（构造地质学专业论文）海南省儋州市南江铅锌多金属矿成矿规律与成矿预测研究.pdf

分类号v d c 硕士学位论文 密级 海南省儋州市南江铅锌多金属矿成矿规律与成矿 预测研究 r e s e a r c ho nt h em e t a l l o g e n i cr e g u l a r i t ya n d m e t a l l o g e n i cp r e d i c t i o no fn a n ji a n gl e a d - z i n c p o l y m e t a l l i cd e p o s i ti nd a n z h o uc i t y , h a i n a np r o v i n c e 作者姓名： 学科专业： 学院( 系、所) ： 指导教师： 张志 构造地质学 地学与环境工程学院 胡祥昭教授 中南大学 2 0 10 年5 月 原创性声明 本人声明，所呈交的学位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。尽我所知，除了论文中特别加以标注和致谢 的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不 包含为获得中南大学或其他单位的学位或证书而使用过的材料。与我 共同工作的同志对本研究所作的贡献均已在论文中作了明确的说明。 作者签名：；乒乡 学位论文版权使用授权书 本人了解中南大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校 有权保留学位论文并根据国家或湖南省有关部门规定送交学位论文， 允许学位论文被查阅和借阅；学校可以公布学位论文的全部或部分内 容，可以采用复印、缩印或其它手段保存学位论文。同时授权中国科 学技术信息研究所将本学位论文收录到中国学位论文全文数据库， 并通过网络向社会公众提供信息服务。 桦嘲业幽鲨日 中南大学硕士学位论文摘要 摘要 海南省儋州市南江铅锌多金属矿区位于海南岛中北部，处于岭南 褶皱系五指山褶皱带北缘，王五文教深大断裂带的南侧。本文结合 生产实际，通过区域成矿地质背景、矿区地质特征和物化探工作的研 究，首次全面系统地论述了矿区铅锌矿和褐铁矿矿体地质特征，明确 了矿床成因和成矿规律，提出了本区成矿模式，总结了找矿标志并对 矿区找矿远景区和资源量进行预测。 研究发现，矿区出露地层为志留系下统空列村组( s l k ) 和石炭 系下统南好组( c n q ) 及第四系( q ) ；矿区褶皱构造不发育，为一单 斜地层；断裂和节理较发育，共发育有7 条断裂，走向北北东向、北 西向及近东西向；矿区南部和西北角可见海西一印支期黑云母二长花 岗岩侵入，脉岩发育。矿区发育有铅锌矿和褐铁矿体，铅锌矿呈透镜 状、脉状产出；新发现褐铁矿( 化) 体由四个矿段组成，分别标为i 号矿段、i i 号矿段、i i i 号矿段、号矿段，矿( 化) 体走向北北东向， 倾向南东，倾角4 0 。 - - 7 0 。，断续长达8 0 0 m ，地表出露宽度1 0 1 0 0 m 左右，呈脉状、透镜状产出，规模较大，矿体品位很高质量较好。根 据物化探异常分析，圈出物探异常极化率异常带一处，视电阻率低阻 带两处，化探异常发现三处较明显，物化探异常与地质工作成果相同。 研究认为，矿区成矿物质来源主要为地层沉积和岩浆热液来源， 铅锌和褐铁矿主要受地层、断裂和岩浆岩控制。铅锌矿赋矿围岩为志 留系空列村组( s l k ) 结晶灰岩，f 。断层控制了南江铅锌矿的产出， 呈北东向为矿液运移提供通道，后期发育了一系列缝隙，组成容矿构 造。褐铁矿( 化) 体产于石炭系下统南好组上段( c ，n 一2 ) 地层中， 区内三组n n e 向断裂控制了矿体的产出并为矿液运移提供通道。蓝洋 岩体富碱、富钾、钙碱性，岩体分异指数高，分异程度完好，为铅锌 矿和褐铁矿成矿提供热液流体和物质来源。根据矿床地质特征，结合 物化探异常分析结果，认为铅锌矿为碳酸盐岩与花岗岩接触带附近成 矿物质沿裂隙向上侵入成矿，为一中小型浅成交代热液矿床，成矿时 期为海西一印支期；褐铁矿成矿时期为海西一印支期到中生代后，为中 低温热液交代充填一风化淋滤型矿床。 