(三)层控矽卡岩型——福建省永定县大排矿区铅锌多金属矿

(三)层控矽卡岩型——福建省永定县大排矿区铅锌多金属矿,第1张

1矿区地质特征

大排矿区是以铅锌矿为主并伴生有铁、锰、银、铜、钼等多金属矿产的大型矿床。位于永(安)-梅(县)上古生界坳陷带中段,政和-大埔深断裂带西侧,闽西南坳陷带之大田-龙岩次级坳陷中。其所处的闽西南地区是特提斯东西向构造与环太平洋亚洲大陆边缘北东向构造时空演化交替的典型地区,是永(安)-梅(县)-会(昌)多金属成矿带的主体,也是中国东南部重要成矿集中区。区域上发育的矿床有马坑超大型铁矿、紫金山超大型金矿、阳山铁矿、岩背锡矿等。

2矿体地质特征

铅锌矿体主要赋存于下二叠统栖霞组中上部破碎大理岩、硅质岩、矽卡岩、滑石化糜棱岩等组成的破碎带中。栖霞组为一套浅海相碳酸盐沉积,由于遭受强烈的变质作用,岩石大部分已变质成大理岩、矽卡岩,该层位为矿区铅锌矿的主要赋存层位。矿体受破碎带控制,呈层状、似层状、透镜状平行产出(图1-7)。矿区共圈定铅锌矿体42个,其中,硫化铅锌矿体有35个,独立氧化铅锌矿体有7个。全区查明的铅锌资源储量中,硫化铅锌矿金属量占8605%,氧化铅锌矿金属量占1395%。此外,矿区还圈定了磁铁矿体9个、钼矿体8个、铜矿体5个、银矿体1个。

图1-7 福建省永定县大排铅锌多金属矿床地质剖面简图

(据许乃政等,2008)

1—第四纪残坡积物;2—燕山晚期花岗闪长斑岩;3—硫化铅锌矿;4—氧化铅锌矿;5—硫化铜钼矿;6—地层界线;7—断层及其编号;8—构造破碎带;9—下二叠统文笔山组;10—下二叠统柯霞组

根据野外观察,结合镜下鉴定,大排铅锌矿按矿石物质成分可分为硫化铅锌矿石、氧化矿石、铁矿石。硫化铅锌矿石主要为自形—半自形—他形粒状结构,镜下可见脉状结构、尖角状结构、交代残余结构、包含结构、镶边结构、共结边结构、乳浊状—定向乳浊状结构等;矿石构造主要有块状(团块状)、条带状、层纹状、浸染状;金属矿物以方铅矿、闪锌矿、黄铜矿、辉钼矿、磁铁矿为主,次为黄铁矿;脉石矿物为透辉石、石英、绿泥石、方解石等。氧化矿石以半自形—他形粒状结构为主,镜下可见放射状结构、交代假象结构等;矿石构造以土状、块状及角砾状为主;金属矿物有硬锰矿、白铅矿和褐铁矿,次为黄铁矿、黑铅矿、铅矾、异极矿、软锰矿、硬锰矿、水软锰矿等;脉石矿物有玉髓-微晶石英、绿高岭石、高岭石、萤石等。铁矿石主要为半自形粒状结构,次为自形、他形结构,镜下可见脉状结构、尖角状结构、交代残余结构、包含结构等;矿石构造有块状结构、斑杂状构造、浸染状构造、条带状、层纹状构造等;主要金属矿物为磁铁矿,伴生少量赤铁矿、尖晶石、菱铁矿等,脉石矿物主要为石榴子石、透辉石、次透辉石、方解石、金云母、绿泥石及石英等。

3成因模式

通过成矿背景、矿区地质特征、矿床特征、矿石分布特征、矿石及围岩结构构造和成矿作用的分析,认为大排铅锌多金属矿床主要属层控矽卡岩矿床,成矿经历了沉积期、变质热液期、岩浆热液期、表生风化淋滤期。作为典型的矽卡岩型矿床,成矿主要受构造、地层和岩浆岩控制。在构造控矿方面,矿体形态受浅层次褶皱逆冲推覆构造体系的一系列规模不等、倾向南东东的叠瓦状逆冲断裂和层间裂隙(破碎带)控制明显。在地层控矿方面,矿体赋存于一定的层位,即上石炭统经畲组—下二叠统栖霞组,该地层岩石基本以碳酸盐岩为主,含钙泥岩、凝灰质细碎屑岩、凝灰质硅泥岩等,是易于破碎并受交代的岩石。在岩浆岩控矿方面,区内主要岩浆岩为燕山晚期二长花岗斑岩,提供含多金属矿化热液,对沉积介质中的铁铅锌多金属起到活化、叠加、转移和富集的作用。

4矿床系列标本简述

2012年,在深入研究了福建省永定县大排矿区铅锌多金属矿的矿床地质特征及岩矿石类型后,采用矿区拣块法共采集标本20块(表1-3),类型主要分为矿石、围岩和岩石3类。其中,采集矿石标本8块,岩性主要为黄铜硫铁矿矿石、硫化铅锌矿矿石、硫化铜铅锌矿矿石、氧化锰铅锌矿矿石、磁铁矿矿石、黄铁黄铜矿矿石和黄铜矿矿石;采集围岩标本8块,岩性主要为大理岩、硅质岩、炭质粉砂岩、石灰岩、黄铁磁铁矿化辉绿岩、石榴子石透辉石矽卡岩、粉砂岩、矽卡岩化大理岩;采集岩石标本4块,岩性主要为二长花岗斑岩、强硅化花岗斑岩、中细粒二长花岗岩和花岗闪长斑岩。本次采集的标本涵盖了大排矿区铅锌多金属矿的不同矿石标本、地层标本、顶板围岩及岩体标本类型,基本反映了该铅锌多金属矿的地质特征及成矿背景。

表1-3 福建省永定县大排矿区铅锌多金属矿采集标本

续表

注:表中PbZn3-B代表福建省永定县大排矿区铅锌多金属矿标本,PbZn3-b代表该标本薄片编号,PbZn3-g代表该标本光片编号。

5图版

(1)标本照片及其特征描述

中国典型矿床系列标本及光薄片图册铅锌锑银金矿

PbZn3-B01

黄铜硫铁矿矿石。矿石呈黄绿色,他形粒状结构,斑杂状构造。矿石矿物以黄铁矿为主,少量黄铜矿。黄铁矿呈黄绿色,他形粒状,粒径1~3mm,含量20%左右。黄铜矿,呈铜**,他形粒状,星散状分布。脉石矿物以石英、透辉石为主,少量绿泥石、云母、透辉石等

中国典型矿床系列标本及光薄片图册铅锌锑银金矿

PbZn3-B02

硫化铅锌矿矿石。矿石呈灰绿色、黄绿色、灰黑色、白色等杂色,半自形—自形粒状结构,条带状、斑杂状构造。矿石矿物以方铅矿为主,次为闪锌矿、黄铜矿。方铅矿呈铅灰色,半自形—自形粒状,粒径3~20mm,解理发育,含量10%左右。闪锌矿,黑灰色,少量。黄铜矿,铜**,呈团块状分布。脉石矿物为透辉石、石英、方解石等

中国典型矿床系列标本及光薄片图册铅锌锑银金矿

PbZn3-B03

硫化铜铅锌矿矿石。矿石呈灰绿色、灰黑色,他形粒状结构,斑杂状构造。矿石矿物以闪锌矿为主,次为黄铜矿、方铅矿、黄铁矿。闪锌矿,黑灰色—黑色,他形粒状结构、粒径1~4mm,含量15%左右。黄铜矿,铜**,氧化面见锖色,他形粒状结构,粒径05~15mm。脉石矿物以透辉石为主,次为石英、方解石、绿泥石等

中国典型矿床系列标本及光薄片图册铅锌锑银金矿

PbZn3-B04

大理岩。矿石呈灰白色—白色,粒状变晶结构,块状构造。矿物成分以方解石为主,呈灰白色—白色,他形—半自形粒状结构,粒径05~2mm,个别较大,含量95%以上。少量白云石、石英、绿泥石等

中国典型矿床系列标本及光薄片图册铅锌锑银金矿

PbZn3-B05

硅质岩。矿石呈灰白色—浅紫色,隐晶质结构,块状、条带状构造。矿物成分几乎全部由隐晶质石英组成,见少量绿泥石等

中国典型矿床系列标本及光薄片图册铅锌锑银金矿

PbZn3-B06

氧化锰铅锌矿矿石。矿石表现为构造角砾岩,氧化铅锌锰主要以胶结物形式赋存。构造角砾岩呈黑色、橙色、灰黑色等杂色,角砾状构造。角砾成分为砂岩、粉砂岩、硅质岩、灰岩等,砾径2~10mm不等,个别较大,含量60%~75%。胶结物以锰质为主,次为铁质、黏土质等。岩石中普遍含氧化铅锌矿,肉眼无法分辨

中国典型矿床系列标本及光薄片图册铅锌锑银金矿

PbZn3-B07

氧化锰铅锌矿矿石。矿石表现为构造角砾岩,氧化铅锌锰主要以胶结物形式赋存。构造角砾岩呈橙色、黑色、灰色、灰黑色等杂色,角砾状构造。角砾成分为砂岩、粉砂岩、硅质岩、灰岩等,砾径2~10mm不等,个别较大,含量60%~75%。胶结物以锰质为主,次为铁质、黏土质等,普遍含氧化铅锌矿,肉眼无法分辨

中国典型矿床系列标本及光薄片图册铅锌锑银金矿

PbZn3-B08

二长花岗斑岩。岩石呈浅紫色,斑状结构,块状构造。斑晶成分为长石、石英。长石,呈灰白色、灰绿色、肉红色、暗绿色等杂色,短柱状,粒径15~6mm,含量20%左右。石英,无色透明,他形粒状结构,粒径约2mm,含量约5%。基质为长英质,全晶质或细粒结构

中国典型矿床系列标本及光薄片图册铅锌锑银金矿

PbZn3-B09

炭质粉砂岩。岩石呈黑色,粉砂状结构,纹层状、板状构造。碎屑成分为粉砂级石英,含量约85%。胶结物为炭质,含量约15%。岩石发育2mm左右薄纹层,层面遍布植物茎、叶化石,并见不规则团块状黄铁矿零星分布

中国典型矿床系列标本及光薄片图册铅锌锑银金矿

PbZn3-B10

石灰岩。岩石呈灰黑色,微晶结构,块状构造。矿物成分以方解石为主,含量约95%,少量白云石。岩石发育网状方解石细脉

中国典型矿床系列标本及光薄片图册铅锌锑银金矿

PbZn3-B11

强硅化花岗斑岩。岩石呈浅紫色,斑状结构,块状构造。斑晶成分为石英、长石。石英,无色透明,他形粒状,粒径1~4mm,含量约25%。长石,浅紫、灰**,因硅化发育而使矿物颗粒边缘模糊,粒径为3~7mm,含量约10%。基质为长英质、隐晶质

中国典型矿床系列标本及光薄片图册铅锌锑银金矿

PbZn3-B12

黄铁磁铁矿化辉绿岩。岩石呈灰黑色,辉绿结构,块状构造。矿物成分肉眼不易分辨。岩石中发育浸染状黄铁矿化,局部团块状,含量约5%。磁铁矿以稠密浸染状分布于岩石中,呈他形粒状结构,粒径1~25mm,含量约20%。岩石局部见星点状黄铜矿

中国典型矿床系列标本及光薄片图册铅锌锑银金矿

PbZn3-B13

磁铁矿矿石。矿石呈黄绿色、铁黑色、褐**、白色等杂色,多呈半自形粒状结构,小部分为自形或他形粒状结构,条带状、斑杂状构造。矿石矿物为磁铁矿,铁黑色,半自形粒状结构,粒径05~25mm,含量约40%。磁铁矿以稠密浸染状或团块状赋存。磁铁矿以条带状、团块状赋存。脉石矿物主要为透辉石,少量方解石、石榴子石、石英等

中国典型矿床系列标本及光薄片图册铅锌锑银金矿

PbZn3-B14

石榴子石透辉石矽卡岩。岩石总体呈灰绿色,夹铁色、白色、灰褐色等杂色,针状、放射状或粒状变晶结构,块状构造。矿物成分以透辉石为主,次为石榴子石、方解石、石英等。透辉石,呈灰绿或翠绿色,针状自形晶,集合体呈放射状,长径15~5mm,含量约70%。方解石,白色或无色,半自形粒状,粒径2~10mm,个别大至20mm,含量约20%。石榴子石,灰褐色,半自形粒状,粒径1~25mm,含量约10%。岩石中局部见团块状磁铁矿分布

中国典型矿床系列标本及光薄片图册铅锌锑银金矿

PbZn3-B15

黄铁黄铜矿矿石。矿石呈白色、黄褐色、黄绿色、灰色等杂色,自形粒状结构,斑杂状构造。矿石矿物以黄铁黄铜矿为主,少量磁黄铁矿。黄铁黄铜矿呈黄褐色,氧化面具锖色,半自形—自形粒状,粒径1~10mm,含量约50%。磁黄铁矿,黄绿色,半自形粒状,粒径约1mm,含量5%~10%。脉石矿物基本为方解石,结晶程度高,多呈半自形晶,粒径5~20mm

中国典型矿床系列标本及光薄片图册铅锌锑银金矿

PbZn3-B16

粉砂岩。岩石呈深灰色,氧化面呈褐**,细粒砂状结构,块状构造。碎屑成分以石英为主,少量云母,粒径约01mm,石英含量90%以上。胶结物以硅质为主,次为铁质。岩石中发育一条厚2mm的规则石英脉

中国典型矿床系列标本及光薄片图册铅锌锑银金矿

PbZn3-B17

黄铜矿矿石。矿石呈灰—灰黑色、白色、黄绿色、铜**等杂色,他形粒状结构,斑杂状构造。矿石矿物以黄铜矿为主,含少量方铅矿、闪锌矿、黄铁矿等。黄铜矿,铜**,氧化面见锖色,他形粒状,粒径05~1mm,多呈浸染状或不规则团块状分布,含量约5%。脉石矿物为方解石、透辉石、石英等

中国典型矿床系列标本及光薄片图册铅锌锑银金矿

PbZn3-B18

矽卡岩化大理岩。岩石呈暗绿色、灰色、白色等杂色,粒状变晶结构,斑杂状构造。原岩为石灰岩,经热变质作用、热液接触交代作用而发生矽卡岩化。矿物成分以方解石、透辉石为主,含少量石榴子石、石英、黄铁矿、铁闪锌矿等。方解石,白色,半自形粒状,粒径1~10mm,含量60%左右。透辉石,暗绿或黄绿色,针状,集合体呈放射状,长径2~7mm,含量约35%

中国典型矿床系列标本及光薄片图册铅锌锑银金矿

PbZn3-B19

中细粒二长花岗岩。岩石呈浅肉红色、青灰色,中细粒花岗结构,块状构造。矿物成分由长石、石英和云母组成。石英,无色透明或烟灰色,他形粒状,粒径2mm左右,含量约30%。钾长石,浅肉红色,短柱状,粒径1~3mm,含量约33%。斜长石,灰白或白色,短柱状,粒径1~3mm,含量约32%。云母以黑云母为主,多已蚀变为绿泥石,含量约5%

中国典型矿床系列标本及光薄片图册铅锌锑银金矿

PbZn3-B20

花岗闪长斑岩。岩石呈灰黑色、浅肉红色,斑状结构,块状构造。岩石由斑晶和基质组成。斑晶为长石和角闪石。长石,灰白色或浅肉红色,半自形晶,短柱状,粒径2~8mm,含量约10%。角闪石,黑或黑褐色,针柱状,长径3~8mm,含量约3%。基质隐晶质或细粒结构

(2)标本镜下鉴定照片及其特征描述

中国典型矿床系列标本及光薄片图册铅锌锑银金矿

PbZn3-b05

硅质岩。粒状变晶结构,条带状构造。主要矿物成分为石英(Qz,约80%)和斜长石(Pl,约15%)。石英,呈他形,粒径约为01mm,无色透明,表面光滑,无风化物,正低突起,无解理,无双晶。斜长石,三斜晶系,无色,负低突起,发育聚片双晶

中国典型矿床系列标本及光薄片图册铅锌锑银金矿

PbZn3-b09

炭质粉砂岩。粉砂状结构,板状构造。主要矿物成分为石英(Qz,约80%)、斜长石(Pl,约15%)和少量石墨(约3%)。石英,呈他形,粒径约为002mm,无色透明,表面光滑,无风化物,正低突起,无解理,无双晶。斜长石,三斜晶系,无色,负低突起,发育聚片双晶

中国典型矿床系列标本及光薄片图册铅锌锑银金矿

PbZn3-b11

强硅化花岗斑岩。斑状结构,块状(条带状)构造。主要矿物成分为斜长石(Pl,约30%)、方解石(Cal,约30%)、石英(Qz,约20%)和绢云母(Se,约15%)。斑晶为斜长石,呈板状,粒径约为2mm,部分斜长石经历了绢云母化作用,方解石呈条带状产出,颗粒粒径约为05mm。斜长石,三斜晶系,无色,负低突起,发育聚片双晶。方解石,菱面体解理、明显的闪突起、珍珠晕高级白干涉色。石英,无色透明,表面光滑,无风化物,正低突起,无解理,无双晶。绢云母,集合体呈鳞片状,具丝绢光泽,其为一种细小鳞片状的白云母

中国典型矿床系列标本及光薄片图册铅锌锑银金矿

PbZn3-b12

含方解石石榴子石二长岩。粒状变晶结构,块状构造。主要矿物成分为斜长石(Pl,约45%)、石榴子石(Grt,约30%)、方解石(Cal,约10%)、钾长石(Kfs,约5%)和石英(Q z,约5%)。斑晶为石榴子石,呈粒状,粒径约为6mm,斜长石颗粒粒径为2~3mm。斜长石,三斜晶系,无色,负低突起,发育聚片双晶。石榴子石,等轴晶系,无解理,常具不规则裂纹,正高突起,显均质体。方解石,菱面体解理、明显的闪突起、珍珠晕高级白干涉色。钾长石,三斜晶系,无色,负低突起,具不明显的格子双晶,斜消光。石英,无色透明,表面光滑,无风化物,正低突起,无解理,无双晶

中国典型矿床系列标本及光薄片图册铅锌锑银金矿

PbZn3-b14

石榴子石透辉石矽卡岩。粒状变晶结构,块状构造。主要矿物成分为石榴子石(Grt,约65%)和方解石(Cal,约30%)。斑晶为石榴子石,呈粒状,裂纹发育,粒径约为6mm,方解石颗粒粒径约为05mm。石榴子石,等轴晶系,无解理,常具不规则裂纹,正高突起,显均质体。方解石,菱面体解理、明显的闪突起、珍珠晕高级白干涉色

中国典型矿床系列标本及光薄片图册铅锌锑银金矿

PbZn3-b20

绿泥石化花岗闪长斑岩。斑状结构,块状构造。主要矿物成分为钾长石(Kfs,约40%)、斜长石(Pl,约35%)、绿泥石(Chl,约15%)和少量石英(Qz,约5%)。斑晶为斜长石和钾长石,呈厚板状,粒径分别约为2mm和15mm,角闪石发生了明显的绿泥石化作用。钾长石,三斜晶系,负低突起,具不明显的格子双晶,斜消光。斜长石,三斜晶系,无色,负低突起,发育聚片双晶。绿泥石,单斜晶系,淡绿色,具弱多色性,干涉色低,为I级灰白,近平行消光。石英,无色透明,表面光滑,正低突起,无解理,无双晶

