聚类分析提取出的指示元素组合特性，进一步提取出c u 、a g 、s r 、s b 、b i 、h g 等元素可作为本区p b 、z n 矿化的指示元素，特别是h g 、s r 、c u 表现出与p b 、z n 的良好的正相关性， 可作为本区地球化学找矿的直接指示元素组合。 3 、矿床中的矿石稀土元素总量( r e e ) 为1 0 0 2 1 1 0 南，围岩稀土元素总量匹r e e ) 为2 7 9 1 6 1 0 由， 矿石稀土元素总量明显低于含矿围岩，显示稀土元素组成的差异性，揭示成矿物质主要来源不是含矿 层本身。 4 、老堡铅锌矿产受地层( z 2 l 、z 2 d ) 、岩性( 白云岩、硅质岩) 、构造( i 心厄向断层+ 近e w 向断层+ 层间破碎带、层间断裂) 控制。研究区内构造具分级控矿特点，区域性大断裂、次级断层和层间破碎带 是很好的导矿系统、聚矿系统和储矿系统。矿体主要赋存在断层及其交汇部位和紧密褶皱形成的层间 断裂、层间破碎带和褶皱挤压强烈地段产生的牵引小褶皱部位。在此基础上结合该区的成矿条件和成 矿地质特征，建立了老堡铅锌矿综合找矿模型。 5 、运用c b 格里戈良的分带指数法进行原生晕异常分带序列研究，得出1 2 9 号勘探线的纵向分 带序列为：w c o _ - 、，_ - l n z n _ p b m o a g _ c u _ n i 。用i ) ( p b ) ( ) ( m o ) 比值评价铅锌矿化的剥 蚀水平，从p b m o 的比值可以得出，从上到下，比值递减，说明在矿体延伸方向或深部矿体即将尖减。 另外，利用分带指数计算了前缘晕w 与尾晕元素n i 的比值，比值从上到下依次减小，该指标自矿体 头部至尾部迅速减小。根据经验作图法、计算法和钻孔的激电测井法，推断石门岭背斜西翼矿体( 化) 主要富集在海拔5 0i ”3 0 0m 标高范围内。 6 、总结归纳出老堡铅锌矿区的成矿预测标志，并提出桂塘冲( b q l ) 、下曲( b q 2 ) 、石门岭( b q 3 ) 3 个成矿靶区。 关键词：铅锌矿床成矿地质条件矿床类型成矿规律成矿预测广西老堡 t k ， h a b s t r a c t t l l r o u 曲s e c t i o n s s u r v e y i n ga n ds p o t 一0 b s e i n g ，al a r g eq 硼n t i t ) ro f f i r s t - 1 1 a n dg e o l o g ) rd a t a h a v eb e e nc o l l e c t e d m e t a l l i z a t i o na i l dd e p o s i tg e n e s i ss n l d i e sw e r em a l ( eb ya l l a l y s i so f i i lt l l i s p l a c e s t r a n l n l ，l i m o l o g ) ra i l ds t r u c n 鹏s 眦瑚e du pt h e l a o b a ol e a d - z 妣0 r e - f b m i n g g e o l o g i c a lc o n d i t i o n sa n dm e t a l l o g e i l i cr e g u l a r i 锣， p r e d i c t e dt l l es t l j d ya r e al e a d 。z i n co r et a r g e t t h j s 、o r km a k es o m ei i i l p o m m ta c h i e v e m e n t sa r ea c q u i r e d 嬲f o l l o w ： 1 l a o b a 0l e a d z i n cd e p o s i ti sb e l o n g e di i l i x e dt l l eh o tm n ea n dm e t 锄。