（构造地质学专业论文）广西老厂铅锌矿田喷流沉积矿床成矿潜力研究.pdf

附l ： 研 本人声 据我所知， 写过的研究 文的完成提 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解( 学校) 有关保留、使用学位论文的规定，有权保留并向 国家有关部门或机构送交论文的印刷本和电子版本，允许论文被查阅和借阅。本人授 权( 学校) 可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、 缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。同时授权中国科学技术信息研究所将本 学位论文收录到中国学位论文全文数据库，并通过网络向社会公众提供信息服务。 ( 保密的学位论文在解密后适用本授权书) 学位论文作者签名：喈枞氓 签字日期：砂l o 年月j 日 翮擗愀 签字日期：f o 年易月二日 挂林理工大学硕士学位论文 摘要 广西老厂矿田共包括2 0 多个铅锌多金属矿床( 点) ，所有矿体均呈向西陡倾斜 的脉状、透镜状产出，并伴生火量重品石长期以来，人们对该区矿产的探索从 未停歇。但在矿床成因上存在着较大的分歧相继提出了岩浆热液交代、岩浆热 液改造、变质热液层控型到“生物一热卤水成矿”等多种观点。以往人们主要按 照寻找构造控制的脉状矿化体开展工作，但一直未获得实质性的突破。笔者通过 野外地质勘查，对矿田内多条断层进行追踪，发现全会一凉伞顶正断层、老厂一 宝塔龙隐伏断层、思的一龙门界正断层、旺塘村一兴坪逆断层带附近均发育大量 同生角砾，结合区内地层展布特征、岩相变化特征、地堑特征等方面的研究，认 为这几条断层共同构成了一个具有长期继承性活动的同生断裂系统 人们就同生断裂的控矿特征已经进行了大量研究，认为它是喷流沉积矿床发 育的最重要控制因素。本文在研究矿田区域地质背景、矿产分布规律、已知矿床 ( 点) 的容矿岩性和围岩性质、矿石结构和构造特征、地球化学特征、石英包裹 体温度、闪锌矿爆裂温度、重晶石化蚀变等方面信息的基础上，总结了区内铅锌 矿床的成矿规律和成因，并提出区内极有可能存在大型的喷流沉积型铅锌矿床。 依据前人资料，该矿区的旺塘村一兴坪逆断层与思的一龙门界正断层之间为 一低洼的凹陷区，全会一凉伞项正断层以及老厂一宝塔龙隐伏断层位于褶皱隆起 的较高部位这四条断层发育成具有三个台阶的典型的地堑。结合喷流沉积铅锌 矿的发育特点，同生断裂控矿作用特征，提出老厂矿田的成因可能与陈景发关于 盆地中同生断层发育喷流沉积铅锌矿床的模拟一致，进而指出老厂矿田及邻近地 区的思的凹陷、潮田凹陷，架桥岭东北的葡萄一白沙凹陷海洋山硝部的万板桥 凹陷以及塔山隆起西南部的黄蜡洞一七宝坑等地区是寻找人型的层状、似层状喷 流沉积铅锌矿床的有利靶区。 关键词：同生断层；喷流沉积铅锌矿；找矿潜力；广西老厂 a b s t r a c t a l lo r eb o d i e so fm o r ct h a n2 0l e a da n dz i n cp o l y 一m c t a l l i co r ed e p o s i t si n l a o c h a n go r ef i e l do fg u a n g x ip r o v i n c eo c c u r r c n c ei nh i g hd i p p i n gv e i na n d l c n t i c u l a rt y p et ow c s t w a r da n dc o m p a n i e dw i t hal o to fb a “t e s f o ral o n gt i m e ， p c o p l ep a yg r e a tc f 约r tt or e s e a r c ht h ed e p o s i t si nt h a td i s t r i c t ，b u tt h eo p i n i o n sa b o u t t h e i r o r i g i n a r e c h a n g eg r c a t l y s u c ha sm a g m a 1 l y d r o t h e m a l r e p l a c e m e n t ， m a g m a _ 一h y d r o t h e ! m a lr e g e n c r a t i o n ，m e t a m o f p h i ch y d r o l h e m a i b o u n d a r y t o b i o l o g i c a l h o tb r i n co r i g i ne t c i np a s t ，t h