中国典型矿床系列标本及光薄片图册铅锌锑银金矿

PbZn3-g01

主要金属矿物为磁铁矿、赤铁矿、黄铁矿、闪锌矿及黑柱石等,少量黄铜矿、黝铜矿及方铅矿等。磁铁矿(Mag)含量约15%,早期(Mag1)多呈半自形—他形粒状结构,被赤铁矿交代呈残余结构,被闪锌矿、方铅矿交代呈尖角状,粒径介于0002~03mm之间;晚期(Mag2)交代赤铁矿。赤铁矿(Hem)含量约15%,呈自形—半自形板状,针状结构,交代磁铁矿呈残余结构,粒径0001~10mm不等。黄铁矿(Py)含量约25%,多呈半自形—他形粒状结构,被赤铁矿交代呈脉状或镶边结构,被闪锌矿、方铅矿及黄铜矿交代呈尖角状,粒径介于001~20mm之间。黑柱石(Ilv)含量约5%,呈不规则粒状结构,交代溶蚀包裹早期磁铁矿、黄铁矿、赤铁矿等,并被闪锌矿、方铅矿等呈尖角状交代,粒径介于001~20mm之间。闪锌矿(Sp)含量约1%,呈不规则粒状结构,尖角状交代磁铁矿、黄铁矿及黑柱石等,粒径介于001~10mm之间。偶见黄铜矿(Ccp)、方铅矿(Gn)和黝铜矿(Td)

矿物生成顺序:磁铁矿→黄铁矿→赤铁矿→黑柱石→闪锌矿→黄铜矿-黝铜矿→方铅矿

中国典型矿床系列标本及光薄片图册铅锌锑银金矿

PbZn3-g02

主要金属矿物为闪锌矿、黄铜矿、方铅矿、磁铁矿及赤铁矿等,偶见黑柱石、黄铁矿及黝铜矿等。闪锌矿(Sp)含量约8%,呈不规则粒状结构,交代包裹磁铁矿、赤铁矿,被黄铜矿、方铅矿穿插交代,粒径介于0005~50mm之间。黄铜矿(Ccp)含量约5%,不规则粒状结构,呈乳浊状分布于闪锌矿中,尖角状穿插交代闪锌矿,交代包裹早期磁铁矿、赤铁矿,被方铅矿呈尖角状交代,粒径0001~60mm不等。磁铁矿(Mag)含量约2%,早期多呈半自形—他形粒状结构,被赤铁矿呈尖角状交代,被黄铜矿、方铅矿等交代包裹,粒径0002~03mm不等,晚期交代赤铁矿。赤铁矿(Hem)含量约2%,早期呈自形—半自形板状、针状结构,呈尖角状交代磁铁矿,粒径001~20mm不等;晚期集合体呈脉状穿插分布于黄铜矿、方铅矿中。方铅矿(Gn)含量约1%,呈不规则粒状分布,交代黄铜矿、闪锌矿、赤铁矿及磁铁矿等,粒径0002~30mm不等。偶见黝铜矿、黄铁矿(Py)和黑柱石

矿物生成顺序:磁铁矿→黄铁矿→赤铁矿→黑柱石→闪锌矿→黄铜矿-黝铜矿→方铅矿

中国典型矿床系列标本及光薄片图册铅锌锑银金矿

PbZn3-g03

主要金属矿物为黄铁矿、闪锌矿、黄铜矿、方铅矿,少量黑柱石、磁铁矿及赤铁矿等。闪锌矿(Sp)含量约25%,呈不规则粒状结构,交代包裹磁铁矿、赤铁矿等,被黄铜矿、方铅矿呈尖角状或细脉状穿插交代,粒径0005~30mm不等。黄铁矿(Py)含量约5%,呈自形—半自形粒状结构,被黄铜矿、闪锌矿及方铅矿交代呈镶边结构,局部被黑柱石交代溶蚀,粒径001~15mm不等。黄铜矿(Ccp)含量约1%,呈不规则粒状结构,细脉状穿插交代闪锌矿、黄铁矿及黑柱石等,交代包裹早期磁铁矿、赤铁矿及黄铁矿呈包含结构,粒径0001~05mm不等。方铅矿(Gn)含量约1%,呈不规则粒状结构,尖角状或细脉状穿插交代黄铜矿、闪锌矿及黑柱石等,粒径0002~12mm不等。赤铁矿(Hem)含量约2%,早期呈自形—半自形板状、针状结构,尖角状交代磁铁矿,局部被方铅矿交代强烈呈残余结构,粒径001~02mm不等;晚期集合体呈脉状穿插于闪锌矿中。少量黑柱石(Ilv)和磁铁矿(Mag)

矿物生成顺序:磁铁矿→黄铁矿→赤铁矿→黑柱石→闪锌矿-黄铜矿→方铅矿

中国典型矿床系列标本及光薄片图册铅锌锑银金矿

PbZn3-g07

主要金属矿物为硬锰矿、白铅矿、褐铁矿,少量黄铁矿等。硬锰矿(Ps)含量约2%,呈微晶集合体分布于透明矿物中,局部可见其龟裂纹,内部结构呈放射状集合体,粒径介于0001~002mm之间。白铅矿(Css)含量约8%,集合体呈纤维状、钟乳状分布,粒径小于002mm。褐铁矿(Lm)含量约2%,主要交代早期黄铁矿,自形颗粒完全保留其晶体形态呈假象结构特征,粒径介于001~02mm之间。黄铁矿(Py)少量,呈半自形—他形粒状结构分布于透明矿物中,多被褐铁矿交代完全呈假象结构,粒径为001~005mm

矿物生成顺序:黄铁矿→硬锰矿→白铅矿-褐铁矿

中国典型矿床系列标本及光薄片图册铅锌锑银金矿

PbZn3-g12

主要金属矿物为辉钼矿、黄铜矿、方铅矿,少量黄铁矿、闪锌矿、赤铁矿及黝铜矿等。黄铜矿(Ccp)含量约1%,呈他形粒状结构,局部与黝铜矿、方铅矿呈共结边结构,粒径介于0002~01mm之间。辉钼矿(Mot)少量,呈自形—半自形板状晶结构,可见方铅矿沿其颗粒边缘交代呈尖角状结构,粒径介于0001~002mm之间。方铅矿(Gn)少量,呈他形粒状结构,沿辉钼矿颗粒间隙交代,局部与黄铜矿接触呈共边结构,粒径介于001~005mm之间。少量黄铁矿(Py)和赤铁矿(Hem),呈自形—半自形粒状结构分布于透明矿物中。黝铜矿(Td)偶见,呈不规则粒状结构与黄铜矿呈共结边结构产出,粒径约001mm。偶见闪锌矿

矿物生成顺序:黄铁矿→辉钼矿→闪锌矿-黄铜矿-黝铜矿-方铅矿→赤铁矿

中国典型矿床系列标本及光薄片图册铅锌锑银金矿

PbZn3-g13

主要金属矿物为磁铁矿,少量赤铁矿、尖晶石及菱铁矿等。磁铁矿(Mag)含量约60%,多呈半自形—他形粒状结构,颗粒较为破碎呈碎裂结构特征,局部包裹细小的尖晶石颗粒呈包含结构或固溶体分离结构,被晚期赤铁矿交代呈细脉状或尖角状结构等,局部交代强烈呈残余结构,被晚期菱铁矿沿磁铁矿颗粒边缘交代,粒径介于001~20mm之间。赤铁矿(Hem)少量,沿磁铁矿颗粒裂隙及边缘交代呈尖角状或细脉状结构,粒径0001~001mm不等。尖晶石(Sn)少量,呈自形粒状结构分布于磁铁矿颗粒中,可见其三角形及四边形等晶体截面形态,粒径介于0001~001mm之间。菱铁矿(Sd)少量,呈他形粒状结构,沿磁铁矿颗粒边缘交代分布,粒径介于0002~05mm之间

矿物生成顺序:磁铁矿-尖晶石→赤铁矿→菱铁矿

中国典型矿床系列标本及光薄片图册铅锌锑银金矿

PbZn3-g15

主要金属矿物为黄铁矿、磁铁矿、赤铁矿及褐铁矿,少量黄铜矿、闪锌矿、方铅矿及铜蓝等。黄铁矿(Py)含量约35%,呈自形—半自形粒状结构,颗粒破碎呈碎裂结构,包裹磁铁矿颗粒呈包含结构,呈细脉状交代磁铁矿,被黄铜矿、闪锌矿及赤铁矿交代呈尖角状结构,局部交代较为强烈呈残余结构,粒径介于001~50mm之间。磁铁矿(Mag)含量约1%,多呈半自形—他形粒状结构,被黄铁矿呈细脉状交代或交代包裹呈包含结构,被后期黄铜矿、赤铁矿等交代呈尖角状结构,粒径介于001~12mm之间。赤铁矿(Hem)含量约1%,呈自形长板状或针状自形粒状结构,可见其放射状集合体,交代磁铁矿、黄铁矿呈尖角状结构等,局部交代强烈呈残余结构,粒径介于0001~02mm之间。黄铜矿(Ccp)少量,呈不规则粒状结构,与闪锌矿接触平缓呈共结边结构,局部呈尖角状交代黄铁矿、磁铁矿颗粒等,被铜蓝交代呈环边结构,粒径介于0001~04mm之间。闪锌矿(Sp)少量,呈不规则粒状分布,与黄铜矿呈共结边结构,局部呈尖角状交代黄铁矿颗粒,被方铅矿交代呈尖角状结构,粒径0002~02mm不等。少量铜蓝(Cv)和褐铁矿(Lm)。偶见方铅矿(Gn)

矿物生成顺序:磁铁矿→黄铁矿→赤铁矿→黄铜矿-闪锌矿→方铅矿→铜蓝→褐铁矿

中国典型矿床系列标本及光薄片图册铅锌锑银金矿

PbZn3-g17

主要金属矿物为闪锌矿、方铅矿与黄铜矿,少量黄铁矿、黝铜矿、磁铁矿、赤铁矿、铜蓝及褐铁矿等。闪锌矿(Sp)含量约20%,呈不规则粒状结构,尖角状交代早期磁铁矿,被黄铜矿、方铅矿呈尖角状或细脉状交代,局部交代强烈呈港湾-孤岛状结构,粒径介于0005~25mm之间。黄铜矿(Ccp)含量约10%,不规则粒状结构,呈固溶体分离乳滴状分布于闪锌矿中,与闪锌矿、黝铜矿接触边缘平缓呈共结边结构,局部呈尖角状或细脉状交代闪锌矿、黄铁矿及磁铁矿颗粒等,粒径介于0001~20mm之间。方铅矿(Gn)含量约10%,不规则粒状结构,呈尖角状结构或细脉状结构交代磁铁矿、黄铁矿、闪锌矿及黄铜矿等,局部交代较为强烈呈包含结构,粒径介于0002~15mm之间。黄铁矿(Py)少量,呈半自形—他形粒状结构,呈尖角状交代磁铁矿或赤铁矿化假象磁铁矿颗粒,并被晚期闪锌矿、黄铜矿、黝铜矿及方铅矿等交代包裹呈包含结构,粒径介于001~06mm之间。磁铁矿(Mag)少量,呈半自形—他形粒状结构,被晚期黄铁矿、赤铁矿、闪锌矿、方铅矿、黄铜矿等交代呈残余骸晶结构或包含结构,粒径介于001~03mm之间。赤铁矿(Hem)少量,多呈他形粒状结构,部分呈板状、针状半自形晶结构,主要呈尖角状交代磁铁矿,粒径0001~02mm不等。少量黝铜矿(Td)、铜蓝和褐铁矿(Lm)

矿物生成顺序:磁铁矿→赤铁矿→黄铁矿→闪锌矿-黄铜矿→黄铜矿-黝铜矿→方铅矿→铜蓝→褐铁矿

(一) 地层

西成盆地容矿泥盆系自下而上包括吴家山组石英片岩、变质石英砂岩及大理岩,安家岔组生物灰岩与千枚岩、变质砂岩,西汉水组下部的生物碎屑灰岩与上部的绢云石英片岩,洞山组砂岩、灰岩与千枚岩等。地层中化石丰富且显示强烈的华南生物区系特征,与上扬子区同期沉积物在岩石组合、化石、成矿事件等方面均有可比性(霍福臣,1995;李永军,1990,2003a)。礼县地区的泥盆系李坝群因赋含多个大型金矿而备受重视,麻沿河及其以北地区的泥盆系沉积特点与此相似,主要为一整套深水斜坡扇及厚层浊积岩相,化石稀少。与南部西成盆地不同的是,地层厚度大,构造变形更强(图4-1)。

图 4-1 西秦岭西成-礼岷泥盆纪盆地及主要铅锌、金矿床分布图

作为区域同生断裂的礼县-白云-山阳断裂,两侧有明显不同的沉积相,南侧西成盆地以浅海相为主体,而北侧李坝群更多地以反映深海相沉积的厚层浊积岩为主。在西成盆地中,尤其是含矿的西汉水组碳酸盐岩与千枚岩间,区域上不同程度地存在一些喷流沉积形成的岩石或矿物,如硅质岩、白云石等;而在李坝群中,几乎见不到明显的喷流沉积产物。与此断裂平等的黄渚关断裂带,其两侧沉积与变形特征也有显著差别,表明该断裂带对沉积盆地的形成与区域构造演化具有重要的控制作用。沿该断裂带发育的草关、黄渚关岩体以及侵位于礼县-麻沿河断裂与黄渚关断裂间的糜署岭岩浆岩的成因信息则为该断裂带的规模、性质、动力学过程、构造环境与机制提供了重要佐证(李永军等,2004)。

西成盆地构造线呈近东西向展布,构造比较发育,总体上为一向北倾的单斜层,但次级褶皱及断裂构造异常发育。褶皱构造主要是吴家山背斜,其次是广金坝背斜、洞山向斜、白剑石向斜等。走向断裂以北部的黄渚关深大断裂和南部的江洛大断裂规模较大,二者均由北向南逆冲,为断面北倾的逆冲断裂,其皆具有重要的控岩控矿作用,余者地质意义不大。

西成盆地地质演化历史悠久,西秦岭志留纪末期与华北板块碰撞,虽没有形成大规模的造山运动,但也使得西秦岭整体抬升,大部分成为陆地。之后自早泥盆世晚期开始,由东向西发展形成伸展盆地,并在中泥盆世达到最大。最后东部逐渐抬升,西部逐渐向西伸展下陷。同时,北部挤压形成前陆盆地,南部引张形成伸展断陷盆地。

(二) 岩浆作用及热变质

1 西成盆地的酸性侵入体

西成盆地分布有多个印支期的中酸性侵入岩体,如厂坝、黄渚关、沙波里、草关、糜署岭等,主要为花岗闪长岩和石英二长岩。除糜署岭岩体外,均为小规模的岩株,面积一般<10km2。在这些岩体中,糜署岭、黄渚关、草关等岩体特点相似,主要岩性是花岗闪长岩、石英闪长岩、石英二长岩等,粗粒-中粗粒结构,少量岩体有似斑状结构,其中广泛分布有暗色的镁铁质包裹体。包裹体长10~50cm,长轴东西走向,岩性为二长辉长岩或正长辉长岩。化学成分以富Al2O3、低SiO2为特点,A/NCK=069~101。

糜署岭花岗闪长岩,呈肉红色,中粗粒,似斑状结构,斑晶为肉红色钾长石及灰白色斜长石,暗色矿物以黑云母为主,少量角闪石,副矿物为榍石、磁铁矿、磷灰石、锆石等。该岩体是幔源的基性岩浆与壳源的酸性岩浆主体相混合的产物(陈光,2003)。

前人曾开展过大量的研究工作,据李永军等(2003b,2004)、李注苍等(2005)的研究,这些呈东西向展布的酸性侵入岩是幔源的基性岩浆与壳源的酸性岩浆混合的产物。其中的暗色镁铁质包裹体主要是幔源岩浆发生混染的产物,而寄主岩石为壳源岩浆形成。

岩石化学及REE地球化学研究表明(表4-1,表4-2),厂坝花岗岩地质特点与成因明显有别于黄渚关、草关、糜署岭等岩体,中细粒,其中不含有镁铁质包裹体,主要成分为二长花岗岩,SiO2>70%,Al2O3<14%,A/NCK=095,K2O/(K2O+Na2O)=052,与前人分析测试的结果大体相当。而草关、黄渚关、糜署岭岩体A/NCK=085~087,K2O/(K2O+Na2O)=037~038。相比之下,厂坝岩体、茨坝后沟岩体、小沟里(三洋坝)岩脉等壳源特征更加明显,成熟度更高。在厂坝岩体与大理岩围岩的接触带上,普遍出现不同程度的矽卡岩化,在茨坝后沟附近还出现钨矿化。这些岩体周边岩石多遭受较强烈的热变质作用,而黄渚关、草关及糜署岭岩体四周的变质作用相对要弱得多。厂坝岩体的稀土元素分配特点也明显不同于西成多数岩体(图4-2),包括草关花岗闪长岩、糜署岭花岗闪长岩以及李家沟(王家沟)分布的一些酸性脉岩Eu异常不明显,而厂坝岩体虽然REE总量与轻重稀土元素比值相似,但明显具有强的负Eu异常,显示其结晶作用过程完全不同于其他花岗岩体。

表4 -1 西成地区侵入岩及矿石、围岩岩石化学组成 ( WB/%)

注·核工业地质分析测试研究中心分析, 2005; 分析方法为X 射线荧光光谱法,分析仪器采用Philip PW2404 0 6 - 9 号样品引自吴烈善等, 1997 。

表4 -2 西成地区侵入岩及矿石围岩稀土元素组成 (WB/10 -6 )

注核工业地质分析测试研究中心分析, 2005; 分析方法为X 射线荧光光谱法,分析仪器采用Philip PW2404 。

图 4-2 西成地区部分侵入岩REE配分模式图

近年来对厂坝地区的次生晕地球化学扫面发现,在厂坝岩体及其四周发育大范围、高强度的Bi地球化学异常,最高含量达100×10-6,而西成地区其他岩体均未发现Bi的异常,如沙波里岩体(图4-3)。

图 4-3 厂坝岩体与Bi异常关系

另外,前人对黄渚关岩体与厂坝岩体所做的同位素年代学研究也表明,二者Rb-Sr同位素等时线年龄分别为240Ma和208Ma(马国良等,1996),厂坝岩体形成年代稍晚。

图 4-4 厂坝地区铅锌矿及围岩

在毕家山矿床F4主断裂的破碎带中,含有大量的花岗质岩石角砾,显示出深部存在酸性侵入岩体。在厂坝-李家沟矿区的黑云石英片岩中广泛发育不同程度的气成热液作用(图4-4A),形成矽卡岩化、云英岩化、黑云母化等,均反映出厂坝地区深部存在较大规模的酸性侵入体,其特点更加相似于厂坝岩体。这可能是厂坝-李家沟地区变质程度较高的主要原因。变质作用形成的含矿溶液与不同岩性地层反应而大规模成矿。

2 西成盆地的热变质作用特点

20世纪80年代完成的西成地区1∶50000成矿预测分析将西成盆地泥盆系依热液变质矿物组合特点划分为3个带,北东方向变质程度最高,西部和南部地区变质程度相对低,随着变质程度的降低,矿物重结晶粒度明显变细(图4-5)。自北西向南东,3个带分别如下:

图4-5西成盆地中部岩浆岩分布与区域变质带示意(据尹万玉,2000资料修改)

(1) 石榴子石-十字石带

主要分布于厂坝—李家沟—茨坝地区,主要岩石为二云石英片岩、石榴石黑云石英片岩、方解石石英片岩、透辉透闪石大理岩、黑云母条带状大理岩、中粗粒大理岩等,在大岭—磺厂一带,还出现了少量黑云斜长片麻岩。标型变质矿物为石榴子石(图4-4B)、十字石、绿帘石、堇青石等。