印m cw a t e r c o n s t m c t i o no ft y p e m v td e p o s i t 2 a c c o r d i n g t oc o r r e l a t i o n ，c l u s t e r肌a l y s i so f 恤 i n d i c a t o re l e m e n t se x 们c 硼 c o m b i n a t i o no f f e a t u r e s ，a n d 如n h e re x t r a c t e dc o n c l u d ec u 、a g 、 s r 、 s b 、b i 、h ga r l do t l l e r e l e m e n t si nt h i sa r e ac a nb eu s e da sp b 、z nm i n e r a l i z a t i o no ft h ei n d i c a t o re l e m e n t s ，e s p e c i a l l y h g 、s r 、 c ud e m o n s 仃a t e dw i mp b 、 z na n d9 0 0 dp o s i t i v ec o r r e l a t i o ni nt l l i sa r e ac a nb eu s e d 嬲ad i r e c ti n d i c a t o re l e m e n ti ng e o c h e m i c a lp r o s p e c t i n gc o m b i n a t i o n 3 h lt h ed e p o s i to f o r e ( r e e ) 1 0 0 2 l 1 0 6 ，s u n 0 u n d i n gr o c k ( r e e ) 2 7 9 1 6 10 - 6 ，o r e l o w e rt h a ns u r r o u n d i n gr o c k ，t h ed e m o n s t r a t i o nr e ec o m p o s i t i o nd i 伍：r e n c e ，t l l er e v e l a t i o n m i n e r a l i z a t i o nm a t e r i a ls o u r c ei sn o tt l l eo r e - b e a r i n gs 饥n a 4 l a o b a 0l e a d z i n cd e p o s i ti nt h i sp l a c ei n c l u d es t r a n l r i l ( z 2 l 、z 2 d ) 、l i m o l o g y ( d o l o m i t c 、 s i l i c e o u sr o c k )a n ds t m c t u r e ( f a u l t 、c r u s hb e l ti ns 臼纳】i i l 、i n t e r l a m i i l a rf r a c t i j r e ) ，s t u d ya r e a g r a d 删i o nc o n t r o l l i n go r eb ym es t r u c t u r ei so b v i o u s ， r e g i o n a lb i gf a u l t 、 s u b - f a u l t 锄d e x t m s i o nc m s hb e l ti ns t r a t 哪a r eg o o dc o m r o l l i n go r es y s t e mb ys t m c t u r ea 1 1 dc o l l e c t i n g ， s t o 避g eo r es y s t e m ，1 l l i sd i s s e 僦i o nf i r s t l yr e s e a r c ha l l s i d e do r e - c o n _ t r o l l i n gm e c h a 血s mb y c o l l s t r u c t i o n t h em a i no r eb o d ye x i s t sf i a u l t ，f i a u l ta i l df