根据区域成矿规律^[2]①(① 贵州省地质调查院.贵州黔西北地区铜铅锌矿评价成果报告[R].贵阳:贵州省地质调查院, 2006.), 结合川滇黔铅锌成矿区成矿远景规划, 将黔西北地区划分为4个成矿带(图2), 即:云南昭通北东向银铅锌成矿带(Ⅲ 66-1)、牛首山隆起(中寒武世— 中泥盆世)边缘铅锌成矿带(Ⅲ 66-2)、水城裂陷槽铅锌成矿带(Ⅲ 66-3)和环黔中隆起(早震旦世— 早石炭世)边缘铅锌成矿带(Ⅲ 66-4)。共计圈定了成矿远景区61个, 其中:成矿亚带级A类成矿远景区2个; 矿田级A类成矿远景区1个、B类成矿远景区7个、C类成矿远景区7个; 矿床级A类成矿远景区38个、B类6个。

图2

Fig.2

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	图2 黔西北地区铅锌矿成矿区带及成矿远景区划分示意图 1. 成矿带界线; 2. 成矿亚带界线; 3. 矿田级成矿远景区界线; 4. 成矿带编号; 5. 成矿亚带编号; 6. 矿田级成矿远景区编号; 7. 本次重点工作区Fig.2 Metallogenic zones and the prospecting target area for lead-zinc deposits in northwestern Guizhou Province

工作区属环黔中隆起(早震旦世-早石炭世)边缘铅锌成矿带(Ⅲ -66-4), 总体位于黔中隆起西段, 分属于赫章白果-织金大院铅锌成矿亚带(Ⅳ 10)— 张维铅锌成矿远景区(Ⅴ 27)和织金五指山-马家寨成矿亚带(Ⅳ 11)— 五指山铅锌成矿远景区(Ⅴ 28)两个重要矿田级成矿远景区。通过本次工作, 在预测区实现了贵州省铅锌找矿的重大突破。

经过成矿预测分析认为, 五指山地区砂岩、落水岩、那润和喻家坝, 张维地区的以则孔, 果化地区的打麻厂和堰塘等, 具有较好的找矿潜力, 由于本次工作时间和经费的限制, 没有得到验证, 值得今后进一步开展地质工作。

1.2.1 五指山地区那雍枝铅锌矿床

1.2.1.1 地层

矿区内地表出露寒武系清虚洞组, 石炭系祥摆组和大浦组, 其中铅锌矿分布在寒武系清虚洞组中。

根据岩性组合特征, 把清虚洞组分为3段^[3]:

第三段(∈ ₁q³):上部为灰、浅灰色中厚层纹状细晶白云岩; 中上部为灰色薄层细晶白云岩; 下部为灰、暗灰色薄层砂泥质细晶白云岩, 间夹中厚层细晶白云岩。底部为6 m厚的深灰色薄层泥质白云岩。厚110~160 m。

第二段(∈ ₁q²):灰、暗灰色中厚层细晶白云岩, 间夹瘤状白云岩, 底部有3 m厚的深灰色薄层泥质白云岩, 是区内Ⅲ 矿带含矿岩性段。厚100~180 m。

第一段(∈ ₁q¹):上部为灰色厚层粗晶白云岩与泥质条带细晶白云岩互层, 岩石脆性, 黄铁矿发育, 白云石化强烈, 为区内Ⅱ 矿带产出层位; 中部为灰色厚层鲕状细晶白云岩, 晶洞发育, 为区内Ⅰ 矿带产出层位; 下部为暗灰色薄至中厚层含泥质细晶灰岩。底部为5~10 m厚豆状灰岩。厚90~120 m。

1.2.1.2 构造

区内褶皱发育五指山背斜(图3), 该背斜为一核部被破坏的不对称背斜, 轴向北东, 东起五指山下的屯背后, 西止于易家坝的下坝, 轴向长约14 km, 宽约5 km, 核部出露震旦系、寒武系, 北西翼出露石炭系、二叠系、三叠系, 倾向为北西和南西, 倾角8° ~25° , 南东翼出露三叠系大冶组, 倾向主要为南东和南西, 倾角10° ~35° 。该背斜的核部是区内铅锌矿储存场所。