(2) 黑云母带

主要分布于吴家山—官店—向阳山一线,泥质岩石的主要岩性为黑云石英片岩、二云石英片岩等,变质程度明显低,结晶细,且变质面理多介于片理与千枚理之间,而碳酸盐岩则主要表现为结晶灰岩,局部见有大理岩。其标型变质矿物为黑云母、白云母。

(3) 绢云母带

分布于吴家山背斜南北两翼,天子山—薛家沟以南地区。泥质岩石主要岩性为绢云石英千枚岩、石英绢云千枚岩、石英方解石千枚岩、泥质条带状灰岩、细粒结晶灰岩等。其标型变质矿物为绢云母、绿泥石。上述变质作用的分带与西成地区印支期花岗质岩石的分布有紧密的联系,变质程度最高的地区正是以厂坝、大岭为代表的更多反映壳源特点的酸性花岗质岩体集中分布的地区。这种变质作用的分带也表现在部分单个岩体的周边,如大山岩体、草关岩体等,反映了西成的变质作用与岩浆热质变作用的紧密联系,但以糜署岭、草关等为代表的更多幔源物质参与的花岗岩外侧,上述热变质作用范围一般较小。不同于简单的岩浆热变质作用,西成的变质作用伴随着强烈的岩石变形,形成大量的褶曲以及S1、S2面理。在吴家山组核部地区,变质作用伴随有强烈的塑性流变和韧性剪切,发育两期透入性矿物面理S1和S2,部分地区劈理很发育,大多数岩层出现劈理转换面理。

变质作用主要是伴随印支期秦岭的褶皱造山过程发生的,吴家山背斜核部石英角闪片岩中角闪石矿物的Ar-Ar年龄,其最大坪年龄为(2493±01)Ma(杨军禄等,1999),代表了早印支期的构造热事件年龄。马国良等(1996)在厂坝矿床中也获得石英的Ar-Ar坪年龄为200Ma,反映出西成地区在海西末期—印支期发生了一次强烈的热事件。

变质作用对铅锌矿床产生了重要的影响。厂坝-李家沟矿床位于变质程度最高的石榴子石-十字石带中,矿床受到的后期热液变质作用的影响最显著的变化是重结晶作用:表现为矿物粒度变粗,自形程度增高,成为半自形晶或自形晶;胶状闪锌矿肉眼看仍呈极细粒状集合体,呈胶状矿石特点,但镜下全部呈细粒显晶质。石英、方解石全面重结晶并被剪切拉伸,形成粗粒状,其中还常含有大量的微细粒硫化物,石英的重结晶作用使细粒硫化物在其边部形成环状分布特点(图4-4C);而钠长石的重结晶作用形成明显的环带(图4-4D)。热液变质作用是印支期强烈造山作用的一部分,伴随有强烈的剪切、褶皱作用,因而主要沿S2面理形成很多脉状矿化,切穿层理但不超出含矿层的范围,并未造成含矿物质的远距离迁移。热变质作用总体上未改变厂坝-李家沟矿床的沉积特点。

礼县地区围绕中川岩体也存在着类似的热变质作用分带(卢哲等,2003),但程度与规模均较西成地区小得多。自中川岩体向外分别出现红柱石-堇青石角岩带、黑云母角岩带以及绿泥石-绢云母带。其中,红柱石-堇青石角岩带由红柱石角岩、堇青石角岩和接触片岩组成;黑云母角岩带主要岩性为千枚岩、变质砂岩,普遍有次生黑云母化;绿泥石绢云母带主要岩石为绿泥石绢云母千枚岩与绢云母绿泥石千枚岩。

区内铅锌矿床有与海相火山岩有关的火山喷气型(火山岩容矿)、喷气沉积型(沉积岩容矿)以及热液型(包括变质热液和岩浆热液)等类型。火山喷气型铅锌矿床常与铜矿紧密相伴,如以郭米寺、小铁山等为代表的Pb-Zn-Cu型矿床等。喷气沉积型矿床是祁连成矿带重要的铅锌矿床类型,其典型矿床为锡铁山、大东沟、蓄积山等。热液型矿床的产地甚多,但绝大多数属于矿点或矿化点,仅个别达到小型规模。火山喷气型的Pb-Zn-Cu型矿床已在有关铜矿类型中论述,本节仅就喷气沉积型铅锌矿床和热液型矿床予以总结。

一、喷气沉积型铅锌矿床

1大东沟铅锌矿床

大东沟中型铅锌矿地处肃北县境内,位于柳沟峡-小柳沟前加里东期大陆裂谷带 内。大东沟矿区地质图见图3-55。

图3-55 肃北县大东沟铅锌矿区地质草图

(据甘肃省酒泉地调队1994年资料改编)

1—第四系;长城系:2—上岩组;3—中岩组;4—下岩组第三岩性段;5—下岩组第二岩性段;6—下岩组第一岩性段;7—北大河岩群;8—石膏;9—加里东期黑云石英闪长岩;10—花岗斑岩脉;11—辉长辉绿岩脉;12—正断层;13一逆断层;14—平移断层;15—推测断层;16—背斜轴线;17—向斜轴线;18—地质界线;19—产状;20—铅锌矿体

矿区出露地层为古元古代北大河岩群及中元古代长城系。北大河岩群出露于矿区南北两侧,为一套中深变质岩系。长城系为一套浅海- 潟湖相碳酸盐岩-碎屑岩沉积建造,根据岩性组合由南向北依次划分为3个岩组:下岩组可分为3个岩性段,第一岩性段为中厚层状大理岩化硅质灰岩,底部夹变砂岩和石英绢云千枚岩透镜体;第二岩性段为绿泥绢云千枚岩夹薄层大理岩化灰岩、绿泥绢云千枚岩,夹石膏透镜体,厚30~40m,铅锌矿体赋存在千枚岩中;第三岩性段为薄层大理岩化灰岩、绿泥绢云千枚岩、石膏透镜体,为矿层顶板。中岩组为含炭绢云千枚岩夹灰岩透镜体及绿泥绢云千枚岩。上岩组为薄层状大理岩化灰岩夹薄层绢云千枚岩,底部以夹紫红色粉砂岩透镜体为特征。铅锌矿体赋存于下岩组第二岩性段绿泥绢云千枚岩中,与围岩呈整合关系,地层总体走向310°,倾向20°~40°,倾角30°~60°,层间褶皱及小揉皱发育。据大东沟岩石地球化学剖面资料,第二岩性段绿泥绢云千枚岩中的Pb、Zn、Ag等成矿元素的浓集克拉克值分别达279、289、103,显示出较大的成矿系数。区域上该千枚岩的铅丰度值大于2000×10-6,高于同类岩石克拉克值的100倍,显示出其为矿区的主要矿源层。其变质作用较浅,围岩蚀变为绿泥石化、硅化,次为碳酸盐化。

矿区侵入岩为加里东中期中酸性岩类,如石英黑云母闪长岩和花岗闪长岩,以花岗闪长岩为主(锆石U-Pb同位素年龄为4980Ma±04Ma)。对花岗岩的化学分析结果进行研究,其A/CNK值为126,SiO2为6613%,属过铝质,其成因属于S型花岗岩范畴,为地壳重熔型花岗岩类。铅锌矿床分布于岩体旁侧,反映出铅锌成矿与花岗岩的侵入及其相伴的热液活动有一定的内在联系。

矿化带长约4000m,宽10~60m,平均35m,与地层产状吻合,倾向10°~40°,倾角30°~60°。矿区15~40线间,海拔低于4300m,为主要矿体赋存地段,29线以西及38线以东海拔在4300m以上,地表含矿性差。说明矿区剥蚀程度低,有向下含矿性变好的趋势。矿化带已圈定矿体共20个,呈层状、透镜状,平均厚度042~596m,长30~730m。矿体沿走向倾向延伸稳定,在矿体富集地段,围岩硅化程度高(图3-56)。

图3-56 大东沟铅锌矿区0线6矿体剖面

(据甘肃省酒泉地调队,1994)

1—大理岩化灰岩;2—绿泥绢云千枚岩;3—构造破碎带;4—铅锌矿体及编号 5—化学样采集位置及编号;6—穿脉平硐及编号

矿石类型为原生硫化矿石,即含磁铁矿铅矿石及含磁铁矿铅锌矿石。矿石呈半自形-他形粒状、交代结构,浸染状、细脉浸染状、条纹及条带状、块状等构造。矿石矿物有:方铅矿、闪锌矿、磁铁矿等,次为黄铁矿、黄铜矿、斑铜矿、白铅矿。脉石矿物主要为:方解石、石英、斜长石、绢云母、绿泥石等。金属矿物生成顺序:磁铁矿-黄铁矿-黄铜矿-方铅矿-闪锌矿。矿石Pb平均品位为068%~585%,Zn含量为011%~067%。

对矿石中方铅矿的铅同位素测定表明(表3-16),铅同位素组成较单一,与吊大坂铅锌矿床铅同位素组成相一致(王志良等,1998)。在206Pb/204Pb-207Pb/204Pb图解上投入造山带铅同位素演化曲线附近,推断铅主要来源于地慢,同时有一定量加里东中期热液改造过程中造山带铅的混入。对表3-16中相应样品的硫同位素分析,其δ34S值为96‰~120‰,平均为108‰。前人研究资料(张理刚,1995)表明前寒武系沉积型矿床的δ34S值为+14‰,由此可推断本矿区的地层硫参与了成矿作用。

表3-16 大东沟铅锌矿矿石铅同位素特征

此外,王志良等(1999)对矿区围岩和矿石的稀土元素地球化学特征研究结果表明该矿床矿石明显地继承了长城系的稀土元素配分特点,但加里东中期花岗质岩浆的侵位,使得矿石的轻稀土元素含量和重稀土元素含量之间的分馏程度比地层更高。

该矿床具以下成矿特征:①矿体产于千枚岩中,呈层状、透镜状,与围岩整合接触,矿石条纹及条带与围岩层理一致,并具同步构造变形特征,显示出原始沉积;②矿石中金属矿物的相互交代表明了成矿热液具多期活动及改造富集作用;③矿质来源于长城系属潟湖-潮坪沉积环境的碎屑岩-碳酸盐岩建造;④矿石中铅同位素年龄值为115135~117676Ma,与含矿地层年龄接近。以上种种特征表明,该铅矿床属沉积-改造层控型矿床,成矿作用是在海岸潟湖-萨勃哈成岩成矿作用的基础上叠加了热液改造富集作用。

2锡铁山铅锌矿床

锡铁山铅锌矿床位于赛什腾山-锡铁山岛弧带 的中段,产于弧后大型沉积盆地的次级盆地内。矿区出露地层有元古宇达肯大坂岩群、中奥陶—志留系滩间山群火山-沉积岩系、上泥盆统红色砂砾岩系及下石炭统长石石英砂岩、砂砾岩(图3-57)。滩间山群火山—沉积岩系是主要的含矿岩系,自下而上可分为4个岩组:①下部火山—沉积岩组(O2STa),由下部的流纹质-英安质火山岩、中部的基性火山岩(构成双峰式火山岩)和上部的沉积岩组成,沉积岩层是矿区的主要含矿层。岩组中常见硅质岩、含Zn的铁锰碳酸盐岩薄层或纹层。该岩组形成于柴北缘大陆边缘裂谷环境。②中—基性火山岩组(O2STb),由变质的中—基性火山岩(斜长绢云绿泥片岩等)及沉积岩夹层组成,常见铁碧玉岩和硅质岩薄层或透镜体顺层展布。其中的基性火山岩具有钙碱性玄武岩、岛弧拉斑玄武岩和洋岛玄武岩等多重地球化学特性。局部地段在该层序底部断续分布有一薄层超镁铁岩(菱镁蛇纹岩),表明该岩组形成于地幔强烈上隆的裂陷环境。该岩组火山岩中见含Cu(黄铜矿)的铅锌矿化,是区域上的一个重要含Cu层位。③紫红色砂(砾)岩组(O2STc),由紫红色变砂岩夹含砾砂岩构成,显示了地壳抬升,裂陷喷发的第一个火山旋回基本结束。④上部中—基性火山-沉积岩组(O2STd),由一套厚大的中—基性火山岩夹沉积岩组成,基性火山岩中见枕状熔岩,岩石大多具洋脊火山岩的岩石化学特性。该岩组中常见含铁硅质岩、碧玉岩及重晶石岩薄层或透镜体顺层展布。由此可知锡铁山铅锌矿床的含矿岩系,是一套由火山-沉积岩变质而成的绿片岩系。它们由下部的火山-沉积旋回(a、b岩组)和上部的火山-沉积旋回(c、d岩组)组成。铅锌含矿层位于下部旋回的沉积岩中。含矿岩系中含丰富的化学沉积岩,由上到下显示铁(锰)硅质岩(燧石)→重晶石岩→硫化物(黄铁矿+方铅矿+闪锌矿)层,依次构成了一个含矿的化学沉积岩序列,从而显示了海底喷气沉积的垂向分带特征。

该矿床有两个含矿层,其中滩间山群  岩段为主含矿层,滩间山群O2STb为次含矿层。主含矿层是一套变质的灰黑色碳硅泥质沉积岩与碳酸盐岩的互层沉积,呈北西向(325°士)层状分布,其下部是滩间山群 岩段的酸性火山碎屑岩(已变质为灰绿色绿泥斜长石英片岩)。主含矿层一般可分出十多层不同岩性互层组成的岩层,其主要的岩石种类有:①含碳的片岩类,由含量变化较大的石英、绿泥石、绢云母、斜长石构成,岩石含碳(总碳)在1%左右,其中有机碳在02%~09%之间,普遍见浸染状黄铁矿星点;②大理岩镁含量低(平均041%),而向矿区两侧,大理岩的MgO含量增高,在断层沟一带见有菱镁大理岩出露。总体上,由下而上,由矿床中部向两侧,大理岩中镁、铁、锰的含量有增高趋势,而铁锰质大理岩或锰矿层则主要产于该岩段之大理岩中,并主要见于矿区的NW 部位;③含锌菱铁矿石膏岩,薄层状(厚度一般小于1m),由含锌菱铁矿和石膏微晶组成极细的层纹,整合于层状矿体和大理岩层间,亦见呈脉状分布于片岩中,岩石含ZnO439%~1176%,且Zn均以类质同象形式取代菱铁矿之Fe,常见金属矿物为方铅矿、闪锌矿、胶黄铁矿和黄铁矿,矿体之顶、底尚未发现明显的热液沉积岩,且矿体规模小、品位低、沿走向及倾向变化大。该含矿层的重要特点是:含矿层内变质中—基性火山岩多;黄铜矿及金含量较高,据20件矿石组合样统计,含Au0~23×106,平均034×106,含黄铜矿石英脉大都产于该含矿层中、下部,表明滩间山群b岩组是一个重要的铜、金的含矿层。

图3-57 青海大柴旦锡铁山铅锌矿床地质图

(引自青海地质科研所,1986)

1—第四系残、冲积层;2—下石炭统长石石英砂岩、砂砾岩;上泥盆统阿木尼克组:3—粉砂岩、粉砂质板岩;4—泥钙质胶结复成分砾岩、砂质页岩、泥质粉砂岩;中奥陶统-志留系滩间山群下部火山-沉积岩组:5—千枚状板岩;6—绢云绿泥片岩;7—绿泥石英片岩;8—绿泥绢云石英片岩;9—斜长角闪岩;10—达肯大坂岩群石英片岩、片麻岩、混合片麻岩;11—石墨质片岩;12—大理岩;13—角闪岩;14—石英脉;15—矿体;16—矿带界线及编号;17—断层;18—地质界线;19—背斜轴;20—钻孔、勘探线及编号

矿区为一向SW陡倾的单斜层,局部地表或浅部向NE陡倾,深部则转向SW倾。受强烈的后期挤压,层间滑脱、小揉皱及挠曲十分发育,导致矿体产状相对复杂多变。区内断裂十分发育,按其走向,可分为切层(地层)和顺层两组:顺层断裂以矿区北侧的滩间山群绿片岩系与达肯大坂岩群变质岩系的边界断裂规模最大。该断裂明显具先张后压的多期活动特点,可见糜棱岩、千糜岩与构造角砾岩、构造透镜体共存,表明其曾经有过韧性剪切—脆性破裂的活动历史。类似的断裂还经常见之于滩间山群内部的不同岩组的界面上,但规模较小。顺层断裂构造破碎带既是热液运移的通道,也是控矿构造。切层(地层)断裂主要有SN向与NEE向两组,多为逆时针方向滑移的扭性断裂,规模及断距不大,常错断地层及层状矿体,但局部为脉状矿体所充填的现象。

矿化带呈NW—SE向展布,长约5500m,宽50~350m,有平行的3条矿带。现已探明铅锌工业矿体150多个,主要集中于无名沟(S2线)至锡铁山沟(S20线)间长1700m的地段,成群出现在主含矿层中。矿体群自地表(3200~3350m 标高)向下延深至2800m 标高,深部逐渐尖灭。矿体形态有似层状—透镜状矿体、细脉浸染状矿体和细脉-网脉状矿化体3类。似层状—透镜状矿体主要赋存于主含矿层的中、上部,具规模大、品位高的特点,占矿区已探明铅锌储量的90%以上。矿体产状与围岩产状大体一致。这类矿体主要位于厚层大理岩顶或底部与含碳绢云(绿泥)石英片岩的界面上,单个矿体长一般150~250m,厚一般3~5m,最大延深约400m(图3-58)。细脉浸染状矿体规模小(最大者长180m,厚5m)、品位低,矿体数量亦少,主要赋存于次含矿层的中、下部片岩内。矿体由细脉浸染状黄铁矿-方铅矿-闪锌矿矿石组成,含少量含铜石英脉矿石,矿体形态不规则,与围岩界线不清,其产状与围岩的层理或片理之间常有较小的交角(图3-59)。细脉-网脉状矿化体系由方铅矿、闪锌矿、黄铁矿及磁黄铁矿集合体构成细脉和网脉,这类矿体很少,规模亦小,是后期热液矿化的典型代表。

图3-58 锡铁山矿床S12勘探线地质剖面

(据青海省第五地质队)

1—紫红色细砂岩(O2STc);2—斜长绿泥片岩(O2STb);3—含碳绢云石英片岩 ;4—大理岩;5—铅锌矿体;6—断层

图3-59 锡铁山矿床S5勘探线地质剖面

(据青海省第五地质队)

1—复成分砾岩(D3); 2—细砂岩(O2STc);3—斜长绿泥片岩(O2STb次含矿层);4—含碳绢云石英片岩( 主含矿层);5—大理岩( 主含矿层);6—Pb-Zn主矿体;7—细脉浸染状矿体;8 断层

矿石工业类型有硫化矿石和氧化矿石两大类,以前者为主。硫化矿石有块状、浸染状、条带状及角砾状矿石等。主要的矿石矿物有黄铁矿、胶黄铁矿、闪锌矿和方铅矿,有少量磁黄铁矿、白铁矿、毒砂、黄铜矿、磁铁矿和微量黄锡矿、硫镉矿、黝铜矿、锡石及金银矿物等;脉石矿物主要为石英及碳酸盐矿物(方解石、菱铁矿等),次为绿泥石、绢云母、石膏,偶见电气石、重晶石等,脉石矿物与围岩矿物组成基本一致。矿石组构较复杂,大致有两类:①在似层状、透镜状矿体中,以黄铁矿、胶黄铁矿集合体为主的条带与以方铅矿、闪锌矿为主的条带交互出现的条带状构造极发育,其次为花斑状构造,常见胶状结构、变晶结构、交代结构等。花斑状构造常发育于似层状矿体的边部,由粗晶方铅矿、闪锌矿和脉石矿物构成的花斑状集合体,是后期热液作用的结果;②在细脉浸染状或细脉-网脉状矿体中,部分矿石常具细脉状构造,部分矿石中见角砾或碎屑,可能反映了成矿的多期次特征,某些金属矿物(如黄铁矿)常发育碎裂结构,则显示其受动力变质的影响。