i a u l ti n t e r s e c t i o n s 锄dc l o s ef o l d st 0 f 0 mi n t e r - l a y e r 觎c t u 】汜，i n t e rl 锄i n a r 觎c t i 鹏z o n e 觚df o l de 灿m e ds e c t i o n sp r o d u c e da s t r o n gp u l l i n gas m a l lf o l d i n gp a r t s c o m b i n e d 谢t l lt h ea r e af o r m i n gc o n d i t i o n sa n d o r e f 0 m i n gg e 0 1 0 9 i c a lc h 觚l c t e r i s t i c so f t h eb u i l d i n ga i li n t e 铲a t e dl a o b a 0l e a d z i n co r em o d e l 5 c b g r e g o r i a l l sz o l l i n gi n d e xm e t h o di su s e dt 0d e t e 瑚i n et 1 1 ea ) 【i a lz o n es e q u e n c eo f p r i m a r ) ri ne x p l o r a t i o np r o f i l eo fn o 1 2 9l i n e t h er e s u hi s ：w c o v - m n z n - p b - m - o - a 哥c u j n i i i k 1 r 1 1 1 er a t i o no f ( p b ) ( m o ) t oe v a l 嘣em ee r o s i o no f m el e v e lo fl e a d z m ， 舶mm ep b m or a t i om a yb eo u t ，舶mt o pt ob o t t o m ， 此枷o sd e c r e a s e ，i n d i c a t i n gm ed c t i o no f m e o r eb o d yo rad e 印o r eb o d ye x t e n d i n gd b o u tt i pr e d u c t i o n i na d d i t i o n ， 也er a t i o no fw n i d e c r e a s e sr 印i d l y 舶mt h eh e a dt 0t a i lo f t h co r eb o d y ，i tc a i lb er e g a r d e d 嬲趾m d e xo f p r e d i c t i n gp o t e n t i a l r e s o u r c e si l lt h ed e p m b a s e do ne x p e r i e n c em a k em a p p i n gm e m o d ， c a l c u l a t i o nm e t l l o d 锄dt h ed r i l l i n go ft h ei n d u c e dp o l a r i z a t i o nl o g g i n gm e t h o d ，i e r r e dm a j i l l y e 1 1 r i c h e do r ei nf i 衄t ot h r e eh u n d r e dm e t e r s 6 、1 1 1 ed e t e n n i i l a t i o nm e t a l l o g e n i cp r e d i c t i o ns y 血b o l ，n 锄e l yt h es o u mo fr e s e a r c ha r e a i i l c l i d eg u i t a i l g c h o n g ( b q l ) 、x i a q u( b q 2 ) 、s k m e n l i n g( b q 3 ) t 1 1 r i e e t