湖南省桂阳县黄沙坪铅锌多金属矿床综合模型

SHANXI　ARCHITECTURE

西建

Vol.34No.2筑　　　　　　　　　　　　　

Jan.　2008

・711・

湖南省桂阳县黄沙坪铅锌多金属矿床综合模型

蒋喜桥　周　涛

摘　要:对黄沙坪铅锌多金属矿区地质地球化学分带性、物性分带及空间分布模型进行了综合研究,并对矿床成因及物

理地质模型的建立进行了介绍,找出理论找矿标志,提出找矿预测区。关键词:地物化信息,矿床,地质模型,成矿属性中图分类号:P1.4文献标识码:A　　黄沙坪铅锌多金属矿床是湘南坪宝地区一个典型多因复成矿床,对其进行研究,建立地质—地球化学—地球物理综合模型,对在坪宝地区寻找同类型的矿床具有一定的参考价值。

矿区位于南岭纬向构造带中西段与耒—临南北向构造带交汇部位,矿体赋存在桂阳复式向斜次级黄沙坪背斜与上银山背斜中,赋矿地层主要为下石炭统石磴子组灰岩、泥质灰岩、炭质灰岩,北北东向高角度逆冲断层为主构造格架,其中F1断层为主要导岩导矿构造,与成矿作用有关的三个岩体分别为301号(花岗斑岩)、304号(花斑岩)、51号(石英斑岩),它们是深部岩浆不同时期分异产物,各有自已独特的成矿专属性。

别。矿石矿物组合和围岩蚀变也可分成四个带,所不同的是在Ⅰ,Ⅱ带中见大量的黄铜矿出现,矽卡岩矿物主要是石榴石和少量次透辉石,其成分相对301号岩体要简单得多,在岩体外接触带砂页岩地层中见角岩化。

1.3　51号石英斑岩分带

矿区石英斑岩在地表见有两个,而在深部是相边连的,呈南北向展布,见有斑岩型铜矿化,在51号岩体内发育一个爆破角砾岩筒,岩筒内金属矿物组合为黄铜矿、黄铁矿、毒砂、辉钼矿、辉铋矿,岩筒外见有细脉染状黄铜矿、黄铁矿化。

2　物性分带及空间分布模型2.1　物性分带

矿区物性体可以分为三类,物性参数见表1。

表1　矿区物性体物性参数

物性参数磁性(10CGSM)

极化率/%密度/

电阻率/Ω・m

g・cm-3

-6

1　矿区地质地球化学分带性1.1　301号岩体水平分带

)1)矿石矿物组合分带。a.水平分带:岩体为无矿核心→(Ⅰ

SK岩型铁、锡、钨、钼矿物带(磁铁矿、白钨矿、辉钼矿萤石)→(Ⅱ)SK岩及附近锌铅硫化物带(闪锌矿、方铅矿、磁黄铁矿、毒)碳酸盐围岩中铅锌硫化物带(方铅矿、砂、白铁矿、黄铁矿)→(Ⅲ

)最外带为铅锌硫化矿化和碳酸闪锌矿、磁黄铁矿、白铁矿)→(Ⅳ

锰带。b.垂直分带:下部为铁、钨、钼矿物组合,上部为铅、锌、银矿物组合。

2)蚀变分带。岩体内钾化硅化绢云母化→钙铁辉石透辉石符山石石榴石SK岩化→透辉石次透辉石SK岩化→大理岩化铁锰碳酸盐化硅化。301岩体硅化非常强烈,边部蚀变成石英壳。

3)硫同位素。自岩体向外δS34‰由小到大变化,范围为2.38～15.1,垂直方向自下而上δS34‰由小到大,表明岩体向外由于温度和EH,pH值的变化富集重硫,可能有一部分地层硫的加入。

4)微量元素在单矿物中的含量。自岩体向外方铅矿中Bi/Sb比值递减,而Ag递增;在闪锌矿In递减,而Ga/In递增,Ga递减;黄铁矿中Ni,Ag递增,Bi,In是高温指示元素,Ga,Sb是低温指示元素,微量元素含量变化是岩浆热液成矿温度梯度变化的反映。

