湖南黄沙坪铅锌多金属矿深部找矿进展和找矿方向王炯辉;张义;张成学;李秋实;来守华【摘要】黄沙坪矿床位于南岭构造成矿带北缘中段,是一个铅锌金属和钨钼多金属均达到大型矿床规模的矿产地,目前已经被列为资源危机矿山.五矿勘查在黄沙坪边深部找矿勘探项目,在-400 m标高以下钻孔中见到厚度大、品位高的矽卡岩型铅锌矿体和矽卡岩型铜矿体,验证了五矿勘查研究的黄沙坪矿床成矿地质模型和找矿勘探模型.根据最近找矿成果,认为黄沙坪矿床矿体呈中心对称的环带结构,推断黄沙坪南部也有较大的找矿潜力.而且,成矿的隐伏岩体侵位空间具有向东南方向的雁行排列特点.【期刊名称】《矿产勘查》【年(卷),期】2019(010)004【总页数】10页(P835-844)【关键词】控矿因素;深部找矿;黄沙坪矿;湖南【作者】王炯辉;张义;张成学;李秋实;来守华【作者单位】五矿勘查开发有限公司,北京 100010;五矿勘查开发有限公司,北京100010;五矿勘查开发有限公司,北京 100010;五矿勘查开发有限公司,北京100010;五矿勘查开发有限公司,北京 100010【正文语种】中文【中图分类】P618.42;P618.43黄沙坪是一个大型铅锌钨钼多金属矿床。
矿区大地构造位置位于南岭纬向构造带中段北缘,耒(阳)—临(武)经向构造带中段的坪宝复式向斜中段(童潜明,1986；童潜明等,2000；柏道远等,2008)。
黄沙坪矿自1956 年开展找矿勘探工作以来,累计采出铅锌矿石资源量1824 多万t,铁矿石资源量3968 多万t,钨钼多金属矿石资源量2057.7 多万t(湖南冶金238 队,1978；黄沙坪铅锌矿,2003)。
五矿勘查公司自2015 开展黄沙坪矿边深部找矿项目研究和勘探以来,以成矿作用为导向,从分析黄沙坪矿床地质特征、控矿因素、成因类型、分带规律入手,重点探索黄沙坪矿区钨钼多金属矿体及铅锌矿体和蚀变带空间分布关系,建立和完善黄沙坪矿床数字化模型,从而提出黄沙坪边深部找矿有利靶区和深部找矿方向。
初期探矿工作取得了较好的找矿效果,在矿床深部控制到厚度大、铅锌品位高的矽卡岩型铅锌锡银矿体和矽卡岩型钨钼矿体。
本文在广泛收集前人研究和勘探资料的基础上,结合2018 年黄沙坪井下探矿工程取得的新线索,重点研究黄沙坪矿床深部找矿方向。
1 矿区地质黄沙坪矿区出露的地层主要为泥盆系上统和石炭系下统(黄沙坪铅锌矿,湖南省湘南地质勘察院,2011)。
泥盆系上统包含佘田桥组(D3s)和锡矿山组(D3x),主要分布在矿区东部的高地冲,并向南延至尖山和高头岭一带。
构成高地冲倒转背斜的核部,是矿区内出露的最底部地层(图1)。
岩性以白云质灰岩和白云岩为主,夹薄层泥质灰岩和钙质粉砂岩、细砂岩和粉砂质页岩。
石炭系下统包含陡岭坳组(C1d)、石磴子组(C1s)、测水组(C1c)和梓门桥组(C1z),为矿区主要的容矿地层,各岩组分布在观音打座和宝岭石英斑岩侵入体的周边,构成岩体的围岩。
陡岭坳组岩性自下而上主要为厚—中厚层致密灰岩、白云质灰岩、薄层状泥灰岩,含珊瑚、海百合茎化石；石磴子组以灰岩和生物碎屑灰岩为主,广泛发育矽卡岩化和大理岩化；测水组以石英砂岩、粉砂岩和炭质页岩为主,局部发育角岩化；梓门桥组分布在矿区西部和北部,主要岩性为白云岩夹白云质灰岩,构成上银山倒转向斜的核部地层,在靠近岩体的边缘,发育少量的铅锌矿化。
