矿化分带与矿床式样

如题所述

1.矿化分带

在白银厂矿床,根据含矿岩系的岩相学特征、硫化物矿体的形态与产状、硫化物矿石的类型与结构,可分两个矿化带:一是以块状矿石为主的硫化物带,赋存于长英质火山杂岩内;二是层控的硫化物带,与海底堆积的喷气岩和喷气沉积岩密切伴生。

(1)层控硫化物带:对整个矿床而言,层控硫化物带不论是规模还是经济意义居次要地位。该带厚度通常不足60cm,由单个的小透镜体组成,整合覆盖于石英角斑凝灰岩层上。在折腰山矿东段,50m长、50cm厚的条带状富Pb、Zn透镜体产于石英角斑凝灰岩顶部,并被薄层褐铁矿硅质岩和5~10m厚的凝灰质板岩和千枚岩覆盖。富Pb、Zn透镜体呈条带状、似层状,发育典型的沉积构造,如纹层状构造、条带状构造和胶状结构(邬介人等,1994;彭礼贵等,1995;Hou et al.,2003)。在折腰山矿西段,曾发育一个小型的富Zn透镜体,现已被采掘一空,其与褐铁矿硅质岩和Fe-Mn硅质岩相伴产出(宋叔和,1982;彭礼贵等,1995)。在火焰山,尚未发现类似的层控矿石透镜体(彭礼贵等,1995)。

图4-36 折腰山矿床的综合剖面图(据宋叔和,1982,略修改)

该图反映了长英质火山岩系内部筒状矿体的垂向分带和蚀变岩筒的矿物分带

(2)块状矿石为主的硫化物矿带:该带的矿石量占白银厂矿床的90%。在折腰山,以块状矿石为主的硫化物矿体及其矿化蚀变,与矿区地层层序呈角度不整合,部分被包含在石英角斑质杂岩内。矿带长600m,宽50m,由一系列陡倾的硫化物透镜体构成(图4-37)。根据矿石的结构构造和产状特征,可将矿石划分为4个主要类型:磁黄铁矿-黄铁矿矿筒;块状硫化物透镜体;浸染状矿晕和下盘脉状矿化带。

(3)磁黄铁矿-黄铁矿矿筒:该矿筒是一个向南西陡倾的富含黄铜矿的块状磁黄铁矿-黄铁矿矿体(成岗,1980;严济南,1983;彭礼贵等,1995)。该矿筒平面形态为椭圆形,面积30×50m2。矿筒主体位于主块状矿体之下,向下延伸150m,而后进入下盘蚀变岩筒内。矿筒与外围的块状矿体之间的边界清楚而截然(图4-38)。

块状磁黄铁矿-黄铁矿矿筒的矿物组合相对简单,主要由黄铁矿、磁黄铁矿、黄铜矿和少量闪锌矿、磁铁矿、铜磁黄铁矿等组成。矿筒显示清楚的环状矿石分带:边缘带厚5~10m,多孔状、蜂巢状,以黄铁矿为主;过渡带呈致密块状,以磁黄铁矿和黄铁矿为主;中心带主要为密集的脉状黄铜矿(彭礼贵等,1995)。与之对应,金属矿物组合从低温的黄铁矿-闪锌矿-方铅矿,经中温的黄铁矿-黄铜矿-磁铁矿-磁黄铁矿,向黄铜矿-磁黄铁矿-铜磁黄铁矿-黄铁矿组合递变(彭礼贵等,1995;Hou等,2003)。显然,这种矿物分带十分类似于现代海底的黑烟囱的矿物侧向分带(Goldfarb et al.,1983;Rona,1984;Lydon,1988;Tivey et al.,1990a,1990b;Herzig et al.,1993;Tivey,1995)。

图4-37 折腰山矿床矿石类型与空间分布

图4-38 折腰山主矿体(1~7线)矿石类型分布和矿石分带简图(据严济南,1983)