关键词：儋州南江铅锌多金属矿，矿体地质特征，成矿规律， 成矿预测 中南大学硕士学位论文 a b s t r a c t a bs t r a c t n a n j i a n gl e a d - z i n cp o l y m e t a l l i cd e p o s i ti nd a n z h o uc i t yh a i n a n p r o v i n c ei s l o c a t e di nn o r t h c e n t r a lh a i n a ni s l a n d ，i nd e p a r t m e n to f l i n g n a nf o l db e l tn o r t he d g eo f w u z h i s h a na n di nt h es o u t ho fw a n gw u t ow e n ji a od e e pf a u l t s c o m b i n e dw i t ha c t u a l p r o d u c t i o n ，t h r o u g h i n v e s t i g a t i n gr e g i o n a lg e o l o g i c a lb a c k g r o u n d ，m i n i n ga r e ag e o l o g i c a l f e a t u r e s ，a n dg e o p h y s i c a la n dg e o c h e m i c a lw o r k s ，w ed i s c u s st h el e a d a n dl i m o n i t eo r eg e o l o g i c a lf e a t u r e sc o m p r e h e n s i v e l ya n ds y s t e m a t i c a l l y f o rt h ef i r s tt i m e ，d e m o n s t r a t et h eo r eg e n e s i sa n dm e t a l l o g e n e t i cr u l e s ， p r o p o s em i n e r a l i z a t i o n m o d e li nt h i sa r e a ，s u m m a r i z eo r e - h u n t i n g i n d i c a t o r sa n df o r e c a s tt h em i n i n ga n dr e s o u r c ep r o s p e c t i n ga r e ai nt h i s a r t i c l e t h ef o l l w i n gf a c t sh a v eb e e nd i s c o v e r e da f t e rc a r e f u ls t u d y ：k o n g l i e c u nf o r m a t i o n ( sl k ) s t r a t ai nl o w e rs i l u r i a n ，n a n h a of o r m a t i o n ( c n - - q ) s t r a t ai nl o w e rc a r b o n i f e r o u sa n dq u a t e m a r yw e r ee x p o s e di nt h em i n i n g a r e a ；t h e f o l ds t r u c t u r ew a sn o td e v e l o p e d e da n dt h e r ei s o n l y o n e m o n o c l i n i cs t r a t u mi nt h e m i n i n ga r e a ；f r a c t u r e sa n dj o i n t sw e r e d e v e l o p e d ，a n dt h e r ea r es e v e nf r a c t u r e sw i t hs t r i c kd i r e c t i o no fn n e ， n wa n de wi nt h e m i n i n ga r e a ；h e r c y n i a n i n d o s i n i a n b i o t i t e m o n z o g r a n i t ew a sa p p e a r e di nt h es o u t ha n dn o r t h w e s to f t h em i n i n g a r e aa n dv e i nr o c k sw a sf o u n dh e r e l e a d z i n co r ea n dl i m o n i t eb o d yw e r e d e v e l o p e di nt h em i n i n ga r e a 1 e a d z i n co r ew a sd i s c o