探讨广东省连平县大坪铅多金属矿矿床地质特征及成因
摘要: 连平县大坪铅多金属矿床属于近南北向九连山山脉的一部分,以中低山为主,总体呈东高西低,西部和北部为低山丘陵和冲积盆地,具有喀斯特地貌的特征。该地区的森林密集,地表岩石风化严重,坡上积物覆盖严重;且该地区的水资源比较丰富,河流成呈东西向和近南北向延伸。通过充分利用前人地质工作成果,深化总结工作区的成矿规律和找矿标志,拓展找矿思路,以增坝区段为找矿工作重点,兼顾其他区段的找矿,拟对全区找矿前景及潜力作出总体评价。

广东省连平县大坪铅多金属矿矿床是一个以铅、锌、铜为主,伴有银、钨等多金属的大型床矿,其已探明的铅矿品位高、储量大,且伴生的锌、铜、银、钨等金属均可回收,具有较高的综合利用价值,是广东省难得的矿山。本文在研究历年探矿资料的基础上,分析了矿床的地质特征、探讨了矿床的成因,以助于未来对矿山开展深入的探矿工作。

1 区域地质

矿区位于大东山—贵东东西向构造岩浆岩带东段、武夷隆起西缘和新丰—连平北东向区域性断裂北东端的交汇部位。区内地层发育,大地构造位置属华南褶皱系,涉及九连山隆起区和粤北拗陷之翁源凹褶断束、和平凹褶断束。区内地质构造复杂,发育了褶皱、断裂、构造盆地等构造形迹。典型矿床为铅锌(银)矿床。(见图1)

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图 1 连平县大坪矿区区域地质图

2 矿区地质

2.1矿区构造

(1)褶皱构造:矿区的基底褶皱形成于加里东构造阶段,分布在大尖山和老虎坳一带。区内基底褶皱在区域上属九连山复背斜的次级褶皱,由多个背、向斜相间排列而成,褶皱轴向以北东向为主。褶皱带内断裂发育。矿区的大陆边缘活动的褶皱分布于樟背和塘肚—平头岩一带,一般为轴向北东向宽缓型短轴褶皱。

(2)断裂构造:连平县大坪区的断裂构造发育规模较大,该区的断裂构造对岩石矿脉的性状、分布规模有着决定性的影响,巨大的断裂带制约了矿床的储存空间,并破坏了矿体的连续性。断裂构造有几条主要断裂带,按形成时间先后,依次是近南北向、北东向和北西向断裂。其中北东向断裂带的主要构成是新丰—连平向大断裂,该大断裂的范围大约为北东向一长18km,宽5km的狭长断裂带,该断裂带控制了大坪区域的多金属矿矿床,比如大尖山、银场坪、增坝等矿床就坐落于该断裂之上,沿该断裂做带状分布。南北向断裂带的主要断裂带是增坝—葫芦洞向断裂带,是北东向新丰—连平大断裂的分支。对该断裂的岩层进行分析后我们发现,这条断裂带的主要岩石成分为铅锌矿化、褐铁矿化构造角砾岩、碎裂岩、硅化碎裂岩等[1]。从构造角砾岩和石英矿脉的表现来看,该断裂面既有压扭性,又有张扭性,同时又是多期地质运动形成的断裂。北西向的断裂带规模较小,主要分布于河底、山塘下和塘肚等地。共有5条小规模的北西向断裂,长10km,出路宽2~5km,断裂带的主要组成岩层为碎裂化板岩、碎裂化砂岩、构造角砾岩等。该断裂带切穿了早晚古生代地层和燕山期花岗岩体,表现为后期破矿构造。

3 矿体特征

矿区内的矿体形态和分布如下:通过本次普查工作,在矿区的增坝区段已圈定2条矿(化)体。详见表3-1。

表3-1 矿(化)体特征一览表

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(1)V1矿化体:位于增坝区段南部,主要赋存在帽子峰组地层中的硅化破碎带中。矿化特征:见黄铜矿、黄铁矿等金属矿物,呈细粒浸染状分布在含石英脉带的构造破碎带中,分布极不均匀;脉石矿物为萤石、石英、钾长石等,构造角砾棱角分明(图3-1)。化学分析结果显示:Cu 0.23%~0.40%,Pb 0.21%~1.88%,Zn 1.21%(表3-2)。

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图3-1  V1矿化体

表4-5  V1 矿化体厚度及质量分数表

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(6)V2矿化体。位于增坝区段西南部,主要赋存在帽子峰组地层中,地表由TC3601揭露,但未揭露到基岩,对槽内残积物采样分析,主要为含褐铁矿细网脉的硅化砂岩(见图3-2),Pb品位为0.17%~0.74%;后经地表追索,在槽探北东侧和南西侧各发现1条宽几厘米~10厘米的褐铁矿细网脉带分布,总体呈NE走向,倾向130°,倾角76°,分析结果:Pb 0.12%;后施工钻孔ZK4001,对深部进行揭露,发现55.56m~65.29m和82.08m~91.10m两段含方铅矿、闪锌矿、黄铁矿细网脉带的硅化砂岩(见图3-3),经采样分析,Pb 0.11%~0.19%。

