金平县湾塘铅锌矿围岩蚀变及成因探讨.doc

金平县湾塘铅锌矿围岩蚀变及成因探讨摘要：矿体主要赋存于下志留统湾塘组上段（S1w22）地层中的绿泥绢云千枚岩中，其成因为中低温热液型矿床。关键词:铅锌矿床；围岩蚀变；矿床成因矿区位于云南南部的金平县老集寨乡，即哀牢山成矿带南段，矿区周围分布有锡、铅锌、铁矿（化）点及矿体，构成北西西向多金属成矿带。（如：东南部的田房锡矿，西部的巴哈铅锌矿及绿春境内的路俄、马宗、阿梅等铅锌矿（化）点，），这些矿点与区内的湾塘铅锌矿在成矿条件及成因上相类似，均产于下志留统板岩、千枚岩或上三迭统砂岩、页岩夹灰岩中，属热液充填交代型铅锌矿床。1区域地质概况工作区大地构造位置属扬子准地台丽江台缘褶皱带点苍山哀牢山断褶束之金平断凹中南部。区域地层主要出露哀牢山群片麻岩夹变粒岩、角闪岩及少量云母片岩、大理岩；下古生界下奥陶统碎屑岩、志留统碳酸盐岩、上古生界泥盆系碳酸盐岩夹细碎屑岩、石碳系碳酸盐岩及下二迭统碳酸盐岩、玄武岩。构造以北西向的藤条河大断裂、哀牢山深断裂和红河大断裂为主体，形成金平断块、绿春褶皱束、哀牢山断块的构造格局，并控制和影响区内岩浆活动和成矿作用。矿区在区域上处于北西西向昔备-骑马坝-新寨背斜与北西西向咱倮-黄草岭复向斜之间；南部沿昔备-骑马坝-新寨背斜的轴部出露大面积的中粒斑状二长花岗岩，北部及北西部有石英斑岩及钾长花岗岩出露。2矿区地质特征2.1地层矿区出露地层局部为第四系覆盖，以下志留统和上三迭统为主，两者呈假整合接触，缺失泥盆系、石炭系、二迭系。矿区内主要出露下志留统湾塘组（S1w22）地层。2.2构造矿区位北西西向昔-骑马坝-新寨复背斜的北东翼，受应力影响，区内次级褶皱及断发育，尤其以北西向、北东向构造最为发育，对区内的矿化有重要的控制作用。构造控制了区内铅锌矿体的产状、形态，特别是在构造交切部位，矿体有膨大现象。2.3岩浆岩矿区范围内主要发育煌斑岩脉，在矿区外围西部有小翁邦变辉绿岩体、北西部有变基性岩体、北东部见绿帘石分布。下志留统湾塘组上段（S1w22）地层中煌斑岩脉十分发育，宽一般1-2米，部分岩脉宽达50余米，长几十米-上百米，为黑云辉石斜煌岩、橄榄云煌岩，属钙咸性煌斑岩。具煌斑结构，块状构造，部分见气孔、杏仁状构造。与围岩界线清楚，大部分岩体产状与围岩一致，个别与围岩呈微角度不整合接触。煌斑岩脉走向与构造方向一致，呈北西西向展布，沿接触带及其附近具强赤褐铁矿化，局部见铅锌矿化，该类岩石与区内铅锌矿的形成有直接成因联系，是矿区铅锌矿的矿源体。3矿床地质特征区内铅锌矿体呈层状、似层状透镜状产于下志留统湾塘组上段（S1w22）灰色、深灰色碳质绿泥绢云千枚岩中。矿体沿绢云千枚岩层间破碎带产出，与围岩界线清楚，成因类型为中低温热液型矿床。硫化矿沿层间构造面充填、浸染或沿断层面浸染充填，走向北西，倾向北东或南西，倾角35-87，在断层与层间交汇部位或两条断层交切部位矿体呈层脉状膨大。矿体厚0.2-0.4米，矿石以硫化矿为主，矿物成分以方铅矿、闪锌矿为主，黄铁矿及少量黄铜矿、磁铁矿次之。矿石结构多呈粒状、柱状自形-半自形及他形结构；矿石构造常见致密块状、浸染状、角砾状硫化物集合体。