a r g e t s k e yw o r d s ： l e a d z i n cd e p o s i t s ；m e t a l l o g e n i cg e o l o g i c a lc o n d i t i o n s ；d e p o s i tt y p e s ； m e t a l l o g e i l i cr e g u l 撕t y ； m e t a l l o g e n i cp r o g l l o s i s ； l a o b a og u a n g x i np r o v i n c e i i i 目录 摘要i a b s t r a c t 儿 第一章绪言1 1 1 选题依据及研究意义1 1 1 1 研究区前人工作概况1 1 1 2 国内外研究现状2 1 2 研究基本内容及工作量3 第二章老堡铅锌矿成矿地质条件5 2 1 大地构造演化概况5 2 2 区域地层6 2 3 区域构造6 2 4 区域岩浆岩9 2 5 区域铅锌地球化学特征9 2 6 区域矿产特征1 1 第三章老堡铅锌矿矿床地质特征12 3 1 地层1 2 3 1 1 南华系上统黎家坡组( n h 3 1 ) 12 3 1 2 震旦系上统陡山沱组( z 2 d ) l 2 3 1 3 震，日系上统老堡组( z 2 1 )12 3 1 4 寒武系清溪组( 毛q ) 1 2 3 1 5 寒武系边溪组( 勃) 1 2 3 2 老堡铅锌矿构造1 3 3 2 。l 褶皱1 3 3 2 2 断层1 4 3 2 3 层间断裂及破碎带1 5 3 3 矿体产出特征16 3 4 矿石物质组成1 6 3 4 1 化学成份1 6 3 4 2 矿物组成1 7 3 5 矿石结构和构造18 3 5 1 矿石构造18 3 5 2 矿石结构1 9 3 6 矿石类型1 9 3 7 围岩蚀变1 9 3 8 成矿期次及阶段划分2 0 3 8 1 沉积矿化期2 0 3 8 2 变质矿化期2 0 3 8 3 热液矿化期2 0 第四章老堡铅锌矿矿床地球化学特征及矿床类型2 1 4 1 微量元素特征2 l 4 1 1 地层微量元素地球化学特征2l 4 1 2 微量元素相关性分析2l 4 1 3 因子分析2 6 4 1 4 异常特征及其评价2 6 4 2 稀七元素地球化学特征2 7 4 3 矿物流体包裹体2 8 4 3 1 流体包裹体温度、盐度特征2 8 4 3 2 流体包裹体成分特征2 9 4 4 稳定同位素3l 4 4 1 硫同位素特征3l 4 4 2 氢、氧同位素特征31 4 5 矿床原生晕分带序列3 2 4 6 老堡铅锌矿床与典型m v t 型铅锌矿床对比3 7 第五章老堡铝锌矿成矿规律3 9 5 1 有关矿源层的认识3 9 5 2 地层岩性与铅锌成矿4 0 5 3 构造与铅锌成矿4 2 5 3 1 断裂控制与铅锌成矿4 2 5 3 2 褶皱构造与铅锌成矿4 3 5 4 围岩蚀变与钳锌成矿4 4 5 5 成矿模式研究4 5 5 6 找矿模型4 7 第六章老堡铅锌矿成矿预测4 9 6 1 成矿预测标志4 9 6 2 成矿靶区预测4 9 主要结论及存在问题5 4 致谓 5 6 参考文献5 7 图版6 2 个人简历6 6 第一章绪言 1 1 选题依据及研究意义 我国铅锌矿资源比较丰富，统计数据显示，铅锌矿已查明的资源储量 近2 亿吨，尚未查明的资源储量约有5 亿吨【。自2 0 世纪9 0 年代我国成 为世界第二大铅锌生产国，且铅锌总产量占我国有色金属产量的一半，近 年来对铅锌资源量的需求逐年上升。但是，随着全国各地矿山连续长时间 的开采，大多数矿山面临资源枯竭，产量下降。这对于飞速发展的中国来 说，需要更多的铅锌等金属。目前资源短缺日益严重，铅锌矿的找矿研究 工作显得十分重要。研究表明，在较新地区和较老地区用老方法和新方法 对寻找矿体均起到了很好的效果，尤其是主岩为碳酸盐岩的含铅锌矿床矿 区。运用铅锌多金属成矿理论，结合找矿各种技术和方法均取得了显著的 成效。 2 0 0 4 年12 月2 0 0 7 年11 月，广西壮族自治区二七一地质队利用国家 矿产资源补偿费矿产勘查项目，对老堡地区开展铅锌矿普查，并按工业指 标在含矿性较好的5 层矿化带内圈出了1o 个矿体，并估算了铅锌资源量 333 + 334 为32 2 万吨，其中333 资源量为lo 8 万吨【2 1 。