云南省勐海县曼迈铅锌矿床成矿地质特征及找矿方向
doi: 10.20008/j.kckc.2024s2057
王松1,2
1. 中国煤炭地质总局勘查研究总院,北京 100039
2. 矿山透明地质与数字孪生技术国家矿山安监局重点实验室,北京 100039
The metallogenic geological characteristics and prospecting direction of Manmai lead-zinc deposit in Menghai Country, Yunnan Province
WANG Song1,2
1. General Prospecting Institute,CNACG,Beijing 100039 , China
2. Key Laboratory of Transparent Mine Geology and Digital Twin Technology,National Mine Safety Administration, Beijing 100039 , China
摘要
勐海曼迈铅锌矿床位于云南省勐海县布朗山乡曼迈村,三江成矿带南缘,区内岩浆活动强烈,晚三叠世澜沧—勐海花岗岩岩体侵入,为成矿物质活化提供了热源,同时强烈的构造运动则为成矿流体运移提供了通道及容矿空间。矿体产于印支期花岗岩与巴夜组上段地层外接触带边缘,区内北北东向断裂是岩浆、含矿热液的运移通道,次级同生、派生的东西向断裂破碎带则是容矿和储矿场所。铅锌矿体产于东西向断裂破碎带中;矿体中蚀变强烈,以硅化、黄铁矿化、褐铁矿化为主,石英脉呈脉状、团块状、网脉状穿插于岩石中,石英脉越发育矿化越强;石英脉及东西向断裂是主要的找矿标志。
Abstract
The Manmai lead-zinc mining area is located in Manmai Village, Blangshan Township, Menghai County, Yunnan Province, at the southern edge of the Sanjiang metallogenic belt. The area is characterized by strong magmatic activity, with the intrusion of the Lancang Menghai granite pluton in the late Triassic, providing a heat source for the activation of ore-forming materials. At the same time, strong tectonic movements provide channels and ore bearing spaces for the migration of ore-forming fluids. The Menghai lead-zinc deposit is located at the edge of the outer contact zone between the Indosinian granite and the upper section of the Baye Formation. The northeast trending fault in the area is a pathway for the migration of magma and ore bearing hydrothermal fluids, while the secondary contemporaneous and