图3

Fig.3

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	图3 五指山地区矿区地质略图 1. 三叠系大冶组; 2. 二叠系梁山组; 3. 石炭系大埔组; 4. 石炭系祥摆组; 5. 奥陶系/寒武系娄山关组; 6. 寒武系陡坡寺组; 7. 寒武系清虚洞组; 8. 寒武系金顶山组; 9. 震旦系灯影组; 10. 地质界线; 11. 断层及编号; 12. 岩层产状; 13. 铅锌矿(床)点; 14. 那雍枝矿床范围Fig.3 Regional geologic map of Wuzhishan area

区内断裂构造发育, 可分为北东向组、近东西向组和北西向组, 矿体受北东向组F₁断层控制明显, 该断层为区域性正断层, 横贯整个矿区, 延绵几十千米, 倾向南东, 倾角57° ~60° , 以其为界, 北部为寒武系铅锌矿地层分布区, 南部为三叠系大冶组分布区, 垂直断距大于1 000 m, 破碎带宽5~40 m, 见明显的断层角砾岩, 角砾岩成分主要为大冶组灰岩, 角砾大小不等, 一般为1~5 cm, 呈棱角状、次棱角状分布, 破碎带中网脉状白云石细脉发育, 具有多期活动现象, 目前已知的铅锌矿(床)点分布在该断层附近, 是区内导矿和控矿构造。

1.2.1.3 地球物理特征

根据对测区岩(矿)石标本及露头观测结果, 锌矿石的极化率比围岩极化率高4~8倍, 采用激发极化法进行物探工作较为适宜。根据区内背景极化率, 同时结合物性参数、工程见矿情况等因素, 将该区异常下限确定为2.0%。

据物性特征结合该区地质, 对所发现的异常进行解释, 在异常段选择部分点进行电测深对异常进行埋深解释。根据2006年工作要求, 在区内开展了大比例尺的激电中梯测量, 发现了2个面状异常体(图4), 编号为Ⅰ 、Ⅱ , 根据工程验证及成矿规律的研究, 初步推断2个异常体为矿致异常, 并对Ⅰ 号异常体进行重点解剖。

图4

Fig.4

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	图4 那雍枝铅锌矿床激电中梯视激化率等值线平面图 1. 物探剖面线; 2. 视激化率曲线; 3. 视极化率值2%~3%; 4. 视极化率值3%~4%; 5. 视极化率值大于4%; 6. 见矿钻孔; 7. 矿化钻孔; 8. 断层; 9. 异常编号Fig.4 Map of apparent charge ability in Nayongzhi lead-zinc deposit

Ⅰ 号异常分布于395— 414线, 北东止于395线, 南西止于414线, 异常未封闭, 大致呈椭圆状, 走向北东-南西, 长约2 200 m, 宽约500 m, 面积约2.0 km², 视极化率最高为6.41%, 异常浓集中心分布于404-407线间, 异常区位于北东向F₁、F₇断夹块之间, 出露岩性为清虚洞组第二段白云岩。通过测深与地质推断矿体基本一致, 对该异常施工12个钻孔, 除了ZK901钻孔外, 其余钻孔见1~3层矿体, 证明该异常为矿致异常。

根据异常查证, 在区内利用激电中梯寻找深部隐伏矿体是有效的。

1.2.1.4 矿体特征

经过钻探、坑探工程控制, 区内分布有3层似层状矿体(图5), 由下至上矿体编号为:Ⅰ 、Ⅱ 、Ⅲ , Ⅰ 和Ⅱ 矿体位于清虚洞组第一段中, Ⅲ 矿体位于清虚洞组第二段中。

图5

Fig.5

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	图5 那雍枝铅锌矿床勘探线剖面图 1. 清虚洞组第三段; 2. 清虚洞组第二段; 3. 清虚洞组第一段; 4. 白云岩; 5. 砂泥质白云岩; 6. 钻孔; 7. 铅锌矿体; 8.断面铅锌矿厚度/锌品位|铅品位(%); 9. 铅锌矿体编号Fig.5 Prospecting profile of Nayongzhi lead-zinc deposit