该矿床的发现是桂 北找矿工作的重大发现，显示了很好的找矿前景。本次研究以成矿地质条 件为基础，结合野外现场调查成果，总结老堡铅锌矿的成矿条件，成矿规 律，借助现代测试手段，研究成矿物质来源及矿床类型，在此基础上，建 立成矿模式和找矿模式。加强深部盲矿体和隐伏矿体的定位预测研究，确 定找矿方向，圈出找矿靶区，科学地开展成矿预测，为今后深入开展找矿 工作和科学研究奠定基础，为广西成矿带铅锌地质找矿工作提供科学依据。 1 1 1 研究区前人工作概况 在2 0 世纪6 0 8 0 年代先后完成了区内l 2 0 万区域地质测量和l 2 0 万 水系沉积物地球化学测量，l 2 0 万重力测量和l 2 0 万航空磁测已覆盖全区。 先后有为数众多的地质勘查单位，对老堡铅锌矿区进行地质调查及矿产勘 查，相关的工作一直都在进行着。19 7 6 年至19 7 7 年，广西壮族自治区石油 队在本区发现震旦系上统陡山沱组白云岩层中局部具铅锌矿化线索，认为 有一定的铅锌找矿远景。19 9 0 年l0 月至l9 9 2 年，广西第七地质队在老堡 一带进行了化探测量，圈定7 处p b 、z n 、a u 、a g 、a s 多元素综合异常， 经初步查证场源为震旦系上统陡山沱组白云岩层中铅锌矿化引起。2 0 0 2 年 1 1 月至2 0 0 3 年10 月，广西地质勘查总院第一勘查院对老堡一同乐地区多 金属异常进行查证，取得了较好的地质成果，认为本区有较好的找矿前景。 2 0 0 3 年l0 月至2 0 0 4 年1o 月，广西地质勘查总院第一勘查院进行广西三江 县老堡铅锌矿预查，查明老堡铅锌矿的赋矿层位主要是震旦系上统陡山沱 组下部白云岩层，并认为老堡铅锌矿成矿物质来源与震旦纪沉积相关、然 后在经热液再造的层控型铅锌矿床【3 1 。2 0 0 4 年12 月至2 0 0 7 年l1 月，广西 壮族自治区二七一地质队对该区开展铅锌矿普查，大致查明了普查区地层、 构造特征及其与铅锌成矿关系，主要成矿地段的矿化分布情况，主要含矿 化层的特征，初步了解了矿石矿物组合和矿石质量，显示了较好的找矿前 景。李文杰”】研究认为老堡褶皱构造的形成机制是以弯滑作用为主、兼具 弯流作用的纵弯褶皱作用的产物。梁金城【5 】结合了二七一地质队对该区铅 锌矿床普查工作，重点对老堡铅矿床地球化学特征和成因进行了研究，认 为老堡铅锌矿床属于密西西比河谷型铅、锌矿床( m v t ) 。 1 1 2 国内外研究现状 自2 0 世纪6 0 年代以来，物理学和化学广泛应用到地质学中，各种实验 广泛开展，这使国内外在铅锌等金属成矿理论与找矿技术方法方面的研究 均取得了很大的的进展。随着地质勘查和新技术新方法的应用，成矿理论 相继提出。例如：密西西比河谷型铅、锌矿床( m v t 型) 、与火山岩有关的 块状硫化物矿床( v m s 型) 、沉积岩中块状硫化物矿床( s m s ) 、矽卡岩型 铅锌矿、热液交代型铅锌矿床、沉积一改造砂岩型铅锌矿床、斑岩型铅锌 矿床等众多成矿模式和成矿理论的提出；在找矿技术、方法应用方面，野 外地质工作与各种理论相结合，并引入和发展了同位素地质学、微量元素 地质学、稀土元素地质学、矿床地球化学、地球物理学、数学地质和综合 物探等方法。自2 0 世纪7 0 年代以来，在矿产资源需求日益增长的同时，勘 探事业的发展和新技术、新方法的应用，国内外发现了一大批大型、超大 型铅锌矿床【6 1 。大多数铅锌矿床的赋矿主岩是碳酸盐岩。 密西西比河谷型铅、锌矿床( m v t ) 为后生、层控、含矿主岩为碳酸盐 岩的铅锌矿床，矿床中的主要矿石矿物是方铅矿和闪锌矿。国外众多矿床 学家对铅锌矿床的研究主要针对以下三种类型：密西西比河谷型铅、锌矿 床( m v t 型) 、与火山岩有关的块状硫化物矿床( v m s 型) 、沉积岩中块状硫 化物矿床( s m s ) 。据s a n g s t er 【7 】研究认为以碳酸盐岩为主岩的密西西比河 谷型铅、锌矿床和喷流沉积型铅锌矿床的资源量约占全球铅锌总量的四分 之一，所以对以碳酸盐岩为赋矿主岩的铅锌矿的研究具有一定的价值。 