图1 黄沙坪矿区地质图(根据矿山地质部资料修编,2018)1—石炭系下统梓门桥组白云岩夹白云质灰岩；2—石炭系下统测水组石英砂岩、粉砂岩；炭质页岩；3—石炭系下统石磴子组灰岩、生物碎屑灰岩；4—石炭系下统陡岭坳组灰岩、白云质灰岩、泥灰岩；5—泥盆系上统锡矿山组；6—泥盆系上统佘田桥组；7—矽卡岩；8—花岗细晶斑岩；9—石英斑岩；10—黑色锰土；11—风化铁帽；12—硅化露头；13—铅矿化露头；14—逆断层及编号；15—正断层及编号；16—倒转背斜轴；17—倒转向斜轴矿区断裂构造发育,根据断层面的走向将矿区内断裂构造大致分为3 组,即近南北向、北北东向和近东西向。
近南北向断层主要以F1、F2、F3为代表,多为逆冲断层。
北北东向断层以F4、F5为代表,该组断层分布于矿区东部,属逆断层。
沿该组断层可见拉辉煌斑岩、辉绿玢岩及石英斑岩充填。
近东西向正断层以F0、F6、F9为代表,该组断裂切割南北向和北北东向断层,并常被后期石英斑岩岩脉充填,属正断层。
从地表出露的断裂关系观察,近东西向断裂晚于北北东向断层,由此推断,近东西向岩脉是黄沙坪岩浆活动末期的产物。
矿区褶皱构造十分发育。
童潜明(1986)提出矿区于印支运动形成了轴向近于南北的宝岭背斜,后被燕山运动叠加改造,形成一套不完整的复式倒转背向斜(童潜明,1986)。
矿区内褶皱构造自东而西包括高地冲倒转背斜、宝岭倒转背斜、观音打座倒转背斜、上银山倒转向斜和上银山倒转背斜。
以上褶皱构造共同构成桂阳复式背斜西侧部分(图1)。
高地冲倒转背斜位于三棵树东南,核部地层是泥盆系上统佘田桥组(D3s)和锡矿山组(D3x)。
褶皱轴面走向NNE 向。
褶皱南部被F0、F6、F106近东西向断裂切割。
宝岭倒转背斜位于宝岭主峰的南东。
观音打座倒转背斜位于观音打座主峰,向北延伸到矿区以外的曹家村。
该两个背斜的核部东翼地层为石磴子组上部中厚层灰岩,西翼为测水组和梓门桥组砂页岩和白云岩,背斜枢纽略向北侧伏,叠加NE 走向的褶皱,深部产状变化明显。
上银山倒转向斜位于宝岭—观音打座倒转背斜西翼的上银山,核部地层为梓门桥组白云岩,向斜东翼地层倒转。
上银山倒转背斜分布在上银山倒转向斜西侧,背斜轴面南北向,背斜核部地层为石磴子组灰岩,背斜西翼部分地层倒转。
上银山背斜被近东西向F7断裂破坏,导致北段相对抬升较高,F7和F0之间相对下降,F0以南地表出露石磴子组地层,周家水以南相对抬升更多。
初步研究认为,断层两盘的差异升降与深部岩浆活动有关。
矿区地表出露和深部工程见到的大小岩体有20 余个。
按岩相和空间分布情况,矿区分为三大岩枝群。
一是出露地表的石英斑岩群(λπ),二是分布在矿区南部和东部的花岗细晶斑岩群(ξπ),三是隐伏在石英斑岩上盘与花岗细晶斑岩之下的花岗斑岩群(γπ)。
石英斑岩群的上部岩体受倒转背斜轴面破裂面控制,产状东倾,而在标高-56 m 深部以下转为近直立。
地表近东西向分布的花岗细晶斑岩脉主体北倾,主要表现为沿着东西向、北东向和北西向断层面侵入。
花岗斑岩是隐伏岩体,岩体顶端最高侵入海拔100 m(平面上位于12～16 线之间),产状东南倾。
这些岩体多呈岩盘、岩株、岩枝或岩脉产出,少数为岩豆、岩瘤状。
矿区内跟矿化有关的岩浆岩主要有石英斑岩和花岗斑岩(童潜明,1986),石英斑岩和花岗细晶斑岩为超浅成相岩石,深部的石英斑岩岩枝群和花岗斑岩岩群为浅成相岩石,钻孔中发现花岗斑岩与石英斑岩有交替出现现象,总体属燕山早期复合花岗岩类岩枝群(黄沙坪铅锌矿,湖南省湘南地质勘察院,2011)。
极有可能石英斑岩和花岗斑岩为同一岩浆在不同阶段下侵位的结果(童潜明,1986；原垭斌等,2018)。
