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广西隆安县凤凰山银矿地质特征与控矿构造探讨

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摘要:广西凤凰山银矿床是20世纪90年代探明储量的大型矿床。矿段及30km2内主要发育寒武系和泥盆系地层,银矿体的形态控制受E-W向为主体的复合控矿断裂系统的影响。矿床中Ag、Mn、As、Sb具有高度的正相关性。异常组沿控矿构造带和断裂带分布,与银矿体具有良好的拟合主断裂面形态且对矿体控制明显,构造岩带与银矿化富集关系密切。

关键词:凤凰山银矿;地质特征;控矿构造

中图分类号:TD217 文献标识码:A 文章编号:1009-2374(2014)01-0094-03

广西壮族自治区隆安县凤凰山银矿位于位于扶绥县凤凰山东北部168°,范围跨度24.6km(见图1)。本区经历了加里东期,印支期构造运动,燕山由东向西在加里东基底构造层形成封闭的线状褶皱断裂特征,北西、北东向两组断裂印支-燕山期盖层结构。

1.黄洞口组一段下层;2.黄洞口组一段上层;3.背斜;4.向斜;5.断裂及编号;6.地质界线;7.银矿体;8.岩层产状;9.勘探线及编号

图1 凤凰山银矿床地质图

1 矿区地质特征

凤凰山银矿南岭构造带在EW西端,华夏构造带,北西向构造带和南北向构造带的复合部位。区域构造演化复杂,本区经历了加里东期,印支期构造运动,燕山由东向西在加里东基底构造层形成封闭的线状褶皱断裂特征,北西、北东向两组断裂为印支-燕山期盖层结构。区内出露地层以寒武系,泥盆系为主。在调查区域分布的中心,从底部到顶部分为小内冲组、黄洞口组,进一步可根据沉积旋回或岩性组合,细分为6个岩性段。小内冲组三段为:第一段(∈x1)灰黑色页岩为主,夹少量砂岩。厚度大于319m。第二段(∈x2)灰色、灰绿色中厚层状长石石英砂岩夹页岩,厚约350m。第三段(∈x3)灰黄、灰绿色厚层状长石石英砂岩与页岩互层,上部页岩增多,为页岩夹长石石英砂岩,厚约400m。黄洞口组三段为:第一段(∈h1)下部灰绿色厚层状长石石英砂岩。中上部以深灰色页岩为主,夹长石石英砂岩,厚602m。第二段(∈h2)灰色中厚层长石石英砂岩夹页岩,往上页岩增多,厚381~760m。第三段(∈h3)灰黄色中厚层状长石石英砂岩与灰色页岩互层,厚168~352m。

泥盆系构成西大明山复式背斜的围翼,主要分布于矿区的北部边缘。其中莲花山组(D1l)与下古生界呈不整合接触。底部为厚层状砾岩、含砾不等粒砂岩,往上为灰白色中层状中细粒砂岩、粉砂岩,局部夹紫红色泥岩。上部主要为紫红色泥岩,夹一、二层砂质灰岩、泥灰岩(局部含铜)。产鱼类Antiarchi等化石。厚度92~397m。那高岭组(D1n)为灰绿色粉砂岩、泥岩、砂质泥岩夹粉砂岩。中上部夹泥灰岩、细晶灰岩。产腕足类Orientospiriftr nakaolingensis等化石。厚151~357m。郁江组(D1y)底部以黄褐色细砂岩、粉砂岩为主,往上夹泥岩、泥灰岩透镜体,近顶部为中、厚层状泥质灰岩。产腕足Acrospirifer tonkinensis,Eosophragmophera sinensis及珊瑚siphonophrentis等。厚227~362m。

2 矿床地质特征

凤凰山银矿床位于西部山区背斜倾伏端最近的北翼。赋矿地层为寒武系上统黄洞口组(∈2h),下寒武统小内冲组(∈1X),矿山在南部地区暴露。矿体明显受构造控制。4.5~89.96m宽度,近3公里向断裂破碎带控制,6个成矿带及6个矿体呈对角线分布。主矿体呈脉状,矿体的走向与倾向为SEE90°~116°,52°~81°,长800m,190~400m的深度,厚度125~17118m,331.1×10-6~367.6×10-6的平均银级。原矿石的矿物组成较复杂。根据光学薄片鉴定,X射线衍射、电子探针及化学成分分析等研究,矿石矿物有31余种。主要的金属矿物为黄铁矿、毒砂、硫锰矿、方铅矿、闪锌矿和九个独立银矿物。

3 构造控矿情况

区内东西向断层发育由F1、F2、F3、F4等组成一组,平行式排列的东西向破碎带,其中F1、F4为主要控矿含矿构造。F1东起38线,西至35线产Ⅰ-①、Ⅰ-②两个矿体,矿体达到大型规模。

3.1 控矿构造

燕山中期西南班公错-怒江缝合带封闭作用,NE向挤压成区内NW、NWW向褶皱,NWW断裂和NE向压裂缝延伸。

3.1.1 东西向断裂。矿区内东西向断层发育,由F1、F2、F3、F4、FA、F10组成一东西向破碎带,其中F1、F4规模最大。

F1断层是最大的矿区断裂,是主要的含矿断裂,它是由一定数量的破裂面断裂带而产生出的Ⅰ-①、Ⅰ-②矿体和一些小矿体。西自31线,东到40线。延长2公里,断裂带宽最小4.5m,最大89.85m,稍波状延伸。总角度为108°,倾向SSW,局部可见反倾现象。48°~83°的下截面角,64.5°的平均值;55°~89°的上截面角,71.2°的平均值。总体规律沿倾向是上缓下陡,63°的表面平均度,400在65°平均中,300在的64°平均内,280在66°平均左右,也略呈慢波形状的延深,ZKl66最大斜深度

