江西省永丰县正坑铅锌多金属矿床地质特征

专科毕业生设计(论文) 题目江西省永丰县正坑铅锌多金属矿床地质特征 江西省永丰县正坑铅锌多金属 矿床地质特征 摘要 永丰铅锌矿床是江西新近发现的铅锌多金属矿床之一。矿区地处银山五里排复式背斜的西翼,馒头团张家山次级近东西向向斜的南翼。通过对江西省永丰县正坑铅锌矿床地质特征的初步研究,取得了以下认识和成果 矿脉呈长透镜状,赋存于南华系下坊组变质岩系中。该区共有四种类型的矿石方铅矿矿石型;
黄铜矿、黄铁矿、方铅矿碎裂石英脉;
褐铁矿裂碎硅化岩型;
含黄铜矿黄铁矿石英脉型。矿石构造有块状构造、浸染块构造、网脉状构造、晶簇构造、蜂窝状构造、稀散状构造等;
结构有它形结构、压碎结构、交代残余结构、网脉状结构等。主要金属矿物为黄铁矿、黄铜矿、方铅矿、闪锌矿。次要金属矿物铅矾、白铅矿、褐铁矿。主要脉石矿物有石英,次要脉石矿物有绢云母、粘土矿物等。

区内围岩蚀变主要有硅化,次为黄铁矿化、碳酸盐化和绿泥石化。根据野外观察及室内鉴定,将成矿过程分为热液期和表生期,其中热液期又划分为黄铜黄铁矿阶段、方铅闪锌矿阶段、方铅矿阶段。

关键词铅锌多金属矿床;
矿床地质特征;
矿体特征;
成矿期次 目录 第1章 引言0 1.1 选题依据0 1.2铅锌矿地质特征研究综述0 1.2.1沉积岩容矿的海底喷气沉积铅锌矿床Sedex型0 1.2.2 碳酸盐岩容矿的后生沉积铅锌矿床密西西比河谷型,MVT型1 1.2.3砂页岩容矿的沉积-沉积变质型铅锌矿床SST1 1.2.4火山岩容矿的海底喷气沉积型铅锌矿床VMS型2 1.2.5与岩浆岩有关的斑岩、矽卡岩、热液交代型铅锌矿床和陆相火山岩型铅锌矿床2 1.2.6非硫化物型锌矿床3 1.2.7非传统的铅锌资源3 1.3研究区自然地理概况4 1.4 前人工作程度5 1.4.1 以往区域地质工作5 1.4.2 以往矿产地质工作5 第2章 区域地质6 2.1 大地构造背景6 2.2地层6 2.3构造6 2.4 岩浆岩7 2.5 区域矿产概况7 第3章 矿区地质7 3.1 地层7 3.2构造9 3.2.1褶皱9 3.2.2 断裂构造9 3.3岩浆岩10 第4章 矿床地质特征11 4.1 含矿岩系11 4.2 矿体特征11 4.2.1 Ⅰ号矿体11 4.2.2 Ⅱ号矿体12 4.2.3 Ⅲ号脉体12 4.3 矿石类型12 4.4 矿石组构13 4.4.1 矿石构造13 4.4.2 矿石结构13 4.5矿石组分13 4.5.1 矿石的矿物成分13 4.5.2 矿石的化学成分14 4.6 围岩蚀变14 4.7 矿化期次14 4.7.1 成矿阶段划分14 4.7.2 矿物的生成顺序14 结论15 致谢17 参考文献18 图版Ⅰ19 图版Π20 第1章 引言 1.1 选题依据 矿产资源是一种重要的自然资源和经济发展的物质基础。人类利用矿产资源的每一次进步,都推动经济的发展。同时,矿产资源对经济发展也有很强的约束作用,矿产资源的承载能力制约着经济增长的速度、结构和方式。

20世纪90年代至今,随着国民经济的高速发展,中国已进入工业化发展快速阶段,矿产资源需求快速增长,而表象明显的矿床和浅就位矿床越来越少,资源探寻的难度越来越多。同时勘探的科研资金投入相对有所减少,后背资源形势极为严峻,后背勘探基地严重不足。

江西省永丰县铅锌多金属矿床 是近年来新发现的多金属矿床之一,它的发现为我国矿产资源的利用注入了新的储量。但该矿床的勘探处于开始阶段,深部及外围资源勘探前景不明。为更好的开发利用该矿床矿产资源,有必要深入研究永丰铅锌多金属矿床的地质特征并浅析其矿床成因。为进行浅~深部的适量揭露和控制,进一步了解成矿地质条件、矿化范围、矿化蚀变类型及矿化特征,寻找工业矿(化)体,确定其工业意义,为矿山制定长期发展规划具有重要的现实意义。