5)地球化学分带及原生晕分带模式。原生晕总体呈线性分布,这与岩体走向和构造线走向相一致,自岩体向外元素分带序列是:Sn,W,Mo,Bi→Zn,Pb→Pb,Zn,Ag,As,Sb,元素在横剖面上呈现一种对称分布,而在纵剖面上表现为非对称分布,在纵剖面上,由南到北,Sn,W,Mo,Bi递减,Pb,Zn,Ag,Cd递增,这反映了成矿热液方向性运移,Sn,W,Mo,Bi原生晕高浓度区与SK岩的范围相吻合。

A>400030～453.8<10

B2000～400030～403.7<10

C10000.8～52.7>100

2.2　物性体的空间分布

A类物性体:范围与岩体接触带SK范围一致,包括岩体接触

带铁铅锌铜钼矿体,其物性特征表现为“三高一低”,即高磁性、高密度、高极化率、低电阻率。

B类物性体:分布于碳酸盐围岩中块状、脉状硫化物矿石,由

于普遍含有磁黄铁矿而具中等磁性,同样具有高极化率、高密度、低电阻率的特征。

C类物性体:是指远离岩体而产于碳酸盐围岩中脉状团块状

铅锌矿化,由于含有少量磁黄铁矿而显示弱磁性,又由于仅具金属硫化物矿化而显示低极化率、低密度、较高电阻率的特征。

3　矿床成因及物理地质模型的建立3.1　成矿物质来源

1)硫同位素。与301号岩体有关的矿体硫同位素组成呈塔

式分布,其δS34‰=2.38～15.1,岩体向外S34富集,即地层硫盐中的硫参与交换,与304号岩体有关的矿体硫同位素也呈塔式分布,其δS34‰=2.77～10.2;51号岩体内的铜矿体δS34‰=2.77～

7.,与石英斑岩全岩硫同位素δS34‰=4.22～9.04接近。表明

1.2　304号岩体分带

304号岩体位于F1断层下盘,在矿石矿物组合、围岩蚀变、硫

成矿物质主要来源于岩浆,其中一部分来自地层(51号除外)。

2)铅同位素。本区大部分属正常铅,其模式年龄为燕山早期与岩体年龄相一致,有一部分异常铅,来自于地层。

3)成矿温度。自岩体向外,成矿温度呈梯度递减。萤石是一

同位素和原生晕分带等与301号岩体有很多相似之处,但也有区

收稿日期:2007209211

作者简介:蒋喜桥(19632),男,工程师,湖南省有色地质勘查局,湖南郴州　423000

周　涛(19652),男,高级工程师,湖南省国土资源厅,湖南长沙　410004

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第34卷第2期　　　　　　　　　　Vol.34No.2山西建筑　　　　　　　　　　　　　　　　　　

2008年1月Jan.　2008SHANXI　ARCHITECTURE

文章编号:100926825(2008)0220118203

松动圈支护理论分析综述与展望

殷丽君　马洪素

摘　要:针对松动圈支护理论这种实用、准确、可操作性强的巷道支护设计方法,在回顾松动圈支护理论研究历史的基础上,提出了目前研究中存在的问题,并对今后的发展提出了一些建议。关键词:松动圈,支护理论,测试技术中图分类号:TU457文献标识码:A　　在岩体中开凿巷道后,破坏了原岩应力的平衡状态,由三向变成了近似两向,在围岩中产生应力集中现象,且巷道开挖后造成岩石强度较大幅度地下降。如果围岩中集中的应力值小于下降后的岩石强度,围岩处于弹塑性状态,围岩自行稳定不存在支护问题;如果相反,围岩将发生破坏,这种破坏从周边逐渐向深部扩展,直至达到新的三向应力平衡状态为止。此时围岩中出现了一个破裂带,把这个由于应力作用产生的破裂带称为围岩松动圈[123]。

20世纪70年代末～80年代中期,在国内外专家和学者的研种贯通性矿物,通过对萤石包裸体均一温度测定资料,各阶段温度推算如下:SK岩—磁铁矿阶段400℃～600℃(据冶金部吴厚材模拟实验);氧化物形成温度380℃～340℃;硫化物形成温度360℃～160℃。

4)稀土元素分布特征。岩体的稀土元素分析,矿区301号,304号,51号及矿山南面77号(英安斑岩)的稀土分布曲线都呈明显的对称“V”字型,花岗岩重稀土略有偏高,其余均向右偏斜,属陆壳重熔型花岗岩系列。