脉石矿物主要为石英、方解石、绿泥石、绿帘石，少量重晶石和粘土矿物等。4围岩蚀变 4.1蚀变类型 绿泥石化：本区的主要蚀变类型之一，分布范围很广。呈现为深绿色或墨绿色，鳞片状集合体。它主要是由富含镁的硅酸盐矿物蚀变而来。 绿帘石化：多发生在远矿围岩中，近矿围岩中比较少见，而且常与重晶石共生在近矿围岩中。常呈黄绿色，含铁较高，柱状或晶簇状集合体，岩石孔隙、裂隙发育。多形成绿帘石重晶石绿泥石的共生组合。 赤铁矿化：本区的主要围岩蚀变之一，是良好的找矿标志。含水时呈现鲜红色，干燥后呈现暗红色。隐晶质，晶形较差，以不规则粒状产出，或者以条带状以及氧化薄膜的形式产出。主要分布在矿体的周围，由于本区内矿体大都受构造控制，所以部分矿体只有顶板或者底板可见。经化验，其成分中含有Fe、Pb、Zn、Au等金属元素，铅锌品位8%左右，金的含量也相对较高，然而分选却比较困难。作为本矿内的一个良好的找矿标志，只有其厚度较大时，也就是蚀变规模较大时，才有找矿的意义。细脉状、条带状以及薄膜状都没有找矿意义。 黄铁矿化：主要分布在矿体的周围，范围很广，蚀变形式多样。呈现耀眼的铜黄色，晶形有好有差，颗粒有大有小。 碳酸盐化：本矿床的碳酸盐化主要是方解石化蚀变。白色或浅红色，聚片双晶发育，具有良好的晶形。常以脉状和片状产出，充填在岩石裂隙中，在矿体的裂隙中常常看到有白色的钟乳液流出，具有强酸性。 硅化：本区内的硅化现象主要有长石化和石英化两种。长石为半自形板状，聚片双晶发育，长石主要有钠长石和斜长石两类，白色或浅红色。石英呈它形不规则粒状，无色或白色，脉状或块状构造。其中石英化现象更加明显，常与黄铁矿、黄铜矿、赤铁矿以及铅锌矿体共生。硅化后的矿体硬度变大，难以破碎。 重晶石化：低温热液蚀变的结果。白色块状岩石，晶形良好，呈板状结构。与铅锌矿直接共生，是一个良好的找矿标志。其成因是铅锌矿体中的硫化物（方铅矿和闪锌矿）在热液上侵充填时被氧化形成硫酸根，之后与热液中的Ga离子结合形成重晶石。常与绿帘石共生在一起。4.2围岩蚀变的阶段性 矿区内的围岩蚀变明显受到断裂运动的控制，每次断裂运动都伴随有规模不同的热液运动，发生了相应的围岩蚀变现象。区内主要发生了四次大规模的蚀变，每个阶段都产生了具有代表性的蚀变现象。硅化绿泥石化阶段：属最早的围岩蚀变，石英呈脉状在岩体裂隙中充填，绿泥石普遍交代岩体中的长石类矿物以及暗色矿物。本阶段还有绿帘石化蚀变等。硅化碳酸盐化阶段：表现为方解石、石英交织共生在一起。在破碎带的两侧交代围岩，使原岩组分、结构、构造改变。局部石英相对集中成团块，使原岩组分基本消失。黄铁矿化阶段：本阶段从早到晚黄铁矿有三个结晶世代，粒度由大到小，晶体由自形到它形。黄铁矿广泛交代原岩，大范围的出现在近矿围岩中。第一世代黄铁矿呈五角十二面体和立方体，晶形完好，主要出现在矿体的顶部。第二世代黄铁矿呈致密团块状，晶形较差，硬度较大，含硫较高，与黄铜矿和石英共生，分布于矿体周围或成相对独立的大规模黄铁矿体沉积。第三世代黄铁矿呈细粒状、浸染状分布于近矿围岩和导矿通道围岩和原岩中，晶形很差。 赤铁矿化阶段：此阶段是热液充填成矿的主要阶段，由于温度和压力的变化，黄铁矿被氧化形成赤铁矿，晶形较差。