通过工程验证, Ⅱ 矿体为区内主矿体, 分布在F₁和F₇断夹块之间, 位于清虚洞第一段顶部的粗晶白云岩中, 距第一段顶部20~25 m, 呈似层状产出, 产状与围岩基本一致, 矿体倾向130° ~180° , 倾角8° ~20° , 矿体走向长2 250 m, 倾斜延伸250~830 m, 矿体厚0.83~26.90 m, 平均厚6.41 m, 矿体含锌2.55%~13.90%, 平均含锌6.26%, 含铅0.04%~4.05%, 平均含铅0.97%。由12个钻孔工程控制, 估算333+334铅锌金属资源量148.04万吨, 其中333铅锌资源量40.18万吨。

那雍枝铅锌矿床总计估算333+334铅锌金属资源量200.30万吨, 其中333铅锌资源量50.21万吨, 矿床平均厚度5.12 m, 锌的矿床平均品位5.57%, 铅的矿床平均品位0.71%。

1.2.1.5 矿石特征

矿石矿物成分简单, 矿石矿物主要为闪锌矿, 次为方铅矿; 脉石矿物主要为白云石, 次为黄铁矿, 见少量重晶石、石英。闪锌矿的颜色主要以淡黄色为主, 少数为高梁色。

矿石中有益组分是锌和铅, 单工程含锌最高达13.90%, 单件样品最高达36.95%, 一般2.20%~18.43%; 单工程含铅最高达4.05%, 单件样品最高达12.77%, 一般0.13%~1.13%。

矿石具有半自形晶粒、它形晶粒状、交代残余结构; 具有脉状、角砾状、浸染状及块状构造。

根据物相分析结果, 区内矿石锌氧化率为1.03%~9.23%, 全部为硫化矿石。

围岩蚀变有白云石化、黄铁矿化、重晶石化、方解石化, 铅锌矿的产出与黄铁矿化关系紧密。

1.2.2 张维地区水东铅锌矿床

位于工作区北部张维背斜中, 出露地层有震旦系灯影组, 寒武系牛蹄塘组、明心寺组(图6)。灯影组为区内含矿层位。

图6

Fig.6

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	图6 张维地区水东铅锌矿床地质略图 1. 寒武系牛蹄塘组+明心寺组; 2. 震旦系灯影组; 3. 断层及编号; 4. 含矿断层及编号; 5. 岩层产状; 6. 坑道及编号Fig.6 Geologic map of Shuidong lead-zinc deposit of Zhangwei area

区内断裂构造发育, 可分为北东向组、北西向组。

北东向组:分布于矿区南、北两侧, 北则为帕那断层(F₂), 南侧为水东断层(F₁), 该组断层规模大(一般走向几十至上百千米, 破碎带宽数米至数十米, 断距几百米), 形成时间早且多期活动, 影响范围大, 倾斜延伸大(切穿震旦系到三叠系)。

北西向组:该组断层十分发育, 但规模小, 铅垂和水平断距小, 倾向以北东为主, 近于直立, 为一系列阶梯状张扭性正断层, 它控制了该区断裂型矿体形态和空间分布, 此组断层为古断层, 大多数断层未切穿上覆地层牛蹄塘组, 主要发育有F₁₀₁、F₁₀₃、F₁₀₄、F₁₀₅、F₁₁₂、F₂₀₁、F₂₀₂、F₂₀₃等, 其中F₁₁₂、F₁₀₁、F₁₀₃规模较大。

区内矿体分布在北西向断层破碎带, 主要呈脉状、透镜状产出, 北西向断裂在横向划分为3个带, 中间为角砾岩带, 两侧为破碎白云岩带, 矿体主要富集在角砾岩中, 而破碎白云岩中普遍见矿化, 局部形成矿体, 闪锌矿呈脉状充填在断层角砾之间, 因此, 矿体的大小受角砾岩带的宽窄控制明显, 当角砾岩带变薄时, 矿体也同时变薄。本次对产于F₁₁₂(图7)、F₁₀₁、F₁₀₃断层中的矿体进行评价, 共计估算333+334锌资源量15.35万吨, 其中333锌资源量1.82万吨, 矿床平均厚度1.62 m, 矿床平均锌品位10.46%。此类型矿体规模小, 但品位特富。

图7

Fig.7

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	图7 水东铅锌矿床PD5(28-28'、9-9')断面素描图 1. 破碎白云岩; 2. 断层角砾岩; 3. 断层产状; 4. 断面(水平厚度m/锌品位%); 5. 样槽及顺序号; 6. 富锌矿脉; 7. 锌矿体Fig.7 PD5 (28-28', 9-9') cross-section map of Shuidong lead-zinc deposit