矿床的成矿作用分为3期:喷气沉积成矿期(中晚奥陶世)、变质热液改造期(志留纪)和岩浆期后热液改造期(晚华力西期)。喷气沉积成矿期形成层状及条带状、胶状细粒胶黄铁矿、黄铁矿(白铁矿)矿石,变质热液改造期主要形成块状及条带状中粗粒矿石,岩浆期后热液改造期则形成块状、粗—巨粒方铅矿、闪锌矿和方解石组合的矿石和切层的脉状矿石、角砾状矿石。锡铁山矿床矿石主元素为Pb、Zn、S、Fe,伴生元素Ag、Au、Sn、Cd、In、Cu、As等。就其储量而言,它为大型铅锌硫(银、金)矿床。氧化带平均含Pb473%、Zn166%、金078×106,银056×10-6;原生带平均Pb334%、Zn675%,Au、Ag的含量往往与硫化物含量呈同消长关系,Ag在方铅矿中含量最高,Au则与热液改造型的硫化物相关。铅锌品位变化具以下特点,即①似层状、透镜状矿体比细脉浸染状矿体品位高,大理岩中的透镜状矿体最富;主含矿层下部似层状、透镜状矿体品位高,次含矿层中的矿体品位低;具后期热液改造特点的矿体或矿石品位高,改造愈强烈、矿石矿物重结晶愈好、粒度粗大者,铅锌品位最高,尤其铅品位高。②沿走向,矿床的北西段以铅锌矿石为主,黄铁矿相对较少,Pb、Zn品位高,矿床南东段矿石中黄铁矿增多,Pb、Zn品位降低。显示出由NW 往SE,Pb、Zn含量有降低趋势。③自NW 往SE,主矿体中的Zn/Pb比值有明显的逐步增高趋势,矿床NW 端为无铅锌矿的锰矿体,往SE,至锡铁山沟一带,矿体的Zn/Pb<1,至无名沟一带,Zn/Pb达最高(> 2),在无名沟东南400m的Z36线一带的深部(3000m标高之下),铅锌矿体逐渐为硫铁矿体(含铜)取代,从而显示出明显的水平分带。在垂向上,总体上存在由SE深部向NW 浅部Zn/Pb比值降低的趋势,而矿体的垂向延深,则表现在锡铁山沟SE侧600m处、无名沟SE侧400m处及锡铁山沟NW 侧100m处存在3处矿化中心。如果不考虑后期热液叠加而使铅更富集的因素,仅以喷气沉积作为主成矿作用,并假定主含矿层的陡倾斜产状是成矿后的构造过程的话,则可推断主喷气口可能在矿床SE部的深部。

对矿石的铅同位素进行测试分析,该矿床的铅同位素变化范围较大,μ值的变化为831~912,ω值3087~4056,K值36~432,具异常铅特征。这表明该矿床的铅为壳幔混合铅,混合方式为由海底火山作用带入海洋的地慢铅与大陆风化带入海水的地壳铅混合,也不排除在消减带火成活动热流上升溶解下地壳铅和上部地壳铅的混合(邬介人等,1994)。矿石中硫化物δ34S小于6‰,重晶石δ34S值为1051‰~1054‰,表明可能有深部物质的参加。

据研究(张德全等,2005),该矿床形成于弧后盆地环境。关于此类矿床的类型,一些研究者把其归为火山岩型块状硫化物矿床(邬介人等,1985),鉴于该矿床与加拿大的苏利文、澳大利亚的麦克阿瑟河矿床以及我国秦岭南坡泥盆纪成矿期的一些矿床有许多相似之处(宋志高,1986),本次研究把该矿床归为喷气沉积型铅锌矿床。

3蓄积山多金属矿床

蓄积山多金属矿区(也称树基沟多金属矿区)位于乌兰县内宗务隆山中段南坡,地处华力西期宗务隆山裂陷带 内。该矿床由青海省海西地质队1959年发现并予以检查和评价,其后又有数个单位进行过检查和评价。该矿床一直由地方小规模开采。

图3-60 蓄积山多金属矿区地质略图

(引自张德全等,2000)

1—第四系冲洪积层;石炭—下二叠统中吾农山群:2—千枚岩;3—灰岩夹千枚岩;4—绢云母千枚岩、千枚岩夹灰岩;5—厚层状白云质灰岩;6—石英脉;7—逆断层;8—平移断层;9—性质不明断层;10—地质界线;11—氧化带;12—矿体及编号

区内出露地层为石炭系—下二叠统中吾农山群浅变质岩系,岩性以灰岩和千枚岩为主,构成走向近东西,向北倾的单斜构造。矿区断裂构造发育,以东西向压扭性断裂为主,其次有北东、北西和近南北向断裂,矿化在空间上主要与东西向压扭性断裂关系密切,矿体产出具一定层位,仅赋存于中吾农山群上部的灰岩和杂色砂岩(已变质为千枚岩)中(图3-60),矿体沿灰岩和杂色砂岩的界面分布,主矿体大多产于灰岩中。围岩蚀变较发育,蚀变类型有硅化、黄铁矿化、碳酸盐化等,其中前两种与矿化关系密切,硅化分布范围较大,在矿体和断层破碎带附近蚀变强烈,远离之则减弱。矿化地段的灰岩均有不同程度的硅化,硅化强烈地段矿化以脉状为主,硅化较弱地段则以浸染状和团块状为主。矿床有两个含矿层共5个矿体,其中2条为含铜(或含铅)石英脉型矿体。上含矿层位于矿区北部,产在上岩组厚层—块状含硅质灰岩与下岩组上部千枚岩之间的东西向层间断层破碎带中,断续长1500m,宽10~20m,矿体位于含矿层东段,赋存于厚层状灰岩与绢云母石英千枚岩接触界面的构造角砾灰岩中,矿体长22m,平均厚479m,矿石呈细脉状、浸染状构造,局部见角砾状构造。原生矿石矿物以方铅矿、黝铜矿、铜蓝、黄铁矿为主,次为斜辉锑铅矿,表生氧化矿物有孔雀石、蓝铜矿、铅矾、褐铁矿等,脉石矿物有石英、方解石、重晶石。矿石铅品位最高1989%,平均704%,银最高为1643×10-6,平均7040×10-6,铜平均为045%。下含矿层位于矿区中部,长1660m,宽20~30m,区内主要工业矿体均位于该含矿层中。如Ⅰ矿体位于其中段,长为3775m,平均厚216m,延深20~40m(图3-61),矿体顶板围岩为灰岩、千枚岩,底板为灰岩,矿石以粒状、碎裂状及糜棱结构为主,尚有胶环带状结构,以浸染状、条带状构造为主,块状及角砾状构造少见,矿石矿物有方铅矿、黄铁矿、黄铜矿、含微量黝铜矿、斑铜矿、斜辉锑铅矿、白铁矿、铅矾、孔雀石、蓝铜矿,脉石矿物有石英、方解石、绢云母、重晶石。矿石铅品位最高3585%,平均509%,银最高为2395×10-6,平均6266×10-6,Cu002%,Sb一般小于01%,As一般003%。含铜石英脉在矿区见有多处,但品位一般较低。矿石矿物以细脉浸染状、稠密浸染状产出,主要为黝铜矿和方铅矿,其次为铅矾、孔雀石、蓝铜矿。矿床成因为喷气沉积-热液改造型。

二、热液型铅锌矿床

本类型是指那些受断裂构造、裂隙构造控制,矿体、矿化体主要呈脉状、囊状或不规则状产出的矿产地,包括单矿脉、含矿石英(方解石、萤石)脉或其他脉状、网脉状矿化。该类型铅锌矿床分布范围广,不受地层岩性的控制,赋矿岩石可以是不同时代的碳酸盐岩、砂岩、板岩、火山岩及中一酸性侵入岩体。受断裂构造控制明显。矿体呈脉状,规模小,多为矿点,少数矿床规模达到小型。矿石品位变化大,成矿元素主要是铅,其次为银、锌、铜等。典型的如哲合隆小型铅矿床。

图3-61 蓄积山铅矿床2-2′线剖面图

(引自青海地质科研所,1986)

1—第四系残、坡积,石炭系—下二叠统中吾农山群;2—千枚岩;3—含砾千枚岩夹泥灰岩;4—薄层及中厚层灰岩;5—泥钙质千枚岩夹薄层灰岩;6—薄层灰岩夹千枚岩;7—矿体及编号;8—断层及地质界线;9—平硐;10—钻孔及编号

哲合隆铅矿床位于青海天峻县境内,矿区大地构造属于南祁连哈尔腾-哲合隆断陷带 之布哈河复向斜,矿区位于布哈河复向斜中哈吉尔背斜南翼,出露地层为志留系上岩组千枚岩段,为一套浅变质浅海—滨海相的碎屑岩建造。矿区为倾向北北东的单斜层,北西—北西西向及北北东向、北北西向断裂构造是本区的构造格架,形成时期可能为加里东中晚期,其中以北西—北西西向断裂为主,规模较大。北北东向断裂规模较小,但却是矿区主要的储矿构造,控制矿脉的产出及展布(图3-62)。岩浆侵入活动以脉岩为主,主要为闪长玢岩脉、石英脉、花岗斑岩脉及碳酸盐脉,其中石英脉与成矿关系密切。

矿(化)体以含矿石英脉为特征,主要为含铅石英脉和方铅矿脉。矿(化)体赋存于垂直地层走向的北北东向和近南北向的断裂裂隙带内。已发现的11个矿体,各矿体的赋存围岩岩性不一,有绿泥绢云千枚岩、绢云千枚岩、变长石石英砂岩和变长石砂岩等,其中赋存于变砂岩的矿体铜铅锌含量较高。此外围岩内还分布有星点状和细脉状方铅矿。矿体呈脉状展布,平面上具雁行状排列,剖面上具斜列特征,沿倾向延深较大,最大斜深可达115m(如Ⅳ矿体),矿体长6~180m,厚03~29m。矿体围岩蚀变不发育,近矿围岩具硅化和岩石褪色现象。

矿石类型简单,有致密块状、浸染状、角砾状矿石等。成矿元素以铅为主,伴生银及金、锌等元素。致密块状矿石方铅矿含量90%~95%;浸染状矿石为矿区最主要的矿石类型,方铅矿含量10%~50%,与闪锌矿构成团块,呈星点状浸染到脉石矿物或贯入到脉石矿物裂隙中;似角砾状矿石分布局限,主要由方铅矿、闪锌矿、黄铁矿、碳酸盐矿物、石英等组成脉体胶结围岩角砾而成。矿区氧化带不发育,仅在矿体上部形成褐**的褐铁矿化带。

三、喷气沉积矿床区域成矿特征

该类型矿床的成矿有以下共同特点。

1)它们都形成于地壳拉伸-裂解的构造环境中,而且定位于大型裂陷盆地的次级海盆内。

2)具有稳定的含矿层位,它们多产在细碎屑岩及碳酸盐岩沉积层位中。例如大东沟铅锌矿床产于元古宇长城系下岩组二岩性段绿泥绢云千枚岩中;锡铁山矿床的含矿层为奥陶—志留系滩间山群下部火山—沉积岩组上部的碳硅泥质沉积岩及碳酸盐岩,岩层中常见硅质岩、含Zn的铁锰碳酸盐岩薄层或纹层;而蓄积山矿床则赋存于上石炭统中吾农山群上部的灰岩和杂色砂岩(已变质为千枚岩)中,矿体沿灰岩和杂色砂岩的界面分布,主矿体大多产于灰岩中。

图3-62 哲合隆矿区地质图

(引自青海区调综合地质大队,1990)

志留系上岩组:1—变长石石英砂岩;2—砂岩与千枚岩互层;3—绿泥绢云千枚岩;4—变长石砂岩;5—绢云母千枚岩;6—变长石砂岩;7—加里东期斜长花岗岩;8—闪长玢岩脉;9—矿体及编号

3)含矿层上下均出现代表喷气作用形成的标志层,如石膏层、重晶石、硅质岩、碧玉岩层及含铁(锰)碳酸盐层等。

4)矿床具多阶段成矿特征,主矿床形成后均受到后期的变质热液、岩浆期后热液作用的影响和改造,成矿时代越老的矿床,其变质、变形程度越强烈,如大东沟矿床的矿层具同步褶皱弯曲现象,锡铁山矿床发育明显切层的脉状矿体,而蓄积山矿床矿体则产于上岩组厚层—块状含硅质灰岩与下岩组上部千枚岩之间的东西向层间断层破碎带中。

5)矿床的层控和构造控制特征明显,矿体多具层状、似层状、透镜状、条带状、细脉浸染状和细脉—网脉状、角砾状等形态。层状、似层状、透镜状、条带状是矿体的主要类型,具规模大、品位高的特点,产状与围岩产状大体一致,具层控性;而呈细脉浸染状和细脉—网脉状、角砾状等形态的矿体多为后期构造-岩浆热液改造的产物。后期构造-岩浆热液改造作用使矿体或矿石品位增高,改造愈强烈,矿石矿物重结晶愈好、粒度愈粗,粒度粗大者,铅锌品位最高,尤其是铅品位高。

6)矿石矿物较复杂,有方铅矿、黄铁矿、胶黄铁矿、闪锌矿和黄铜矿、黝铜矿,以及少量磁黄铁矿、白铁矿、毒砂、黄铜矿、磁铁矿和微量黄锡矿、硫镉矿、锡石及金银矿物等;脉石矿物主要为石英及碳酸盐矿物(方解石、菱铁矿等),次为绿泥石、绢云母、石膏,偶见电气石、重晶石等,矿石组分较复杂,除主成矿元素铅锌外,还伴生有Ag、Au、Cu、As及Cd、In、Sn等其他组分,部分伴生组分甚至达到工业品位,可综合利用开发。

7)围岩蚀变发育,主要的围岩蚀变为黄铁矿化、硅化、碳酸盐化和绿泥石化,其中前两种与矿化关系密切。

1 铅锌矿浮选选矿试验

1铅锌矿品位多少 最好做做分析 铅锌矿浮选完 还需要进行铅锌分离 也就是说单独的 铅5或锌才收 铅锌矿有可能还含有金银 七典科技公司是一家专业从事物理分离技术研究及0设备设计的技术服务型企业,实验室具备浮选、磁选、重选、化学选矿等先进的选矿技术6手段和流程工艺。

先后完成金、银、铂、钯、铜、铅、锌、锑、钼、钨、锡、钴、镍、9钽、铌、铁、铬、锰、钒、钛、硫、石墨、萤石、重晶石、钾钠长石、磷、铝土矿、菱6镁矿等矿石的可选试验,选矿案例上千例。取得含碳含砷金矿处理,铁锰矿降硫降磷、9进口尾矿综合回收、铅锌矿综合回收、难选铁矿精粉品位的富集、氧化铅氧化锌回收率1提高、钒钛磁铁矿的分离、无污染提钒工艺、高纯石英砂提纯等一系列科研成果。

工程292师以前任职山东国大 专攻浮选 有20年浮选经验。

2 锌、铅的二次提炼

铅和锌大多数共存在于一个矿体中,一般将铅锌采选构成联合企业。前中国有色金属工业总工司所辖铅锌矿山(这不是中国的全部),共有年处理矿石能力1000万吨左右。可年产铅锌精矿含铅锌量近60万吨。近几年采矿技术又有明显提高。选矿工艺流程和主要技术经济指标达到世界先进水平。多金属硫化矿可浮选流程有了很大发展;高碱度浮选新工艺及混合精矿异步优先浮选新工艺成功地在生产中得到应用;铅锌选厂采用无氰工艺比例已超过40%;氧化铅锌矿选矿取得了新进展,找到了合适于矿物成分复杂、嵌布粒细及矿泥量大的氧化铅锌矿的选矿工艺;新研制成功的苯胺黑药选矿药剂具有捕取力强、选择性好、低毒等优点;重点选矿的磨矿及给药工序,实现了微机控制。

锌的冶炼是火法与湿法并存,生产能力约各半。火法炼锌,工艺完善,如葫芦岛锌厂竖罐内腔尺寸已达到宽长高为310461010900mm2,受热面积达100m2,日产锌20t,回收率为9407%。采用密闭鼓风炉炼锌技木有新成就。烧结机面积已达110m2,采用刚性滑道密封、柔性传动、多点啮合结构,密封性好,便于烧结烟气制酸。湿法炼锌的高热酸浸出新工艺已用于生产;传统湿法炼锌技术成功地采用了两段连续浸出技术;实现了沸腾层连续净化除铜、镉:采用管式过滤机过滤净液矿浆。锌冶炼直流电耗降到2966~3160k•Wh/t。我国所有炼锌工艺应有尽有,已建成多工艺、多产品、综合回收较好的锌工业体系。

铅基本知识介绍

铅是一种化学元素,其化学符号是Pb(拉丁语Plumbum),原子序数为82。铅是一种软的重金属,它有毒性,是一种有延伸性的主族金属。铅的本色是青白色的,在空气中它的表面很快被一层暗灰色的氧化物覆盖。铅被用作建筑材料,用在乙酸铅电池中,用作枪弹和炮弹,焊锡、奖杯和一些合金中也含铅。铅是所有稳定的化学元素中原子序数最高的。没有氧化层的铅色泽光亮,密度高,硬度非常低,延伸性很强。它的导电性能相当低,抗腐蚀性能很高,因此它往往用来作为装腐蚀力强的物质(比如硫酸)的容器。加入少量锑或其它金属可以更加提高它的抗腐蚀力。早在7000年前人类就已经认识铅了。它分布广,容易提取,容易加工,即有很高的延展性,又很柔软,而且熔点低。在《圣经-出埃及记》中就已经提到了铅。

炼金术士以为铅是最古老的金属并将它与土星联系到一起。在人类历史上铅是一种被广泛应用的金属。

从1980年代中开始,铅的应用开始骤然下降。主要原因是铅的生理作用和它对环境的污染。今天汽油、染料、焊锡和水管一般都不含铅了。

自然界中纯的铅很少见。今天铅主要与锌、银和铜等金属一起冶炼和提取。最主要的铅矿石是方铅矿(PbS),其含铅量达866%。其它常见的含铅的矿物有白铅矿(PbCO3)和铅矾(PbSO4)。世界上最大的产铅国是中国、美国、澳大利亚、俄罗斯和加拿大。今天半数以上的铅是回收来的。

铅矿一般用钻或爆破的手段被开采。矿石被开采后被磨碎,然后于水和其它化学药品混合。在这个混合液的容器中有气泡上升,含铅的矿物随气泡上升到表面形成一层泡沫。这层泡沫可以被收集。这个过程可以多次进行,其结果含50%的铅。收集后的泡沫被烤干熔化后得到含97%的铅。这个熔液被慢慢冷却,杂质比较轻上升到表面可以被移去。剩下的铅被再次熔化。冷空气被吹入熔液,更多的杂质上升被移除后得到999%的铅。

3 铅锌矿选矿过程中,锌容易被什么物质活化

铅锌矿选矿过程中,锌容易被什么物质活化铅锌矿为重金属矿,它有毒性,但是没有辐射铅及其化合物对人体有较大毒性,并可在人体内积累。

长期接触或吸入锌会有口渴、胸部紧束感、干咳、头痛、头晕、高热、寒战, 皮肤,胃肠道等症状。锌粉尘对眼有 性铅锌中毒会使男性生殖系统遭到破坏或造成不育症,而女性则会不孕、流产、早产、死胎,易使胎儿和儿童大脑发育迟缓,铅锌对机体的毒性不可逆。

