线夹角为20-40°,叠覆于复式背斜之上,轴线长200-500m;后者主要见于田边冲和观音岩一带,与金矿岩复式背斜夹角为70°。背斜轴线长300-500m。
2、断裂构造
矿区断裂构造极为发育,按其与成矿之关系分为成矿前、成矿期和成矿后断层。 (1)成矿前断层及其主要特征
该期断层多被花岗岩或煌斑岩脉所充填。如NE走向的F20断层在周家岭一带被黑云母花岗岩墙充填。据岩墙厚度变化大,形态不规则,接触带角砾岩发育,板岩中角砾大小不一,棱角明显之特征,说明该断裂的力学性质为先压扭后转为以张性为主,即东西向构造体系中的一组扭裂面,经后期南北向构造的叠加改造而形成规模较大的断裂。
矿区内成矿前的NW-NWW向的断裂多为煌斑岩脉所充填。其特征是所有煌斑脉岩规模不大,不连续,多呈短小脉状,透镜状产出,且脉壁不平整。据此,其力学性质属张性,即南北向构造体系的张性结构面。
(2)成矿期断裂及其特征
成矿期断层系指被硅质所充填的断层。大部分含矿,即矿脉,主要有四组: A、NE10-40°向组矿区中该组断裂最发育,自东~西有11、12、9、16、8、7、2、17、18、15、1、13、1-4、1-5等断裂。在平面上常密集成带,脉与脉之间侧列明显,重叠部分一般>2/3,呈左型排列。部分断裂在平面上或剖面上呈“S”或反“S”型,且有分支、复合现象。早期硅质胶结的角砾岩中,角砾呈棱角状,分布杂乱,显示张性特征。另外有些矿脉(如9号脉)其角砾排列具有一定的方向,矿体中条带状构造明显,则显示压~压扭性之特点。这种同期,同一方向之断裂其力学性质不一,可能系边界条件,叠加复合不一所致。
B、NW20°向组
该组断层主要见于矿区的西北部,如1、13、43号脉。充填物为早期石英胶结的板岩角砾,形成“豹斑状”角砾岩。后经构造复合,早期破碎角砾岩被改造,支脉较发育。其力学性质为:早期属张性,后转化为张扭性。
C、NEE~EW向组
该组断裂主要分布于矿区南部,有F2、F66及19、14脉组,断裂中均被硅质充填交代,矿化极差。脉体厚度变化大,脉壁一般较平整,但常见断层擦痕,力学性质为压—压扭性。
D、NW70°组
8
该组断裂,矿区内仅5号脉属之,位于罗家院子北部。其特征是硅化糜棱岩角砾发育,断裂面局部呈舒缓波状,旁侧牵引现象较发育。
(3)成矿后期断裂及特征 该期断裂有三组: A、NNE~NE向组
该组断裂主要位于矿脉边部,即沿矿脉之脉壁产出,少数斜切矿脉。总的来看,对矿脉破坏不大,仅局部使矿脉位移,小小错动而不连续。其中当头冲的F120断层规模最大,错距可能>100m,致使1-4、1-5号矿脉被错失。
该组断裂总的特征是:断层面较平直,缓倾斜擦痕发育,局部有断层泥产出,其力学性质属扭—张扭性。
B、NEE及NW向组
该两组断裂不发育,仅见于矿区南部及西北部,对矿体破坏较小,断层面较平直,局部具舒缓波状,擦痕明显,属压扭性断裂。
(4)构造控矿作用
矿区内矿体严格受断裂构造控制。但褶皱构造也有一定的控矿作用。矿体常富集于构造叠加、应力集中、活动强烈地段。由于成矿断裂所处部位不一,地块边界条件不同,各断裂规模不一,力学性质不同,因而控矿因素也不尽相同。
A、F20断层带经受多次活动,故其规模最大,有花岗岩墙侵入,并有含矿破碎带。该断层为控岩、控矿构造。
B、矿区内的短轴小背斜对控矿起了一定的作用,尤其是其与断裂相交部位矿化富集。