cm a i np r o s p c c t i n gw a y sa r cl i o c u st o 1 0 0 kf - o rs t r u c t u r a lc o n t r o l l i n go r eo fv c i nt y p e ，b u tn oa n yb r c a k t h r o u g hi s g o t t e n b a s c do nt h cf i c l dg c o l o g i c 曩ls u r v e ya n di n v e s t i g a t i o nt os e v e r a lf a u l t s ，i ti f o u n d t h a ta u t o b r e c c i a 8a r c v c r yp o p u l a rn e a ft h ez o n eo fq u a n h u i l i a n g s a n d i n g f a u l t ，l a o c h a n g b a o t a l o n g b l i n d f a u l t ，s i d i l o n g m e n j i e f a u l t 蛐d w a n g t a n g c u n x i n g p i n gt h r u s tf h u l t ，a n dc o m b i n i n gw i t ht h er e s e a r c ho fs t r a t a d i s t r i b u t i o n ， l i t h o f a c i e sc h a n g i n gf e a t u r e s ，g r a b e nc h a r a c t e r i s t i c sa n ds o o n ，i t s h o w 8t h a tt h e s cf a u i t sc o n s i s to fal o n gt c 珊a c t i v eg r o w t hf a u l ts y s t e m 。 ag r e a td e a lo fr s c a r c ha b o u tm eo f ec o n t r o l l i n gf a c t o r so fs y n s c d i m e n t a r y f a u l t 8h a sb e e nc a r r i e do n a n di ti sb e l i e v e dt h a ts y n s e d i m e n t a r yf a u l ti st h em o s t i m p o r t a n tf a c t o rt ot h cf ：d f m i n go fs e d e xd e p o s i t b a s e d o nt h es t u d yo fr e g i o n a l g e o l o g i c a lb a c k g r o u n d ，m i n c r a l i z a t i o nd i s t “b u t i o nl o w s ，t h es u r r o u n d i n gr o c ka n d t h ec h a r a c t c r i s t i c so fh o s tr o c ki nk n o w n d e p o s i t s ，o r et e x t u r ca n ds t n l c t u r cf e a t u f e s ， g e o c h e m i c a ic h a r a c t e r i s t i c s ，t h et e m p c r a t u r eo fq u a r t zi n c l u s i o n ，t h ed e c r e p i t a t i o n t e m p e r a t u r eo fs p h a l e r i t s ，t h ca i t e f a t i o no fb a r i t ea n d8 0o n ，t h er e g u l a r i t i c sa n d g e n e s i so fp b z nd e p o s i ti nt h ea r e ai s8 u m m a “z e d ， a n dt h ep r o b a b l yp o t e n t i a lo f l a r g es e d e xp b z nd e p o s i te x i s t e n c ei sp o i n t e do u t a c c o r d i n g t o