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瑚―栗山铜铅锌多金属矿床地质特征及找矿方向

1区域地质背景及成矿地质特征 1.1区域地质背景

瑚?―栗山地区地处湘东北,江南地轴中部之湘东断隆带,该断隆带包括岳阳穹褶、汩罗凹断、幕阜山穹断、平江―长沙凹断,浏阳―衡东穹断5个Ⅳ级单元,它沿扬子准地台南缘与滇东北、川南和赣东北成矿带相连接,形成一个规模宏大的重要的跨省金铜多金属成矿区带。位于湘东隆带之幕阜山穹断中,其北西65km即为著名的桃林铅锌矿,二者均位于幕阜山岩体边缘,成矿地质特征极为相似。

区域内出露的地层主要为中元古界冷家溪群第一至第四岩组,约占全区地层总面积的50%。区域内褶皱总体来说不发育,主要有钟洞向斜及大尖山―大桥向斜。断裂构造却极为发育,详见图1。

1.2区域地球物理特征

区内有航磁异常一个,分布于栗山一带(图2)。ΔT异常呈东西向长椭圆形叠加于正区域背景之上,分布面积约3km2。异常梯度小,无负异常,正异常曲线平缓而对称,最大峰值ΔTmax=12γ。经检测地面ΔT异常似等轴状,梯度变化平缓,分布于航磁异常一侧,位移约500米,异常长约1200米,宽约1000米,强度低。推断该异常由构造带或蚀变带中磁铁矿化引

起。

区内通过1∶5万土壤地球化学测量共圈出12个Cu、Pb、Zn综合异常区,其中瑚?和栗山矿段各有一个。 1.3区域重砂异常特征

区内重砂测量在1∶20万重砂测量的基础上开展,铜铅锌重砂异常主要分布在湘滨洞―瑚?―栗山铜铅锌成矿带上,三种元素异常分布范围基本均合,其矿物来源主要是铜铅锌成矿带中的含铜铅锌硅化构造带,与燕山晚期岩浆热液关系密切。 1.4区域遥感地质特征

根据遥感地质解译分析,区域内铜铅锌多金属矿的分布存在一定的规律:主要分布在褶皱隆起地段,特别是次一级背斜轴部,瑚?―栗山矿区即位于江南古陆以东之幕阜山―铜盆寺隆起的北部;多分布于北西向、北北东向、北东向断裂带上;分布于与花岗岩体接触带有关的碳酸盐岩中或浅变质碎屑岩中。这些特征均与瑚?―栗山矿区的特征吻合,成矿前景十分看好。 2矿区地质特征

栗山矿区位于幕阜山隆起区,由瑚?和栗山两个矿段组成,矿床地质特征分述如下: 2.1瑚?矿段、矿脉地质特征

(1)矿段内出露地层简单,仅中元古界冷家溪群云母片岩及第四系,第四系主要分布于公路及溪沟两侧,以土黄色砂土为主,系花岗岩风化产物。冷家溪群主要分布于矿段南部幕阜山岩

体的外围,局部构成岩体中残留顶盖或捕虏体,岩层呈薄层状,岩性为云母片岩,呈灰黄色,灰黑色,局部呈紫红色,片理较发育。

矿段内构造主要为北北东向及次级北北西向,以北北东向断裂与铜铅锌矿化最为密切。

①北北东向断裂矿段内以秦家坊断裂(F1)最为发育,该断裂为区域性天宝山―石浆压扭性断裂的南段,南至秦家坊切穿岩体接触带,北至扬荷坪,矿段内控制长约4100米,两端均延出图幅,走向20~30°,倾向南东,倾角一般45~74°。该断裂形成于岩浆期后,沿走同具分枝现象,断裂带宽6~7米,主要由石英角砾岩、硅化角砾岩及少量花岗质角砾岩组成。岩石硅化极为强烈,角砾大部分已不太明显,偶见硅质边。该断裂具多期活动特征,早期为压扭性,后期表现为张扭性,是瑚?矿段的导矿、容矿构造,严格控制了Ⅰ号矿脉及Ⅱ号矿脉的产出。 ②北北西及近南北向断裂矿段内主要有F2、~F5、F7,以F2及F3最为发育,规模较大,二者均分布于瑚?矿段西侧,其中F3出露长约4150米,构造带宽约1.5~5米,最宽达10米,倾向237~264°,倾角60~73°,主要由云母片岩夹石英细脉及硅化碎裂角砾岩等组成;F2出露长约4100米,构造带宽0.4~3米,倾向250~285°,倾角45~75°,南端主要由云母片岩夹石英细脉组成,北端则主要由硅化花岗岩及硅质岩石英岩等组成。