与矿化的关系上,岩浆岩体是成矿的物质来源,也是成矿物质运移的动力源(童潜明,1986；赵一鸣,2002；汪林峰等2011,2013),岩体与矿体在时间和空间上具有密切的关系。
2 矿床地质2.1 矿床水平分带前人根据岩体的分带来划分矿体分带。
习惯上把矿体分为301 矿带和304 矿带以及南部的54#矿带(图2)。
301 矿带分布在301#花岗斑岩岩体群和304#石英斑岩群之间。
304 矿带分布在304 石英斑岩体西侧,南部是编号54#矿带。
如果以断裂构造为界划分,301 矿带是位于F1上盘和F2下盘之间的区域,304 矿带位于F1的下盘至上银山矿区。
在301 矿带中,从地表至-660 m 标高,已发现Pb、Zn 矿体450 多个,累计探明铅锌金属储量163万t 以上,是黄沙坪铅锌多金属矿床的主矿带。
该带北中部以铅锌矿体为主,东南部以铁钨钼铋矿体为主。
以花岗斑岩为中心呈现出钼—铁钨钼(锡)铋—铜—铁—锌铅—铅锌银的成矿分带。
304 矿带位于矿区F1下盘至上银山背斜东翼测水组和石磴子组灰岩中,呈南北向延伸,全长1900 m,宽400～1000 m。
目前采矿中段内,现已开采的铅锌矿体288 个。
根据汪林峰(2011)的研究以及结合2018年新的探矿成果(五矿勘查,2018),目前整个矿区控制工业铜矿体54 个。
自斑岩体中心向外依次出现的铜矿化类型有斑岩型铜(钼)矿体、接触交代矽卡岩型铜矿体、灰岩裂隙中充填交代型铜矿体和较远处砂页岩层间裂隙或小型褶皱虚脱部位的似层状铜矿体(汪林峰等,2011)。
该矿带中F1断层及其伴生的小断裂群、上银山向斜核部和上银山背斜核部的层间虚脱构造,岩体上方的短轴小背斜,岩体上盘接触带构造都是主要控矿构造(汪林峰等,2013)。
该矿带以304 石英斑岩体为中心呈现出铜—铅锌—银铅锌成矿水平分带。
2.2 矿床垂直分带在垂直方向上,矿带的分布也有明显的分带特点。
一般来说,南部的浅地表为磁铁矿带,深部为铜矿和钨钼多金属矿带,最近在矿区南段钨钼矿的下方见到矽卡岩型铅锌矿和矽卡岩型铜矿。
北段的浅部为铅锌矿,深部情况有待于进一步勘探。
北段1#号和2#铅锌矿体群规模最大、铅锌品位高。
中南段W1矿体基本直立往深部延伸,特别是宝岭东南倒转背斜上部(111 剖面)发育直立柱状414#铅锌矿体和火焰状磁铁矿矿体。
W216钨矿体位于磁铁矿体侧下方。
沿着301#花岗斑岩体自上而下,脉状铅锌矿体减少,矽卡岩型铅锌矿体增多。
2018 年控制的最深的铅锌矿体,位于8 号线-600 m 标高及以下,距离地表900 m,43 个连续样品分析结果显示,含铅品位最高值16.05%,平均3.75%。
含锌最高值30.24%,平均品位10.68%,含银最高503×10-6。
平均103.5×10-6。
矿体真厚度估计在10 m 以上(五矿勘查,2018)。
在-176 中段,304-2 石英斑岩体,在8～16 线之间,铅锌和钨钼多金属矿体围绕岩体产生矽卡岩型钨钼锡铋矽卡岩、铁矽卡岩、含铜磁黄铁矿矽卡岩、铁闪锌矿矽卡岩和毒砂矽卡岩矿体。
往深部-600 m 标高以下也有含黄铜矿和磁黄铁矿矽卡岩矿体靠近岩体接触面成矿,508#矿体多表现为该类型矿化。
一般情况下,高温矿体环绕岩体分布在接触带-150 m 范围内。
中温条件下产生的铅锌矿体一般分布在岩体与围岩接触面的100～500 m 之间。
低温下结晶沉淀的铅锌银和锰碳酸盐矿物一般分布在350～1000 m 的容矿有利地段(童潜明,1986；赵一鸣,2002)。
黄沙坪地表存在有明显的铁帽和黑色锰土等氧化露头和矽卡岩化带出露于地表。