铅锌矿地质特征及成矿条件探讨范文

《矿产与地质杂志》2014年第三期

1矿床地质特征

1.1矿化带、矿体特征矿化受断裂破碎带控制明显，已发现矿体受NEE向F1和NE向F2控制，矿体呈脉状、透镜状产出。2005～2006年广西第一地质队开展了临桂大庙岭铅锌矿详查，初步圈定了5个矿体（图2），其中F1矿化破碎带2个﹙Ⅰ－①，Ⅰ－②﹚；F2矿化破碎带3个﹙Ⅱ－①，Ⅱ－②，Ⅱ－③﹚。但矿区总体工作程度较低，地表有槽探工程和少量民窿控制，但矿体延深无工程控制，主要矿体特征如下：Ⅰ－①矿体：为矿区主要矿体，呈不规则脉状、透镜状产于F1断裂破碎带中，走向75°～85°，倾向NNW，倾角60°～70°，控长610m，厚1．07～9．9m，平均3．20m，品位Pb0．087％～1．065％，平均0．589％，Zn1．671％～7．20％，平均3．807％，地表出露标高535～660m。Ⅰ－②矿体：呈脉状分布于F1断裂破碎带北东段，走向80°～90°，倾向NNW，倾角65°～70°，控长350m，厚3．56～4．25m，平均3．87m，品位Pb0．540％～1．06％，平均0．851％；Zn2．204％～8．93％，平均3．391％；地表出露标高625～850m。Ⅱ号矿体：总体延续性较Ⅰ号矿体要好，呈透镜状、不规则脉状产于F2断裂破碎带中，走向20°～45°，倾向SE，倾角50°～65°。Ⅱ号矿体由三部分组成，Ⅱ－①分布F2断裂破碎带东段，出露标高760～780m，长70m，厚1．00m，品位Pb0．08％，Zn1．47％；Ⅱ－②分布F2断裂破碎带中段，出露标高600～720m，长330m，厚1．34～7．32m，平均4．33m，品位Pb0．690％，Zn1．99％；Ⅱ－③分布F2断裂破碎带南西段，出露标高430～460m，长90m，厚3．25m，品位Pb1．165％，Zn2．283％。总之，Ⅰ号矿体总体延续性一般，产于F1断裂破碎带中，Ⅱ号矿体总体延续性较Ⅰ号矿体要好，产于F2断裂破碎带中，矿体呈透镜状、不规则脉状，沿走向、倾向变化较大，具膨大缩小、分枝复合等现象，伴有明显的黄铜矿化。在野外地质调查过程中发现，位于近山顶的坑道主要以方铅矿为主，局部见纯方铅矿，而位于下方正在开采的坑道中，以闪锌矿为主，局部为纯闪锌矿（照片1）。从铅锌矿的成矿特征来看，大庙岭铅锌矿成矿与柚子坪铅锌矿相似，具有上富铅下富锌的矿化分带特征。

1.2矿石特征金属矿物主要有含铁闪锌矿、方铅矿，其次有黄铜矿、黄铁矿、磁黄铁矿，见少量铜矿化等。脉石矿物主要有压碎状粉砂质泥岩、灰岩、石英及方解石，石英及方解石呈不规则状、网脉状分布。矿石结构以细粒状自形－半自形结构为主，其次为他形、交代结构。矿石构造以网脉状、细脉状、角砾状为主，其次为块状、浸染状构造。岩石、铅锌矿呈角砾状被石英脉或方解石脉所胶结，岩石角砾间还充填有石英、铅锌矿物及其它次生矿物，具脉状穿插，说明成矿作用具有长期性、多期特征。

1.3围岩蚀变矿区褶断构造发育，围岩蚀变较强，主要有硅化、碳酸盐化、绿泥石化、绢云母化、黄铁矿化、褐铁矿化和黄铜矿化等，其中硅化、碳酸盐化、绿泥石化与铅锌矿化关系密切，矿化带与围岩界线清楚。硅化、碳酸盐化常以不规则的石英和方解石细脉、网脉状产出，其发育程度与蚀变原岩的碎裂程度及岩性有关，一般情况下，碎裂程度越高，则石英、方解石脉越发育，反映沿断裂构造有热液活动，同时，铅锌矿化也会相应的较发育。另外，从矿石的结构、构造和热液蚀变组合来看，本区铅锌矿化类型为中低温的热液充填－交代型。