1.2铅锌矿地质特征研究综述 从铅锌矿床的成矿类型看,各国划分原则不一,为便于找矿勘探,按含矿岩系结合矿床成因进行分类[1],世界上主要铅锌矿床可划分为 1.2.1沉积岩容矿的海底喷气沉积铅锌矿床Sedex型 这类矿床是世界上铅锌的主要来源之一。矿床具规模大、品位高的特点,且富银和重晶石,是铅锌矿床最主要的矿床类型。铅锌硫化物产于页岩状碎屑沉积岩中,容矿岩石有页岩、粉砂岩和碳酸盐等。矿床时控性和层控性明显,多出现在早-中元古代和早-中古生代。成矿环境是硅铝壳冒地槽环境。其构造环境是沉降、张裂和裂谷环境,矿床产于受裂谷控制的克拉通内或其边缘坳陷沉积盆地。这类矿床按其相对的变质程度还可细分为沉积岩容矿和变质岩容矿两类[2]。勘察Sedex矿床的最主要标志是受断裂控制的各类盆地,有同生断层的存在等。根据其成矿流体的化学性质,可以将它 们划分为两种矿床地球化学类型, 即 Mcarthur 型矿床和Selwyn型矿床。该类矿床的发现和研究是20世纪地质学界的一个热点,沉积岩容矿的喷硫矿床是一种在泥页岩状沉积岩中的致密块状及半致密块状铅-锌硫化物矿床。从成分上看,它们是富铅、锌、银而贫铜的层状和层控矿床[3]。

沉积构造特征 1.纹层状构造,纹层宽度为零点几毫米到数厘米,例如在冀东地区黑色页岩内闪锌矿纹层宽度多数为0.1~0.3mm,部分为1.2~2mm。

2.同生滑动柔皱、破碎构造,这是在裂陷槽盆斜坡带上形成的独特滑动构造系列。如果成矿溶液为火山卤水,往往具有以下两类特征一是隐品质结构;
二是喷流管道,例如白云岩中发育的石英晶体,代表了热液通过的特征。

SEDEX矿床产于扩张盆地,形成于热沉降的裂谷晚期,是沉积盆地的局部凹陷内静水热水还原环境的特定物质表现。该类矿床还具有明显的层控性,矿床均赋存在一定的地层层位内。这类矿床的成矿构造环境是沉降、张裂和裂谷环境。矿床产于受裂谷控制的克拉通内或其边缘坳陷沉积盆地内[4]。

矿体初步定位后,由于热卤水喷溢作用,深部含矿热卤水继续沿裂隙上涌,叠加了环状结构,斑块状、网脉状构造,在层状矿体的基础上形成一种非层状矿体,这种非层状矿体的流体与层状矿体有一定的继承性。

1.2.2 碳酸盐岩容矿的后生沉积铅锌矿床密西西比河谷型,MVT型 由于该类的经典矿床见于美国中部的密西西比河流域,因而称之为密西西比河谷型。矿床多赋存于寒武纪-白垩纪的碳酸盐岩中,大多数矿床常位于克拉通巨大盆地的边缘。硫化物侵位于孔隙内,如角砾岩、古岩溶、多孔胶体、不整合、岩层变相等。因此,碳酸盐岩中由各种机制造成的开放孔隙是形成这类具有经济价值矿床的首要条件。

根据张长青等人对MVT型矿床领域的研究[5],本文总结出这类矿床主要有以下5种沉积构造特征 1 .硫化物侵位于早先存在的孔隙内;

2 .除肯塔基一伊利诺斯铅锌矿外,其成因与岩浆活动无关;

3 .属于浅成后生成矿,埋藏深度一般在600~1500m范围内;
大多是在50~250%条件下从稠密的盆地卤水中沉淀形成的;

4 .矿床产在沉积盆地中,往往是在盆地的边缘或其附近,矿床不产于基底岩石中,但空间上往往在盆地之间的隆起处也有分布;

5 .矿床常常赋存于轻度变形区域,显示出脆性破裂、平缓的穹窿或盆地以及平缓的褶皱等特点。

越来越多的研究表明,世界上多数MVT铅锌矿床都是由大规模成矿流体在相邻造山带重力驱动下,流经前陆盆地时发生金属硫化物沉淀形成的。因此目前一般认为重力梯度驱动下的流体流动是形成MVT铅锌矿的主要机制。

1.2.3砂页岩容矿的沉积-沉积变质型铅锌矿床SST 这类矿床形成于大陆相到浅海相的还原环境,一般产于海进底层层序中。矿石矿物是与周围沉积物同生沉积沉积后不久的成岩作用形成的,矿化受一种或多种沉积岩层控制,容矿岩石有页岩、泥灰岩、砂岩、粉砂岩和石英岩等细-粗粒碎屑岩。矿床出现在造山晚期到造山期后的构造区,产在磨拉石沉积盆地中。矿石矿物呈细粒浸染状散布在沉积岩中或顺沉积岩各种层理产出。按其容矿岩石的不同,还可分为“页岩型”和“砂岩型”[6]。