C、响水岩~当头冲一带的NNE-NE向断层群,因受多次活动,故断层密集、规模较大,尤其是在矿区的北东部和北西部因有两组断裂斜接,应力集中故矿脉规模大,矿化富集,而在矿区中部断裂活动较弱,故矿脉规模小,矿化差。
D、张—张扭性断裂是矿液充填的良好空间,故矿化好;近东西向的19、14号脉及F2、F66主要为压—压扭性断裂,成矿空间不利,故矿化差。
2.1.3 岩浆岩
矿区出露的岩浆岩有周家岭黑云母花岗岩和散布于各地的煌斑岩脉。其特征如表4-1。
9
1、岩浆岩与矿脉时间关系
20号脉组和周家岭黑云母花岗岩墙二者均受F20断层控制,其产状一致,但20号矿脉又破坏花岗岩墙。局部到1.5-2cm厚的含方铅矿、闪锌矿石英、方解石脉穿入花岗岩墙中;脉旁之花岗岩墙见有浸染状方铅矿、闪锌矿。据坑道揭露,所有煌斑岩脉均被矿脉所切。说明矿脉晚于花岗岩墙和煌斑岩脉。
2、岩墙、岩脉与矿化富集关系
矿区内之花岗岩墙和煌斑岩脉中Pb、Zn、As、Sb丰度较高,与Pb、Zn矿脉的主元素一致,说明二者有密切的成因关系,此其一。其二,根据同位素资料,成矿热液来自于地下深部,为岩浆分异产物。综上所述,矿化与岩浆活动关系密切。
2.1.4 围岩蚀变
矿区围岩蚀变种类多,计有硅化、重晶石化、退色化、碳酸盐化、角岩化、斑点状板岩化、黄铁矿化及绢云母化、绿泥石化、大理岩化、矽卡岩化等。其中硅化、重晶石化与成矿关系最为密切。
硅化:为矿区主要围岩蚀变分布广,分早晚两期。
早期硅化:本期硅化以胶状石英为主,质地致密坚硬,透明度差,呈脉状、网脉状充填或胶结破碎板岩角砾,使断裂破碎带成为硅化破碎带。不含铅锌矿。
晚期硅化:本期硅化呈乳白色~无色,透明,以石英为主,石英结晶好,呈粗晶状、梳状、放射状,含铅锌等金属矿。本期硅化系含矿热液沿早期硅化破碎带充填、胶结板岩角砾或早期硅化角砾而成。
重晶石化:含矿热液再次沿硅化破碎带充填、胶结板岩或石英角砾,形成以重晶石为主的热液蚀变。重晶石呈板状、板格状、脉状产出。重晶石化与铅锌矿化关系密切,重晶石发育地段往往为铅锌矿化富集地段。铅与锌品位变化呈正比关系,Pb∶Zn为1∶3;矿石品位与矿体厚度亦呈正比关系,即矿体厚度大,则品位高,反之则低。各脉组含矿系数和品位变化系数如表2-1。
表2-1 各脉组含矿系数和品位变化系数表
矿脉(体)号 含矿系数(%) 品位变系Pb 数(%) Zn 1 0.51 108 99 1-4 0.75 122 92 1-5 0.70 2-1 0.75 8 0.70 93 77 9 0.77 138 67 10 0.68 124 97 11 0.77 12 0.81 59 58 13 0.69 118 116 矿石中有害组分为As、Cd,一般含量为>0.1%。经放射性检查,含铀不高,16-93r。
10
2.1.5 矿石类型
矿区矿石类型较为简单,按其工业意义可分为三个工业类型:石英铅锌矿型,重晶石石英铅锌矿型和白云石、方解石铅锌矿型,以前两个类型为主。各类型共生矿物组合如表2-2。
表2-2 共生矿物组合表
工业类型 石英铅锌矿型 重晶石、石英铅锌矿型 白云石、方解石铅锌矿型 金属矿物 主要 闪锌矿、方铅矿、黄铜矿、辉银矿 闪锌矿、方铅矿、黄铜矿、辉银矿 闪锌矿、黄铜矿、方铅矿 次要 斑铜矿、黝铜矿、硫锑铅矿、黝锡矿、黄铁矿、自石英 然金 斑铜矿、黝铜矿、硫锑铅重晶石、矿、黝锡矿、黄铁矿、铜石英 兰矿 黝锡矿、车轮矿、斑铜矿、白云石、白铁矿 方解石 脉石矿物 主要 次要 重晶石、绿泥石 萤石、方解石 萤石、石英、冰长石、重晶石 2.1.6 近矿围岩及夹石