p r e v i o u si n f o r m a t i o n ， t h e r ei sa d e p r e $ s b e t w e e nt h e w a n g t a n g c u n x i n g p i n g t h r u 8 tf a u l ta n d s i d i l o n g m e n ji e f a u l t， a n d q u a n h u i l i a n g s a n d i n gf a u l ta n dl a o c h a n g b a o l o n g t ab l i n df a u l td e v e l o pi nt h e u p p e rp a r to ff b i d sa p o p h y s i s t h e s ef b u rf a u l t sm a k eu pat y p i c a lg r a b e nw h i c hh a s t h r e es t e p s c o m p a r ew i t ht h ec h a r a c t e r i s t i c so fs e d e xl e a d z i n cd e p o s i ta n dt h e c o n t r o l l e dc h a r a c t e r i s t i c so fs y n s e d i m e n t a r yf 矗u i t s ，i ti sb e l i e v e dt h a tt h eg e n e s i so f l a o c h a n gl e a d z i n cd e p o s i ti sa c c o r dw i t ht h em o d e lo f8 e d i m e n t a r ye x h a l a t i v e l e a d z i n cd e p o s i tr e l a t e dt os y n s e d i m e n t a r yf a u l tp r o p o s e db yc h e n j i n gf a f u r t h c r m o r e ，t h es i d id e p r e 8 8a n dc h a o t i a nd c p r e s s ，p u t a o b a i s h ad e p r e s si nn o f t h e a s to f j i a q i a o l i n gm o u n t a i n ，w a n g b a n g q i o n gd e p f e s si nw e 8 to fh a i y a n g s h a nm o u n t a i na n d h u a n g l a d o n g q i b a o k e n gd i s t r i c ti ns o u t h w e s to ft a s h a na p o p h y s i sw h i c hl o c a t ea i i i nl a o c h a n go r ef i e l da n di t sn e i g h b o r h o o da r e aa r em o s tf a v o r a b l ep o t e n t i a lt a r g e t s f o rp r o s p c c t i n gl a r g el a y e r e da n db e d d e ds e d i m e n t a r yc x h a l a t i v el e a d z i n cd e p o s i t k e yw o r d ：s y n s e d i m e n t a r yf a u l t ；s e d e xl e a da n dz i n cd e p o s i t ； o r e p r o s p c c t i n g p o t e n t i a l ；l a o c h a n go fg u a n g x i h l 目录 摘要i a b s t r a c t 目录 第一章绪论j 1 i 1 喷流沉积矿床概念的提出及涵义1 1 2 广西喷流沉积铅锌矿床的基本特征一2 1 2 1 空间分布与时代特征2 1 2 2 赋矿岩性与控矿层位3 1 2 3 与同生断裂关系密切。3 1 3 广西老厂矿田存在的一些地学问题、选题依据和基本思考。4 1 4 主要研究内容。