区内在雪峰期— 加里东期, 处于黔中古陆西缘的拉张环境中^[4]②(② 贵州省地质调查院. 黔中隆起研究(1:25万毕节县、遵义市2幅区域地质调查专题)[R].贵阳:贵州省地质调查院, 2004.), 由于这一时期为地幔羽小型上隆, 地壳处于微拉张的时期, 总体以上隆为主, 拉张为辅, 总体活动较稳定。但在地壳上隆过程中, 在其上隆边缘形成拉张环境, 形成有利的成矿盆地, 利于矿质的补给和沉淀, 形成成矿物质的初始富集。

华力西— 印支期, 由于本区位于川滇黔交界的位置, 毗邻二叠纪金沙江、澜沧江洋中心, 扬子板块西部与羌塘板块东部产生大规模的玄武岩喷发, 使扬子板块四周在大范围内呈现环状伸展、张裂状态, 在强大的热动力条件和丰富的成矿物质供给条件下, 有利于产生大面积的成矿作用 ^[5]。工作区为大面积的大陆溢流拉斑玄武岩浆喷发、同源基性岩浆的侵入和水城裂陷槽的形成, 为改造成矿奠定了基础。

成矿物质产生于黔中隆起边缘和垭都-紫云断裂带靠台地一侧的局限台地环境中, 初始沉积的成矿有用组分的来源是多源的, 初始富集层形成后, 由于峨眉山玄武岩的岩浆喷发活动, 产生了强大的热驱动力和带来大量成矿流体, 与壳表层中的浅层溶液混合, 在复杂的物理化学作用下, 改造原来初始富集的沉积层, 并在初始富集层及附近、在初始富集层上下两套障积层之间富集成矿, 特别是在层间破碎、层间虚脱和构造扩容部位富集成矿。结合矿床地质特征, 建立了五指山地区铅锌描述性找矿模型见表1。

表1

Table 1

表1(Table 1)

表1 五指山地区铅锌矿综合信息找矿模型 Table 1 Comprehensive prospecting model of lead-zinc deposits in Wuzhishan area 地质环境 构造背景 成矿初期为区域性性隆起或古陆边缘。改造成矿期为区域性裂陷边缘环境 区域地球物理场 铅锌矿分布于磁力高值区与磁力低值区过渡带, 并靠近磁力高值区一侧 成矿环境 台地(区域性隆起)边缘封闭或半封闭环境:局限台地相、半局限台地相 区域构造 区域性隆起或古陆边缘古断裂、多期活动性断裂及配套的次级断裂 容矿地层 下寒武系统清虚洞组 容矿岩石 瘤状白云岩、鲕状白云岩 成矿物质来源 陆源化学风化组分、地壳基底地层中组分、幔源组分 矿床特征 矿物组合 矿石矿物:以闪锌矿为主, 方铅矿次之; 脉石矿物:白云石为主, 少量的石英、方解石、重晶石 矿石组构 成矿初期为细粒交代结构, 改造成矿期为粗粒交代、充填结构、胶体的孔隙充填结构; 具有浸染状、块状、角砾状、星点状构造 控矿条件 各种耦合条件:古断裂构造与深大断裂构造、断裂构造与背斜构造、断裂构造与有利地层(容矿、盖层)、断裂构造间耦合 蚀变特征 白云石化、黄铁矿化、方解石化, 尤其与黄铁矿化关系密切 地球化学特征 Pb、Zn异常具有三级浓度分带特征, 且异常叠合较好 找矿标志 地球化学标志 Pb、Zn地球化学异常 热水沉积标志 燧石团块、燧石条带、含镍钼等多金属的沉积层 古断裂 古断裂与深大断裂、区域性断裂的交汇部位及附近 地层标志 震旦系灯影组、下寒武系统清虚洞组 蚀变标志 白云石化、方解石化、黄铁矿化 矿床成因 沉积— 改造型矿床(特殊的沉积— 改造型矿床)

表1 五指山地区铅锌矿综合信息找矿模型 Table 1 Comprehensive prospecting model of lead-zinc deposits in Wuzhishan area