v e r e dw i t ht h e i r o c c u r r e n c eb e i n gv e i ns t a t ea n dl e n s ，a n dl i m o n i t eb o d yi sc o m p o s e db y f o u ro r eb l o c k sw h i c hw a sl a b e l e db yo r eb l o c ki ，o r eb l o c ki i ，o r e b l o c k l i ia n do r eb l o c ki v ，r e s p e c t i v e l y t h eo r e b o d yw i t hs t r i c kd i r e c t i o n o fn n e ，t i l td i r e c t i o no fs ea n dd i p 4 0 ( d e g r e e s ) 一7 0 ( d e g r e e s ) e x t e n d8 0 0 m e t e r s a p p r o x i m a t e l y t h eo r e b o d yw i t ht h e i ro c c u r r e n c eb e i n gv e i ns t a t e a n dl e n sw a se x p o s e da tt h es u r f a c eo ft h ee a r t ha n di t sw i d t hi sa b o u t 10 - 10 0m e t e r s a c c o r d i n gt oa n a l y s i so fg e o p h y s i c a la n dg e o c h e m i c a l a n o m a l i e s ，o n ep l a c ew i t ha b n o r m a lp o l a r i z a t i o ng e o p h y s i c a la n o m a l y , t w o p l a c e sw i t hl o wa p p a r e n tr e s i s t i v i t yg e o c h e m i c a la n o m a l ya n dt h r e e p l a c e sw i t hg e o c h e m i c a la n o m a l yw e r ef o u n d t h ea b o v eg e o p h y s i c a la n d g e o c h e m i c a la n o m a l i e sa r ei d e n t i c a lw i t ht h eg e o l o g i c a lw o r k s i i i ti sb e l i e v e db yi n v e s t i g a t i n gt h a to r e - f o r m i n gm a t e r i a ls o u r c e si n t h em i n i n ga r e aa r em a i n l yf r o mt h es t r a t u ma n dm a g m a t i ch y d r o t h e r m a l s o u r c e s ，a n dl e a d z i n ca n dl i m o n i t ea r em a i n l yc o n t r o l e db yt h es t r a t a ， f r a c t u r ea n dm a g m a t i c t h ew a l lr o c k so fl e a d z i n ci sc r y s t a l l i n e l i m e s t o n ew h i c hi sh o s t e di nk o n gl i ec u nf o r m a t i o ns t r a t a ( sz k ) i n s i l u r i a n n a n ji a n gl e a d - z i n cd e p o s i ti s c o n t r o l l e db yf 6f a u l ta n dt h e c h a n n e l sf o ro r es o l u t i o nm i g r a t i o ni s p r o v i d e db yt h en e - t r e n d i n g f a u l t s ( f 6f a u l t ) as