5 1 4 1 区内形成喷流沉积矿床的区域地质背景研究5 1 4 2 老厂矿田及其邻近地区形成同生断裂构造体系的厘定5 1 4 3 区内已知矿床和邻近地区形成喷流沉积矿床的依据5 1 4 4 区内今后找矿方向预测5 1 5 论文完成的工作量和工作时间：6 1 5 1 工作量6 1 5 2 工作时间6 第二章广西老厂铅锌矿地质背景7 2 1 大地构造位置7 2 2 地层。7 2 2 1 寒武系8 ，2 2 2 泥盆系8 2 2 3 刁了炭系9 2 3 构造特征：9 2 3 1 构造运动9 2 3 2 褶皱1 0 2 3 3 断裂一1 0 2 4 岩浆岩特征1 3 2 5 矿产1 4 第三章赜流沉积矿床的基本地质特征1 6 3 1 成矿地质构造环境研究1 6 3 2 矿床地质特征研究1 7 i v 挂林理工大学硕士学位论文 3 3 喷流沉积岩及容矿围岩特征1 8 3 4 蚀变分带特征一1 9 3 5 地球化学特征2 0 3 5 1 喷流沉积矿床的微量元素特征2 0 3 5 2 喷流沉积矿床的稀土元素特征2 0 3 5 3 喷流沉积矿床的同位素特征2 0 3 6 成矿控制因素2 5 3 7 成矿机理一j 2 6 3 8 喷流沉积型矿床的成矿模式2 6 第四章老厂铅锌矿田的喷流沉积证据2 9 4 i 喷流沉积地质证据。2 9 4 1 1 广西老厂铅锌矿田地质背景2 9 4 1 2 矿石类型与矿石结构构造3 0 4 1 3 赋矿岩性特征3l 4 1 4 同生断裂系统的发现3 2 4 2 喷流沉积地球化学证据3 5 4 2 1 方铅矿、闪锌矿中的微量元素研究对比一3 5 4 2 2 硫、碳、氧同位素特征3 7 4 2 3 稀土元素特征4 0 4 3 成矿温度的研究j 4 l 4 4 重晶石_ 一4 2 4 5 成矿作用4 4 4 6 成矿模式。4 5 第五章老厂矿田及其近外围地区找矿方向预测4 7 5 1 预测的主要参考依据4 7 5 1 1 拉张性的构造环境4 7 5 1 2 古隆起边缘j 4 7 5 1 3 同生断层4 7 5 1 4 岩性与地层4 7 5 1 5 重品彳i 4 7 5 2 主要找矿方向和靶区4 8 第六章结论和建议4 9 6 1 结论：4 9 6 2 建议：4 9 v 挂林理工大学硕士学位论文 参考文献5 1 致谢5 4 v i 桂林理工大学硕士学位论文 第一章绪论 1 1 喷流沉积矿床概念的提出及涵义 海底喷流( 气) 一沉积矿床指的是沿洋中脊裂隙下渗的海水，经过 深部对流循环与洋壳发生水岩反应，萃取了围岩中的金属矿元素并形成 热水溶液，再经断裂通道上升喷流至海底与海水混合沉淀，从而形成各 种类型的喷流一沉积矿床。喷流沉积矿床的分类主要是根据容矿岩系 及其反映的成矿地质环境；矿物及金属组合；矿床产出的大地构造环境 等条件。具体可分为两大类，其中各有亚类第一类是与火山岩有关的 海底喷气沉积矿床即v h m s ( v o l e a n i e h o s t e dm a s s i v es u l f i d e ) 型矿 床具体可分为四种矿床类型：1 ) 与蛇绿岩套有关的c u 、z n 、c o 硫化物 矿床，2 ) 与拉斑基性火山岩系有关的含c u 的硫化物矿床，3 ) 与拉斑一钙 碱性分异火山岩系有关的c u 、p b 、z n 硫化物矿床，4 ) 与双峰式火山岩系 有关的p b 、z n 、c u 硫化物矿床：第二类是与沉积岩系有关的海底喷流沉 积矿床，即以沉积岩( 页岩，碳酸盐岩，砂岩等) 为容矿的喷流沉积矿床 即s e d e x 【卜5 1 ( s e d i m e n t a r ye x h a l a t i v ed e p o s i t ) 型矿床。具有有两个 亚类：1 ) 与黑色碎屑岩系有关的含重晶石的p b 、z n 块状硫化物矿床，2 ) 与碳酸盐岩( 白云岩、灰岩、方解石、白云质灰岩、生物灰岩) 有关的 p b 、z n 块状硫化物矿床。现代海底喷流一沉积硫化物矿床的研究始于红 海热卤水的发现。最早是在1 9 4 8 年，瑞典信天翁号考察船就在红海洋底 发现了热卤水，到1 9 5 8 年美国阿尔坦蒂克号更是证实了那里现在存在着 较高的温度( 约为5 0 ) 和盐度的类似红海热卤水的热液，此后科学家们 又在阿法尔裂谷和索尔顿湖也有发现了同样的现象。这些发现大大的启 迪了专家们的思考，受此启示，于1 9 7 4 年，德美洋中海底考察队在太平 洋加拉帕戈斯扩张地带的中心发现了2 5 的温泉群，更有甚者，1 9 7 9 年，美国的阿尔文号考察船在2 l 。n 的东太平洋海岭顶部发现了一个出 口温度达3 8 0 士3 0 的过热黑烟室喷口及层状硫化物矿床。到最近1 0 年来，相继又发现了一批海底热水喷口及其硫化物及其他的矿床，如大 西洋中脊t a g 热水区，13 。s 的东太平洋洋隆地段，1 6 。