由于老堡铅锌矿床不同于v m s 、s m s 矿床特点，而与m v t 矿床具相似 2 性，现就国内外典型m v t 型成因的类型矿床研究现状进行阐述：1 、成矿金 属的来源：早期，在美国密西西比河谷地区发现了一系列低温盆地热卤水 成因的后生热液硫化物矿床。g o l d h a t e r ，e t a l 【8 】经过同位素研究认为，伊 利诺伊盆地m v t 矿床的成矿金属元素主要来源于前寒武纪基底火山岩。2 、 成矿物质的迁移形式和沉淀机制：认为存在混合模式、还原模式和共同迁 移三种流体运移的化学成矿模式和沉淀机制。3 、成矿流体的驱动力：认为 构造运动是流体的迁移、成矿的主要驱动力。4 、硫酸盐的还原机制：研究 认为目前可能有细菌还原和热化学还原这两种还原机制。5 、成矿年代：世 界上的m v t 矿容矿岩石的时代范围从元古宙到白垩纪，主要形成古生代的 寒武纪一奥陶纪、泥盆纪一石炭纪，志留纪和二叠纪形成的很少，元古代地 层中也很少发育m v t 矿床。但是在中国，晚震旦世的地层则是m v t 矿床较 为发育的地层之一。矿床形成于围岩成岩作用之后，为后生矿床，虽然围 岩的年龄可以确定，但是矿化的时间却很难肯定，目前仅有少数几个矿床 获得了成矿年龄。 国内以碳酸盐岩为主岩的铅锌矿床特征与世界典型m v t 型铅锌矿床尚 无完全匹配。结合铅锌矿床矿体展布特征和控矿因素，以涂光炽院士为代 表总结提出了层控铅锌矿床理论，并对该类矿床进行了较系统的划分。该 理论对我国以碳酸盐岩为主岩铅锌矿床的寻找有一定的指导意义。 虽然取得了以上的进展，但是m v t 矿床是一类矿床特征差异很大的矿 床，至今还未能建立像斑岩铜矿、块状硫化物矿等矿床那样统一适用的成 矿模式。很多人研究密西西比河谷型铅、锌矿床( m v t ) 的形成环境，都不 能给出该类矿床的最主要的控制因素。 扬子地台周边多金属成矿区作为一个成矿单元，在全球构造系统中占 有重要的位置，所以，地质学家黄汲清【引、王鸿祯【10 1 、刘肇昌【11 1 、白立新 【1 2 】等很重视这个成矿区域。对于产于前寒武变质构造层中的铅锌矿床的研 究成果则相对较少，在前寒武变质构造层中，尤其是上震旦统陡山沱组、 灯影组富镁质碳酸盐岩中的铅锌矿床【l 3 。28 1 。目前中国发现的密西西比河谷 型铅、锌矿床( m v t ) 主要分布于扬子地台的北、西、南缘。西缘为著名的 康滇地轴东部铅锌成矿带，南缘为缘桂粤铅锌成矿带，北缘为鄂北铅锌成 矿带，西缘地区又是该类矿床最为发育的地区1 2 乳3 2j 。 1 2 研究基本内容及工作量 本次研究工作系统地收集与密西西比铅锌矿床有关的国内外资料以及 本地区的地质文献、资料和数据，然后对所获资料( 数据) 进行综合性对比、 分析和归纳。在此基础上，总结成矿规律，进行成矿预测。 本次研究自2 0 0 8 2 0 0 9 年间先后三次在老堡铅锌矿进行野外调查工作， 完成了以下主要工作，见表l 。 表l主要工作量 项目单位数量完成单位( 或个人) 野外调研天 2 5 野外素描图张 2 0 野外定点个 5 0 张勇，李晓峰研究员、蒙隆华高级 野外照片张 2l5 工程师，杨峰、肖荣、方富生 地质实测剖面条 5 采集标本块 10 0 坑道编录图幅 4 张勇、方富生 区域地质图( 修编)幅 l 老堡矿区地质图( 修 张勇 编) 幅 l 岩石光薄片片 3 0 桂林理工大学岩矿室 微量元素分析样品件 18 桂林矿产地质测试中心 稀十元素分析样品什 4 岩石光谱分析件 l l4广西二七一地质队测试中心 显微镜观察 天 8 显微镜照片张 6 0 张勇 计算机数据处理机时 3 0 0 4 、 第二章老堡铅锌矿成矿地质条件 老堡铅锌矿位于广西壮族自治区三江侗族自治县老堡乡境内。矿区中 心地理坐标为：东经10 9 0 2 7 ，4 5 ”，北纬2 5 0 39 ，30 ，矿区面积4 4 13k m 2 。 矿区以老堡乡为中心，距三江县城大约30k m ，北临贵州，南通柳州，枝柳 铁路经过老堡乡，三江县与老堡有公路相通，浔江都柳江在老堡汇合成为 柳江，交通便利( 图2 1 ) 。 图2 一l 老堡铅锌矿交通位置图 1 县城：2 乡、县；3 村；4 铁路；5 国道：6 省道；7 研究区位置 在大地构造位置上，老堡铅锌矿位于扬子地台的南缘的正向穹褶带上， 即扬子准地台与华南褶皱系间的过渡地带，西侧为康滇地轴，雪峰古陆的 南缘( 图2 2 ) 。 