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图3-2  槽探揭露的V2矿化体

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图3-3  钻孔揭露的V2矿化体

4 矿床成因

大坪多金属矿区位于北东向断裂带、新丰—连平向断裂旁,有几条小型的断裂带贯穿了矿区,导致该矿区断裂、褶皱等地质构造丰富,为矿床的产生和赋存提供了有利条件。另外,由于新丰—连平向断裂属于多期形成的断裂带,每一次地质运动都会产生一次裂隙的构造,新生成的裂隙又可以成为含矿热液的转移通道,这就促进了矿液的沉淀。经历了多次成矿运动,且有成矿空间的地层就成为了矿床。除此之外,我们还发现大坪多金属矿区地层表面有大量灰岩和含钙质砂岩露出,在多期的地质运动活动中,含矿热液沿着这些岩层流动,在灰岩或含钙质砂岩构造层两侧形成层状透镜状的矽卡,之后又在某一期的热液活动中与含矿热液再次叠加而形成矿(化)体。根据矿床的成矿环境和矿体矿化特征,初步认为本区矿床主要成因属中低温热液裂隙充填型,其次为矽卡岩型。

5 成矿特征

5.1地球物理特征

本区与相邻的大尖山中型铅锌矿区,同处于处于1:20万布格重力异常等值线呈北西走向的梯度带(呈北低南高的趋势),与呈东西走向的1:20万布格重力异常等值线交汇部位(图2-2),布格重力异常值为-60m/s2,以舌形圈闭重力低为特征,解释推断为隐伏花岗岩体或蚀变构造岩带引起;都是正、负异常“舌型”突出交汇处,即异常可能为有限延深异常体(构造蚀变带、矿化体等)引起。

5.2地球化学特征

本区区域上As、Sb、Cu、Pb、Zn、Ag、W、Sn、Bi、Mo等元素的高背景场,与已知矿产地(大尖山、银场坪、增坝等铅锌多金属矿)分布关系密切,元素高背景场形态沿着北东向增坝-银场坪-大尖山-西华山-大吉山铅锌多金属矿带分布,该成矿带是多期次构造-岩浆-成矿作用形成的W、Sn、Cu、Pb、Zn、Ag等多金属成矿带,与主干构造方向(新丰—连平北东向区域性断裂)一致,也与1:20万重砂异常分布吻合。此外,多组断裂的交汇部位往往为元素的高背景场。区域广泛分布的燕山早中晚期花岗岩与Fe、Cu、Pb、Zn、Mo、Au、Ag、W、Sn等多金属矿床有成因联系;由于多期次的构造运动和岩浆活动,在元素组合上As、Sb、Cu、Pb、Zn、Ag、W、Sn、Bi、Mo等元素均很发育。      

5.3其他找矿标志

增坝区段北部已发现的V1、V2、V3、V4矿化体,主要赋矿围岩均为矽卡岩,因此,矽卡岩是直接找矿标志;在增坝区段西部和南部的裂隙带或破碎带中的矿化体,铅锌等金属矿物主要沿着石英细网脉分布,围岩为硅化砂岩或硅化破碎带,硅化作用强。在增坝区段北部的矽卡岩中,也是叠加了同铅锌矿化同期的硅化作用,是找矿标志之一;在增坝区段南部,赋矿围岩的原岩为含泥质较高的砂岩时,围岩普遍绿泥石化,如V5所见铜铅锌金属矿多呈细粒、浸染状或细脉状分布在绿泥石化的泥质粉砂岩中,可作为找矿标志;在增坝区段的北部和南部,发现的铅锌矿化体中,都普遍发育同期的黄铁矿化,而且多见铅锌等金属矿物沿黄铁矿细网脉分布,是明显的找矿标志[2];在地质测量过程中,在山顶附近发现呈蜂窝状的褐铁矿风化产物,而其山腰或山脚多为其滚石;本区矿床类型主要为构造破碎带热液充填型,构造破碎带/裂隙带可为成矿物质运移、富集,提供空间,是有力的找矿标志。

6.总结

通过分析连平县地区的地质构造,我们发现该地具有多金属矿床存在的潜质,其地球物理和地球化学特征均表明,该处的金属元素分布远高于正常水平,再加上铁帽、黄铁矿化等找矿标志的发现,连平县矿区的多金属矿具有储量丰富、开采难度小的优点。

参考文献

[1]朱路华.广东省连平县大坪铅多金属矿矿床地质特征及成因探讨[J].西部探矿工程,2019,31(08):145-148.

[2]南颐 . 广东岩石地层[M]. 中国地质大学出版社, 2008