s 以南的印度洋 洋脊上均发现有f e 、m n 极其富集的沉积物，1 9 8 4 年8 月美国科学家在 加拿大西岸的太平洋洋脊上发现了l7 个富含c u 、z n 硫化物矿床，这些 矿床是由海底冒出的含矿热液沉积形成，据测量这些热液大约3 0 0 。 这些众多的现代海底热水矿床的陆续发现和研究，引起了人们的深深的 桂林理工大学硕士学位论文 思考，一批专家和学者们开始联想一是否在过去漫长的地质历史中也有 类似矿床的存在。基于这一将今论古的地学思想，地质学家们开始联系 实际，终于取得了成就，第一次的地质学者首先在地球上最古老的建造 中发现了起源于海底容矿岩石为玄武岩的硫化物矿床，如在西格棱兰3 7 亿年前的伊苏阿绿岩带以及加拿大楚奇尔元古代绿岩带中都有发现，并 且他们的规模都巨大。随着人们不断的探索，在蛇绿岩一古洋壳碎块中 也发现类似的硫化物矿床，这些含有c u 、z n 的块状硫化物矿床在玄武岩 熔岩层里大多呈互层透镜体，如在纽芬兰和斯堪的纳维亚发现的早古生 代硫化物矿床、阿尔卑斯山脉东段的块状硫化物矿床以及被广泛研究的 塞浦路斯矿床等。这些发现和研究都极大地推动了海底热液成矿理论的 发展，越来越多的事实的发现使得喷流( 气) 一沉积矿床假说逐渐得到 大多数学者和专家的认同，并且逐渐发展形成为一种新的成矿理论。在 1 9 8 6 年举行的第七届国际矿床成因学术讨论会上，英国学者将与沉积有 关的喷气沉积矿床正式称之为喷流沉积型矿床。而我国学者涂光炽，综 合各家观点，提出了“热水沉积矿床一的概念，指出“热水沉积矿床是 指在热水介质中海水、湖水、热泉等，水温在7 0 3 5 0 或更高形成的 矿床。矿床主体以沉积方式形成于水一岩石界面之上的水体中，但也包 括此界面之下可能存在的、以交代和充填方式形成的筒状、锥状或面型 热液含矿蚀变体，二者可共生或分别出现h 。 1 2 广西喷流沉积铅锌矿床的基本特征 广西的喷流沉积成矿作用较强烈，尤以晚古生代特别是中泥盆纪更 具特色，矿产类型多样，并形成了许多大型、超大型矿床。如泗顶、北 山铅锌矿，大厂锡多金属矿床等。通过对一些矿山的调研并结合前人的 研究成果，总结出广西喷流沉积铅锌矿一些基本特征。 1 2 1 空间分布与时代特征 喷流沉积铅锌矿在广西主要分布于桂北、桂中及桂东南地区，既有 独立的铅锌矿床，如岑溪县的佛子冲盯1 、博白县的东桃随】、象州县的大 乐等矿床，也常与其他矿产共生产出，如大厂的锡多金属矿，环江县的 北山铅锌一黄铁矿、武宣县的盘龙、古立、乐梅等铅锌一重晶石矿阳】， 成矿时代从早元古代开始直到中生代，具体可分为早元古代、晚元古代、 早古生代、晚古生代及中生代五个时代。以晚古生代、尤其是泥盆纪为 2 挂林理工大学硕士学位论文 最重要的成矿时代。 1 2 2 赋矿岩性与控矿层位 广西喷流沉积型铅锌矿床赋矿地层由下志留统直到上泥盆统，赋矿 岩性主要有砂岩、页岩、碳酸盐岩以及层状矽卡岩：比如盘龙、古立、 乐梅及九崖等铅锌一重晶石矿床产于下泥盆统郁江组和四排组中，容矿 岩性主要为碳酸盐岩，具体有灰岩、泥岩、泥质灰岩及白云岩等各种碳 酸盐岩；北山铅锌一黄铁矿矿床赋存于中泥盆统东岗岭组至上泥盆统融 县组底部，赋矿岩性主要为灰岩、白云岩等，矿体呈层状、似层状及透 镜状产出，并具多层性。这些矿床几乎覆盖了泥盆纪各地层单位和各种 沉积相类，但主要控矿层位为下泥盆统莲花山组、二塘组、四排组，中 统信都组、东岗岭组，上统榴江组；主要控矿相类为滨海陆屑滩相、台 沟相、台地边缘相、浅海盆地相及生物礁相等。 1 2 3 与同生断裂关系密切 广西喷流沉积铅锌矿的形成主要与张、裂性构造环境有关，几乎所 有的喷流沉积矿床都形成于裂谷构造或裂陷槽的地质环境下，并受到区 域性同生断裂系统的控制，这些同生断裂还控制了沉积盆地的演化以及 形成。如在早古生代时，桂东南地区形成的铅、锌、铜多金属矿床( 佛子 冲、东桃、鸡笼顶、安垌等) 是受到区域性的灵山一藤县及博白一岑溪同 沉积断裂的控制引，属于裂陷槽环境下形成的喷流沉积矿床；而早泥盆 世初期桂中一桂北的铅一锌一重晶石一黄铁矿矿床( 古潭、盘龙、乐梅、 北山等) 则是受到冷水江一龙胜同生断裂所形成的裂陷槽控制叫们；桂 北丹池成矿带则受到紫云一南月同生断裂形成的丹池裂陷槽的控制；桂 西南的锰矿( 下雷、湖润、土湖等) 及黄铁矿一重晶石矿床则位于广南一 那坡同沉积断裂所形成的那坡一龙州裂谷带内一3 1 ；桂西北地区三叠纪 的热水沉积型金矿则受到隆林一百色裂陷槽的控制。同生断裂与喷流沉 积矿床的形成不仅表现在这一方面，同时也表现在对流体运移和富集的 控制，喷流沉积矿床在形成的时候同生断裂对其中流体迁移和聚集过程 有两种完全不同的模式，它既是流体运移障碍，又是流体运移的通道， 据同生断裂带的孔隙度研究、测量到的流体流动速率、并列的高流体势 差、地下水引起的特殊沉淀物和烃类的聚集都表明同生断层是低渗透带， 是流体运移的，障碍。