我国砂岩容矿的沉积型铅锌矿床储量居世界之首。通过对已知世界砂岩型铅锌矿床资料的收集以及对前人的总结,可将这类矿床的沉积构造环境分为以下几点 1.矿床受一种或多种层位控制,形成时代主要集中于中生代和新生代早期,古生代也有富集;

2.矿床具有同生或后生两种成矿模式;

3.容矿主岩石是一套细粗碎屑岩系,主要为砂岩,次为砾岩,常与蒸发岩伴生;
基底岩石多为变质岩、花岗岩及碎屑岩,常经过长时间强烈风化;

4.矿石矿物主要有方铅矿、闪锌矿、白铁矿、黄铁矿、重晶石和石膏等;

5.矿床常沿构造带呈带状分布或顺沉积岩各层理产出;

6.矿区内一般无岩浆活动,或与岩浆活动无直接关系。无围岩蚀变或较弱;

7.矿物成分简单,金属组分复杂,铅锌含量变化较大;

8.海相矿床常产于海侵初期的底部砂岩和砾岩中,向上沉积物变细;
陆相矿床常产于内陆湖泊、盆地的边缘,湖盆深处往往并不成矿;

9.海相砂岩多见石英砂岩,成熟度较高。陆相砂岩多见长石石英岩,表明搬运距离不远。

矿床的形成机制主要有盆地热卤水模式和基岩风化模式 1.盆地热卤水模式。盆地内沉积物脱水,这种水含有很高的盐度和含氯络合物的金属;
含金属的卤水通过渗透性良好的砂岩向上、向外运移到盆地边缘;
随温度压力的降低或遇到含硫的地下水与之结合沉淀。

2.基岩风化模式。基岩经风化分解释放出铅锌等成矿元素,而后铅锌等元素在表生作用下富集;
陆相铅锌等成矿含铅锌风化物以碎屑、悬浮体的形式快速搬运,并在河流相及湖相沉积物中沉积,形成含铅锌沉积层,在一定的条件下与还原性硫结合成矿;
海相铅锌等成矿含铅锌风化物受海侵作用的影响,在海侵初期沉积在底部砂砾岩中,同还原型硫结合成矿。

1.2.4火山岩容矿的海底喷气沉积型铅锌矿床VMS型 这类矿床就是铜矿床分类中的“黄铁矿型矿床”或“块状硫化物矿床”。由于这类矿床中不仅含铜,也含大量铅、锌,所以也成了铅、锌矿床分类中的一个重要类型。加拿大学者哈钦森以矿石组成为基础对这类矿床进行了分类[7] 1.锌-铜型矿床,主要出现在太古宙,是以火山岩为容矿岩石的矿床 2.铅-锌-铜-银型矿床,容矿岩石可以是单一的火山岩,也可以由火山岩和沉积岩互层组成,主要出现在元古宙和显生宙;

3.含铜黄铁矿型矿床,容矿岩石主要为显生宙的镁铁质和超镁铁质火山岩。对铅、锌矿床来说,主要集中在锌-铜型和铅-锌-铜-银型。

这类矿床几乎都是地槽发育早期海底火山活动的产物。多产在火山杂岩中,也有产在非火山岩的沉积岩层中的。当然,也有一些矿床产在既有火山岩又有沉积岩的混合岩石中。大多数矿体的容矿岩石为酸性火山岩相,尤以酸性火山碎屑岩更力常见,包括流纹质熔岩、角砾岩、凝灰岩,安山岩、英安岩、石英角斑岩等。

1.2.5与岩浆岩有关的斑岩、矽卡岩、热液交代型铅锌矿床和陆相火山岩型铅锌矿床 在统计的58个超大型铅锌矿床中,这类矿床有11个,占总数的19%,占总储量数的11.2%左右。这类矿床产出的型式不同,但总的都是与岩浆热液有关,所以将其归并为一类。斑岩型铅锌矿有哈萨克斯坦阿莱格尔以及我国江西冷水坑矿床等。矿化产出型式与斑岩铜矿类似。冷水坑铅、锌、银矿体产于花岗斑岩中,在岩体接触带附近的火山带中也有产出。成矿作用与我国东部中生代陆相火山作用有关。矿体呈似层状、透镜状。主要矿石矿物有辉银矿、方铅矿、闪锌矿及黄铁矿等。围岩蚀变发育,绢云母化、硅化、黄铁矿化均铅锌银矿化密切相关,绿泥石化与区内硫铜矿化有关。矿区内具有斑岩型、脉型和层控型“三位一体”的成矿特点。

陆相火山岩中的铅锌矿床一般规模不大,多产在陆相火山沉积盆地的边缘,成矿作用与火山、次火山热