(2)矿段内发现有铜多金属矿脉两条,编号为Ⅰ和Ⅱ(图3),均产于秦家坊断裂(F1)硅化破碎带中,并严格受其控制,其特征分述如下:

①I号矿脉分布于里路坪至井湾里一带,严格受F1断裂控制,控制及推测长度4100m,走向8~45°,倾向南东,倾角45~88°,主要产于燕山早期侵入的片麻状粗中粒斑状黑云母二长花岗岩中,南部切穿冷家溪群。控制硅化破碎带最宽达6.35m,一般3.70~4.90m,主要由硅化构造角砾岩、石英角砾岩及少量花岗质角砾岩组成,岩石硅化及萤石化、绿泥石化强烈。地表矿化在产子坡以南主要表现为铜矿化,以北则表现为铅锌矿化。由地表向深部有铜品位逐渐增高,产状由陡变缓,宽度逐渐变小的趋势。该矿脉共圈出2个矿体。矿脉地表含矿系数为0.60。 ②Ⅱ号矿脉是I号矿脉的分支,分别于产子坡及软坳里附近与I号矿脉复合,控制矿脉长度1000米左右,其走向10~13°,倾向南东,倾角62~85°,产于燕山早期侵入的片麻状粗中粒斑状黑云母二长花岗岩中。控制硅化破碎带宽0.27~12.0米,主要由硅化构造角砾岩及石英角砾岩组成,岩石硅化、绿泥石化强烈。地表矿化主要表现为铜矿化,其次为铅锌矿化,矿化不连续。该矿脉圈出铜矿体1个。矿脉地表含矿系数为0.30。 2.2栗山矿段、矿脉地质特征

矿段内出露地层简单,仅中元古界冷家溪群云母片岩及第四系,局部构成岩体中残留顶盖或捕虏体,岩层多呈薄层状,走向

0~175°,倾向40~330°,倾角12~60°。

共发现有大小断裂近二十余条,按其走向可分为近南北向、北西向、北北西向、北东向及北北东向五组,其中以北北西向、北北东向和近南北向断裂最为发育,且延伸稳定,规模较大,该三组断裂硅化构造带一般延伸长约几百米―千余米不等,宽度小于1米~6.5米。断裂带主要由热液石英岩及硅化构造角砾岩组成,硅化极为强烈,具多期活动特点,力学性质早期为压扭性,后期转换为张扭性,是该矿段的含矿构造,严格控制了该矿段内各矿脉的产出。

矿段内岩浆岩广泛分布,约占工作区面积的65%以上,与冷家溪群呈侵入接触关系,以燕山晚期第一次侵入体分布面积最为广泛。各期次岩体主要岩性特征如下:

燕山早期侵入体:主要分布于矿段西南部,岩性为片麻状粗中粒斑状黑云母二长花岗岩,斑状结构。

燕山晚期第一次侵入体:广布于矿段北部及中部,岩性为中细粒二云母花岗岩,中细粒结构。

燕山晚期第三次侵入体:分布于矿段西部,岩性为细粒花岗闪长岩,细粒结构。

岩石近地表风化强烈,多呈松散土状,见高岭土化、绿泥石化、绿帘石化强烈。除花岗岩外,矿段内还分布有大量化岗伟晶岩。

栗山矿段内先后共发现有铜铅锌多金属矿脉15条,编号为

Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ1、Ⅴ2、Ⅵ~ⅩⅥ,均受北北西向、北北东向和近南北向断裂控制,矿脉长310~2350米,厚0.68~5.21米。 (1)Ⅴ1号矿脉分布于矿段西侧观音阁―小洞一带,控制及推测长度为2050米,中部在小洞一带约有450米被第四系覆盖,往北被后期Ⅴ2号矿脉所破坏。该矿脉严格受北北西向断裂带控制,走向332~11°,倾向北东东―南东东,倾角52~88°,主要产于燕山晚期第一次侵入体中细粒二云母花岗岩中。控制矿脉带宽约0.68~4.85米,主要由硅化构造角砾岩及热液石英岩组成,岩石硅化强烈。该矿脉铜铅锌矿化均较好,矿化较连续。该矿脉圈出铜铅锌矿矿体一个,地表含矿系数0.87。 (2)Ⅶ号矿脉分布于矿段中部新田一带,控制及推测长度为1050米,该矿脉严格受北北西向断裂带控制,走向345~4°,倾向北东东―南东东,倾角65~83°,产于燕山晚期第一次侵入体中细粒二云母花岗岩中。控制矿脉带宽约1.05~1.90米,主要由硅化构造角砾岩组成,岩石硅化强烈。该矿脉以铅锌矿化为主,伴生铜,矿化集中于脉体中部,两端矿化变弱。矿脉中部矿化较连续。该矿脉圈出铅锌矿体一个,地表含矿系数0.43。 (3)Ⅹ号矿脉分布于矿段北部栗山一带,控制及推测长为1250米,该矿脉严格受北西向断裂带控制,走向305~17°,倾向北东东―南东东,倾角70~82°,产于燕山晚期第一次侵入体中细粒二云母花岗岩中。控制矿脉带宽约0.70~2.25米,主要由硅化构造角砾岩及热液石英岩组成,岩石硅化强烈。该矿脉

铜铅锌矿化均较好,该矿脉圈出铜铅锌矿体一个,地表含矿系数0.76。

(4)Ⅻ号矿脉分布于矿段东部墙坳―吊麦咀一带,控制及推测长为2350米,该矿脉严格受近南北向断裂带控制,走向348~6°,倾向北东东―南东东,倾角52~70°,产于燕山晚期第一次侵入体中细粒二云母花岗岩及花岗伟晶岩中,局部切穿冷家溪群云母片岩。控制矿脉带宽约0.40~2.30米,主要由硅化构造角砾岩及热液石英岩组成,岩石硅化强烈。以铅锌矿化为主,伴生铜。地表及浅部矿化较强,深部减弱。该矿脉圈出铅锌铜矿体一个,地表含矿系数0.44。

(5)ⅩⅢ号矿脉分布于矿段东南部胜石洞―白家湾一带,控制及推测长为1700米,该矿脉严格受近北北东向断裂带控制,走向350~13°,倾向北西西或东,倾角60~85°,产于燕山晚期第一次侵入体中细粒二云母花岗岩及花岗伟晶岩中,局部切穿冷家溪群云母片岩。控制矿脉带宽约1.10~6.60米,主要由硅化构造角砾岩组成,岩石硅化强烈。该矿脉地表未见矿化,浅部矿化较强,矿化主要为铅锌矿化。 3矿体地质特征

瑚?―栗山矿区先后共发现矿脉17条,圈出铜铅锌矿体12个。矿体沿倾向、走向延伸以Ⅴ1-1最大,现将I-1、Ⅴ1-1、Ⅹ-1、ⅩⅢ-1四个主要矿体特征综述如下:

(1)I-1铜矿体位于I号矿脉南端,地表控制长度为974m,

总长为1253m,地表由五条探槽控制,浅部有老窿1个采样点控制,深部有两个钻孔控制。矿体出露标高210~272m,工程控制最低标高为185.12m,控制最大斜深约113m。

矿体呈脉状沿F1断裂构造带充填,倾向南东,平均倾角72°,由硅化构造角砾岩、石英角砾岩及少量花岗质角砾岩组成,以前两者为主,矿石类型主要为黄铜矿矿石,次为含铜铅锌矿矿石,矿体顶底板均为粗中粒似斑状花岗岩。该矿体地表主要见铜矿化且连续,深部在512线以北渐变为以铅锌矿化为主。 (2)Ⅴ1-1铜铅锌矿体的地表控制长为1640m,总长为1740m,地表由8条探槽控制,浅部由老窿1个控制,深部由5个钻孔控制,矿体出露标高274~498m,工程控制最低标高为-52.44m,控制最大斜深约435m。