为了合理地解释这点，( h o o p e r ，1 9 9 1 ) 提出了间 歇流理论：该理论认为断层在活动时期，破碎带得以加宽，其间岩石裂 3 挂林理工大学硕士学位论文 隙增大，其渗透率和流体潜在流量增加，使流体沿同生断裂上升流动成 为可能；在断层不活动时期，则其含矿热液难以渗透、阻滞流体通过。 因此，同一断层在某一时期是流体流动通道，而在另外的阶段又可能抑 制了流体的流通。间歇性流动还能导致压实盆地中流体流动方向的改变。 断层低渗透率时期，流体横穿断层，通过层间裂隙以侧向分泌为主；而 在断层活动时期，流体沿断层破碎带侧向分泌及其垂向直接上升迁移都 很重要n 5 1 。 1 3 广西老厂矿田存在的一些地学问题、选题依据和基本思考 近二十年来，由喷流沉积作用形成喷流沉积型块状硫化物矿床的研 究在地质和地球化学领域形成了一个热潮，引起了越来越多国内外学者、 专家的关注。国际上，以二十世纪年代基伍湖和红海海底喷流沉积物的 发现和研究为契机，重新认识了海底热液成矿理论，喷流( 气) 沉积获 得新的发展动力。使得这一成矿理论更加广泛的在实际中得到应用，为 很多矿床的成矿成因、成矿作用作出了合理的解释。广西老厂铅锌矿自 2 0 世纪5 0 年代以来一些学者和单位做了大量相关的研究。5 0 年代，原 广西冶金局2 0 4 、2 0 7 、2 7 l 等队，广西地质局l 队等单位先后在矿田范 围进行过点上和面上的地质测量、普查找矿、勘探及专题研究工作；6 0 年代，地质部广硬区地质局开展了l ：2 0 万区域地质矿产调查工作；7 0 8 0 年代，广西第一地质队和广西有色地质勘探公司先后进行了地质勘 探工作，查明了区内一些主要矿产和矿脉，如老厂铅锌矿寒武纪地层中 的l 、ll 、1 6 、2 l 、3 l 、4 l 和5 l 号矿脉带等：9 0 年代，桂林冶金地质 学院对阳朔铅锌矿1 6 号脉西南端延伸情况进行了专题研究工作，广西地 质一队丌展了“广西老厂一海洋山地区铅锌成矿规律及找矿方向的研究 的专题研究等等，这些都对广西老厂的找矿，探矿做出过重大贡献。前 人对广西老厂铅锌矿的形成主要有两种认识，其一是认为以岩浆热液改 造为主的成矿作用，另一个认识为层控的沉积型矿床。随着笔者对矿区 的研究，越来越多的证据显示老厂矿区的成因有其特殊的一面： ( 1 ) 在对老厂矿田及邻近地区的踏勘过程中发现发育于中晚泥盆世 地层的全会一凉伞顶正断层、思的一龙门界正断层和旺塘村一兴坪逆断 层中有很多的同生角砾，不仅如此这些断层还严格控制了地层的展布， 这些断层很可能共同构成一个同生断裂系统。 ( 2 ) 随着进一步的在对区内的岩体和矿床进行矿物成分查定和分析 后表明，无论是新寨花岗岩体还是各个矿床，普遍伴生有大量的重晶石， 4 挂林理工大学硕士学位论文 b a 含量很高，甚至多处重晶石已形成矿床，b a 元素的出现使得对矿区的 成因认识有了新的疑点，结合前面的同生角砾的发现，笔者认为老厂铅 锌矿的形成可能与喷流沉积有关。 ( 3 ) 喷流沉积型铅锌矿大多数分布于古隆起和沉降盆地的边缘或过 渡带的局部坳陷区，而广西老厂矿田尤其是老厂穹窿外围的思的凹陷、 潮田凹陷，架桥岭东北的葡萄一白沙凹陷，海洋山西部的万板桥凹陷是 否有形成喷流沉积矿床的可能。带着这些疑问，笔者在参加导师主持的 项目研究过程中，本着从实际工作出发并结合喷流沉积这一新的理论知 识，以整体观、系统观系统总结了各矿床、矿点的共同特征，并就老厂 铅锌矿田是否可能形成喷流沉积矿床这一问题进行了初步探索性研究。 1 4 主要研究内容 1 4 1 区内形成喷流沉积矿床的区域地质背景研究 区域地质背景是矿床成矿学研究的重要基础，它直接关系到矿床成 因、成矿条件和演化过程等关键问题。而喷流沉积型铅锌矿多处于古隆 起和沉降盆地的边缘或过渡带的局部坳陷区。查明老厂矿田所处的区域 地质背景，是探索区内是否存在喷流沉积型铅锌矿的基础。 1 4 2 老厂矿田及其邻近地区形成同生断裂构造体系的厘定 同生断裂系统是形成喷流沉积矿床的最重要控制因素，因此，需要 以穿越和追踪法详细调查矿嗣内及其邻近地区各个断裂构造的性质、发 育特点、展布特征和相互关系，查清区内是否存在同生断裂构造体系。 1 4 3 区内已知矿床和邻近地区形成喷流沉积矿床的依据 通过对已知矿区的踏勘和研究：区域地质背景、矿产分布、已知矿 床( 点) 的容矿岩性和围岩性质、矿石结构和构造特征、地球化学特征、 石英包裹体温度、闪锌矿爆裂温度、重晶石等方面的研究。总结区内铅 锌矿床的成矿规律和成因，阐明区内有可能形成喷流沉积型铅锌矿的依 据。 1 4 4 区内今后找矿方向预测 。 依据区内已有矿化的分布特点：喷流沉积矿床发育特征；结合同生 5 挂林理工大学硕士学位论文 断层体系的展布特点，提出区内今后寻找喷流沉积型铅锌矿的有利方向 和靶区。 