derived east-west trending fault fracture zone is the host and storage site.Lead zinc ore bodies occur in east-west fractured zones; The alteration in the ore body is strong, mainly silicification, pyrite mineralization, and limonitization. Quartz veins are interlaced in the rock in the form of veins, clumps, and network veins. The more developed the quartz veins, the stronger the mineralization; Quartz veins and east-west faults are the main prospecting indicators.
0 引言
勐海曼迈铅锌矿区位于云南省勐海县城 209° 方向,直距 25.6 km,东经 100°14'47″~100°15'47″,北纬21°43'38″~21°46'28″,行政区划属勐海县布朗山乡曼迈村。区域上岩浆活动强烈,多期次构造叠加,因此在岩体与地层接触带及邻区出露一系列多金属矿床:如澜沧南角河银多金属矿床(杨贵来等, 2006)、老厂多金属矿床(李峰等,20092012吴忠如等,2021)、勐海勐满金矿床(程琳,2014)、西定金矿床(廖锦川等,2014)、布朗山锡矿(马亚鹏, 2018)、勐海班丙金矿床(李阿者等,2012)、关双铁矿床(王爱萍等,2011)、盘龙山铁矿床(范建辉等, 2011)。曼迈铅锌矿床是近年来新发现的一处较典型热液成因矿床,研究程度较低,如成矿时代、成矿物质来源等一些问题尚无深入研究,本文在研究本区成矿地质特征、矿物组合类型及周边相邻矿床的基础上,对该矿找矿方向进行探讨,为下一步勘查方向提供依据。
1 区域地质概况
研究区区域上位于保山微板块东部临沧—勐海岛弧岩浆岩带,勐海花岗岩南部边缘,受多种地质构造环境叠加交织演变的影响印支期构造发展演化阶段,该阶段是滇黔桂地区板块活动的关键时期,印支期岩浆活动与古特提斯构造演化环境密切相关,其主要的喷发和侵入事件均与板块间的俯冲-碰撞或深大断裂活动相辅相成(马文璞,1996谭永杰等,2014)。临沧—勐海岛弧岩浆岩带是三江地区重要的银铅锌多金属成矿带(卢映祥等, 2021),区内岩浆活动强烈,中—晚奥陶世布朗山花岗岩(孙载波等,20182021)、三叠纪澜沧—勐海花岗岩等(孔会磊等,2012廖世勇等,2014贾福东等,2017周坤等,2018曾凯等,2022)多期次的岩体侵入,岩体的侵入为成矿流体的运移及热源提供了动力,强烈的构造运动则为成矿流体运移提供了通道及容矿空间。
区域内出露最老地层为元古宇澜沧群南勒组 (Ptnl)、巴夜组(Ptb)南木岭组(Ptnm)及第四系 (Qhal)。南勒组(Ptnl)为灰—灰白色二云片岩、白云片岩、二云石英片岩、白云石英片岩、二长二云片岩绿泥石英片岩及绢云石英片岩。巴夜组(Ptb)分上下两段:巴夜组上段(Ptb2)为灰—银灰—灰白色二云片岩、绢云白云片岩夹绢云白云石英砂岩;巴夜组下段(Ptb1)为浅灰,黄褐色绢云白云片岩、绿泥白云绢云片岩、白云绢云石英片岩。南木岭组(Ptnm) 上部为深灰、灰黑色含炭质石英片岩;下部为灰黑色炭质绢英片岩夹浅灰白色白云绢云石英片岩及少量千枚岩、绿泥板岩,为本区铅锌含矿层位。第四系(Qhal)为浅黄色、浅褐色,由洪积、坡积、冲积花岗岩、砂砾和黏土组成。