e r i e so f c r a c k sw e r ed e v e l o p e da f t e rt h ef a u l tf o r m e d a n dt h eo r e - h o s t i n gs t r u c t u r e sa r ec o m p o s e db yt h e m l i m o n i t ed e p o s i ti s h o s t e di nt h en a n h a of o r m a t i o n ( cl n 一2 ) s t r a t ai nl o w e rc a r b o n i f e r o u s ， a n dt h eo r e b o d yi sc o n t r o l l e db yt h en n e - t r e n d i n gf a u l t sa n dt h e c h a n n e l sf o ro r es o l u t i o nm i g r a t i o ni sp r o v i d e db yt h e s ef a u l t s t h e l a n y a n gr o c km a s si sa l k a l i r i c h ，k - r i c h ，c a l c a l k a l i n e ，a n di th a sh i g h d i f f e r e n t i a t i o ni n d e xa n dg o o dd e g r e eo fd i f f e r e n t i a t i o n ，a n dh y d r o t h e r m a l f l u i d sa n dm a t e r i a l ss o u r c e sf o rl e a d z i n co r ea n dl i m o n i t em i n e r a l i z a t i o n a r ep r o v i d e db yi t a c c o r d i n gt og e o l o g i c a lc h a r a c t e r i s t i c s ，c o m b i n e dw i t h g e o p h y s i c a la n dg e o c h e m i c a la n o m a l i e s ，w es p e c u l a t ep r e l i m i n a r i l yt h a t l e a d z i n c d e p o s i t i sam i d d l ea n ds m a l l h y p a b y s s a l m e t a s o m a t i c h y d r o t h e r m a ld e p o s i t s ，w h i c h m i n e r a l i z a t i o n p e r i o d i s h e r c y n i a n i n d o s i n i a n ；t h em i n e r a l i z a t i o np e r i o do fl i m o n i t eo r e i sf r o mt h e h e r c y n i a n i n d o s i n i a nt o t h em e s o z o i ca n di ti sam i d d l e l o w t e m p e r a t u r eh y d r o t h e r m a lt y p er e l a t e dt o m e t a s o m s t i cf i l l i n g w e a t h e r i n g a n dl e a c h i n gd e p o s i t k e yw o r d s n a n j i a n gl e a d - z i n cp o l y m e t a l l i cd e p o s i t i nd a n z h o u c i t y ，o r eg e o l o g i c a lf e a t u r e s ，m e t a l l o g e n i cr e g u l a r i t y ， m e t a l l o g e n i cp r e d i c t i o n i i i 中南大学硕士学位论文目录 目录 摘要i a b s t r a c t i i 第一章绪论1 1 1 论文选题来源及意义1 1 1 1 论文选题来源一l 1 1 2 研究内容意义1 1 2 研究综述2 1 2 1 成矿规律与成矿预测研究进展2 1 2 2 铅锌矿研究现状3 1 2 3 褐铁矿研究现状5 1 2 4 本区前人地质工作简述6 1 3 研究区位置及自然地理经济概况7 1 4 论文主要研究方法、完成工作量及研究成果。