2 1 大地构造演化概况 桂北及其邻区在晚太古宙早元古宙的中深变质基底上，经历了多个构 图2 2 老堡铅锌矿在雪峰古陆的位置图( 据范小林【3 3 1 修改) 1 雪峰古陆；2 沅麻盆地 造发展阶段，形成了多个具不同构造特征的地质构造单元。早中元古宙早 期裂陷槽、武陵运动、晚元古宙早期裂陷槽和雪峰运动形成了黔南之北扬 子准地台基底和桂北晚元古宙早期一早古生代地槽的部分基底( 四堡群) ， 桂北地区丹洲群与震旦系间的整合接触，显示其与华南加里东地槽间的连 续关系，经广西运动形成加里东褶皱带及其后的海西印支地台。老堡铅锌 矿地处扬子地台的南缘，桂北台隆九万大山穹褶带东缘，三江一融安深大 断裂西侧及次级和里一培秀逆断层东侧( 图2 3 ) 。 2 2 区域地层 区域内各时代地层发育较为齐全，区域出露地层有四堡群、丹洲群、 南华系、震旦系、寒武系、奥陶系、泥盆系、石炭系、三叠系、侏罗系、 白垩系、第三系和第四系( 图2 3 ，表2 1 ) 。 2 3 区域构造 广西地壳运动频繁，构造运动达十九次，区域内经历了四堡、广西、 印支等多期构造运动，桂北断裂构造十分发育，遍及全区，规模大的则形 成断裂带。例如，北北东向的断裂，主要分布在桂北台隆区，它是四堡运 动和雪峰运动的产物，属广西最早的断裂，有四堡断裂、三江融安断裂等。 6 整签墨三盘堂塑堂垡迨圭 ： 困一回2 回3 口4 圃5 固6 团7 田8 回9 团，o 图2 3 区域构造简图 卜白垩系；2 一泥盆系一三叠系；3 一奥陶系；4 一寒武系；5 一南华系一震旦系； 6 一中一新元古代；7 一燕山期岩浆岩：8 一加里东期岩浆岩；9 一四堡一雪峰期岩浆岩； 1 0 一断裂编号；三江一融安断裂；和里一培秀断层；四堡断裂；龙胜一 永福断裂：桂林一来宾断裂；寿城断裂 三江一融安断裂：该断裂沿融安经丹洲、三江入湘，通过元宝山东 侧，由两条主干断裂组成，是桂北重要的深大断裂，断裂走向由南段北东 1o 。变至北段北东25 0 ，倾向北西西，倾角4 0 0 8 0 0 ，一般7 0 0 左右。断裂控 制丹洲群和震旦系，断裂带内及以东地区丹洲群合栋组发育细碧角斑岩和 较多基性岩超基性岩，厚2 0 0 0m ；断裂西侧丹洲群未见海底火山岩，只 有少量基性一超基性岩，厚度变为3 0 0 6 0 0m ，但震旦系较厚，碎屑岩粒度 较细。因此，沿断裂带有串珠状分布的航磁正异常，该断裂使丹洲群和震 旦系逆冲于震旦系和寒武系之上。断裂南延还控制泥盆系和石炭系，并切 7 整整理工大堂硕士堂位论文 割泥盆系和石炭系，显示断裂多期活动。 表2 - l 桂北地区地层简表 一一 界系代号 岩性描述 第四系 q 主要为陆相和海相沉积，陆相主要以坡积、洪积、冲积沉积物为主 宝异一 ： 第三系 n 红褐色一浅灰色泥质砾岩、砂质泥岩、粘土夹褐煤，最大厚度达4 8 9 0m 土 界 一一 白垩系 k 为一套紫红色陆相碎屑沉积，主要由粉砂岩、泥岩、细砂岩夹泥岩、 砾岩，厚l7 2m 一 中 砾岩、页岩夹煤、灰岩、泥质灰岩、泥岩夹煤、紫红色角砾岩、页岩 生 侏罗系 j 夹粉砂岩、灰绿色砂岩页岩、灰绿色页岩夹粉砂岩、灰绿色细砂岩、 界 页岩夹泥灰岩2 2 5 7 2m 三叠系t 底部为青灰色薄层页岩，上部为薄层碳质灰岩，上部为泥质灰岩与页 岩互层，厚度5 6m 二叠系p 系一套含煤和铝土矿的硅质页岩、灰岩的陆相海相沉积地层，灰色燧 一 石岩夹煤层、深灰色砂页岩夹煤层，厚度l6 8 181m 上 主要为浅灰色白云岩、深灰色灰岩、燧石灰岩、泥质灰岩夹页岩、砂 古 石炭系 c 岩、灰黑色砂岩、页岩、夹泥质灰岩、煤层、硅质岩，砂岩海陆交互 生 相含煤地层，厚19 8 2 0 8m 界 泥盆系 d 主要为红色碎屑岩、灰色灰黑色灰岩、白云岩、泥灰岩，局部硅质 一 岩、硅质页岩、泥质条带灰岩组成，厚度l6 6 2m 志留系s 下部为浅灰色、灰色页岩夹中细粒砂岩，上部为灰绿色细砂岩与灰绿 色、黑色页岩互层，厚度37 0m f 为一套清变质的具复理式的韵律的砂、页岩及少量灰岩。