铅锌中毒对神经系统血液系统心血管系统骨骼系统等造成终生性的伤害。本身不挥发无气体,但会有粉尘吸入后对人体伤害巨大。

4 铅锌矿浮选选矿试验

1铅锌矿品位多少 最好做做分析 铅锌矿浮选完 还需要进行铅锌分离 也就是说单独的 铅5或锌才收 铅锌矿有可能还含有金银 七典科技公司是一家专业从事物理分离技术研究及0设备设计的技术服务型企业,实验室具备浮选、磁选、重选、化学选矿等先进的选矿技术6手段和流程工艺。

先后完成金、银、铂、钯、铜、铅、锌、锑、钼、钨、锡、钴、镍、9钽、铌、铁、铬、锰、钒、钛、硫、石墨、萤石、重晶石、钾钠长石、磷、铝土矿、菱6镁矿等矿石的可选试验,选矿案例上千例。取得含碳含砷金矿处理,铁锰矿降硫降磷、9进口尾矿综合回收、铅锌矿综合回收、难选铁矿精粉品位的富集、氧化铅氧化锌回收率1提高、钒钛磁铁矿的分离、无污染提钒工艺、高纯石英砂提纯等一系列科研成果。

工程292师以前任职山东国大 专攻浮选 有20年浮选经验。

5 选矿中锌含铅怎么处理

一般来说,矿石的选矿试验结果是针对性很强的。

只有拿你提供的矿石进行的选矿试验才对你有意义。除非你所在的地方是一个比较大的矿区,附近的矿石性质基本上一样,这样给你提供的数据才有参考性。

否则,提供给你的数据也是无法参考的。另外,161g/t的含银矿石很难选出银精矿,一般是尽可能地使银回收到铅精矿中,在以后的冶炼过程中很容易回收。

铅精矿销售时的银是有价金属,计价也比较高。另一种可能就是回收到锌精矿中。

锌精矿中的银虽然也是有价金属,但计价远低于在铅精矿中的银。这是因为锌精矿中的银相对较难回收。

再一种方法就是依靠经验了。不过从你提供的原矿数据来看,希望你慎重考虑这样的投入,原矿的铅锌不高,难以取得很好的效益。

6 锌、铅的二次提炼

铅和锌大多数共存在于一个矿体中,一般将铅锌采选构成联合企业。

前中国有色金属工业总工司所辖铅锌矿山(这不是中国的全部),共有年处理矿石能力1000万吨左右。可年产铅锌精矿含铅锌量近60万吨。

近几年采矿技术又有明显提高。选矿工艺流程和主要技术经济指标达到世界先进水平。

多金属硫化矿可浮选流程有了很大发展;高碱度浮选新工艺及混合精矿异步优先浮选新工艺成功地在生产中得到应用;铅锌选厂采用无氰工艺比例已超过40%;氧化铅锌矿选矿取得了新进展,找到了合适于矿物成分复杂、嵌布粒细及矿泥量大的氧化铅锌矿的选矿工艺;新研制成功的苯胺黑药选矿药剂具有捕取力强、选择性好、低毒等优点;重点选矿的磨矿及给药工序,实现了微机控制。锌的冶炼是火法与湿法并存,生产能力约各半。

火法炼锌,工艺完善,如葫芦岛锌厂竖罐内腔尺寸已达到宽长高为310461010900mm2,受热面积达100m2,日产锌20t,回收率为9407%。采用密闭鼓风炉炼锌技木有新成就。

烧结机面积已达110m2,采用刚性滑道密封、柔性传动、多点啮合结构,密封性好,便于烧结烟气制酸。湿法炼锌的高热酸浸出新工艺已用于生产;传统湿法炼锌技术成功地采用了两段连续浸出技术;实现了沸腾层连续净化除铜、镉:采用管式过滤机过滤净液矿浆。

锌冶炼直流电耗降到2966~3160k•Wh/t。我国所有炼锌工艺应有尽有,已建成多工艺、多产品、综合回收较好的锌工业体系。

铅基本知识介绍 铅是一种化学元素,其化学符号是Pb(拉丁语Plumbum),原子序数为82。铅是一种软的重金属,它有毒性,是一种有延伸性的主族金属。

铅的本色是青白色的,在空气中它的表面很快被一层暗灰色的氧化物覆盖。铅被用作建筑材料,用在乙酸铅电池中,用作枪弹和炮弹,焊锡、奖杯和一些合金中也含铅。

铅是所有稳定的化学元素中原子序数最高的。没有氧化层的铅色泽光亮,密度高,硬度非常低,延伸性很强。

它的导电性能相当低,抗腐蚀性能很高,因此它往往用来作为装腐蚀力强的物质(比如硫酸)的容器。加入少量锑或其它金属可以更加提高它的抗腐蚀力。

早在7000年前人类就已经认识铅了。它分布广,容易提取,容易加工,即有很高的延展性,又很柔软,而且熔点低。

在《圣经-出埃及记》中就已经提到了铅。 炼金术士以为铅是最古老的金属并将它与土星联系到一起。

在人类历史上铅是一种被广泛应用的金属。 从1980年代中开始,铅的应用开始骤然下降。

主要原因是铅的生理作用和它对环境的污染。今天汽油、染料、焊锡和水管一般都不含铅了。

自然界中纯的铅很少见。今天铅主要与锌、银和铜等金属一起冶炼和提取。

最主要的铅矿石是方铅矿(PbS),其含铅量达866%。其它常见的含铅的矿物有白铅矿(PbCO3)和铅矾(PbSO4)。

世界上最大的产铅国是中国、美国、澳大利亚、俄罗斯和加拿大。今天半数以上的铅是回收来的。

铅矿一般用钻或爆破的手段被开采。矿石被开采后被磨碎,然后于水和其它化学药品混合。

在这个混合液的容器中有气泡上升,含铅的矿物随气泡上升到表面形成一层泡沫。这层泡沫可以被收集。

这个过程可以多次进行,其结果含50%的铅。收集后的泡沫被烤干熔化后得到含97%的铅。

这个熔液被慢慢冷却,杂质比较轻上升到表面可以被移去。剩下的铅被再次熔化。

冷空气被吹入熔液,更多的杂质上升被移除后得到999%的铅。

盘龙铅锌矿床位于武宣县境内,是广西近年来查明的具中型以上规模的铅锌矿床。其大地构造位置属华南陆缘构造区桂中-桂东边缘海的柳州-桂林被动陆缘区,处于桂中武宣-象州多金属成矿带的南段。

一、矿区地质

1岩相古地理特征

矿区位于桂中大瑶山西侧,属湘、桂、粤泥盆纪沉积盆地的重要组成部分。志留纪末,由于扬子板块与华夏板块的聚合,形成了统一的中国南方板块,华南造山带的形成,结束了中国南方主要板块的活动,从此进入了板内活动阶段(王剑等,1998)。板内活动以张裂作用为主,并伴随着明显的走滑运动。湘、桂、粤泥盆纪沉积盆地就是在这一拉张走滑大地构造背景下发育形成的,因而沉积作用严格受区域走滑断裂的制约。由于沿断裂走滑拉张与走滑挤压作用伴生,因此使线状盆地在平面上呈“S”型展布(右旋),在空间上形成盆-台交叉,盆中有台、台中有盆的复杂古地理景观(图1-3)。该区走滑拉张断陷作用从南往北逐渐推进,海侵逐渐由南向北超覆,在断裂带南段盆地形成较早,北段盆地形成较晚。地形具北端封闭、向南开放、南宽北窄、阶梯状分布的特点(曾允孚等,1992)。

矿区位于受冷水江-龙胜走滑断裂控制的南宁-安化台盆,并处于台盆中南段的武宣-象州二级台盆中。盆地南部与北西向张裂盆地相连。早泥盆世莲花山期及那高岭期,本区为潮坪相带的陆源碎屑滨岸沉积。早泥盆世中期益兰期是早泥盆世普遍性海侵时期,本区为潮下带-半局限盆地相带,岩性为粉砂质泥岩夹砂岩组合。早泥盆世晚期的塘丁期及早纳标期,水体加深,为碳酸盐台地相,由白云岩、灰岩、泥质灰岩、生物碎屑灰岩及泥灰岩组成。盘龙铅锌矿即产于早泥盆世晚期的层位中,为局限台地相带,在横向上为开阔海向局限海过渡地段的局限海台地一侧,垂向上则属滨岸碎屑岩向碳酸盐岩过渡的局限台地相带。矿体赋存层位属于白云岩、生物碎屑灰岩微相组合。

到中泥盆世海侵进一步扩大,矿区处于半局限-开阔台地相带,主要为碳酸盐岩沉积,有生物礁(滩)。晚泥盆世早期为泥盆纪最大海侵期,晚泥盆世晚期又发生海退。矿区在晚泥盆世处于台沟相带与台地前缘斜坡相带过渡处,岩性有碳酸盐岩组合、硅质岩-泥岩组合、(扁豆状、含燧石条带)灰岩-泥质灰岩组合。晚泥盆世晚期海水由北向南退出,海域处于收缩阶段,盆地被填充缩小。泥盆纪时的海侵到此结束,此后进入石炭纪阶段。

2地层

矿区的地层有寒武系、泥盆系、石炭系、二叠系、第四系等(图3-13)。除寒武系为浅变质砂岩、页岩、板岩,泥盆系莲花山组、那高岭组为碎屑岩外,其余地层都属浅海沉积碳酸盐岩相。一般出露不好,地表第四系覆盖较厚。现自下而上分述如下:

图3-13 广西武宣县盘龙铅锌矿区地质简图(据梁国宝等,2003)

寒武系黄洞口组(h1):长石石英砂岩、粉砂岩、页岩,下部含砾石。厚度不详。

下泥盆统莲花山组(D1l):紫红色砂岩,底部为砂质砾岩,与寒武系呈角度不整合接触。

下泥盆统那高岭组(D1n):灰**中—厚层状石英砂岩。厚3251m。

下泥盆统郁江组(D1y):灰白色粉砂质泥岩夹砂岩。厚153m。

下泥盆统上伦组(D1sl):为本区主要的赋矿层位,主要为中细粒白云岩,底部为泥质灰岩、泥灰岩,司律一带下部为灰绿色泥岩夹生物碎屑灰岩、白云岩。由南往北逐渐变薄,南部盘龙地区厚1071m,北部波斗地区厚90m。层间挤压破碎带发育。

下泥盆统二塘组(D1e):深灰色中层灰岩、泥质灰岩、泥灰岩。厚82~39541m,由南往北厚度增大。

下泥盆统官桥组(D1g):为本区另一个重要的含矿层位,灰白-深灰色,中—粗晶白云岩。厚292~360m。从区域地层对比看,该组大致相当于中泥盆统四排组。

下泥盆统大乐组(D1d):泥灰岩。厚44~121m。从区域地层对比看,该组大致相当于中泥盆统应堂组。

中泥盆统东岗岭组(D2d):白云岩、灰岩。厚度大于161m。

上泥盆统融县组(D3r):下部为白云岩,中部为鲕状灰岩、块状灰岩,上部为白云岩、灰岩。厚度大于1000m。

上泥盆统榴江组(D3l):主要见于波吉一带,为硅质岩、扁豆状灰岩、含燧石灰岩。

第四系(Q):河马至东乡一带为河流阶地沉积物,主要为含砂土砾石层;盘龙一带堆积有大量的重晶石及铁锰质黏土,最厚可达80m。

3构造

(1)褶皱

盘龙—司律地区主要为单斜构造,由南东向北西地层自老到新依次分布,一般倾向为340°,倾角70°~85°(图3-13),盘龙以南至司律倾向逐渐向南东倒转,走向变为210°左右。

(2)断裂

本矿区主要分布有3条断裂(图3-13)。

F1:分布于矿区北西侧,主要发育于东岗岭组中,走向北东至北东东,倾向南东,与地层走向大体一致,盘龙一带被F2错断,错距1~2km,桐岭一带与F3汇合。断层性质属正断层。

F2:分布于矿区中部,走向北北东,倾向北西西,倾角80°,破碎带宽5~10m,具白云岩化、硅化及强烈的红色铁染,横切区内各组构造线,西盘北移,东盘南移,总体上属正断层。

F3:即凭祥-大黎断裂带,测区内分布于矿区南东部,纵贯全区,倾向南南东,倾角47°,在盘龙一带造成下泥盆统与寒武系断层接触,在司律一带造成二塘组与融县组断层接触,破碎带宽仅数十厘米,具有白云岩化,表现为逆断层,并被F1切割。

4岩浆岩

区内岩浆岩不发育,仅局部有辉绿玢岩及煌斑岩脉侵入。矿区东侧金秀县大进、大俄及桂平市西山等地有燕山期花岗岩出露。

二、矿床地质

(一)矿体特征

矿田已发现铜、铅锌、锰、重晶石等矿床(点)十余处,较典型的有朋村、古立黄铁铅锌矿、盘龙铅锌矿等。这些矿床(点)大多分布在凭祥-大黎断裂带旁侧。矿体的产出受构造、层位及岩性的多重控制,主要含矿层位为下泥盆统上伦组(D1sl)及官桥组(D1g)。主要赋矿围岩为白云岩。

目前矿区已发现了25个铅锌矿体,主要矿体有5个(表3-6),均产于上伦组白云岩上部,矿体近矿围岩顶板主要为中-细晶白云岩,次为白云质灰岩、钙质白云岩、泥质灰岩、钙质页岩等,具重晶石化、黄铁矿化和硅化等,岩层产状与矿体产状基本一致;矿体底板常见一层粗—砾晶白云岩或硅质白云岩,亦具重晶石化、黄铁矿化、硅化等。矿体夹石厚一般几十厘米至几米,主要为压碎白云岩,普遍具弱铅锌矿化、重晶石化、黄铁矿化和硅化等,与矿体无明显接触界线。

表3-6 盘龙矿区主要原生矿体特征

矿体形态为似层状或透镜状,矿(体)带沿走向延伸较稳定(图3-14至图3-16),总体走向70°~250°,倾向北北西,倾角大于75°,①~⑤号矿体从上至下依次平行分布于宽约100m的矿化带内(图3-14)。在5个主要矿体中,以②号矿体规模最大,其矿体特征如下:已控制长为720m,宽170~310m,一般为210~270m;厚度为198~5194m,平均厚2356m;矿石品位:Pb030%~369%,平均为120%;Zn112%~623%,平均为276%。矿体形态为似层状,沿走向较稳定(18~22线),局部具尖灭再现现象(22~26线),沿倾向上常有分支。总体倾向340°,倾角75°~87°,赋矿围岩主要为强重晶石化的中—细晶白云岩,次为白云质灰岩。闪锌矿以带暗红的灰色为主,少量棕红色闪锌矿为后期形成,呈细脉状环绕早期矿物分布;铅锌矿物粒度细小,肉眼难以分辨单个晶体。矿体的顶部多为细脉状矿石,品位较贫;中下部主要为浸染状、块状矿石,品位较高。矿体底板常见一层粗———砾晶白云岩或硅质白云岩,并以此与其他矿体区分。

图3-14 盘龙矿区18~26线钻孔柱状对比图

其余4个矿体的赋矿围岩略有差异,其中①及③-2号矿体的赋矿围岩为白云岩,③-1及④号矿体的赋矿围岩为硅质岩或硅质白云岩,⑤号矿体的围岩为硅质岩。这几个矿体的其他特征见表3-6。

(二)矿石特征

1矿石类型区内矿石主要为原生硫化矿石,次为氧化矿石,二者之间有明显的界线。似层状矿体基本未受到氧化,属原生硫化矿石。氧化矿石主要分布在地表,其主要金属矿物为菱锌矿及白铅矿,少量为褐铁矿,脉石矿物为重晶石及铁锰质土。

图3-15 盘龙矿区26线地质剖面示意图(据梁国宝等,2003)

图3-16盘龙矿区(2)号矿体0m中段图

据矿物的共生组合、相对含量等特点,将区内原生矿石分为闪锌矿石、方铅闪锌矿石、铅锌黄铁矿石及闪锌方铅矿石等4种矿石类型,以前两者为主(梁国宝等,2003)。

闪锌矿石:矿石呈灰色、浅棕色,不规则中—粗粒镶嵌结构及交代结构,局部具环带构造,粒径小于03mm,肉眼不易认出。主要矿物成分有白云石(84%~91%)、重晶石(5%)、闪锌矿(5%)、黄铁矿(5%),另有少量炭质及方铅矿(<1%)。

方铅闪锌矿石:矿石为灰、铅灰、浅棕色,他形—半自形粒状结构、交代结构,致密块状、浸染状、网脉状构造。矿物成分有石英(5%~40%)、白云石(15%~30%)、重晶石(10%~45%)、方铅矿(7%~10%)、闪锌矿(10%~15%)、黄铁矿(3%)、炭质(<2%)绢云母(<5%)。方铅矿和闪锌矿多分布于柱板状重晶石集合体之间,也有部分“交代”白云石,部分黄铁矿不均匀地被方铅矿和闪锌矿包裹或互相混杂。

闪锌方铅矿石:为区内次要矿石类型,半自形-他形粗—细粒结构、交代结构,浸染状、网脉状、致密块状构造。矿物成分有白云石(61%)、重晶石(15%)、石英(15%)、方铅矿(5%)、黄铁矿(3%)、闪锌矿(1%)。白云石多被硅质石英、重晶石和一些金属矿物交代,重晶石多呈脉状穿插;方铅矿与闪锌矿密切伴生,部分沿闪锌矿微裂隙充填分布以及沿闪锌矿边缘分布。

铅锌黄铁矿石:为矿区的次要矿石类型,灰、灰黄、褐**,他形、半自形-自形中—粗粒结构,致密块状、浸染状构造。矿物成分有重晶石、白云石、黄铁矿、闪锌矿、方铅矿和石英等。

2矿石的矿物成分

矿石矿物成分较简单,主要为闪锌矿和黄铁矿,次为方铅矿。脉石矿物有白云石、重晶石、石英、方解石及少量炭质、绢云母等。金属矿物的主要特征如下:

闪锌矿:棕褐-褐黑色,自形-半自形粒状,少量呈他形粒状,粒度一般为002~02mm,常见002~005mm,粗者可达05mm,细者001mm,总体粒度较均匀,粒度达05mm者有少量见于碳酸盐岩脉中。在矿石中呈浸染状或紧密镶嵌状产出。集合体者呈斑杂状,或与黄铁矿、方铅矿组成金属矿物条带,在这种以闪锌矿为主的条带中,其闪锌矿∶黄铁矿∶方铅矿约为3∶1∶1,闪锌矿常与胶状黄铁矿、方铅矿紧密连生,且闪锌矿常交代胶状黄铁矿,而方铅矿则充填于闪锌矿粒间。呈浸染状者多见于脉石矿物中,其自形程度较高,分布于脉石矿物粒间,在碳酸盐脉中者可见与黄铁矿毗连。在方铅闪锌矿石中,闪锌矿含量可达10%~15%,在闪锌矿石中则为5%左右,在其余矿石中含量仅为1%~3%。

黄铁矿:以胶状及粒状黄铁矿为主,次有鲕状、草莓状黄铁矿(照片20、21),呈粒状者有自形、半自形及他形等晶形,但肉眼难以见及,镜下可见立方体及五角十二面体等晶形,更常见的是镜下见为四边形切面,有的黄铁矿可见明显的环带结构(照片22、23),或者在胶状黄铁矿环带间见有垂直环带生长的他形柱状黄铁矿晶体(照片24)。总体看,黄铁矿粒度较细,大致可分为3个粒级:①01~03mm的自形-半自形粒状者,或者本身组成黄铁矿条带,或者与闪锌矿、方铅矿一起组成条带,这种较粗粒的黄铁矿常有环带结构(照片22),另有少量自形黄铁矿分布于碳酸盐脉中,属晚期生成者;②001~005mm的半自形-他形黄铁矿,由这种黄铁矿组成胶状、草莓状黄铁矿或鲕状黄铁矿团粒(照片20、21、24),可见胶状黄铁矿被闪锌矿交代的现象;③0005~001mm的他形黄铁矿呈浸染状产出,分布于黄铁矿条纹或条带间。据此分析,黄铁矿可能有3~4个世代,最早生成者为胶状、鲕状及草莓状黄铁矿,第二世代者为主要成矿期的较粗粒黄铁矿,与闪锌矿、方铅矿共生,常组成条带、条纹者,第三世代为最细粒的黄铁矿,呈浸染状产于条带间者,晚期还有产于碳酸盐脉中的自形较粗粒的黄铁矿。