8 1 4 1 论文主要研究方法8 1 4 2 完成的工作量8 1 4 3 取得的主要成果与认识8 第二章成矿地质背景1 1 2 1 大地构造位置及地质演化1 1 2 2 区域地质概况1 2 2 - 3 区域地层l3 2 4 区域构造15 2 5 区域侵入岩1 7 2 6 区域矿产19 第三章矿区地质特征2 0 3 1 矿区地层2 0 3 1 1 志留系下统空列村组( s l k ) 2 0 3 1 2 石炭系下统南好组( c n q ) 一2 2 3 1 3 第四系( q ) 2 3 3 2 矿区构造2 3 3 2 1 褶皱2 3 3 2 2 断裂2 3 3 2 3 节理2 4 3 3 矿区侵入岩2 5 3 3 1 岩体地质特征。2 6 3 3 2 岩体的岩性特征一2 7 3 3 3 岩石化学特征。2 7 3 3 4 微量元素特征一3 1 3 3 5 岩体侵入年代。3 2 3 3 6 脉岩3 2 第四章矿体地质特征3 4 4 1 铅锌矿3 4 i v 目录 3 4 3 4 ：；6 3 7 ： 8 。 1 z 1 2 4 2 4 3 4 3 4 3 4 3 4 4 。1 4 4 4 4 5 4 6 4 6 5 4 2 矿区成矿模式4 7 第六章成矿区与矿产资源预测4 9 6 1 成矿预测研究工作4 9 6 1 1 本区物探工作方法与地球物理特征4 9 6 1 2 本区化探工作方法与背景值。5 0 6 1 3 槽探工作5 3 6 2 矿区地球物理特征5 3 6 2 1 物探异常特征5 3 6 2 2 物探初步结论。5 8 6 3 矿区地球化学特征6 0 6 4 物化探异常特征：6 5 6 5 成矿远景区预测6 6 6 5 1 找矿标志6 6 6 5 2 成矿远景区划分6 6 6 6 矿产资源预测6 8 6 6 1 矿产资源远景评价6 8 6 6 2 资源量预测。6 8 第七章结束语7 0 7 1 主要结论7 0 7 2 今后工作意见7 2 参考文献7 3 附录7 7 致谢8 2 硕士期间参与科研与发表论文8 3 v 中南大学硕士学位论文第一章绪论 1 1 论文选题来源及意义 第一章绪论 1 1 1 论文选题来源 海南岛位于欧亚板块、印度一澳大利亚板块和太平洋板块的交接部位，以九 所一陵水断裂带为界，可将其划分为2 个不同的大地构造单元，即北部的华南褶 皱系和南部的琼南微陆块n 1 。从上世纪三四十年代在华南褶皱系海南五指山褶皱 带发现石碌铁矿以来晗1 ，本区地质勘探和开采取得了很好的成绩，区内陆续发现 较多矿床、矿点。 随着改革开放和经济建设对矿产的需要，本区矿点逐步开展深入研究工作。 为了开辟在海南以往矿点找矿勘探的有利局面，受湖南继善矿业有限公司与华勘 汇通( 北京) 国际矿业投资有限公司的委托，中南大学地学与环境工程学院地质 研究所于2 0 0 8 年1 2 月至2 0 0 9 年5 月在海南省儋州市南江铅锌矿区开展成矿规 律与成矿预测研究，面积7 6 8 k m 2 ，论文围绕本项目开展研究工作。 1 1 2 研究内容意义 本研究的任务是配合当前找矿勘探工作，进行矿区成矿地质条件的研究，注 重提出新的研究思路，发现新的找矿线索，在基础地质和成矿模型的研究上取得 新的进展，指出矿区的找矿方向和找矿前景。具体内容如下： 1 成矿地质条件分析 在充分收集研究区以往地质工作资料与成果分析的基础上，通过1 1 0 0 0 0 地 质填图，基本查明矿区成矿地质条件，包括矿区地层、构造断裂发育及控矿、岩 浆岩分布与矿化关系；查明矿区内的矿化分布及特征。 2 地球物理和地球化学特征研究 通过1 1 0 0 0 0 土壤金属量测量、1 ：1 0 0 0 0 物探磁法剖面测量、l ：1 0 0 0 0 物 探电法中梯测量、物探电法测深等，圈出矿区化探次生晕异常和物探异常，综合 研究地物化结论，指示找矿靶位。 3 矿化分布与矿床成因研究 在矿脉和矿化处清理1 日坑道，布置槽探工程，进行系统编录取样，了解矿( 化) 体产状、品位等地质情况，结合物化探异常特征，开展矿床矿化研究，确定成矿 物质来源和矿产成因，划定成矿类型。 4 成矿预测 查明矿体的基本几何特征和矿床的远景，为进一步开展详查工作和布置深部 钻探工程提供依据，并核定现有资源量，提出有利成矿地段和进行成矿预测。 质来源及共生关系诸方面的高度概括和总结。而成矿预测是为了提高矿产堪查成 效和预见性而进行的一项综合性研究工作，对成矿事件的未知特征进行主观的推 测，进而推断出研究区不同地段内的成矿前景的活动。 