好像一件外衣一样包裹在矿体周围，是与铅锌矿直接接触的矿化带，其中铅锌含量高达8%左右，且是金的载体。本阶段还有黄铁矿化蚀变等。 4.3围岩蚀变分带 本矿区的围岩蚀变具有明显的环形分带。以铅锌矿体为核心，称为“铅锌核”，向周围可分为四个蚀变带。 赤铁矿化带：与矿体范围大致吻合，带宽1-20cm。 黄铁矿化带：分布于矿体两侧，带宽1-20cm。伴随有黄铜矿化。 硅化碳酸盐化带：分布于矿体两侧，很薄。大都以板状或脉状充填于岩体的裂隙中。 硅化绿泥石化带：分布于矿体的外围，是蚀变带的最外围，范围很广。 5矿床成因 区内铅锌矿主要赋存于下志留统湾塘组上段（S1w22）地层中，其走向与地层走向一致，尤以深灰色、黑灰色含碳质千枚岩关系密切；北西西向、北东向构造及层间断裂、层间破碎带又为层状、似层状铅锌矿体提供了赋存空间，断裂本身为导矿、容矿提供了必要的条件，常在断裂破碎带中充填有脉状、囊状铅锌矿体。而变基性岩、煌斑岩又为成矿提供了矿液来源。本矿区内地质构造非常发育，特别是受红河断裂、哀牢山断裂的强烈大地构造作用的影响，产生区域构造性变质作用。温度、压力的变化，化学活动性流体的参与，使大量长石类矿物以及暗色矿物，如钠长石、辉石、黑云母被交代，出现广泛的以绿泥石化、绿帘石化为代表的面型蚀变。 矿床中次级构造非常发育。根据矿床内部小型构造断裂带的特征，无论成矿前后，在其破碎带两侧都发生了动力变质作用。次级断裂形成、活动时，由于岩体运动，引起温度、压力的变化，加上化学活动性流体的参与，发生了氧化还原反应，产生含硫极高的断层泥，以黄铁矿化、碳酸盐化为代表的线型蚀变。 成矿热液以及含矿热液流经导矿通道，充填成矿空间时，导致温度和压力变化，并发生化学变化，大量的铅锌等金属元素富集沉积成矿。同时热液也充填围岩裂隙，并与围岩发生化学变化，大量的铅锌等金属元素富集沉积成矿。同时热液也充填围岩裂隙，并与围岩发生交代反应。受其影响发生了大面积的以赤铁矿化、黄铁矿化、硅化、碳酸盐化为代表的环型蚀变。 元素在任何一种岩石中哪怕是轻微的富集，都可以成为金属大量富集的物质来源，而所需要的岩石数量只要不太大的岩石体积就足够了。据计算在100km体积的岩石中仅析出2ppm的Pb、Zn，就足以形成一个百万吨的铅锌矿床。本矿床的围岩中Pb、Zn的含量都是地壳克拉克值的数倍，甚至数十倍，这样高的含量无疑是Pb、Zn元素的初步富集。图1 成矿模式图在本矿床围岩蚀变的第一阶段，原岩中的长石矿物和暗色矿物，如钠长石、斜长石、辉石、黑云母等被大量交代。而这些矿物又是Pb、Zn的载体。在一定的温度下热水溶液长期在这些岩石中沿孔隙、裂隙反复的环流，与Pb、Zn的载体矿物充分的接触，并将其滤出进入热水溶液中。 围岩蚀变的第二、第三阶段是热水溶液在岩石孔隙、构造裂隙中反复环流，并与围岩进一步亲密接触，寻找容矿空间的过程中发生的。这个过程中热水溶液中的Pb、Zn含量逐渐升高，并与原岩发生交代作用，使与之接触的围岩中的Pb、Zn也相对富集。 围岩蚀变的第四阶段是成矿期发生的，是热水溶液与围岩充分接触，长时间作用的结果。此蚀变的发生使热水溶液的温度降低使之适合Pb、Zn的