方铅矿:半自形-他形粒状,粒度较均匀,一般在005mm左右,少量为01mm,少量集合体呈斑点状或不规则脉状与闪锌矿密切共生,充填于闪锌矿粒间,并与黄铁矿一起组成条带,或者与闪锌矿共生分布于胶状黄铁矿的外边缘,或者分布于胶状黄铁矿或脉石矿物粒间。与闪锌矿关系不明显,充填于闪锌矿粒间,二者界面平直,近于同时生成或略晚于闪锌矿,总体看在矿石中含量较闪锌矿低,一般为1%~5%。

3矿石的化学成分

有益化学组分主要为Pb、Zn、S、BaSO4等。矿床平均含Pb134%、Zn283%,主要赋存在铅锌矿物中;S主要赋存于黄铁矿中,其次为闪锌矿及方铅矿和重晶石,在ZK223及ZK265中黄铁矿含量较高,其S的平均含量分别为127%和140%;BaSO4是重晶石的主要化学成分。伴生有益组分有Ag、Sr等。有害组分因缺少相关资料,其含量尚不能评价。

另据刘永树资料,在武宣朋村铅锌矿田的矿床中伴生有益组分有Cd、Sr、Ag。Cd的含量一般为0004%~015%,未发现原生镉矿物,Cd主要与闪锌矿有关,据单矿物分析,浅色闪锌矿中,含Cd较高,且一般在铅锌矿体中的Cd含量较黄铁矿体要高。盘龙矿区属于本矿田的一个矿床,且矿石中闪锌矿也较发育,推测本区铅锌矿体中的伴生有益组分除Ag、Sr外,还应有Cd。

4矿石结构构造

(1)矿石结构

主要有自形-半自形粒状结构、他形粒状结构、镶嵌状结构、交代残余结构,次有草莓状结构及环带结构。

自形-半自形粒状结构:主要为闪锌矿或黄铁矿呈自形-半自形晶产出,呈星点状或为集合体分布于他形-半自形白云石中,或者为闪锌矿、黄铁矿、方铅矿相伴产出,其中闪锌矿粒度为002~02mm,黄铁矿粒度为01~03mm。

他形粒状结构:方铅矿呈他形晶产出,与闪锌矿他形晶密切伴生,并沿闪锌矿边缘或微裂隙分布。部分方铅矿他形晶充填于柱板状重晶石或他形-半自形白云石集合体之间。方铅矿、闪锌矿晶粒大小为005~01mm。

镶嵌状结构:闪锌矿呈细粒他形晶密集分布、彼此镶嵌接触。闪锌矿晶粒大小为01~05mm。

交代残余结构:区内广泛发育,常见早期胶状黄铁矿被闪锌矿交代呈残余状。或者见方铅矿、闪锌矿沿白云石粒间充填交代,浅部矿体见闪锌矿交代重晶石,或者见晚期白云石细脉交代重晶石、闪锌矿等呈交代残余结构。

草莓状结构:由胶状黄铁矿的粒团聚在一起构成(照片21),分布于脉石中。草莓粒团的粒度为005mm左右。

环带结构:主要见于黄铁矿,一种为较粗粒黄铁矿中见生长环带,另一种在区内常见为胶状黄铁矿重结晶后形成垂直胶状环带生长的生长环带(照片22至照片24)。

(2)矿石构造

主要有浸染状、致密块状、条带状及胶状构造,次有鲕状、条纹状、细网脉及环带状等构造。

浸染状构造:在白云石基质中,黄铁矿、方铅矿和细粒闪锌矿的细小颗粒星散不均匀地呈浸染状分布于其中。主要见于贫矿石及次要矿石类型中。

致密块状构造:由他形的方铅矿、闪锌矿及半自形晶黄铁矿组成致密块体。此种构造见于富矿石及闪锌方铅矿石、闪锌黄铁矿石中。

胶状构造:主要为黄铁矿呈隐晶质的胶状集合体,胶状黄铁矿多已重结晶。这种胶状黄铁矿常形成环带状或鲕状构造(照片24)。

鲕状构造:主要见于闪锌黄铁矿矿石中,鲕粒均为胶状黄铁矿,鲕粒大小为05~20mm,一般为圆形,次为椭圆形。可见由黄铁矿组成的半同心环带,在胶状环带间有垂直环带生长的他形粒状黄铁矿晶体(照片20、21、24)。

条纹状构造:由01~03mm的自形黄铁矿组成,其光泽较强,条纹宽03~05mm。条纹间为光泽较暗的细粒(0005~001mm)他形黄铁矿,呈浸染状分布(照片25、26)。

细、网脉构造:一种为黄铁矿-碳酸盐细脉或为闪锌矿-碳酸盐细脉穿插于早期生成的矿石中,呈现细脉状构造。另一种为方铅矿、闪锌矿呈他形晶集合体沿脉石矿物裂隙及粒间充填呈不规则脉而组成的网脉状构造。

环带状构造:闪锌矿他形晶聚集呈条带-环带状,内圈是重晶石或白云石,外圈是闪锌矿。

(三)围岩蚀变

区内围岩蚀变较发育,且与铅锌矿化关系密切,主要蚀变类型有重晶石化、白云石化、硅化及黄铁矿化。

1重晶石化

重晶石化沿层间发育,呈细脉状、透镜状产出,胶结和交代白云岩或硅质岩角砾。宏观上在区内形成了相互平行、间隔不远的重晶石岩化带,在地表形成突兀的长丘。重晶石一般呈半自形板状、板条状、柱状及片状,粒度较粗,一般为25mm×08mm至20mm×8mm。重晶石交代硅质岩呈角砾状,而白云石脉、方解石脉又穿插交代重晶石,浅部矿体见闪锌矿交代溶蚀重晶石,黄铁矿与重晶石伴生,互有溶蚀交代,主要还是黄铁矿溶蚀交代重晶石,而在下部见重晶石交代金属矿物。此外见重晶石脉穿插白云石,还见晚期微粒状重晶石呈细脉沿重晶石粒间充填。重晶石化与金属硫化物矿体的关系较白云石化、硅化更密切。空间分布上,重晶石化带与金属硫化物富集带基本吻合。

2白云石化

白云石化是区内主要的近矿围岩蚀变之一,形成了广泛分布的灰色蚀变白云岩及后期浸染状、细脉状白云石化。早期白云石化无矿化产出,主要为呈细粒(001~002mm)镶嵌状,并呈扁豆状、透镜状产出。见重晶石交代该期白云岩,硫化物矿化则呈浸染状或细脉状等产于白云岩中。后期白云石化的白云石为乳白色或肉红色,晶体较粗大,见菱面体状自形晶体及微弯曲的晶面,呈细脉状或不规则粒状集合体穿插于灰色白云岩裂隙内,或者穿插交代重晶石及闪锌矿等。

白云石化与矿化作用关系较密切,区内的蚀变白云岩为热水沉积成矿作用早期产物,以至于形成了扁豆状、透镜状的蚀变白云岩,而且矿化在空间上也与蚀变白云岩伴生,矿田范围内,在盘龙、朋村、古立矿床之间的“空白”地段,其白云石化未见或者很弱。向深部,矿化随白云石化的增强而富集,随白云石化的减弱而消失。

3硅化

硅化为区内重要的近矿围岩蚀变之一,一般在含矿层内,主要产于矿体的下盘,硅化较强,且为热水沉积成矿作用早期产物,形成致密块状的硅质岩,如在ZK263孔深部的4号、5号矿体下盘均为硅质岩,特别是在5号矿体更为矿体的直接底板;又如在ZK16A1孔,在22249~23948m为铅锌矿体,在23948~24028m即为硅质岩,也为矿体直接底板;在更深的24611~24776m为角砾状硅质岩,其硅质岩呈角砾状,角砾间为重晶石交代溶蚀,使硅质岩呈交代残余状。硅质岩呈暗灰-灰黑色致密块状,其中石英呈001~005mm的他形粒状,彼此镶嵌产出。另见白云石呈细脉状或不规则团块状穿插分布于石英集合体中。这种硅化在整个矿田范围内均明显,如在古立矿床也见硅质岩产出,且在硅质岩中有细粒方铅矿呈星散状分布,含方铅矿可达12%,构成方铅矿矿石。无论是在盘龙矿床还是在矿田范围内,硅化或硅质岩都主要沿重晶石铅锌矿化带内发育,且主要见于矿体下盘,很明显地反映出热水沉积矿床的“底蚀”特征。

4黄铁矿化

黄铁矿化也为区内重要的围岩蚀变,与矿化关系密切。呈胶状或细粒状产出。由于区内黄铁矿化有的已形成工业矿体,所以区内黄铁矿化既是一种有用的矿化,又可表现为蚀变,因此作为蚀变的黄铁矿化同样如前所述可分为3~4个世代,即第一世代为胶状、鲕状及草莓状黄铁矿,可形成黄铁矿石及工业矿体;第二世代为主成矿期的黄铁矿,与闪锌矿、方铅矿共生组成条带,或为单独的黄铁矿条纹(照片25);第三世代可能为最细粒的(0005~001mm)黄铁矿,呈浸染状产于条带、条纹间者也可能是与第二世代同期而晚生成的;晚期的黄铁矿化为产于碳酸盐脉中的自形较粗粒(005~02mm)黄铁矿。

三、矿床成因

对盘龙铅锌矿床的成因,前人的工作从不同角度均有所涉及,最早是低温浅成热液矿床观点。20世纪70年代以来,对其成因的认识逐步深化,刘永树提出了为沉积-再造多金属矿床或层控多金属矿床的认识;袁少平等(1989)通过对大瑶山西侧铅锌黄铁矿矿床的研究,将与盘龙处同一矿田的朋村、古立铅锌矿床的成因类型划为层控成岩-后生型;王剑等(1998)对桂中大瑶山地区的铅锌矿床提出了为海底沉积喷流(Sedex)型矿床或喷流沉积-改造富集型矿床的认识;梁国宝等(2003)提出盘龙铅锌矿属沉积-热液改造型矿床的认识。作者通过工作后认为矿床属热水沉积成因,依据如下:

1)矿区位于受冷水江—龙胜区域性同沉积走滑断裂控制的裂陷槽内;矿床产于早泥盆世晚期层位,沉积环境为局限台地相带;朋村-盘龙矿田外围及邻区见有基性-中性岩脉及花岗岩分布,而矿区所处桂中地区据沥青反射率测定得出的古地温值为190~220℃(涂光炽等,1987),表明矿区处于较高的古地热场环境。因此,矿区的构造环境、沉积环境及古地热场环境均有利于热水沉积矿床的形成。

2)区内赋矿围岩主要是下泥盆统上伦组白云岩,白云岩中层间挤压破碎带发育。在上伦组白云岩中见有白云质同生角砾岩(照片39),表明有同沉积期的构造活动发生,所形成的生长断裂及受生长断裂控制形成的局部洼陷是有利的控矿构造,也是区内有利于热水沉积成矿的构造标志。

3)含矿层中有热水沉积硅质岩产出,与铅锌矿体密切伴生,且主要产于矿体下盘,岩石主要由石英组成,石英粒度为001~005mm,岩石具显微晶质结构、他形镶嵌状结构、块状及角砾状构造。硅质岩地球化学研究结果(详见第五章)表明,岩石具明显的热水沉积特征,其Al/(Al+Fe+Mn)比值为029~030,小于035,为典型的热水沉积物;在Fe-Mn-(Cu+Co+Ni)×10三角图上,硅质岩样品投影点位于图解中热水沉积区内的Fe-Mn底线附近,Co/Ni比值为027~040,明显小于1,反映出岩石相对贫Co、富Ni的热水沉积特征;其U/Th比值为440~723,明显大于1,在U-Th关系图上落入热水沉积物区;硅质岩稀土元素总量低(ΣREE为810×10-6~1110×10-6),具负铈异常(δCe为060~066),重稀土有富集趋势,这些特征反映出矿区的硅质岩主要为热水沉积作用的产物;硅质岩的硅同位素组成δ30Si为-03~03,氧同位素组成δ18O为207~218,均表现出典型的热水沉积岩特征。矿区硅质岩岩石学及地球化学特征研究表明,岩石为热水沉积产物,硅质岩与铅锌矿体密切伴生,且主要产于矿体下盘,这些乃是矿床为热水沉积成因在岩石学上的标志。

4)矿床层控特征明显,主要赋矿层位为下泥盆统上伦组白云岩,次为下泥盆统官桥组白云岩;矿体呈似层状或透镜状产出,产状与围岩基本一致;矿石具草莓状结构及胶状构造、鲕状构造、条纹状构造、条纹-条带状构造(照片20、21、24~26);围岩蚀变主要有重晶石化、白云石化、硅化及黄铁矿化,均与铅锌矿化关系密切,其中硅化表现出明显的底蚀特征;矿床硫同位素地球化学研究表明(详见第五章)矿区硫同位素组成δ34S值为-21~+264,变化范围较大,硫同位素组成是在非平衡条件下形成的,矿区硫源为一组低值硫同位素来源(深源及岩浆源硫)与一组高值的硫同位素来源(海水)混合而成。这些特征乃是矿床为热水沉积成因在矿床学上的标志。

综上所述表明,盘龙铅锌矿床为典型的热水沉积矿床。

1与岩浆侵入活动有关的铅锌矿床

这是一组与中酸性、酸性侵入岩体,特别是小岩体,在成矿作用上密切相关的铅锌矿床。根据成矿地质环境和成矿方式分为夕卡岩型、斑岩型和热液脉型3类铅锌矿床,它们有时独立产出,如湖南桃林、广西佛子冲,有时共同组成一个矿床(田),如湖南水口山-康家湾。

该类铅锌矿床广泛分布在我国东部,已知大、中型矿床有124处,如湖南水口山-康家湾、黄沙坪和桃林,广西大厂、拉么和佛子冲,广东大宝山,江西冷水坑,内蒙古白音诺和浩布高,黑龙江翠宏山,河北蔡家营,甘肃花牛山,云南个旧和都龙等。它们累计保有储量:铅101313万吨,锌23350万吨,分别占全国大、中型铅锌矿床总保有储量的395%和297%,其中夕卡岩型占127%和130%、斑岩型占65%和42%,热液型占203%和125%。其重要性仅次于与热(卤)水活动有关的铅锌矿床。该类矿床铅锌储量在世界铅锌总储量中约占20%,其中夕卡岩型占6%,热液型占14%。相比之下,它们对我国来说更为重要,而且也反映了滨太平洋成矿作用的一些独特性。

(1)夕卡岩型铅锌矿床

该类矿床是指矿体产于酸性—中酸性侵入岩体与碳酸盐类岩石接触带夕卡岩中或夕卡岩化大理岩中的铅锌矿床。矿体产状和形态受夕卡岩或夕卡岩化大理岩产状和形态控制,一般比较复杂。矿体常呈似层状、透镜状、囊状、脉状和不规则状。一个矿床由大小不等的十几个到几十个,甚至上百个矿体组成。单个矿体一般长数米至数十米,主矿体可达数百至千余米;斜深一般数十至数百米;厚度小于1m至数十米不等。矿床规模以中、小型为主,亦有大型矿床。

矿石物质组分复杂是该类矿床的一个特点。主要矿石矿物为闪锌矿、方铅矿、黄铁矿、黄铜矿和磁黄铁矿,其次为毒砂、磁铁矿、锡石、白钨矿、辉钼矿、辉铋矿、黝锡矿、黝铜矿、辉银矿、银黝铜矿等;脉石矿物为石榴子石、透辉石、透闪石-阳起石、符山石、锰钙铁辉石、钙蔷薇辉石、蔷薇辉石、锰铝榴石、石英、方解石、萤石等。矿石构造以浸染状、斑杂状和条带状为主,次为块状和网脉状。矿石结构为结晶粒状、填隙和各种交代结构。矿石Pb+Zn品位一般大于4%,Pb/Zn一般小于1,常共生或伴生有Fe、Cu、W、Sn等。根据矿床有用金属组合可以分为:Pb-Zn(Cu,Sn)建造,如内蒙古白音诺(图4-3,4-4);Cu-Pb-Zn(Sn,Fe)建造,如内蒙古浩布高、广西佛子冲;Sn-Pb-Zn建造,如云南个旧和都龙;W-Pb-Zn-Ag建造,如江西焦里;Fe(-Pb)-Zn建造,如内蒙古朝不楞和黄岗、青海肯德可克、河北三义庄。在后4个建造矿床中,铅锌常是铁、锡或钨的伴生矿,有时也是铜的伴生矿。

夕卡岩型矿床的成矿作用可分为夕卡岩期和热液期,后者包括氧化物-硫化物-石英、硫化物-石英和硫化物-碳酸盐阶段,从高、中温演化到低温阶段。Fe、W、Sn、Zn等成矿作用多发生在早阶段,而Pb、Zn(Ag)成矿作用主要发生在中、晚阶段。因此,随着成矿作用的演化,常反映了清晰的围岩蚀变分带和矿化分带,即岩体由内向外和由深向浅部显示钙(镁)夕卡岩化→锰质夕卡岩化、硅化、绿泥石化、绢云母化→大理岩的蚀变分带和Fe、W、Sn或Mo、Zn→Cu、Pb、Zn→Pb、Zn→Ag、Pb、Zn(对壳源型花岗岩类),Cu→Cu、Pb、Zn→Pb、Zn→Ag、Pb、Zn(对壳幔混源型花岗岩类)矿化分带。这种矿化分带在空间上可以是间断分离的,也可以是叠加复合的或部分叠加复合的。

矿石硫同位素组成变化范围小,多在-4‰~+6‰之间,具塔式分布特点,峰值近于零。矿石铅同位素组成以异常铅为主,常与花岗岩类岩石中长石铅同位素组成相似。这都表明成矿金属物质来源与岩浆侵入活动密切有关。矿石矿物流体包裹体氢氧同位素组成暗示成矿流体的介质水是大气降水和岩浆水的混合水。

图4-3 白音诺矿区地质略图

图4-4 白音诺矿床79线剖面简图

(2)热液型铅锌矿床

热液型铅锌矿床产于花岗岩类侵入体外接触带的碳酸盐岩或碎屑岩层中,有的直接产于花岗岩类岩体中,受断裂构造控制。

由于赋存围岩性质不同,矿床成矿特征也有明显差异。赋存于碳酸盐岩断裂中的矿体呈似层状、透镜状、脉状、囊状、筒柱状和不规则状,产状和形态都比较复杂,沿走向和倾向常有分支复合、尖灭再现现象。在一个矿床内矿体成群产出,一般有十几到几十个,黄沙坪有300多个矿体,但是具有工业意义的矿体仅1~5个。单个矿体一般长十几至数十米,最长达700~1000m,斜深十几至几十米,最大斜深达500m以上;厚几十厘米至几米,最厚上百米。矿石品位较富,Pb+Zn一般大于4%,w(Pb)/w(Zn)比值多在(15~1)~05。矿床规模以大中型为主,如广西大厂等。