成矿预测起步于成矿规律的研究，自2 0 世纪3 0 年代前苏联毕力宾以构造建 造分析法，提出了地槽区三阶段发展的系统成矿分析理论后，随着地球科学突飞 猛进的发展，以及现代化科学技术手段的不断引入，成矿预测视点不断提高，其 内涵获得了极大的丰富哺j 1 。脱离与成矿规律学的依附关系转变为包容关系，成 为- n 新兴的边缘应用学科，贯穿于整个找矿过程。 自苏联的研究开始之后，各国都陆续以不同的角度开始了成矿预测的研究工 作，如o b b s 、s a m d e r 的断裂构造成矿说、s i l i t o e 全球构造成矿说和a b r a m o v i c h 等成矿地球动力说等都是其后成矿预测理论发展所取得的代表性成果。 我国的成矿预测工作系统研究始于2 0 世纪6 0 年代哺1 ，从成矿理论的区域成 矿规律研究入手，经过以程裕淇、赵鹏大、翟裕生、陈毓川、朱裕生和范永香等 为代表的专家学者的不懈努力，已形成具有我国特色的成矿理论、预测理论和各 类模式及方法。 如相似类比理论伪1 ；矿床统计预测以及地质异常成矿预测理论与方法；成矿 系列理论及成矿系统理论n 训；矿床成矿系列与成矿预测；边缘成矿理论与成矿预 2 中南大学硕士学位论文第一章绪论 测；矿床成因模式理论；矿田构造学及区域成矿学理论与成矿预测；地一物一化 一遥综合信息成矿预测1 ；大型一超大型矿床成矿及找矿理论；“三源”成矿理 论与成矿预测；金属成矿省“景一场相一床 等级体制成矿预测理论以及“双 控论”与“合理域 相结合的矿产勘探评价模式；地球化学块体及地球气深穿透 理论与方法；同期还有，“地慢热柱控矿理论 、“同位成矿理论 、“生物成矿理 论”、“矿集区 与“成矿大爆发 理论等，均不同程度地在指导找矿实践中发挥 积极而重要的作用。 1 2 2 铅锌矿研究现状 铅锌都是自然界中常见的元素，均具有强烈的亲硫性，也均具有亲氧性。在 自然界中主要是以硫化物形式存在，形成硫化物矿床，此外铅在与硒碲有关的化 合物及含硫盐里也存在n 列。在自然界中铅锌往往共存于同一个矿床内，由方铅矿 和闪锌矿紧密共生组成原生铅锌矿石，两种资源的地理分布和成矿类型也基本一 致。 作为铅锌矿地质研究工作中的一个重要组成部分一铅锌矿床的分类，许多国 内外著名的地质学家：k c d u n h a m ( 1 9 5 9 ) 、前苏联a a a m h p a c n a h o b ( 1 9 5 7 ) 、 郭文魁( 1 9 5 9 ) 、d a b r o b s ta n d w p p r a t t ( 1 9 7 3 ) 、涂光炽( 1 9 8 4 ，1 9 8 9 ) 、 d p c o xa n dd a s i n g e r ( 1 9 8 6 ) 、朱上庆( 1 9 8 8 ) 等先后都曾提出过不同 的分类方案n 引，做出了很大贡献。但其中公认且国内外众多矿床学家的研究主要 为以下三种类型n 2 1 ：l 、密西西比河谷型( m i s s i s s i p p iv a l l e y t y p e ，简称m v t ) 铅锌 矿床，产于以碳酸盐岩为主岩：2 、块状硫化物型( v o l c a n o g e n i cm a s s i v es u l f i d e ，简 称v m s ) 铅锌矿床，以火山岩为主岩；3 、喷流沉积型( s e d i m e n t a r ye x h a u i v e d e p o s i t ，简称s e d e x ) 铅锌矿床，产于以沉积岩为主岩。除了以上三个外，还有 砂页岩容矿的沉积一沉积变质型、与岩浆岩有关的斑岩、矽卡岩、熟液交代型铅 锌矿床和陆相火山岩型、非硫化物型、非传统的铅锌矿床等。下面主要论述三种 主要类型和与本区铅锌矿相关的热液交代型铅锌矿床研究现状。 m v t 铅锌矿床发现于美国密西西比河谷地区，认为是局部或次大陆规模水 文地质过程的产物，成矿温度约为7 5 - - 2 0 0 c ，成矿物质来源为富含硫和金属元 素的盆地热卤水，为一种后生硫化物矿床。赋矿岩石一般为古生代沉积岩n 钔，这 种沉积岩一般产在古老克拉通的边缘、内部及裂谷环境中，这些地区一般有变形、 压碎构造、盆地、舒缓褶皱等特点，数量较多，有近4 0 0 个矿床n 5 1 。由于该类 矿床首先在密西西比河谷地区发现，所以命名为密西西比河谷型铅锌矿。该类矿 床在全球分布广泛，在美国u p p e rm i s s i s s i p iv a l l e y 、e a s tt e n n e s s e e 、v i b u r n u m t r e n d 、o l dl e a db e l t 、s o u t h e a s tm i s s o u r i 等地区已发现大量的该类矿床“1 7 1 ，在 亚、非、欧、南北美各州也均发现有该类矿床。