该图说明,NWW向断层作为流体通道控制了规模不等的矿体分布,NWW向与NE向断层的交汇部位控制热水流体的主干通道和筒状矿体形成

除磁黄铁矿-黄铁矿矿筒外,在折腰山和火焰山均发现了一类特殊的矿筒,即“矿柱”。在折腰山位于1号主矿体的北侧,41号矿体就是一个典型矿柱(彭礼贵等,1995)。“矿柱”的上部直接与上覆的块状矿体相连,根部则分解成几个小的矿柱和矿根,向下延伸500m进入下盘岩系。虽然“矿柱”没有显示矿物的分带性,但具有与矿筒相似的矿物组合。在火焰山也发现了类似的矿柱。这些矿柱直接下伏于块状黄铁矿矿体之下,根部被脉状-网脉状矿化带取代(成岗,1980;彭礼贵等,1995)。

(4)块状矿石透镜体:块状矿体是赋存于长英质火山岩系内的不整合硫化物矿带的主体。规模较大的块状矿体长为50~600m,向下延伸450~600m,而规模较小的块状矿体长100~250m,延伸50~200m。含矿岩系岩相填图表明,这些块状矿透镜体与区内岩石的劈理一致,但与石英角斑凝灰岩层呈不整合接触,两者的夹角在局部高达70°(成岗,1980)。

在块状矿体内部没有发现围岩捕虏体,然而,在块状矿体边缘常常发现绿泥石化的含矿围岩的团块和碎片,其形态往往不规则,常常沿矿体延展方向不连续分布。在块状矿体边缘5~20m的宽度范围内,这些绿泥石化的火山岩残块通常占块状硫化物矿体的20%~30%。由块状矿体边缘向含矿围岩,可见块状矿体与围岩呈指状交叉现象。

这些块状透镜体不发育典型的沉积结构和构造,如纹层构造、条带状构造、粒序层理等,但显示明显的化学分带。按矿石化学和矿物组合,块状矿体可分为块状黄铁矿矿体、富Zn块状黄铁矿体和块状黄铜矿-黄铁矿矿体。块状黄铁矿粒度较细小,产于块状矿透镜体的顶部;富Zn块状黄铁矿体位于前者下部,以大量闪锌矿(10%~20%)的出现为特征;块状黄铜矿-黄铁矿通常出现于块状透镜体的下部,以含高品位的Cu(>1.0%)为特征。侧向上,块状透镜体通常为浸染状硫化物围绕;垂向上,块状黄铜矿-黄铁矿被下部的含黄铜矿网脉带取代(图4-36)。

(5)浸染状矿化晕环:浸染状矿化晕环通常发育在块状矿体的外围,东西方向上的总长600~800m,南北方向上宽度变化为30~50m(图4-37)。整体上,折腰山矿床的西段发育稠密的浸染状矿石和矿化晕环,而东段发育浸染状矿化晕环,其内包裹规模较小的块状透镜体。

(6)脉状矿化带:该带发育于块状硫化物透镜体和块状黄铁矿矿筒的下部,由富含黄铜矿的矿脉和含黄铜矿的脉群构成(图4-36)。脉状矿带与块状矿体的接触是截然的。尽管主要接触界限大体处于1550m(图4-36),但在1573m仍可观察到黄铜矿石英脉贯入上覆的富Cu块状硫化物矿体。黄铜矿矿脉通常出现于脉状矿化带的中央,脉宽0.2~10cm之间,脉间距10~30cm,向下渐变为含黄铜矿的脉群,后者向下延伸进入蚀变的含矿岩系。在含黄铜矿的脉群内,黄铜矿明显减少,石英脉成为主体。

2.矿床式样

很明显,以折腰山为代表的白银厂矿床,尽管也具有VMS矿床的“双层”结构,但其在古海底上形成的层状块状硫化物矿床的规模明显偏小,而淀积于热水补给带及其蚀变岩筒内的不整合硫化物矿床的规模明显偏大,经济意义巨大。因此,这种矿床属于典型的筒状矿床,主体由下覆不整合的黄铜矿-黄铁矿矿体构成(图4-39)。在白银矿区,NWW向同火山断裂带,作为海底热水系统的主干通道,控制了主矿体的边界,而NWW向断裂与NE向断裂的交汇部位,控制了热水流体的集中排泄通道,在这个通道内部,热水流体对火山围岩的交代作用以及硫化物在开放空间的充填和堆积作用,形成了含Cu脉状矿带、磁黄铁矿-黄铁矿矿筒及块状硫化物矿体(图4-39)。

图4-39 折腰山筒状矿床的理想结构形态

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