主要为灰、 古 奥陶系 o 灰黑色、灰绿色的细晶白云质灰岩、灰岩夹钙质页岩、粉砂质页岩、 生 页岩、砂质页岩、长石石英砂岩组成，厚16 5 2 5m 界 下部主要以黑色、深灰、灰绿色浅灰色页岩、碳质页岩，长石石英 寒武系 毛 砂岩，页岩，粉砂质页岩透镜状灰岩组成，中部是一套具有明显的复 理式沉积特征含碳酸盐的砂页岩建造，为砂岩、页岩互层，及页岩， 上部砂岩及页岩，厚2l2 l8 8 7m 下统以含砾的砂、泥岩为主，厚度1 12 17 0 0m ，中统由长石石英砂 震旦系z 岩及含砾泥岩组成，厚度3 3 5 3 6 0 0m ，上统为灰黑色页岩及硅质岩 组成厚度l16 3 3 6m 丹洲群p t 3 主要由灰绿色板岩、千枚岩、变质砂岩、粉砂岩、白云岩、大理岩、 白云岩、含砾粗砂岩组成，总厚度在9 6 8 4 7 8 0m r _ 一二二二_ 二一 ： 四堡群p t 2 主要由砂质泥岩夹火山碎屑岩、灰绿色板岩、千枚岩、变质砂岩、粉 砂岩、绢云干枚岩组成，厚度大于5 7 0 0m - 二_ 二二二二- 二二二_ 二- 二 和里一培秀逆断层：位于和里、大湾、培秀等地。断层走向北段为 8 北东2 0 0 ，南段为北东5 0 0 ，断面倾向北西，倾角6 0 0 7 0 0 ，一般为震旦系 向东逆于震旦系和寒武系之上，属逆断层，而南段于元宝山花岗岩西缘， 则为正断层，断距大约为30 0 0m 。沿断裂带具宽l0 l0 0m 的破碎带及宽 1o 15 0m 的强烈硅化带，尤其南段最为显著，连续延长十多公里，并有派 生断层、平行断面的劈理和岩层揉皱等现象，局部有角砾岩和擦痕。地貌 上具有长达数公里至十余里的陡壁、断层谷及断崖。沿断层局部有异常， 在老堡附近见有铅锌矿化现象，表明了此断层对成矿作用有一定关系。和 里一培秀逆断层从老堡铅锌矿西侧通过，控制了研究区的分布，为老堡铅 锌矿主要控矿构造。 四堡断裂：沿宝坛一四堡一线展布，倾向北西西，倾角6 0o 7 0 0 ，逆 冲性质。断层破碎带宽2 0 15 0m ，糜棱岩、构造透镜体、片理化以及糜棱 岩发育。沿断裂有四堡期龙有、蒙洞口和洞格花岗闪长岩体和雪峰期六庙 花岗岩体侵入，该断裂控制着这些岩体和泥盆系，显示多期活动的特征。 2 4 区域岩浆岩 区域上岩浆活动主要有两期，分别为四堡期和雪峰期。两期岩浆作用 形成了一系列超基性一中基性岩体和岩脉；有较多的重熔型花岗岩浆侵入 在雪峰晚期，主要代表的岩体为元宝山花岗岩体。区域岩浆作用为区域成 矿提供了巨大的热源【33 1 。 元宝山花岗岩体：位于融水县北西部元宝山，岩体呈椭圆状，长轴呈 n n e 向，长约2 8k m ，宽约13k m ，出露面积近4 0 0k m 2 。元宝山花岗岩体 划分为三防单元、吉羊单元、汪洞单元、九桶单元4 个单元。各单元岩性 基本都是斑状黑云母二长花岗岩。 2 5 区域铅锌地球化学特征 根据已经完成的l 2 0 万区域化探资料数据显示，区域上铅锌高值带南 起凭祥靖西，向n e 延至兴安三江，向s e 急降，至北部湾十万大山一 带为全区最低。而向n w 方向铅急速降低，锌则缓慢降低。研究认为上述 特征是广西出露的各时代地层岩性岩浆岩化各种地质作用下的最终结果。 1 2 0 万化探扫面在老堡向斜范围内圈出一长2 4k m ，宽5k m ，面积达 1 10k m 2 的p b 、z n 综合异常区h s 14 。经1 5 万水系沉积物加密测量，在老 堡附近共圈定了7 个铅锌综合异常( 图2 4 ) ，异常元素以p b 、z n 、m o 、a u 、 a g 为主，伴有c u 、a s ，异常最高含量p b2 6 8 1o 一、z n1 8 3 lo 一，单个异 常面积3 8k m 2 ，p b 异常浓集中心较明显，大多可圈出三个浓度带，异常 规模较大，其主体位于震旦系上统陡山沱组中。其特征见表2 2 ： 9 图2 4 老堡铅锌矿铅锌异常图 卜寒武系边溪组板岩；2 寒武系清溪组板岩夹砂岩；3 震旦系上统老堡组硅质岩； 4 - 震旦系上统陡山沱组白云岩；5 南华系上统黎家坡组含砾砂岩；6 地质界线；7 实、推测断层及编号；8 含铅锌矿化层；9 铅锌矿体；l0 铅锌异常区及编号 l o 整签墨三盘堂塑堂焦迨耋 h s 1 4 - 3n w 2 51 5 a u 、a g 、p b 明显n h 3 ，唧 2 6 区域矿产特征 到目前为止，区域矿产主要为稀有、稀