该类矿床产于盆地的边缘或其附 中南大学硕士学位论文 第一章绪论 近，或在盆地之问的隆起处，赋存岩层主要为碳酸盐岩层n7 埔一9 矧该类矿床 成矿模式多样乜，尽管到现在还没有统一的描述性模式和成因模式，但人们认 为s a 杰克逊和f m 比尔斯于1 9 6 6 年和1 9 6 7 年提出的沉积一成岩模式基本可以 解释该类矿床的许多特征。该模式认为，大型盆地内沉积物的压实作用产生流体， 通过卤水的淋滤作用获得金属，当它们从盆地深处碳酸盐岩中遇到有h 2 s 的地方 沉淀出硫化物u 2 1 。 v m s 型铅锌矿也就是铜矿床分类中的“黄铁矿型矿床 或“块状硫化物矿 床。是由与地层整合的块状矿体和不整合的网脉状矿体( 或矿化带) 组成的集合 体，且伴生有f e 、c u 、a u 、a g 等矿产乜，这类矿床分布非常广泛，分布在全球 的各个地质时代的海相火山岩系中。在世界范围内该类矿床分布和平均吨位都较 好。s a w k i n s 根据成矿环境将火山成因的硫化物分为n7 2 2 1 四种类型：一是以 z n p b c u 为主要特征，形成于岛弧环境的黑矿型，其赋存于弧间裂谷阶段形成 的“双峰 式火山岩组合中的酸性火山碎屑岩系中；二是以c u 、z n 成矿为主的 别子型，在弧后或大陆裂谷区形成的拉斑玄武质火山一沉积岩系分布；三是以 c u z n 为成矿特点的塞浦路斯型，产于弧后或洋中脊环境，其与组成蛇绿岩套的 低钾拉斑玄武质火山岩系有关；四为以上几种的过渡类型。大多数研究人员认为 该类矿床属于海底火山喷气沉积形成，矿石中铜、铅、锌等金属主要来源含矿火 山岩系及下伏基底物质的淋滤瞳2 3 和深部岩浆挥发份的释放乜引。 s e d e x 型铅锌矿是一种主要受断裂构造和热液控制，在拉张陆壳( 裂谷) 环 境中广泛发育位。据加拿大矿床学家d f 桑斯特等人认为，该类矿床可分为两 类：一是产于火山岩中的黄铁矿型矿床，一是就产在沉积岩中的铅一锌一银一( 钡) 层状矿床n 羽。由l y d o n 统计得其平均矿石量为5 9 5 7 m t ，占超大型铅锌矿床数 的3 6 ，在世界铅锌矿中占非常重要位置啪3 ，其储量占世界总储量的一半乜 。对 成矿起直接控制作用并决定着矿床的规模、形态和产状的主要因素为同生断裂或 沉降盆地构造。这类矿床的容矿岩石为较细粒的以碎屑沉积物为主的岩石，包括 页岩、粉砂岩和碳酸盐岩以及它们变质后的产物。该类矿床与火山作用的关系并 不明显，但一般火山凝灰岩层在该类多数矿床中含有，成矿建造中没有直接的火 山活动证据，与深部的岩浆活动有一定关系，提供部分的成矿物质，有学者认为 胶体状二氧化硅的燧石层为该类矿床找矿的证据和重要找矿标志n7 纨驯。现在 一般认为，海底喷气成因是解释这类矿床各种特点的最好理论口。 热液交代型铅锌矿床是指铅锌矿的成矿作用与花岗质岩体热液作用和岩浆 期后高温气液作用下通过接触反应交代的有关的产物，但也可能是成岩后在另一 次地质事件或地壳运动中受到地下热水的活化淋滤，使花岗岩类中的分散成矿物 质富集起来或与围岩发生接触交代作用形成的矿体引。在大地构造位置上，该类 4 中南大学硕士学位论文第一章绪论 矿床多产于岩浆构造活动强烈的地区。赋矿围岩多在花岗岩类侵入体外接触带的 碳酸盐岩或碎屑岩层、矽卡岩和矽卡岩化大理岩中，有的直接产于花岗岩类岩体 中受断裂构造控制。在碳酸盐岩断裂中的矿体，多呈似层状、透镜状、脉状、筒 柱状和不规则状，比较复杂多样。在花岗岩体和碎屑岩中的铅锌矿体，矿体形态 和产状相对简单，多为脉状。该类矿床一般可见矽卡岩化、碳酸盐化、绢云母化、 绿泥石化等。 南江铅锌多金属矿区处于岭南褶皱系五指山褶皱带北缘( 任纪舜等，1 9 8 0 ； 海南省地矿局等) ，东西构造系中王五文教深大断裂带的南侧，区域位于儋县 一万宁断裂带上，矿区出露岩浆岩属海西一印支期的竹山岭单元蓝洋岩体黑云母 二长花岗岩，矿区处于区域构造及岩体较为有利的成矿区带，成矿条件优越n 瑚1 。 区内已经发现有铅锌和褐铁矿点，具有寻找铅锌多金属矿很大空间。因此，在本 区积极开展地质找矿研究，分析矿区地质特点，研究矿化类型、成矿规律和进行 成矿预测，有很大现实意义。 1 2 3 褐铁矿研究现状 建国以来，铁矿勘查一直是随着我国钢产量增长的过程而发展，有两个高峰 期出现。经历了由露头找矿到深部隐伏矿找矿，由经验找矿到理论找矿，由单一 方法到综合技术方法找矿，对我国铁矿的勘查和深部找铁矿起到了巨大的推动作 用和提供了科学依据的是理论找矿。 