区内未见明显的大型褶皱,小挠曲相当发育。区内断裂发育,呈“之”字形,为北东向。有曼各断裂、结良断裂、戛拱街断裂(图1)。
曼各断裂:为一张剪性正断层,延长约 68 km。沿断裂带见宽10 m破碎带、断层角砾岩及擦痕。走向北东—南西,倾向北北西,倾角为 40°~80°。断层上盘为晚三叠世花岗岩;下盘地层为南木岭组片岩。
结良断裂:为一压扭性质逆断层,延长 9.5 km。走向北北东,倾向东,倾角为 60°~80°。断层上盘为晚三叠世花岗岩;下盘地层为南木岭组及巴夜组片岩、二云片岩。沿走向见岩石破碎及断层角砾岩等,为区内主要控矿断裂。
戛拱街断裂:为一张剪性正断层,延长约 4 km。走向北北东,倾向北西,倾角为 50°~57°。断层上、下盘均为晚三叠世花岗岩。沿走向见岩石破碎及断层角砾岩等。
区内大面积出露临沧—勐海花岗岩基,南北总长约 325 km,出露面积约 1450 km2。岩基内部,特别是边部,常有较多脉岩沿冷凝裂隙或断裂分布,脉岩类型有:花岗岩、花岗斑岩、细晶岩、石英正长岩、闪长岩及石英脉等6类。其中除闪长岩脉、石英正长岩脉、花岗岩脉及花岗斑岩脉等有可能属后期脉岩外,如斜长花岗岩脉、二长花岗岩脉、斜长细晶岩脉等岩性特征和岩基基本一致。
1研究区地质简图
2 研究区地质
2.1 地层
研究区出露地层有第四系(Qhal)、元古宇澜沧群南木岭组(Ptnm)及巴夜组(Ptb),现从新到老简述于下:
第四系(Qhal):分布于研究区北部南坡河两岸及沟谷、坡地,浅黄色,浅褐色,松散,由洪积、坡积、冲积花岗岩、砂砾和黏土组成。厚>15 m。
南木岭组(Ptnm1):分布于研究区北西部,岩性为浅灰白、灰黑、黑色白云母泥质绢云千枚岩、炭质石英微晶片岩、含炭质绢云石英片岩、微晶片岩、绢云微晶片岩、长石绢英微晶片岩。含锰质、黏土质绿泥石化,顶部含铁矿化数层,其中最厚一层约为5 m,为磁铁透闪石岩。普遍硅化,局部具铅锌矿化,为本区铅锌含矿层位。
巴夜组(Ptb):该组分上下两段。
巴夜组上段(Ptb2):分布于研究区南西、西、北西大部分面积,岩性为灰、银灰、灰白色二云片岩、绢云白云母片岩夹绢云白云母石英片岩。风化后呈淡黄褐色绢云白云母石英片岩。普遍硅化,为本区铅锌主要含矿层位。厚度>336 m。
巴夜组下段(Ptb1):分布于研究区南东部,岩性为浅灰色薄层状硅化绢云白云母石英片岩。风化后呈浅、黄褐色薄层状绿泥白云母绢云片岩、白云母绢云英片岩。厚度603m。
2.2 构造
褶皱:研究区内褶皱不发育,仅见小挠曲发育,但规模较小。
断裂:研究区内主要断裂是结良断裂(F1):为一压扭性质逆断层,延长 9.5 km。走向北北东,倾向东,倾角为 60°~80°。断层上盘地层为晚三叠世花岗岩;下盘地层为南木岭组及巴夜组片岩、二云片岩。沿走向见岩石破碎及断层角砾岩等。为区内主要控矿断裂,铅锌矿则产于接触带断裂破碎带中。
2.3 岩浆岩
研究区出露晚三叠世浅灰白色黑云母二长花岗岩、斜长花岗岩及花岗闪长岩。
蚀变特征:在矿体中蚀变强烈,主要有黄铁矿化、硅化、绢云母化等蚀变。黄铁矿化:广泛分布于矿化蚀变带内,由大量的黄铁矿及微量的赤铁矿、磁铁矿组成。黄铁矿半自形—自形,粒度大小悬殊,质纯,呈断续脉状、星点浸染状。硅化:硅化表现为岩石中次生石英增多,往往伴随着岩石的碎裂作用,次生石英呈游离状、脉状、团块状、网脉状穿插于岩石中,铅锌矿化主要与硅化关系密切,硅化越强铅锌矿化越好。