矿区所有矿体均赋存于硅化破碎带中,故矿体围岩,即顶底板全为硅化破碎岩,以硅化板岩为主,其次为硅化角砾岩、硅化灰岩。矿体中夹石及无矿地段少见。夹石量不多,多呈团块状分布;局部夹石走向长达20-40m,则以夹石剔除,夹石成分亦为各种硅化岩石,以硅化板岩为主。夹石中有益元素主要为Pb、Zn,有害元素为As、Cd,但含量均极低,Pb、Zn含量一般在0.1%以下,As一般<0.01%。
矿体中的夹石由于量少,对矿体连续性影响不大。
2.1.7 矿床成因及共(伴生)矿产
矿区矿床成因属热液充填型铅锌矿床,铅锌共生于一起,为主要元素,为共生矿床。 据多种测试,矿区伴生有益元素能综合利用的有Cu、Ag,有害元素为Cd。其中Cu、Ag、Cd三者之含量符合DZ/T0240-2002规范伴生元素指标要求,其中铜局部含量较高,但分布不均,不能单独圈为独立矿体,故亦以伴生元素对待。其中Ag主要赋存于方铅矿中,Cd主要赋存于闪锌矿中,铜则以黄铜矿单独存在。Cd选矿工艺较复杂,矿山生产时未综合利用。
11
2.2 矿床地质 2.2.1矿床特征
本区铅锌矿属热液充填型铅锌矿床,工业类型属产于板岩中的脉状铅锌矿床。本区铅锌矿床最大的特征是:所有矿体均赋存于硅化破碎带中,主要呈脉状,次为透镜状(桶状)。矿区共有硅化破碎带20个组,大小硅化破碎带103条,主要呈NE、NNE向,次为NW向展布,倾向南东或北西,倾角55-85°不等,一般70°左右,硅化破碎带受成矿期断裂控制,而矿体则受硅化破碎带控制,其形态、产状三者基本一致。103条硅化破碎带,并非均含矿,初勘阶段仅发现16个矿体,主要分布于白沙岩、田边冲、当头冲、金矿岩、响水岩一带。
硅化破碎带大小相差悬殊,一般长600~1500m,最长的达3082m,短者仅数十m,厚一般1~8m,最厚达10余m,薄者仅数十cm,一般延深400~550m,已知最大延深达658m。其中矿体之规模则更小。
金水塘铅锌矿矿体特征:矿种多、矿体形态(沿走向、倾向)变化大、矿床类型复杂、矿体数目多、伴生组分复杂、显脉状雁形排列。
2.2.2 矿体形态及特征
矿区共有16个铅锌矿体(包括部分支矿体),均产于硅化破碎带中,其形态、产状与硅化破碎带基本一致。即主要呈脉状,个别呈透镜状(桶状),矿脉沿走向或倾向常呈雁形或“多”字形、“S”或反“S”形排列。矿体充填于张断裂中或两组断裂相交处,则脉体膨大,反之充填于压性断裂中则脉体压缩,故矿脉局部有分支复合,膨大缩小之势。
开采所有矿体均赋存于硅化破碎带中,单个矿体长一般为40~200m,最长421m,短者仅十余m。厚一般1~2m,最厚达11m,自上而下矿体厚度有逐渐变厚之势。厚度变化系数为51~65%。
矿脉(硅化破碎带)主要呈脉状、透镜体状,其产状与断裂构造一致,主要受断裂构造控制。矿脉沿走向和倾向常呈雁型、“多”字型、“S”或反“S”型排列。充填于张性断裂或两组断裂相交处的矿脉,则脉体膨大;充填于压性或压扭性断裂中的矿脉则脉体厚度小,故矿脉常见膨大、缩小、分支复合等特征。
本区矿体集中于两个地段,一是矿区东部响水岩、金矿岩一带,该带有8、9、10、
12