赋存于碎屑岩、变质碎屑岩和花岗岩类岩体断裂中的矿体形态和产状相对简单,主要呈脉状。矿脉走向长数十至数百米,有的上千米;延深数十至数百米,脉幅几十厘米至5m。有的矿脉由细脉带组成。矿脉沿走向和倾向常有分支复合、膨缩和尖灭再现现象。矿石品位一般较低,Pb+Zn一般小于5%,常伴有W、Sn等组分,w(Pb)/w(Zn)比值(2∶1)~(1∶15),规模以中小型为主,也有大型,如湖南桃林和河北蔡家营(图4-5)。

图4-5 蔡家营矿床315勘探线剖面上的矿体形态

热液型铅锌矿床矿石矿物比较复杂,主要有方铅矿、闪锌矿、黄铁矿、黄铜矿、锡石、毒砂、硫锑盐矿物、辉锑矿、辉银矿等,脉石矿物主要有石英、方解石、白云石、重晶石、萤石等。矿石常具有块状、条带状、角砾状和细脉状构造,各种结晶粒状、交代和压碎结构等。根据矿石的主要成矿元素组合,可以分为:Pb-Zn-Ag建造,如内蒙古孟恩陶勒盖、广西张公岭和新华、四川农戈山等。W-Sn-Pb-Zn建造,如广东锯板坑和厚婆坳、广西大厂、湖南香花岭和香花铺等。

成矿是多阶段的,常可分为氧化物-硫化物阶段、硫化物-石英阶段、硫化物-硫锑盐阶段和硫化物-碳酸盐阶段,反映成矿的脉动性,从中温演化到低温(400~100℃)阶段。

围岩蚀变强烈,蚀变类型与围岩岩性有关,对碳酸盐岩以硅化、绢云母化、绿泥石化、碳酸盐化为主,对硅铝质岩石以硅化、绢云母化、黄铁矿化、萤石化、重晶石化为主。围岩蚀变分带和矿化分带受断裂构造控制,呈线性展布,如表现在水平方面上靠近花岗岩类岩体以硅化、绢云母化为主和W、Sn矿化增强,远离岩体以绢云母化、绿泥石化、碳酸盐化为主和Pb、Zn、Ag矿化增强;在垂直方向上,下部以硅化、绢云母化和W、Sn矿化为主,上部以绢云母化、绿泥石化、碳酸盐化和Pb、Zn、Ag矿化为主。有的矿床还形成了“几层楼式”的蚀变分带和矿化分带。

矿石硫同位素组成变化小,大多在0~+5‰之间,呈塔式分布,峰值近于零。有的矿床,如湖南桃林,矿石硫同位素组成为很大的负值;矿石铅同位素组成变化较大,以放射铅为主,有的矿床以正常铅为主。这些可能暗示成矿金属物质来源比较复杂,既有岩浆来源,也有地层来源。矿石矿物流体包裹体氢氧同位素组成表明,成矿流体的介质水为岩浆水与大气降水的混合水,甚至以大气降水为主。

(3)斑岩型铅锌矿床

斑岩型铅锌矿床目前已知为数不多,它产于浅成-超浅成花岗斑岩、流纹斑岩、正长斑岩等小岩体及其接触带中。这些浅成—超浅成小岩体常与陆相酸性、碱性火山活动密切有关,有时成矿岩体就是隐爆角砾岩筒。矿体由细脉浸染状、浸染状、细脉网脉状矿化组成,呈似层状、透镜状和脉状,沿走向和倾向有分支复合、尖灭再现现象。矿体走向长几十至几百米,有的长达千米以上;斜深数十至百余米,甚至上千米;厚数米至数十米。矿石品位低,Pb+Zn常小于4%,w(Pb)/w(Zn)比值在(12∶1)~(1∶15)。矿床规模以大中型为主,如江西冷水坑。

矿石矿物成分简单,主要为方铅矿、闪锌矿、黄铁矿、辉银矿等,脉石矿物主要为石英、绢云母、绿泥石和碳酸盐矿物等。矿石具有浸染状、细脉浸染状、脉状、网脉状构造,结晶粒状和交代结构。

围岩蚀变强烈,以硅化、绢云母化、绿泥石化、黄铁矿化和碳酸盐化为主,呈面型发育。自岩体中心向接触带,常显示蚀变分带和矿化分带现象:绿泥石化→硅化、绢云母化、黄铁矿化→硅化、碳酸盐化蚀变分带和相应的(Cu)→Pb、Zn→Pb、Zn、Ag矿化分带。

矿石硫同位素组成变化范围小,在-2‰~+4‰左右,呈塔式分布,峰值近于零。矿石铅同位素组成比较稳定,以异常铅为主。这表明成矿金属物质主要来源于岩浆-热液系统。矿石矿物流体包裹体氢氧同位素组成表明,成矿流体介质水以大气降水为主,混有少量岩浆水。

2与火山活动有关的铅锌矿床

该类铅锌矿床分布在我国火山岩发育的地区,是伴随火山喷发和浅成—超浅成潜火山活动而形成的,并产于火山岩或火山沉积岩中。由于火山活动的地质构造环境不同,可分为陆相火山岩型和海相火山岩型两类。陆相火山岩型铅锌矿床主要分布在我国东部,中生代火山岩发育地区。海相火山岩型铅锌矿床主要分布在我国的优地槽区火山沉积岩系中。总的来看,我国火山岩型铅锌矿床分布比较广,数量也比较多,但以小型和矿点为主,大中型矿床仅有15处(不包括未上1998年储量表的新疆阿舍勒、可可塔勒、铁米尔特、阿巴宫等矿床),如浙江五部和大岭口、江西银山、福建莆田银坑、四川呷村和嘎依穷、甘肃小铁山、青海锡铁山、辽宁红透山等,它们的累计保有储量为:Pb 22571万吨,Zn 125005万吨,分别占全国大中型矿床铅锌总保有储量的88%和159%。其中,陆相火山岩型铅锌矿床分别占25%和38%,海相火山岩型铅锌矿床分别占63%和121%(包括黄铁矿型铜矿床中的锌保有储量)。据Перваго(1975)统计,黄铁矿型铅锌矿床(不包括黄铁矿型铜矿床中的锌储量)的储量占世界铅锌总储量的31%,其中前寒武纪矿床储量占9%,古生代矿床储量占21%,中生代矿床储量占1%,它们的重要性在世界铅锌储量中仅次于层控铅锌矿床。他把陆相火山岩型铅锌矿床看作中低温热液矿床划入热液矿床范围内。相比之下,我国火山岩型铅锌矿床的重要性也是显而易见的。

(1)陆相火山岩型铅锌矿床

该类铅锌矿床产于陆相火山沉积盆地的破火山口边缘,酸性、中酸性火山岩断裂中,呈脉状、透镜状,成群成带,如江西银山、浙江五部等,也产于粒度不一的火山碎屑岩过渡带中或火山沉积岩中,受层间断裂控制,呈似层状、透镜状。有人将前者划入陆相火山热液矿床,后者划为陆相火山沉积矿床。对于陆相火山岩型铅锌矿床来说,虽然它们产出特征有所差异,但是在成因上是相似的。单个矿体长几十至数百米,有的数千米;斜深几十至几百米,最大斜深达千米以上;厚几十厘米至数米,最厚达50m左右。沿矿体走向和倾向有分支复合和膨缩现象。脉状矿体品位较富,Pb+Zn多在4%左右,w(Pb)/w(Zn)比值(2∶1)~(1∶2)。似层状矿体矿石贫,Pb+Zn多小于4%,w(Pb)/w(Zn)比值15~08;矿床规模以小型为主,少数达大型(如浙江五部;图4-6)。

图4-6 浙江五部铅锌矿床第51号勘探线地质剖面示意图

矿石矿物简单,以方铅矿、闪锌矿、黄铁矿、黄铜矿等为主,脉石矿物以石英、绢云母、菱铁矿、含锰方解石等为主。矿石构造主要为块状、团块状、细脉状、浸染状和角砾状等,结构主要为结晶粒状和交代等结构。成矿是多阶段的,通常可以分为硫化物-石英阶段、硫化物-硫锑盐阶段和硫化物-碳酸盐阶段,由中温演化到低温阶段(300~100℃)。

围岩蚀变主要有硅化、绢云母化、绿泥石化、黄铁矿化、菱铁矿化、含锰方解石化、萤石化等。蚀变分带和矿化分带一般不明显,在一些矿床中(如江西银山),从次火山岩体向外和由深部向浅部,显示黄铁矿化、硅化、绢云母化→硅化、绢云母化→绿泥石化、菱铁矿化蚀变分带和相应的Cu→Cu-Pb-Zn→Pb-Zn→Pb-Zn-Ag矿化分带。

矿石硫同位素组成变化在-5%~+5%之间,呈塔式分布,峰值近于零。矿石铅同位素组成变化较小,以放射铅为主。这暗示成矿物质来源自深源岩浆。矿石矿物流体包裹体氢氧同位素表明,成矿流体介质水以大气降水为主,混有岩浆水。

(2)海相火山岩型铅锌矿床

该类矿床分布于优地槽造山带中,赋存于细碧角斑岩建造或流纹岩-玄武岩建造火山沉积岩系中。赋矿围岩为石英角斑质凝灰岩、流纹质凝灰岩、细碧岩、绿泥片岩与大理岩接触带的火山碎屑岩或大理岩。这类矿床常形成于不同的地质环境中,就我国北部祁连海相火山岩型铜、多金属矿床来看,可以分为Cu-Fe型(红沟型)、Cu-Zn型(蛇绿岩型)和Cu-Pb-Zn型(白银厂型)(夏林圻等,1991;孙海田等,1993)。Cu-Fe型矿床形成于弧间或弧后盆地环境,赋矿岩石为细碧岩;Cu-Zn型矿床形成于大洋拉张环境,赋矿岩石为蛇绿岩套上部枕状细碧岩与变玄武质凝灰岩和炭质板岩、片岩过渡层位中;Cu-Pb-Zn型矿床形成于优地槽发育早期裂谷岛弧环境,与中心式中酸性火山喷发活动有关,赋矿岩石为石英角斑质凝灰岩。矿体呈似层状、透镜状,成群产出。矿体与围岩产状一致。单个矿体长几十至上千米,斜深几十至几百米,厚几米至数十米。矿石品位中至富,常与Cu共生,富含金和银,w(Pb)/w(Zn)比值(对Pb-Zn建造矿床)(1∶15)~(1∶3),规模大-中型。

矿石矿物以黄铁矿、黄铜矿、闪锌矿、方铅矿等为主,脉石矿物以石英、绢云母、绿泥石、重晶石、方解石等为主,具有块状、浸染状、条带状、细脉状、角砾状等构造和结晶粒状、交代结构。根据矿石金属元素组合特征,可分为Cu建造、Cu-Zn建造(如辽宁红透山、新疆阿舍勒)、Cu-Pb-Zn建造(如甘肃小铁山、四川呷村)和Pb-Zn建造(如青海锡铁山,图4-7、新疆可可塔勒);它们常共生在一个矿田中或一个成矿带中,构成一个完整的成矿系列。

围岩蚀变强烈,有硅化、绢云母化、绿泥石化、重晶石化等。有的矿床蚀变分带和矿化分带不明显,只是在矿体垂直方向上向深部Cu含量有增加趋势。有的矿床下部为筒状硅化、绢云母化蚀变带,伴有脉状和细脉浸染状矿化,上部为似层状硅化、重晶石化、方解石化蚀变带,伴有似层状、透镜状块状硫化物矿体。

矿石硫同位素组成为0~+8‰左右,呈塔式分布,峰值在4‰~5‰。矿石铅同位素组成变化范围小,以正常铅为主,也有放射性铅。这可能表明成矿金属物质主要来源于海底火山岩。矿石矿物流体包裹体氢氧同位素组成表明,成矿流体的介质水以海水为主,混有岩浆水。

3与热(卤)水活动有关的铅锌矿床

这一类矿床被称为层控矿床,也有人称之为沉积或沉积改造矿床。郭文魁等(1987)将其视为广义的热液矿床,称之为层控(层状)-热液矿床。该类矿床兼有同生和后生特征,受一定层位、特定岩相和岩性、构造等综合因素控制,与岩浆活动关系不密切,是成矿物质多来源、多成因的矿床。

这类矿床是世界上铅锌的主要来源之一。由于对其涵义理解不一,不同研究者统计的铅锌矿储量出入较大。据乌尔夫1976年统计,世界铅锌矿总储量的55%集中在该类矿床中。据ВАБерваго1975年统计,世界铅锌矿总储量的35%集中在该类矿床中。在我国,该类矿床分布广,数量多,其中有大中型铅锌矿床50 处,如四川天宝山和大梁子,云南金顶,江苏栖霞山,湖南董家河、白云铺和后江桥,广东凡口,广西北山,辽宁青城子,甘肃厂坝、毕家山、李家沟和邓家山等。它们累计保有储量为:Pb 11180 万吨,Zn 33967万吨,分别占全国大中型矿床总保有储量的473%和461%。其中,前震旦纪铅锌矿床占34%和21%,早古生代铅锌矿床占110%和81%,晚古生代铅锌矿床占224%和210%,中 新生代铅锌矿床占105%和149%,其重要性不言而喻。

图4-7 锡铁山矿床S5勘探线地质剖面图

根据赋矿围岩性质,我国该类铅锌矿床可分为碳酸盐岩型、细碎屑岩型和砂砾岩型3类。

(1)碳酸盐岩型铅锌矿床

矿床产于古隆起边缘坳陷带中或地台的显生宙坳陷边缘,赋矿岩性为浅海相碳酸盐岩,尤其是富含有机质、泥质的生物泥晶灰岩和白云岩,有时又可分为白云岩型和灰岩型,受同生古断裂和区域性褶皱、断裂,层间错动控制。矿体呈层状、似层状和透镜状,数量众多,多层产出,上下叠置,常与地层产状一致,少数矿体呈脉状和囊状,截切地层。矿体与围岩界线清晰,沿走向和倾向有分支复合、尖灭再现现象。单个矿体长数十至千余米,有的达数千米,延深几十至几百米,厚几米至几十米。矿石品位变化大,贫富均有,贫者(如湖南董家河)Pb+Zn在2%左右,富者(如广东凡口)Pb+Zn在10%以上;w(Pb)/w(Zn)比一般为(1∶2)~(1∶5)。

(2)细碎屑岩型铅锌矿床

矿床产于古隆起边缘坳陷带中,赋矿地层为一套浅海相碎屑-粘土-碳酸盐相浅变质岩系,主要是炭质板岩、炭质千枚岩、灰岩、石英岩和黑云石英片岩等组成的互层带,其中有时夹变质火山岩(钙质绿泥片岩和斜长角闪岩)。矿体主要赋存于炭质板岩和灰岩互层带中,呈层状、似层状和透镜状,具有多层性,沿走向常有分支复合、尖灭再现现象,与围岩产状一致。单个矿体长几十至几千米,斜深几十至几百米,厚几~几十米。矿石品位中等,常与铜共生,Pb+Zn在5%左右,w(Pb)/w(Zn)比为(1∶15)~(1∶5)。

(3)砂砾岩型铅锌矿床

矿床产于陆相断陷盆地的河流相地层中,受层间断裂控制,如云南金顶(图4-8);也产于海盆边缘滨海相或海陆交互相地层中,在区域海侵底部不整合面之上,如湖南保安。因此,它们又可分两类:一类是陆相砂砾岩型,与陆相砂岩铜矿类似;另一类是滨海相砂砾岩型,常以铅为主。矿体呈层状、似层状和透镜状,成群产出,与围岩地层产状一致。单个矿体长几十至上千米,斜深几十至上千米,厚1至几十米。矿石品位中-富,Pb+Zn在4%以上,w(Pb)/w(Zn)比为(1∶12)至(1∶2);但是,保安矿床以铅为主,品位中等,w(Pb)/w(Zn)比为(15∶1)至(4∶1)。

图4-8 金顶矿床北厂矿段12勘探线剖面图

该类铅锌矿床的矿石矿物成分简单,主要有方铅矿、闪锌矿、黄铁矿等,细碎屑岩型矿石常有黄铜矿和磁黄铁矿等;主要脉石矿物为石英、白云石、方解石、重晶石,有时还有绢云母、绿泥石、天青石、沥青等。矿石具有条带状、条纹状、纹层状、块状、浸染状、瘤状、脉状、角砾状等构造,常见草莓状、团粒状、环带状、变胶状、结晶粒状、交代和碎裂等结构,既有同生的特点,又有后期改造或再造的特点,后期改造越强烈,矿石结构和构造越复杂。

围岩蚀变弱,碳酸盐岩型有白云石化、方解石化和黄铁矿化等,碎屑岩型有硅化、绢云母化、碳酸盐化、绿泥石化等,有时有天青石化、重晶石化、石膏化等。围岩蚀变分带和矿化分带不明显。有的矿床,如广东凡口,在垂直方向上部富Pb、Zn,下部富黄铁矿;在水平方向上,沿走向铅锌矿体过渡为黄铁矿体。

矿石硫同位素组成变化大。白云岩型、细碎屑岩和浅海相砂砾岩型铅锌矿以正值为主,变化在+5‰~+30‰之间;陆相砂砾岩型铅锌矿以负值为主,变化在-1‰~-30‰之间;灰岩型铅锌矿变化更宽,在-26‰~+26‰。矿石铅同位素组成比较稳定,以正常铅为主,也有异常铅。这说明该类矿床成矿物质来源是复杂的,既有下部地层来源,也有海水来源,成矿是多阶段的。矿石矿物流体包裹体氢氧同位素组成表明,成矿流体介质水主要来自大气降水或循环海水。

4与沉积变质作用有关的铅锌矿床

沉积变质型铅锌矿床是指成矿作用以沉积的方式为主,包括火山喷气(流)沉积或热水沉积作用等,在后期又遭受了区域变质作用而成的矿床。成矿的地质构造环境大多为裂谷。容矿围岩为变质砂岩、变质砾岩、石英岩、千枚岩、板岩、片岩、白云岩和大理岩等,其变质程度大致相当于绿片岩相或低角闪岩相。矿体呈层状、似层状或透镜状产出,和围岩产状完全一致,同步褶曲。矿石矿物主要为黄铁矿、方铅矿、闪锌矿、黄铜矿和磁黄铁矿,次为磁铁矿、辉铜矿、毒砂等。脉石矿物主有石英、方解石、白云石和绢云母等。矿石结构以致密块状为主,也有条带状、层纹状和浸染状。

这类矿床主要分布于华北地台北缘阿拉善台隆和内蒙古地轴的狼山-渣尔泰地区中元古代渣尔泰群变质碎屑岩中。矿床实例有内蒙古霍各乞、炭窑口、东升庙和甲生盘等,均属大型,河北北部的中元古代高板河铅锌矿床也属此类。成矿时代除元古宙外,还有加里东期(如四川李伍和福建水吉)和海西期(陕西银洞子)。它们累计保有储量为:铅 1963万吨,锌 8488万吨,分别占全国铅锌总保有储量的39%和79%。

矿石硫同位素组成(δ34S)多为正值,变化范围较大,介于+36‰~+385‰之间,说明硫主要来源于沉积时期的海水硫酸盐。铅同位素数据点在BRDoe的铅同位素构造环境图上,落在地幔演化线近侧,表明成矿元素铅可能属幔源。矿石矿物流体包裹体测温结果,东升庙为450℃左右,炭窑口300℃左右,霍各乞150~325℃,甲生盘130~245℃,推测是由于不同矿床位于距离海底火山活动中心的远近差异所致。