矿化特征:铅锌矿体产于印支期花岗岩与巴夜组上段(Ptb2)地层外接触带边缘,北北东向断裂破碎带石英岩中,含铅锌断裂破碎带产状为 30°~48° ∠50°~84°,与地层产状一致。含铅锌断裂破碎带地表可见长约100 m,宽1~20 m。破碎带由石英、方铅矿、闪锌矿、黄铁矿及少量角砾状砂岩和断层泥组成;铅锌矿物主要以细脉状、脉状及团块状,沿石英脉充填于破碎带中,矿体中心品位较高,往顶、底板呈现出品位较低之势,为含铅高锌低热液充填的石英脉型矿床。
3 矿床地质
3.1 矿体特征
根据工程控制,研究区圈定2个工业矿体,编号 Ⅰ、Ⅱ号矿体,主矿体为Ⅰ号矿体,特征如下:Ⅰ号矿体分布在研究区中东部(图2a),矿体产状与断层产状一致。矿体长 250 m,工程控制长 170 m,倾斜延深 227 m,呈脉状产出,矿体有 5 个中段(PD1、 PD3、PD4、PD5 及 PD5 盲中段)17 个工程点控制,从上往下分别为 PD1 采 1、PD3 采 3、PD3 采 2、PD3 采 4、PD3 采 5、PD4YM1、PD4CM1、PD4CM2、PD4CM3、 PD4CM4、PD5CM5、PD5CM6、PD5CM7、PD5CM8、 PD5YM2、PD5CM9、PD5YM3,通过深部探采工程可以看出,矿体在中部(PD4)厚度变厚,深部(盲中段) 又呈现变薄,品位由地表往深部为变贫之势。矿体产状走向北西—南东,倾向北东,倾角∠50°~∠84°,平均 74°;矿体单工程厚度 1.22~4.66 m,平均 2.72 m,厚度变化系数为 43.75%;矿体厚度稳定程度属稳定;单工程品位 Pb:1. 01%~12.37%,平均 1.73%,Zn:0.64%~1.85%,平均 0.90%,品位变化系数分别为76.81%、56.31%;属组分均匀矿体。
3.2 矿石质量
矿石矿物:主要金属矿物有方铅矿、闪锌矿、褐铁矿、黄铁矿、白铅矿、异锌矿等(图2)。脉石矿物成分:石英、长石、绢云母及黏土类矿物。
矿石的结构构造:他形粒状结构、自形—半自形粒状结构、簇状、纤维状结构等。浸染状、网脉状、致密块状、团块状构造。
2铅锌矿体及矿石
a—石英型铅锌矿矿体;b—含黄铁矿铅锌矿石;c—黄铁矿方铅矿石;d—团块状闪锌矿、方铅矿石
方铅矿:是矿石中主要矿石矿物之一,含量 0.50%~12.37%;铅灰色,金属光泽,常呈他形— 半自形粒状。粒度一般为0.1~4. 0 mm,部分粒度较细,集合体粒度一般在 0.1~0.7 mm 之间,在矿石中多呈网脉状、脉状、浸染状分布于破碎的石英脉中,部分呈条带状分布于闪锌矿中。部分与闪锌矿共生产于矿石的裂隙及角砾之间,同样与构造活动关系明显,也是成岩期后构造活动中成矿热液充填的产物。
闪锌矿:是矿石中锌的矿石矿物,含量0.30%~1.65%,常呈致密块状构造,中间常分布少量脉石角砾,也常见方铅矿呈条带状分布其中。闪锌矿呈黄褐色、浅褐黄色,金刚光泽,多为他形粒状,个别为半白形粒状,粒度为一般为 0. 01~2. 00 mm,部分较细,在矿石中呈块状、条带状、稀疏浸染状、脉状分布。他形粒状的闪锌矿构成他形粒状结构,少量褐铁矿呈浸染状分布。闪锌矿中常包裹有石英粉砂构成的粒度大小等距悬殊的集合体。
黄铁矿:为他形、半自形、自形立方体、五角十二面体,呈不等粒状,分布在脉石矿物的间隙或裂隙中。部分黄铁矿在石英脉中集中分布,呈团粒或班块。
褐铁矿:褐色、黑褐色,半金属光泽,粒状结构,块状构造。
石英:是矿石中主要的脉石矿物,含量约55%,粒度一般在0. 004~0.3mm之间;白色、无色,玻璃光泽,他形粒状,在矿石中主要有两种形式产出,一种是以呈碎屑的形式产出,多次生加大,边缘呈锯齿状,少数呈变晶状;但闪锌矿、方铅矿等金属矿物常呈细网脉状产于石英裂隙之间,个别包裹于岩石中。另一种形成于成岩后期,由热液形成,常成脉状产出,与闪锌矿、方铅矿关系较为密切,呈他形粒状粒度较大。