1 5 论文完成的工作量和工作时间 1 5 1 工作量 为了完成本毕业论文，野外主要对老厂矿田及其相邻地区各个矿床 ( 点) 、主要断裂构造进行了资料收集、踏勘、调查、采集有关标本，并 照相。室内工作包括光薄片的制作、镜下鉴定与分析等，完成的具体工 作量见表l l ： 表l l完成的主要实物工作量 序号工作内容完成工作量备注 l野外工作5 0 天 2 踏勘路线5 0k m 3 矿床矿点调查1 8 个 4 民窿调查1 7 个 5 地质标本4 0 件 6 光片 l8 件 7 薄片3 5 件 8 野外照相9 5 张 9 镜下照相5 8 张 1 5 2 工作时间 资料收集和分析。 野外地质、构造、矿点和找矿线索调查，分段进 ( 3 ) 2 0 0 9 年8 9 月，薄片制作和鉴定。 ( 4 ) 2 0 0 9 年l2 2 0 1 0 年4 月，室内资料整理和撰写论文。 6 月月 2 7 一 一 l t j 年年 9 9 o 0 0 o 2 2) ) l 2 ( ( 行 挂林理工大学硕士学位论文 第二章广西老厂铅锌矿地质背景 2 1 大地构造位置 老厂铅锌矿床位于阳朔、恭城交界处，大地构造处于江南古陆南缘 外侧的南华准地台桂东北凹陷上。其大地构造位置如图( 2 一1 ) 所示： 园1 囫2 园3 困4 囫5 2 2 地层 图2 1 老厂地区燃造位置示意图 l 响l 羼；2 书皱3 - 复草黔能卜复向斜；5 花岗岩 老厂穹窿基底( 即加里东构造层) 由寒武系浅变质砂岩、板岩夹碳 酸盐岩组成。其构造为紧闭复式线状褶皱，主褶皱构造天岩复背斜，轴 7 挂林理工大学硕士学位论文 向1 2 0 。，南西翼地层倾角5 0 。左右，老厂矿区即位于此背斜南西翼地 段；盖层( 海西期构造层) 由下泥盆统砂砾岩、页岩和碳酸盐岩组成。 出露的地层主要为寒武系清溪组和边溪组，局部分布于下泥盆统莲花山 组。寒武系地层在矿区内出露不全，仅见清溪组第三、第四段和边溪组 第一段。具海相沉积的类复理式沉积建造。 2 2 1 寒武系 寒武系为一套陆源碎屑砂岩及少量碳酸岩组成，具有明显的类复理 石沉积特征，矿区内寒武系出露不全，上不到顶下不到底，其中部数层 自云岩、白云质灰岩标志明显，经与邻区对比，矿区寒武系可划分为青 溪组和边溪组，其中清溪组又分为三个段。 清溪组 清溪组第一段( q 曩) ：厚层状变质含白云质细砂岩夹绢云母板岩 及白云岩透镜体，厚度大于1 2 0 m ，是主要的赋矿层。 清溪组第四段( ，q 。) ：主要分布在钟家一老厂一带，岩性为暗灰 色厚层状长石石英砂岩、泥质砂岩夹自云质灰岩，砂岩多为不等粒结构， 碎屑分选性及磨圆度较差，厚度约2 8 0 m 。 清溪组第三段( q 。) ：灰色厚层状砂岩、板岩夹中厚层状含白云 质细砂岩。该岩段主要分布在崩山以北地区，矿区北部的天岩复式背斜 主要由该段岩石组成，厚度人于1 8 9 m 。 边溪组 边溪组第一段( b “) ：矿区内主要分布在崩山及轿顶山一带，岩性 为灰色厚层状砂岩、板岩为主，夹中厚厚层状自云岩，厚度大于1 0 0 m 。 2 2 2 泥盆系 下泥盆统 石桥组：底部为砾岩，厚7 l m ；下部为紫红色或浅灰色细砂岩，夹 中粒砂岩或含砾砂岩、页岩；上部为紫红色细砂岩夹粉砂岩。厚4 7 5 m 。 与下伏寒武系呈角度不整合接触。 8 贺县组：底部为页岩夹白云岩；其上为细砂岩、粉砂岩；中上部有 白云岩夹层。厚3 4 0 m 。 中泥统盆统 信都组：下段主要为页岩、粉砂质页岩夹粉砂岩及泥岩，底部夹l 3 层鲕状赤铁矿；上段为石英砂岩、粉砂岩夹页岩厚2 5 3 m 。 东岗岭组：下部为白云岩；上部为灰岩。厚4 2 7 m 。 2 2 3 石炭系 石炭系更明显地分布于凹陷区，主要是海相碳酸盐岩，其次是海陆 交互相碎屑岩，局部发育硅质岩 2 3 构造特征 2 3 1 构造运动 本区构造运动以加里东期、海西一印支期和燕山期为主，根据构造 运动和沉积建造可划分三大构造阶段，五大构造层，即地槽发展阶段的 雪峰构造层和加里东构造层，准地台发展阶段的海西一印支构造层，陆 缘活动带发展阶段的燕山构造层和喜马拉雅山构造层。 志留纪末的加里东运动，波及广西大部分地区，活动十分强烈，使 本区元古代一早古生代地层发生区域浅变质，并使之褶皱，形成地台的 基底，同时伴有强烈的岩浆活动，形成了一批铅锌铜矿床( 点) 。加里东 运动之后，本区转为准地台发展阶段，与扬子地台连成一片。而到了早 泥盆世，海水再次覆盖本区广大区域，沉积了泥盆一二叠近万米的滨海 一浅海台地盖层。 晚古生代的海西运动，海退开始，使本区结束了海相沉积的地质历 史，到印支期，褶皱和断裂活动都非常强烈，使原先的盖层发生褶皱， 形成了海洋山、老厂等近南北向隆起带和越城岭、都庞岭北东向隆起带， 同时伴随强烈断裂活动。本区进入了大陆边缘活动带陆相盆地发展的新 阶段。