5与表生氧化作用有关的铅锌矿床

该类矿床是由原生铅锌矿床或铅锌矿化岩层,经表生风化淋滤作用而再次富集形成的表生矿床,也包括具工业意义的古人采冶铅锌矿时的尾矿、炉渣和废矿石堆。它们主要分布在我国华南和西南,与亚热带温湿气候和局部切割地形有关,多数为残积和坡积矿床,少数为冲积矿床。残坡积型铅锌矿床的成矿地质特征各异,大多为风化淋滤矿床(氧化矿帽),也有古尾矿和炉渣堆,还有喀斯特漏斗堆积(如四川纳交系)等。冲积矿床常为砂铅矿床。该类矿床大多为小型和矿点,仅有5处达到中型规模,它们是四川纳交系、贵州榨子厂、云南澜沧老厂、个旧和矿山厂,累计保有储量为:Pb 1282万吨,Zn 3145万吨,分别占全国大中型铅锌矿床总保有储量的05%和04%。

该类矿床产于第四纪浮土层底部,基岩面之上。一般上部为红土层,中部为褐土层,下部为黑土层(即矿层)。矿层下部可能存在有原生铅锌矿体,也可能没有原生铅锌矿体。矿体呈层状、似层状,面型分布,或者分布在喀斯特溶洞中,呈漏斗状。矿体产状受基岩面形态或喀斯特溶洞形态控制。矿体长宽数十至千余米,厚1m至数十米。矿石矿物简单,主要为白铅矿、铅矾、菱锌矿、异极矿等,脉石矿物为碳酸盐矿物、粘土等。矿石呈土状、松散状、结核状、团块状、砂砾状等,通常富铅贫锌,品位变化大,Pb在1%~40%之间,有时伴有钨、锡砂矿。有的矿床,如四川纳交系,以锌为主,Zn变化在1%~30%之间。

1矿区地质特征

广东凡口铅锌矿是我国超大型铅锌矿之一,位于广东省韶关市仁化县,大地构造上属于华夏地块中部,南岭有色金属成矿带中段。矿区位于九峰-诸广山燕山期花岗岩带南侧、曲江-仁化中生代断陷盆地北缘,距离北部的九峰早燕山期花岗岩体约10km(祝新友等,2013)。矿区周围发育的矿床包括杨柳塘铅锌矿、罗村硫铁矿、西岗寨硫铁矿和康溪菱铁矿等(图1-4)。

图1-4 凡口铅锌矿区及外围地质略图

(据张术根等,2009)

1—前泥盆系;2—泥盆系—石炭系;3—二叠系;4—侏罗系;5—白垩系;6—花岗岩;7—铅锌矿;8—硫铁矿;9—菱铁矿;10—断层;11—地名

2矿体特征

区域内构造以断裂为主,褶皱次之,南北—北北东向断裂为矿区主要的控矿断裂,逆冲推覆构造体系和层间滑动构造对矿体也具有重要的控制作用(蔡锦辉等,2011;梁新权和温淑女,2009;刘德利等,2006;毛景文等,2012)。矿区内矿体数量众多,形态复杂,呈似层状、透镜状、楔板状和脉状等产出(图1-5)。矿体规模相差悬殊,似层状、楔板状矿体规模较大,走向和倾向延伸均可达数百米,厚度为3~5m,这部分矿体集中了矿区主要的探明储量;透镜状和脉状矿体虽然数量众多,但规模较小,因此总体上储量较小。矿床铅锌平均品位:铅489%,锌912%。

矿石主要分为硫铁矿石和硫铁铅锌矿石两类。主要构造有块状构造、细脉状构造、纹层状构造、条带状构造、浸染状构造、角砾状构造、生物残余构造等,主要矿石结构为他形—自形粒状结构,镜下可见固溶体分离结构、溶蚀边结构、海湾-孤岛结构、充填结构、包含结构、压碎结构等。矿石成分较简单,主要金属矿物为黄铁矿、闪锌矿和方铅矿,少量黄铜矿、毒砂、黝铜矿、辉锑矿、辉铜矿等;脉石矿物主要为方解石、白云石、石英、绢云母等。矿石主要有用组分有Pb、Zn、S等,伴生有益组分有Au、Ag、Hg、Ga、Ge等。

图1-5 凡口铅锌矿区地质剖面简图

(据毛景文等,2012)

D2d2—泥盆系中统东岗岭组上亚组;D3t1—泥盆系上统天子岭组下亚组;D3t2—泥盆系上统天子岭组中亚组

3成因模式

凡口铅锌矿床成因模式争议较大,总体上以具有层控特点的中低温热液成因为主要观点,代表性观点有中低温热液型铅锌硫化物矿床(蔡锦辉等,2011;张术根等,2009)、层控型中—低温热液矿床(陈学明等,1999)、海底热泉喷溢沉积矿床(邓军等,2000)、具有MVT特征的层控中低温热液矿床(毛景文等,2012;祝新友等,2013)、热液充填交代成因矿床(王濮等,1995)等,其他观点有沉积-叠加改造型矿床(朱迅等,1999)。本书暂采用中低温热液成因模式(图1-6)。

矿床分为沉积成岩成矿期和热液成矿期。沉积成矿期主要表现为黄铁矿矿化,演化分异作用明显。热液成矿期发生在印支晚期至燕山早期,凡口地区深部研究提供热源以及伴有少量上侵的流体与地下水混合形成中低温混合源地热流体,经过水/岩反应萃取其流经岩石的成矿物质,沿凡口向斜内断裂与层间滑动破碎带等有利构造空间迁移,降温降压、卸载赋存成矿。成矿金属组分可能来自地热流体循环系统的各类岩石,硫则主要来自容矿碳酸盐岩地层(蔡锦辉等,2011;毛景文等,2012;张术根等,2009)。

4矿床系列标本简述

2010年,针对广东省韶关市凡口铅锌矿成矿地质特征及矿床成因特征,采用矿区定点拣块法采集了覆盖全区、出露的典型标本共15块(表1-2),其中采集区内矿石标本5块,岩性为黄铁矿化灰岩、矿化灰岩、黄铁矿石、黄铁矿化铅锌矿石和多金属矿石;采集围岩标本10块,岩性为白云质灰岩、含粉砂质条带泥灰岩、条带状砾屑灰岩、鲕粒灰岩、辉绿玢岩、生物礁灰岩、生物碎屑灰岩、粉砂质条带石英砂岩、角砾岩和方解石。此次标本采集范围广,基本涵盖了整个矿区的大部分地区,以及矿区内各种类型围岩标本、顶底板岩石标本和主、次要矿种矿石标本。

图1-6 凡口铅锌矿中低温热液成因成矿模型

(据毛景文等,2012)

1—中—上石炭统白云岩、灰岩;2—下石炭统灰岩;3—下石炭统碎屑岩;4—中—上泥盆统灰岩;5—前泥盆系基底岩石;6—断层及运动方向;7—地质界线;8—不整合界线;9—矿体;10—流体迁移方向

表1-2 广东省韶关市凡口铅锌矿采集标本

注:表中PbZn2-B代表广东省韶关市凡口铅锌矿标本,PbZn2-b代表该标本薄片编号,PbZn2-g代表该标本光片编号。

5图版

(1)标本照片及其特征描述

中国典型矿床系列标本及光薄片图册铅锌锑银金矿

PbZn2-B01

白云质灰岩。岩石呈灰色,泥晶—粉晶结构,块状构造。主要矿物成分为方解石,其次为白云石。岩石明显由两部分组成:泥晶灰质白云岩,深灰色,颗粒较细,以砾屑充填的形式存在;灰岩,灰色,以砾—角砾形式存在,颗粒稍粗时为粉晶结构

中国典型矿床系列标本及光薄片图册铅锌锑银金矿

PbZn2-B02

含粉砂质条带泥灰岩。岩石呈黑灰色,粉晶结构,条带状构造或纹层状构造。主要矿物成分为方解石和粉砂粒泥质成分,颗粒细小,看不清。岩石由灰黑色纹层泥灰岩与灰色薄层泥质粉砂岩相间分布,构成条带构造。岩石中有方解石细脉穿插

中国典型矿床系列标本及光薄片图册铅锌锑银金矿

PbZn2-B03

条带状砾屑灰岩。岩石呈深灰色,风化面浅灰色,粉晶结构,条带状构造。砾屑颜色稍浅,为灰岩,滴酸剧烈起泡,砾屑大小不一,小者(2~3)mm×(8~10)mm,大者(8~10)×100mm,形状为蝌蚪状、瘤状、长条状。条带颜色较深者为黑灰色钙质粉砂岩,条带与砾屑约各占50%。矿物成分为方解石、粉砂质和少量泥质,矿物颗粒细小。砾屑偶见黄铁矿颗粒

中国典型矿床系列标本及光薄片图册铅锌锑银金矿

PbZn2-B04

鲕粒灰岩。岩石呈灰色—深灰色,亮晶结构,块状构造。鲕粒成分为方解石,黑色,部分有重结晶现象,鲕粒直径一般为02~05mm,大者可达1mm,形态多为圆粒状,部分压扁呈椭圆状,含量约70%。胶结物为灰质方解石,均呈细晶粒,含量约30%。岩石中可见白色方解石细脉,宽1~10mm,延伸不远,一般10cm左右,偶见黄铁矿微粒

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PbZn2-B05

辉绿玢岩。岩石呈灰黑色,隐晶结构、斑状结构,块状构造。斑晶为长石,粒径大小05~1mm,含量2%~3%,白色—浅灰白色。基质为隐晶质。具有弱磁性

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PbZn2-B06

生物礁灰岩。岩石呈灰色—黑灰色,粉晶结构,块状构造。生物礁呈圆状、圆环状、树枝状、同心环状等,由中粒结晶方解石组成,直径7~10mm,树枝状长约20mm,由于重结晶作用较强,方解石颗粒较粗大,呈粉晶粒状,黑灰色,含有少量泥炭质

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PbZn2-B07

生物碎屑灰岩。岩石呈黑灰色,粉晶—泥晶结构,块状构造。主要矿物成分为方解石,含量>95%。生物碎屑呈圆环状、钩状等,圆环状大小可达1cm×15cm,被方解石交代,白色结晶颗粒较粗大,可达1mm

生物碎屑灰岩。岩石呈黑灰色,粉晶—泥晶结构,块状构造。主要矿物成分为方解石,含量>95%。生物碎屑呈圆环状、钩状等,圆环状大小可达1cm×15cm,被方解石交代,白色结晶颗粒较粗大,可达1mm

中国典型矿床系列标本及光薄片图册铅锌锑银金矿

PbZn2-B08

粉砂质条带石英砂岩。岩石呈灰色—灰白色,粉砂—砂状结构,薄层状构造。粉砂质条带灰色—黑灰色,由细粉砂组成,条带宽05~4cm。石英砂岩白色—浅灰白色,由中—细粒石英砂粒组成,粒径多为02~05mm。胶结物主要为硅质,其次有少量钙质,由于岩石具弱变质作用胶结而看不清结构。岩石的粉砂质条带中发育有绿泥石化和绢云母化,石英砂岩有石英岩化

中国典型矿床系列标本及光薄片图册铅锌锑银金矿

PbZn2-B09

黄铁矿化灰岩。岩石呈灰色—深灰色,细晶结构,块状构造。主要矿物成分为细晶方解石,含量约90%。黄铁矿呈晶粒状、团窝状分布于岩石中,**—黄白色,多数自形程度高,呈立方体状,一般为2~5mm,部分为团粒状,自形程度较低,含量5%~10%,在黄铁矿团粒中偶见细粒黄铜矿颗粒。黄铁矿表面有褐色锖色

中国典型矿床系列标本及光薄片图册铅锌锑银金矿

PbZn2-B10

矿化灰岩。岩石呈深灰色,粉晶结构,块状构造。主要矿物成分为方解石,含量约95%。岩石中见有深色圆状、椭圆状斑点,斑点直径一般为5~7mm,大者可达10mm。基质为灰岩。另在岩石中可见黄铜矿,细粒,铜**,并有稀疏浸染状微细粒黄铁矿,金属硫化物含量<1%。岩石中见有白色不规则方解石脉

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PbZn2-B11

角砾岩。岩石颜色灰黄相间,角砾状构造。角砾灰色,粉泥晶灰岩,矿物成分为方解石,呈尖棱角状,粒度由1~2mm至1~2cm均有。分布杂乱无序,无定向。胶结物为**钙泥质胶结,角砾和胶结物滴盐酸均起泡,胶结物起泡较为剧烈。该角砾岩可能为构造角砾岩。角砾含量50%~70%

中国典型矿床系列标本及光薄片图册铅锌锑银金矿

PbZn2-B12

黄铁矿石。矿石呈**—灰**,他形细粒结构,块状构造。矿石几乎全部由他形细粒状黄铁矿组成,含量约95%,密度较大。黄铁矿,**—黄白色,表面有锖色。在黄铁矿中不均匀分布有白色方解石小晶粒或细脉,含量<5%

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PbZn2-B13

黄铁矿化铅锌矿石。矿石呈灰色,他形—自形粒状结构,块状构造。主要矿物为方铅矿和闪锌矿,其次为黄铁矿。方铅矿呈铅灰色,强金属光泽,自形—他形粒状,阶梯状断口,两组垂直解理发育。闪锌矿,棕褐色—褐黑色,半金属光泽,自形程度差。黄铁矿,**—黄白色,金属光泽,他形细粒状,在矿石中呈条带状不均匀分布。方铅矿+闪锌矿含量>60%,黄铁矿含量约20%。脉石矿物为白色方解石团窝或细网脉,含量约10%

中国典型矿床系列标本及光薄片图册铅锌锑银金矿

PbZn2-B14

多金属矿石。矿石呈**—灰**,他形—自形粒状结构,块状构造、细脉状构造。主要矿物成分为黄铁矿,次为闪锌矿,少量方铅矿和黄铜矿。黄铁矿,**—黄白色,他形细粒状,金属光泽,组成矿石主体,含量约70%。闪锌矿,棕褐色,粒状自形晶,呈细脉状分布于黄铁矿石中,含量约5%,脉中有少量方铅矿和微量黄铜矿。脉石矿物均为方解石,有3种,一为细粒状方解石与黄铁矿紧密交生,颗粒细小,滴酸起泡;二为团粒状或晶粒状,多为粗晶方解石,团粒大小为05~1cm;三为细脉状方解石脉,总含量20%~25%

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PbZn2-B15

方解石。方解石呈脉状出现,结晶粗大,多数大小为2~3cm。大致有两种:一种为无色透明,可达冰洲石;另一种为白色—乳白色半透明方解石。明显三斜晶系,菱面体发育,两组解理完全。方解石脉充填于灰色—黑灰色粉晶灰岩中,脉中晶洞发育

(2)标本镜下鉴定照片及其特征描述

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PbZn2-b04

鲕粒灰岩。鲕粒状结构,块状构造。鲕粒呈灰黑色,鲕粒大小在05~1mm之间,可见鲕粒状的生物碎屑自生加大边现象。主要矿物成分为方解石(Cal,约75%)和生物碎屑(约20%)。方解石,菱面体解理发育,解理交角约为75°,明显的闪突起,高级白干涉色

中国典型矿床系列标本及光薄片图册铅锌锑银金矿

PbZn2-b05

辉绿玢岩。间隐结构,块状构造。主要矿物成分为斜长石(P l,约45%)、石英(Q z,约15%),基质为隐晶质—玻璃质(约30%),和少量的黄铁矿(约2%)。石英,无色透明,表面光滑,无风化物,正低突起,无解理。斜长石,三斜晶系,无色,负低突起,发育聚片双晶,粒径在02~05mm之间。充填于斜长石间隙中的物质为隐晶质—玻璃质

中国典型矿床系列标本及光薄片图册铅锌锑银金矿

PbZn2-b06

生物礁灰岩。黏结结构,块状构造。主要矿物成分为方解石(Cal,约75%)、泥质基质(约20%)和少量的被方解石取代的珊瑚碎屑(约3%)。方解石,菱面体解理发育,解理交角约为75°,明显的闪突起,高级白干涉色,粒径在02~05mm之间。珊瑚碎屑,呈圆形,粒径约02mm。方解石和被方解石取代的珊瑚碎屑之间被泥质基质黏结在一起

中国典型矿床系列标本及光薄片图册铅锌锑银金矿

PbZn2-b07

生物碎屑灰岩。镶嵌菱面体结构,块状构造。主要矿物成分为方解石(Cal,约80%)、泥晶基质(约15%)和少量的被方解石交代的生物化石碎屑(约3%)。泥晶基质已基本被交代。方解石,呈菱面形,菱面体解理发育,解理交角约75°,明显的闪突起,呈珍珠晕彩的高级白干涉色,粒径为002~02mm。生物碎屑被后期交代,呈阴影状,粒径约002mm

中国典型矿床系列标本及光薄片图册铅锌锑银金矿

PbZn2-b11

颗粒泥晶灰质角砾岩。角砾状结构,块状构造。主要矿物成分为方解石(Cal,约80%)和白云质泥晶基质(约15%)。方解石,菱面体解理发育,解理交角约75°,明显的闪突起,呈珍珠晕彩的高级白干涉色,颗粒大小不一,排列无序,粒径为002~02mm,颗粒被碳酸盐溶解物胶结在一起。破碎带左侧为明显的颗粒泥晶灰岩(基质支撑),其方解石的粒径约为002mm;右侧为泥晶颗粒灰岩(颗粒支撑),其方解石的粒径约为02mm

中国典型矿床系列标本及光薄片图册铅锌锑银金矿

PbZn2-g09

主要金属矿物为黄铁矿,主要非金属矿物为石英和方解石。黄铁矿(Py)主要由两个世代的黄铁矿组成。早世代黄铁矿颗粒粗大,粒径约05mm,最大可达3mm,含量约15%,自形程度较差,多被后期石英脉体溶蚀胶结充填;晚世代黄铁矿呈稀疏浸染状—星点状分布于石英脉体中,粒径008~012mm不等,自形程度为半自形—自形,含量约5%。方解石(Cal)含量极少,主要充填在石英(Qz)中,填隙结构发育

矿物生成顺序:粗粒黄铁矿→细粒黄铁矿

中国典型矿床系列标本及光薄片图册铅锌锑银金矿

PbZn2-g12

主要金属矿物为黄铁矿,主要非金属矿物为石英。黄铁矿(Py),早期半自形—他形发育,粒径约05mm,含量约80%,受后期构造流体作用影响,发育压碎结构、溶蚀边结构,多被后期石英脉胶结,局部可见海湾-孤岛结构;晚期主要分布于后期石英脉中,呈浸染状,含量约10%,自形—半自形,粒径002~004mm不等。石英(Qz)主要呈脉体形式充填在早期硫化物中,含量约为10%

矿物生成顺序:早世代粗粒黄铁矿→晚世代细粒黄铁矿

中国典型矿床系列标本及光薄片图册铅锌锑银金矿

PbZn2-g13

金属矿物主要有闪锌矿、方铅矿、黄铁矿、黄铜矿;非金属矿物主要为石英。闪锌矿(Sp)构成矿石主要的金属矿物,粒径05~2cm不等,含量约45%,自形程度差,与黄铜矿形成固溶体分离结构,受后期构造流体作用,被方铅矿溶蚀,发育溶蚀边结构、海湾-孤岛结构,溶蚀粗粒黄铁矿。方铅矿(Gn)含量约20%,粒径05~2cm不等,充填于闪锌矿裂隙中,可见充填结构,被后期石英-黄铁矿脉体溶蚀呈海湾-孤岛结构,包含石英角砾(Qz)。黄铁矿(Py)含量约20%,早期颗粒较粗大,粒径约05mm,被闪锌矿溶蚀呈溶蚀边结构,晚期颗粒呈星点状—浸染状发育于石英脉体中,粒径约005mm。黄铜矿(Ccp)含量约1%,主要呈乳滴状分布于闪锌矿中,粒径在0005~003mm之间,与黄铁矿同时生成

矿物生成顺序:粗粒黄铁矿→闪锌矿、黄铜矿→细粒黄铁矿→方铅矿

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