矿床矿石化学成分主要为铅、锌,伴生有益元素主要为银、铜、硫等。Cu 含量 0. 002%,Ag 含量 0. 012×10-6,TFe 含量 4.55%,S 含量 3.2%,Zn 含量 0.91%,As 含量 0. 0001%,其他伴生分散元素含量甚微(表1)。
1矿石化学分析结果
注:分析数据据西双版纳洪顺煤炭经营有限责任公司,2018
3.3 矿石类型
Ⅰ号矿体产于断层破碎带中,加之研究区多雨、气候炎热潮湿,近地表矿体氧化程度高,以混合矿为主,深部为硫化矿。
4 矿床成因和找矿方向
4.1 矿床成因
在大量研究前人成果的基础上,本文认为该矿床与澜沧南角河多金属矿在成因及成矿物质来源等问题上有很大的相似和相关性(施泽明等,2003王峰和金景福,2003杨贵来等,2006蓝信杰等, 2021),二者同受印支花岗岩侵入,且成矿严格受断裂控制。曼迈铅锌矿Ⅰ号矿体产于印支期勐海花岗岩与巴夜组上段(Ptb2)地层外接触带边缘断层破碎带中,受北北东向断裂控制,研究区东侧印支期浅灰白色黑云母二长花岗岩、斜长花岗岩及闪长花岗岩体形成时提供热源,为铅、锌、银等矿质形成提供了物质来源。经后期区域变质,构造热液叠加富集,断裂穿透岩层,构造热液将成矿元素进一步活化并运移至有利构造部位(层间断裂、裂隙带),成矿铅、锌元素进一步富集,矿体呈脉状,热液蚀变明显,具强硅化,黄铁矿化,硅化越强铅锌矿化越好,属含铅锌热液充填的石英脉型矿床。
4.2 找矿方向
在印支期勐海花岗岩与巴夜组(Ptb)地层外接触带边缘,区内北北东向断裂是岩浆、含矿热液的运移通道,次级同生、派生的东西向断裂破碎带则是容矿和储矿场所。铅锌矿体产于东西向断裂破碎带中;矿体中蚀变强烈,以硅化、黄铁矿化、褐铁矿化为主,硅化越强矿化越好,即石英脉呈脉状、团块状、网脉状穿插于岩石中,石英脉体越发育矿化越强,石英脉是主要的找矿标志。
5 结论
(1)曼迈铅锌矿床位于勐海花岗岩南部边缘,研究区内印支期勐海花岗岩岩体侵入,为成矿流体的运移及热源提供了动力,强烈的构造运动形成的断裂及次级断裂则为成矿流体运移提供了通道及容矿空间。
(2)勐海曼迈铅锌矿铅锌矿体产于与巴夜组上段地层外接触带边缘,受断裂控制,铅锌矿物主要是方铅矿、闪锌矿,主要以细脉状、脉状及团块状,沿石英脉充填于破碎带中,为热液充填的石英脉型矿床。在强烈发育石英脉部位及东西向断裂是主要的找矿标志。
致谢  野外工作期间得到了西双版纳洪顺煤炭经营有限公司何明洪、何明希等矿山领导的大力支持,在此一并表示感谢。
注释
① 西双版纳洪顺煤炭经营有限责任公司.2018. 云南省勐海县曼迈铅锌矿资源储量核实报告[R].
1研究区地质简图
2铅锌矿体及矿石
1矿石化学分析结果
程琳. 2014. 云南勐满金矿床的矿床地球化学特征及成因分析[D]. 北京: 中国地质大学(北京),1-72.
范建辉, 赵含军, 李阿者. 2011. 云南勐海盘龙山铁矿矿床成因[J]. 云南地质,30(3):323-325.
贾福东, 张长青, 毛景文, 刘欢, 周云满, 孟旭阳, 李建荣, 孙嘉. 2017. 滇西勐满金矿床成矿物质来源分析及矿床成因探讨——来自年代学、矿物学及地球化学的证据[J]. 矿床地质,48(3):1093-1126.
孔会磊, 董国臣, 莫宣学, 赵志丹, 朱弟成, 王硕, 李荣, 王乔林. 2012. 滇西三江地区临沧花岗岩的岩石成因: 地球化学、锆石U-Pb年代学及Hf同位素约束[J]. 岩石学报,28(5):1438-1452.
蓝信杰, 张保涛, 卢文姬, 赵宪东, 李星量, 王明波, 韩成, 王禹杰. 2021. 云南勐海地区离子吸附型稀土矿控矿因素及找矿前景[J]. 地质与勘探,57(4):935-946.