铁矿按含铁矿物可分为磁铁矿石、赤铁矿石、假象或半假象赤铁矿石、钒钛 磁铁矿石、褐铁矿石、菱铁矿石等，或其中两种以上含铁矿物组成的混合矿石。 褐铁矿是针铁矿、纤铁矿、水针铁矿、水纤铁矿以及含水氧化硅、泥质等的混合 物，颜色红褐、暗褐至黑褐口朝。有时呈致密块状、土状，也有呈鲕状、结核状者。 我国铁矿类型复杂多样，具有工业意义的主要为以下几种1 ：1 、岩浆晚期 铁矿床，包括岩浆晚期分异或贯入铁矿床；2 、接触交代一热液铁矿床；3 、与火 山一侵入活动有关的铁矿床，包括陆相火山一侵入型铁矿床、海相火山一侵入型铁 矿床；4 、沉积铁矿床，包括海相沉积型、湖相沉积、第四纪沉积型铁砂矿床；5 、 受变质沉积铁矿床，包括受变质铁硅质建造型和受变质碎屑一碳酸盐建造型铁矿 床；6 、风化淋滤型铁矿床；7 、其他一些重要铁矿床，包括白云鄂博稀土一铁矿 床和海南石碌铁矿床。而本区褐铁矿成矿主要与热液铁矿床、沉积铁矿床和风化 淋滤型铁矿床有关，另海南石碌铁矿床与矿区相对相距不远，可以作为对比。 热液型铁矿床，岩浆演化过程中分出的含铁溶液为成矿提供先决条件，围岩 的结构性质和节理、还有断裂的发育，是形成该类铁矿的重要条件。矿体呈似层 状、脉状和囊状，还可见扁豆状、透镜状，多见分枝复合、膨胀收缩、尖灭再现。 主要有“邯郸式 、“大冶式”和“黄岗式 铁矿。 5 中南大学硕士学位论文 第一章绪论 沉积铁矿床，包括各相均有发育，在各个时代沉积。出露地表的含铁岩石或 铁矿体，在风化作用下，被破碎、分解、搬运到盆地中，经过机械沉积或沉积分 异作用( 包括化学分异作用) 沉积。当其富集达到工业要求时，即形成沉积铁矿 床。矿体一般呈层状、似层状，也有不规则状，主要有“四海式 铁矿、“江油 式 铁矿、“宁乡式 铁矿等。 风化淋滤型铁矿床，主要为富铁岩石、含铁多金属及其它铁矿经表生风化淋 滤作用、再次富集的矿床汹3 。这类矿床广布于中国南方，但仅有个别形成大、 中型规模；矿石主要为褐铁矿石和赤铁矿为主，富矿比例高；但探明储量少，年 开采量少，往往具有重要的地方工业意义。本类型有工业价值的铁矿全部由易风 化的贫铁矿及富铁硫化物矿床所形成，如大宝山( 富铁铅锌矿) 、观音山( 菱铁 矿) 蚓等。 己有5 0 多年地质勘探和开采历史的海南石碌铁矿床位于也基本位于本区， 该矿床成矿地质条件复杂、矿床地质特殊，虽前人围绕该矿床对其成因和找矿方 向做了很多研究( 中国科学院华南富铁科学研究队，1 9 8 6 ) ，但对其成因一直未能 取得统一认识，主要有下列观点朝：1 、矿床均为高温热液接触交代成因：2 、铁矿 床为沉积变质成因，钴铜矿床为热液成因：3 、铁、钴铜矿床均为卤水沉积变质成 因：4 、铁、钴铜矿床均为火山一沉积变质成因( 许德如等，2 0 0 7 a ) 。矿区石碌群是 该矿区的主要赋矿地层，系一套以( 低) 绿片岩相变质为主的、浅海相和浅海泻湖 相( 含铁) 火山一碎屑沉积岩和碳酸盐岩建造。 本区与该矿床处于基本相同的纬度和大地构造位置，加之沉积建造和古地理 气候相似，为本区寻找铁矿提供了很好的对比作用。 1 2 4 本区前人地质工作简述 本区前人虽进行过较多地质工作，但并未在矿区内做过详细系统的地质工 作。 1 1 9 5 6 年6 月，粤西资源调查组曾在该区踏勘。 2 1 9 5 7 年1 2 月，广东省9 0 5 队开展地质研究工作，对研究区地层、构造、 岩浆岩等初步进行了圈定和划分，施工了槽探、硐探、钻探，发现了少量铅锌矿 体，并于1 9 5 8 年8 月编写了儋县南江铅锌矿区地质研究检查报告一份。 3 1 9 8 6 年一1 9 9 0 年宜昌地质矿产研究所与海南地质矿产局合作“海南岛若 干重要基础地质问题的研究”项目对海南岛地层、岩石和构造的研究取得很大进 展，基本解决了石碌铁矿的时代问题，并对抱板群的时代提出了新的证据。 4 海南地质矿产研究开发局编制了海南岛1 ：5 0 万数字化地质图，对本区地 层、构造、岩浆岩进行了对比、归纳和总结。 5 2 0 0 1 年1 月 - - - 2 0 0 3 年1 2 月，海南省地质调查院开展国土资源大调查项 6 中南人学硕+ 学位论文 第一章绪论 目，编制1 ：2 5 万琼海县幅( e 4 9 c 0 0 1 0 0 2 ) 区域地质调查报告，对区内地层、构 造、岩浆岩进行了重新厘定，并对南江铅锌矿点等进行了野外调查和登记编号， 但未对矿区找矿前景进行详细工作和预测。 6 2 0 0 6 年6 月，琼中金州矿业有限公司曾组织技术人员在该区进行踏勘。 7 2 0 0 7 年初辽宁有色物探研究院，开展了1 万激电中梯扫面2 k m 2 ，圈定了 三条矿化异常，在其中最好的异常上施工了2 个验证钻孔，可惜未见矿化。 1 3 研究区位置及自然地理经济概况 儋州市南江铅