表2　矿床综合模型

物性参数

与岩体的距离/m

元素分带

)同位素(δS34‰蚀变矿物与金

属矿物

磁性(10-6CGSM)

极化率/%密度/

电阻率/Ω・m物性分带

g・cm-3

究和实践中发展形成了围岩松动圈支护理论。围岩松动圈支护

理论的围岩稳定性分类表和支护设计方法在煤矿中得到了大量应用,取得了良好的技术经济效果。此外,人们也经常采用围岩松动圈来指导开巷布置、分析巷道稳定性等问题[4]。因此,对松动圈理论及应用的探讨十分必要。

1　研究现状1.1　围岩松动圈支护理论

围岩松动圈巷道支护理论的核心内容是:松动圈支护理论是根据围岩中存在松动破碎带的客观状态提出的,巷道支护的对象组合如下:a.301号:Fe,Sn,W,Mo,Bi,Pb,Zn,Ag,As,Mn,F;b.304号:Cu,W,Mo,Pb,Zn,Ag;c.51号:Cu,Pb,Zn。

岩体侵位机制为:辉绿玢岩与英安斑岩分别在矿区深部和外围侵位;其次是304号岩体沿F1断层上侵,并定位于F1下盘,发生接触交代和充填作用,形成以Cu,Pb,Zn,Ag为主的矿床系列,再次是51号岩体,定位于地表浅部,岩浆发生隐爆作用,形成爆破角砾岩型铜矿体及外围细脉浸染状铜矿化,最后是301号岩体,沿F1断层及背斜核部侵位,它活化萃取了304号有关矿(化)体中金属元素,致使304号东端矿化分带缺失。

Ⅰ0～100Fe,Sn,W,Mo,F

3石榴石矽卡岩磁铁矿白钨矿辉钼矿铁闪锌矿萤石

>400030～453.8<10A

Ⅱ100～300Zn,Pb,Sn

4透辉石矽卡岩铁闪锌矿方铅矿磁黄铁矿毒砂黄铁矿2000～400030～403.7<10B

Ⅲ矿化围岩300～900Pb,Zn,Ag,As

10硅化、大理岩化方铅矿闪锌矿白铁矿磁黄铁矿2000～400030～403.7<10B

3.2　综合模型的建立

根据以上所述,建立综合模型如表2所示(以301号为例)。

4　找矿预测

依据综合模型提出预测区:黄沙坪矿区北面大井头以及东南面柳塘岭区。前者位于矿区北面,矿区主要断裂构造往北延伸,黄沙坪背斜往此处延伸并倾伏,成矿环境和成矿条件与黄沙坪矿区具有一致性;柳塘岭区,现有地物化信息显示与黄沙坪矿区可类比性,即隐伏背斜、高角度逆冲断裂、复式岩体三位一体的控矿模式。参考文献:

[1]王万军,张同有.内蒙古道伦达坝铜多金属矿床地质特征[J].山西建筑,2007,33(9):1312132.

[2]郭伟革,刘悟辉.缙云壶镇盆地沸石矿床地质特征及找矿标志[J].山西建筑,2007,33(11):1032104.

见金属硫化物矿化和锰矿化10000.8～52.7>100C

　　5)岩体的成矿属性和侵位机制。在301号岩体中见花斑岩包体,而在51号岩体中见英安斑安、花斑岩包体。其早晚依次为辉绿玢岩→英安斑岩→304→51→301,即从基性到酸性演化,以壳源为主不同时期的分异产物,各有其成矿专属性,其有用元素

CollectivemodelofHuan

Abstract:Thearticlecarriesoutintedeposit,introducesthecausesofdeprospectingforecastingarea.

gshapingLead2ZincdepositinGuiyangcountyinHunan

JIANGXi2qiao　ZHOUTao

gshapingLead2Zinc

proposesore

geophysicalmodel,findsouttheoretical

prospectingcriteria,and

gratedstudyongeochemicalstrip,physicalstripandspatialdistributionmodelofHuanpositandtheestablishmentof

Keywords:geophysicalinformation,deposit,geologicalmodel,metallogenicproperty

收稿日期:2007209217

作者简介:殷丽君(19772),女,北京科技大学土木与环境工程学院岩土工程专业硕士研究生,北京　100083

马洪素(19822),女,北京科技大学土木与环境工程学院工程力学专业博士研究生,北京　100083