>470。断层面是直的,斜冲近水平擦痕。断层破碎带内的陡缓不一,次断裂结构面方向一般可见。相邻为透镜状砂岩、泥岩岩块之间的断裂面。在大多数情况下,靠近内侧断层面的破岩更经常,钙化结节形成角砾岩带(矿体)。角砾岩角排列无序,大小不一,数量大的约30cm,可见大角砾和破裂现象;小到3~5cm的大部分占约70%。F1断层的逆冲断层,经历了许多活动叠加及早期,中期和晚期压扭断裂延伸的若干演化。

F4断层是矿区次于F1的容矿断层,西起93线,东至0线附近,探槽加上部分浅坑和稀疏钻孔控制延长2.7km。破碎带宽数m至30m,钻孔控制最大斜深320m,53线以西走向99°,53线以东走向109°,总体走向104°,倾向南南西,平均倾角73°。其破碎带组成及断层性质与F1相同。于地表和浅部赋存若干个工业小矿体。

F2、F3断层位于F1断层之南,走向100°~280°,倾向南南西,倾角63°~70°。破碎带一般小于10m,特征与F1相似。

FA出现于F4之北(下盘),破碎带宽5~35m,走向110°,倾向南南西,倾角75°。

F10位于F4之南,西起93线TC95之南侧,东至15线附近,与F4近乎平行。稀疏工程控制长近1800m,总体走向100°,倾向南南西,平均倾角67°。断裂破碎带1~10m,以硅化构造角砾岩组成为主,局部含锰质构造角砾岩,并见个别表外银矿体产出。

3.1.2 北西向断裂。矿区内北西向断层比较发育,规模一般都比较大。现以F8为例描述如下。

F8断层位于矿区中部,延伸较长,在TC1南端其产状240°∠70°,破碎带宽约50cm,有褐铁矿、硬锰矿化。ZK34以西公路边见断面产状:215°∠35°,舒缓波状,破碎带宽约50cm,岩石被挤压成碎块、粉末。角砾大致呈定向排列,透镜体产状:45°∠65°、230°∠65°,总体左行排列。破碎带中沿孔隙充填铁锰矿物,风化后呈砖红色、褐黑色,局部铁质富集。断层上下盘边缘有灰白色断层泥。断层下盘岩石中发育二组裂隙,产状分别为:(Ⅰ)330°∠50°、(Ⅱ)120°∠80°;上盘发育一组裂隙(Ⅲ)产状:205°∠75°,其中均充填褐铁矿。

3.1.3 北东向断裂。矿区北东向断层不发育,数量少,规模小,仅在YK20、YK22、YD400-CD30等少量工程见及。7线西侧矿区公路旁YK20见一条北东向断层,延伸约40m,产状:150°∠60°,断面呈弯曲状,上缓下陡,破碎带宽约2m,破碎带内细粒砂岩、硅化砂岩挤压成不规则透镜状,大量石英脉、铁锰质杂乱分布。

3.1.4 南北向断裂。矿区南北向断裂不很发育,仅在3线西侧YK2及ZK64东侧矿区公路见两条。前者产状:283°∠73°,延伸>30m,破碎带宽约1.5m,由碎裂砂岩组成,裂隙发育,见较多铁锰质充填。后者产状:270°~280°∠80°~70°,延伸很短,断裂破碎带上宽下窄,为砂岩细小碎块和岩石粉末充填,并为褐铁矿

胶结。

银矿化与断裂构造关系密切。银矿体的形状、产状等均严格受构造控制。断裂、裂隙的形态直接控制着矿体的形态。已经查明矿区内的东西向、北西向以及北东向断裂裂隙是银矿形成的容矿构造。矿液沿裂隙充填交代成矿。在这三组裂隙、断层的交汇处矿体厚度变大,品位相对变高。沿矿体倾向,在断裂产状由陡变缓的部位,银矿化明显变好。矿体的侧列和左行雁列均为断裂构造影响的

结果。

表1 凤凰山银矿床控矿构造过程

成矿前 主成矿期 成矿后

应力方向 NWW向 NE向 NW向

褶皱 NE向褶皱 NW向褶皱 无明显褶皱

断裂 无明显断裂或NWW向张性断裂 NWW

向压剪断性裂 NW

向张性断裂

矿化 中高温矿化 与基性和酸性岩浆热液有关Ag

矿化 叠加低温Ag矿化

无素组合 W-Bi-Sn-Cu Ag-As-Sb-Pb-Sn,Ag-Zn-Mn-Co-Ni Au-Hg-Sb-Cu(Ag?)

3.2 构造控矿规律

3.2.1 断裂控制及矿化异常分布。凤凰山银矿银矿体的形态控制及发生规模受最近的E-W复合控矿断裂系统的显著影响。

3.2.2 主断裂面形态对矿体控制明显。

3.2.3 构造岩带与银矿化富集关系密切。

4 结语

基于凤凰山矿区地质构造的银矿及控矿特征,对该区找矿提出以下建议:(1)北西西向断裂是直接的找矿方向,应该关注和褶皱相关断层,含矿地层产状变化的地方是可能的矿区,并且在化探异常上以Ag-As-Sb-Pb-Sn和Ag-Zn-Mn-Co-Ni元素组合为特征。(2)F1和F4的NWW向断裂仍有找矿潜力。(3)晚期NW向断裂叠加成矿的Ag,北西向和北西西向断裂交汇部位,是可能的矿化富集。

参考文献

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