李阿者, 郭东华, 朱凝, 赵含军. 2012. 云南勐海班丙金矿Ⅱ1矿体地质[J]. 云南地质,32(1):22-25.
李峰, 鲁文举, 石增龙, 杨帆, 李宏坤, 肖静珊, 蒙福清, 纪雄. 2012. 云南澜沧老厂矿区含铜黄铁矿体的确认及其资源意义[J]. 地质与勘探,48(3):592-600.
李峰, 鲁文举, 杨映忠, 陈珲, 石增龙, 刘世维, 辛荣, 罗思亮. 2009. 云南澜沧老厂多金属矿床矿化结构及成矿模式[J]. 地质与勘探,45(5):516-523.
廖锦川, 雷红彦, 孙以荣. 2014. 西双版纳勐海西定破碎带蚀变岩型金矿[J]. 云南地质,33(1):55-57.
廖世勇, 尹福光, 王冬兵, 唐渊, 孙志明, 孙洁. 2014. 滇西“三江”地区临沧花岗岩基中三叠世碱长花岗岩的发现及其意义[J]. 岩石矿物学杂志,33(1):1-12.
卢映祥, 施玉北, 孙涛, 曾妍, 李蓉, 曹晓民, 程胜辉. 2021. 云南关键矿产重要矿床成矿系列[J]. 地质与勘探,57(4):693-727.
马文璞. 1996. 华南陆域内古特提斯形迹、二叠纪造山作用和互换构造域的东延[J]. 地质科学,31(2):105-112.
马亚鹏. 2018. 云南省勐海县布朗山锡矿矿床成因及找矿标志分析[J]. 世界有色金属,(22):38-39.
施泽明, 张成江, 倪师军, 谭榜平, 徐波, 郭虎, 王平利. 2003. 南角河银多金属矿床的垂直分带特征[J]. 成都理工大学学报(自然科学版),30(5):468-473.
孙载波, 周坤, 周家喜, 刘桂春, 赵江泰, 吴嘉林, 胡绍斌, 浦涛, 李小军, 赵枫, 刘梦琼. 2021. 三江南段勐海布朗山地区早古生代变火成岩岩石成因及其大地构造意义[J]. 大地构造与成矿学,45(3):586-607.
孙载波, 胡绍斌, 周坤, 王云晓, 刘桂春, 吴嘉林, 赵江泰. 2018. 滇西南勐海布朗山奥陶纪花岗岩锆石U-Pb年龄、Hf同位素组成特征及其构造意义[J]. 地质通报,37(11):2044-2054.
谭永杰, 邱瑞照, 肖庆辉, 周肃. 2014. 中国及邻区印支运动特征及其意义[J]. 中国煤炭地质,26(8):8-14.
王爱萍, 高李阳, 张吉寿. 2011. 云南勐海关双铁矿矿床成因[J]. 云南地质,30(2):160-163.
王峰, 金景福. 2003. 云南南角河银多金属矿床铅硫同位素特征研究[J]. 成都理工大学学报(自然科学版),30(6):644-646.
吴忠如, 王思学, 杨玉琼, 魏中林. 2021. 滇西老厂银铅锌多金属矿床热液蚀变特征[J]. 矿产勘查,12(5):1145-1151.
杨贵来, 杨伟光, 莫宣学, 曾普胜, 和中华, 解通. 2006. 云南澜沧地区南角河银多金属矿床的地质特征及成因[J]. 地质通报,25(9/10):1225-1232.
周坤, 孙载波, 赵江泰, 吴嘉林. 2018. 云南景洪勐海花岗岩锆石U-Pb年龄及意义[J]. 云南地质,37(4):399-408.
曾凯, 王腾, 刘恒达, 漆双林, 农良春, 李雪峰. 2022. 滇西澜沧—勐海地区三叠纪花岗岩地球化学特征与稀土成矿[J]. 吉林大学学报(地球科学版),52(6):1894-1906.