矿体呈脉状产于Ⅴ1号矿脉带中,倾向东,平均倾角74°,由硅化构造角砾岩及石英角砾岩组成,矿石类型主要为含铜铅锌矿矿石,次为黄铜矿矿石和铅锌矿矿石,矿体顶底板均为中细粒二云母二长花岗岩。该矿脉地表矿化较连续,由南往北由单一的铜矿化转变为铜铅锌矿化,再转变为铅锌矿化。 (3)Ⅹ-1铜铅锌矿体

该矿体地表控制长为825m,总长为950m,地表由5条探槽控制,浅部由老窿4个控制,深部2个钻孔控制,矿体出露标高242~437m,工程控制最低标高为-1.35m,控制最大斜深约345m。 矿体呈脉状产于Ⅹ号矿脉带中,倾向东,平均倾角74°,由硅

化构造角砾岩及石英角砾岩组成,矿石类型为含铜铅锌矿矿石,矿体顶底板均为中细粒二云母二长花岗岩。该矿脉地表矿化较连续,主要为方铅矿化、闪锌矿化、黄铜矿化、斑铜矿化,次为萤石矿化。

(4)ⅩⅢ-1铅锌矿体

该矿体地表槽探工程均未见矿,浅部老窿控矿体制长为490m,总长为690m,浅部由老窿2个控制,深部由1个钻孔控制,工程控制最低标高为24.46m,控制最大斜深约186m。 矿体呈脉状产于ⅩⅢ号矿脉南部,倾向东或西,平均倾角74°,由硅化构造角砾岩组成,矿石类型为铅锌矿矿石,矿体顶底板均为花岗伟晶岩。该矿脉地表未见矿化,中深部主要为方铅矿化、闪锌矿化,偶见黄铁黄铜矿化、斑铜矿化及萤石矿化。 4矿床成因及找矿标志

根据矿区内矿石矿物组合、矿化特征、围岩蚀变及硅化构造带之间的相互穿插关系,区内矿化阶段可划分为两期。 早期中温热液矿化期:发生于断裂构造形成期,矿液充填于北西―北北西向硅化构造破碎带中,形成的矿物以浸染状、细粒状深灰黑色―黑色方铅矿和深棕―棕黑色闪锌矿及块状黄铜矿为主,围岩蚀变以硅化为主,绿泥石次之。

晚期低温热液矿化期:矿液多填于北北东―北东向硅化构造破碎带中,形成的矿物以银灰色、粗粒集合体状方铅矿和浅黄色闪锌矿为主,见萤石伴生,围岩蚀变以硅化和绢云母化为主。

分布于矿区中部的燕山晚期第三次侵入的细粒花岗闪长岩中的铜、铅、锌平均含量均较高,经数理统计和判别表明,细粒花岗闪长岩属矿化岩体。因此,可以认为其为成矿母岩,该区铜铅锌矿是构造、岩浆活动的综合产物,矿床成因应属中―低温热液充填型。

通过对矿区内各矿脉、矿体地质特征进行综合研究,归纳总结出主要的找矿标志有如下几点:

(1)走向北西―北北西向、北北东向及近南北向的硅化构造破碎带含矿性较好,北东向的硅化构造破碎带基本不含矿。 (2)走向呈弧形转弯且具膨大缩小现象的硅化构造破碎带含矿性较好,尤其是弯曲部位更利于成矿。

(3)矿脉破碎程度高,地表露头具蜂窝状构造,颜色深褐色,可见萤石化、绿泥石化等现象的地段,有较大可能发现矿体。 (4)矿化往往发育于硅化构造破碎带的中部,有时地表虽不见矿化或矿化较弱,但深部有矿化增强、品位增高的趋势。 (5)硅化构造破碎带中石英呈乳白色微透明、油脂光泽强,石英呈粒状―块状者矿化较强。

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