此后的燕山运动，大规模的断裂活动开始，形成北东向、近南北 向区域性大断裂，使早期的断裂开始复活，沿着部分断裂发育若干陆相 9 桂林理工大学硕士学位论文 盆地。 2 3 2 褶皱 区内褶皱构造发育，对矿区影响较大的有北西向天岩复式背斜和老 厂穹窿。 ( 1 ) 天岩复式背斜 天岩复式背斜位于老厂铅锌矿区天岩一带，其轴向约3 0 0 。左右， 延伸长度大于1 8 k m ，宽2 5 k m ，核部和两翼地层均为寒武系清溪组和边溪 组两翼不对称，倾角变化大，自3 5 。7 8 。，一般核部稍平缓，翼部 较陡。南西翼被白石断裂所切，以致使南西翼远比北东翼次级褶皱发育， 形成一系列背向斜，构成线形复式背斜：北东翼有新寨岩体侵入；核部 有北东5 5 6 5 。的断裂平行排列，老厂铅锌矿即赋存于该组断裂中。 ( 2 ) 老厂穹窿 老厂穹窿分布在老厂周围，其长轴方向近于南北向，长约3 5 k m ，宽 约2 0 k m 。穹窿核部为加里东期北西向褶皱，由基底寒武系组成；两翼平 缓地向外倾斜，构成穹窿，盖层倾角一般小于5 0 。，东翼及南北倾伏端 产状尤其平缓，为2 0 。左右，西翼较陡，常为3 0 5 0 。一般越近核部 倾角越近水平，但穹窿核部仅高山之巅残留小片面积的泥盆系石桥组地 层，穹窿两翼分别被观音阁和白石断裂所切，但穹窿形态基本完整，平 面上呈似椭圆形。 2 3 3 断裂 矿区内出露的深大断裂有两条：观音阁深断裂和白石大断裂。一般 断裂数十条，断裂按一定的方向排列，以北东向为主。本区断裂大多具 有多期活动性，断裂构造复杂，发生发展各具特色，对本区的沉积作用、 成矿作用有显著的影响。 ( 1 ) 观音阁大断裂 。 观音阁深断裂南起老厂穹窿凉伞顶向北东方向延伸，在广西境内长 达几百公里，经都庞岭西侧延伸到湖南地区，断裂宽1 0 1 5 k m ，断裂带 走向为3 0 5 0 。，倾向西北，倾角3 7 7 0 。由多条平行正断层组成， 1 0 挂林理工大学硕士学位论文 自东南向西北呈阶梯状下降。断裂切过寒武系、石炭系地层，断裂具有 长期、多次活动性，为张一剪性正断裂。 ( 2 ) 白石大断裂 位于老厂穹窿南缘，南起老厂穹窿南端，北经白石、四所、延伸到 全州县。全长约1 8 0 k m ，断裂总体走向为南北向，南段老厂穹窿西缘呈 弧形向西突出，北段则向东突出。倾向大体为西北，倾角为3 7 8 2 。， 南陡北缓。断裂切穿寒武系和石炭系及下白垩统地层，与它平行的次级 断层，组成宽数米到2 0 0 米的破碎带，破碎带中角砾岩发育，硅化强烈。 ( 3 ) 一般断裂带 一般断裂极其发育，以北东向最为发育，属区内主要的容矿构造， 在老厂矿区自北西至南东有f 4 l 、f 2 l 、f l 、f 1 1 、f 3 1 等5 条断裂带( 图 2 2 ) ，多呈破碎带形式出现，在空间上呈近等间距分布，规模较大，长 度均 5 k m ，垂直断距数十数百米，沿走向具有舒缓波状、尖灭再现、 分枝复合、膨张、收缩等现象。主带上下盘平行的次级带发育。该组断 裂带总体走向为5 3 。6 0 。，除f 1 断裂带倾向南西外，其它4 条断裂 带均倾向北西，局部反倾，倾角8 0 。8 6 。构造岩多为构造角砾岩、 碎裂岩、破碎岩，多由乳白色块状石英脉和微晶石英脉胶结与充填，其 次有方解石、萤石、重晶石等热液脉体。根据各种构造岩的形成先后和 与热液脉体之间的相互关系，该组构造具多期性、复杂性、继承性特点， 在成矿前、成矿期及成矿后均有构造活动形迹，其力学性质为张扭性。 老厂矿田及其邻近地区还发育一组北东向一南北的断层组合见图2 3 ，组合为全会一凉伞顶正断层，老厂一宝塔龙隐伏正断层，思的一龙 门界正断层和旺塘村一兴坪逆断层。旺塘村一兴坪断层与思的一龙门界 正断层之间为一低洼的凹陷区，+ 全会一凉伞顶正断层以及老厂一宝塔龙 断层位于褶皱隆起的较高部位，该四条断层发育成具有三个台阶的典型 的地堑。 北西向断裂带为北东向构造的配套构造，走向为北西3 0 0 3 3 0 。， 倾向北东，倾角5 0 。7 0 。规模小，长度为数十米至数百米，个别达 千米。多为层间挤压破碎带，少数为切层构造，成矿前后都有活动，常 使北东向矿脉造成小位移。 桂林理工大学硕士学位论文 l i 2 - 睨盆暴t ? 投 5 禽矿疆耐嘲 l 塞詈。 f ：i f t s 一， 2 宋置最协锻i _ mk 毫元不清i 酗掘膏武最精礁c 鼠 “术泵7 公路 图2 2 广西老厂铅锌矿区构造略图 1 2 桂林理工大学硕士学位论文 图2 3 广西阳朔老厂铅锌矿田区域地质矿床图 2 4 岩浆岩特征 区内出露有加里东期新寨花岗岩，位于老厂背斜北部，出露面积约 1 6 k m 2 ，与泥盆系呈沉积接触关系，并侵入寒武系，其长轴近南北向，与 背斜轴向一致，岩性由北至南变化如下：中细粒