■广东省韶关市凡口铅锌矿找矿综合研究
项目来源:广东凡口铅锌矿
起止时间:2004—2006年
项目负责:蔡锦辉
主要完成人:蔡锦辉,刘慎波,陈尚周,罗俊华,刘武生,翟丽娜等
成果概况:项目组在充分收集整理和系统消化区内前人工作、研究的地质矿产资料的基础上,进行资料的二次开发;并通过生产区地质成矿特征的现场观察,根据实际工作需要,做补充性测试分析,以先进成矿理论为指导,用新的思路和方法,系统分析凡口矿区的矿床成因、成矿条件和成矿规律,提出找矿方向。取得的主要成果如下。
(1)凡口铅锌矿床的形成与北西向基底构造有密切关系,大规模的铅锌矿化出现于区域性北西向压扭性应力场作用期间;导矿及控矿构造是在该北西向压扭性应力场作用下,在凡口北西向向斜中叠加形成的近南北—北北东—北东向弧形褶皱和断裂带。
(2)经过实地地质调查,发现凡口矿区辉绿岩脉有两期。早期的辉绿岩脉侵入于沉积岩层中,与围岩地层呈不整合接触,被铅锌矿体穿插或切断,辉绿岩脉发生强烈绿泥石化蚀变,并且在矿体与岩脉接触处的岩脉一侧中也分布有铅锌黄铁矿细脉;晚期的辉绿岩脉切过铅锌矿体。这一事实证明凡口铅锌矿不属于海底热泉—同生断裂喷液成因,成矿时代应该晚于围岩以及早期辉绿岩。
(3)通过对矿区岩(矿)石的微量元素和矿物流体包裹体资料、岩(矿)石稀土元素数据、稳定同位素(氢、氧、硫、铅、碳)信息、放射性同位素年龄测试结果以及在矿体中的变化特征等多方面综合研究,认为凡口矿区热液成矿期流体以深部岩浆热源驱动下的深循环卤水流体为主,部分为岩浆热液;铅锌成矿物质主要来源于基底构造层,次为岩浆热液提供,而硫来源于原生地层中存在的沉积型黄铁矿。
(4)提出北西向断裂构造为凡口铅锌矿区最重要的基底构造。在晚古生代时期,由于强烈的地应力作用,使凡口矿区的基底与盖层之间产生滑动,形成底辟构造。凡口北西向向斜在北西向压扭性应力作用下,F208和F203断裂所夹断块由南东向北西挤压,上部的晚古生代地层形成近南北—北北东—北东向弧形褶皱和断裂带,这种“背斜加一刀”的近南北—北北东—北东向弧形褶皱和断裂带成为区内最主要的导矿、容矿构造,控制了凡口铅锌矿体的空间分布。
(5)通过多次、认真的野外地质调查和广泛、系统地总结已有地质矿产资料,对矿区成矿构造动力学进行了大胆分析,提出了凡口铅锌矿区的构造变形演化历史、应力场特征以及铅锌矿的成矿方式。
(6)指出凡口矿区控矿的F2、F3、F4、F45、F101、F102等北北东—北东向断层破碎带形成于凡口北西向向斜出现之后,由于北西向挤压,在凡口北西向向斜内叠加形成金星岭等南北—北东向褶皱。
(7)对凡口矿区赋矿地层岩相、地层层位、变形特征以及与断裂构造的成生联系进行了充分的分析,并结合矿体的实际特征,讨论了赋矿围岩的控矿条件、控矿因素、控矿方式及控矿地位等,指出地层中的黄铁矿层是造成深部含铅锌成矿物质的热卤水在上升、运移过程中发生停留,矿质发生聚集和沉淀的最重要因素。
(8)铅锌矿体的产出特征,与赋矿围岩以及辉绿岩的关系,表明凡口铅锌矿不是同生沉积型矿床,也不属海底喷气—同生断裂沉积型矿床,而是后生矿床,成矿时代应在区内最早期岩浆活动之后。根据岩石中锆石同位素测年结果,结合铅锌与辉绿岩之间的相互关系研究,认为凡口铅锌矿的成矿时代可能为燕山早—中期。
(9)根据凡口矿区铅锌矿床构造控矿特征、铅锌矿体的分布规律、控矿构造的演化规律、矿区已有工作积累的信息和项目组对该矿区的总体研究结果,提出凡口矿区东部可能还存在一个类似F3、F4、F101、F102所控制的南北—北北东—北东向的背斜构造,分布位置在懂塘中学至铁屎岭西一线。该区值得进行深部物探工作,在地质构造条件有利、物探信息最佳部位值得用钻探进行验证。
(10)该项目跳出了前人的思维模式,突出了以找矿为目的的研究思路,系统分析了矿区海量的地质矿产资料,以矿床的实际地质成矿特征为依据,对矿区东部二叠系的异常出露形态进行了充分的分析和思考,建立起凡口矿成矿预测地质模型,提出了预测靶区。
(11)通过创新思维,项目组依据对凡口铅锌矿区构造特征、活动期次、空间组合及其构造动力学作用过程的认识,首次提出凡口铅锌矿的沉淀及富集受控于北西向挤压推覆作用在凡口北西向向斜中形成的一组大体上南北—北北东—北东向的弧形褶皱和伴生的断裂带,并对凡口北西向向斜中形成的第二个南北—北北东—北东向的弧形褶皱进行了找矿预测。
由于太平洋板块的崛起,华南板块发生强烈的构造运动,导致北西向应力对区内岩层产生强烈的挤压作用。由于岩石边界条件的变化,在凡口北西向向斜中形成大量的弧形褶皱和断裂,同时伴有大规模岩浆侵位活动和多金属成矿作用。根据凡口铅锌矿床成矿期包裹体成分分析、氢和氧同位素分析、铅锌矿化蚀变碳酸盐的碳和氧同位素分析等结果,认为凡口矿区燕山期成矿热液主要是与岩浆活动有关的混合热液。
综上所述,凡口铅锌矿床的主体是与燕山期花岗岩浆有关的热液矿床。同生沉积成岩期尽管造就了大部分黄铁矿的形成和富集,但铅锌矿的来源主要为深部含矿热液。因此,凡口铅锌矿床成矿作用轨迹大致是:加里东不整合经受海解作用,沉积形成泥盆—石炭系容矿层,硫元素在矿区特殊沉积古地理环境下发生初步富集,形成矿胚,时代为370×106~340×106a;海西期末—印支期(240×106~228×106a)较弱的岩浆活动,使深部基底岩层和容矿层位中的铅锌矿质发生活化、富集形成早期贫矿体;燕山期强烈的构造运动和岩浆活动、构造和岩浆热驱动的热液系统不仅携带了大量来源于花岗岩浆的富U、Th:放射性物质的Pb、Zn矿质,还进一步萃取容矿层中成矿物质,使之叠加在早期矿体之上,形成凡口特大型铅锌矿床。矿床主体的成矿时期可能为燕山晚期。从总体而言,凡口铅锌矿床应属于与燕山期花岗质岩浆作用有关的热液矿床。
(蔡锦辉 编)
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