2成矿地质条件分析

2.1地层与成矿地层与成矿关系密切，是矿化的载体，不仅可为Pb、Zn、Cu等多金属成矿提供重要的物质来源，而且地层中某些的热液交代蚀变作用有利于铅锌的富集或从围岩中萃取出来，另外，一些特定的岩性组合也有利于矿质的沉淀及矿体的形成。赋矿围岩寒武系边溪组（∈b）和下奥陶统白洞组（O1b）的含钙质的成分不纯的细碎屑岩、白云质灰岩、灰岩是有利的成矿岩石组合，同时也是桂北铅锌矿的重要赋矿层位，其Pb、Zn等金属元素平均含量的背景值较高［2］，反映该区是一相对富集Pb、Zn地球化学场，可为成矿提供重要的物质来源。矿化一般与地层中的硅化、碳酸盐化、绿泥石化有关，铅锌矿（化）体普遍见有硅化、碳酸盐化、绿泥石化蚀变现象，表明在变质交代过程中，Pb、Zn元素的富集和沉淀很可能与热液中的硅质、钙质、镁质和铁质络合物的迁移和分解有关。另一方面，绿泥石化通常与中性、基性或弱酸性岩浆岩有关，可能是指示成矿元素与来自深部的岩浆热液有关。另一方面，岩石在构造应力作用下发生断裂破碎，有利于含矿热液运移，也有利于发生水－岩反应，并为铅锌的沉淀提供成矿或容矿空间。然而，不同岩石在相同或不同构造应力作用下变形程度不同，也就造成不同岩石的破碎程度不同。矿区有利于成矿的围岩是含钙质的成分不纯的细碎屑岩或灰岩、白云质灰岩，即与砂岩类相比，含钙质成分的砂页岩、泥页岩、粉砂岩等对成矿更为有利，而碳酸盐岩更有利于赋矿。因此，笔者认为在找矿方向上要特别注意含钙质成分不纯的细碎屑岩或白云质灰岩、灰岩的构造带，尤其是硅化、碳酸盐化、绿泥石化、黄铁矿化蚀变强烈的地段。

2.2构造与成矿一般来说，构造性质转换／化的阶段及位置是成矿的有利地段，而多期构造活动叠加复合的部位，岩石破碎程度和渗透性也越大，有利于矿化叠加富集［7］。龙胜－永福深断裂带为脆－韧性剪切带，活动期从晚元古至燕山期，与晚元古雪峰期南扬子板块东南缘局部裂解有关（图1），切割深，可能达岩石圈中地壳，属岩石圈断裂［8］。韧性剪切带往往在深部发生韧性变形，而在浅部表现为脆性变形［9］，含矿流体可以从剪切带深部的韧性部分迁移到浅部脆性部分，围岩压力突然降低，易导致矿物的沉淀。矿区北部的龙胜复背斜、马海复背斜金矿主要就位于韧－脆性转换的位置［9］，因此，铅锌、金矿（化）体的空间分布明显受其控制，铅锌、金矿（化）体产在脆－韧性剪切变质带内部或在其附近的后期（或者晚期韧－脆性）构造裂隙中。矿区西侧为宛田－马堤断裂和龙胜－永福深断裂带，在宛田村附近，前者距后者向东约5km，构造上宛田－马堤断裂受龙胜－永福深断裂带影响较大。通过研究分析，发现矿区的主要控矿因素断裂具有以下控矿规律：（1）区内的宛田－马堤断裂及其两侧发育的次级NNE－NE向断裂，是有利的导矿构造，沿断裂带常发育拖拉小褶曲及NE－NEE向更次一级断裂构造，则是主要赋矿的部位，而断裂交汇部位往往产出品位较高的富矿体。矿区铅锌矿体受NE－NEE向张扭性断裂破碎带和压扭性断裂破碎带联合控制，断裂构造为成矿热液的运移提供了通道，也为成矿热液的沉淀、赋存提供了空间，同时也限制了铅锌矿体的厚度和规模。（2）断裂构造控制了矿体的总体空间分布。已知探明的Ⅰ号矿体和Ⅱ号矿体的空间分布分别受矿区的F1断裂和F2断裂控制。此外，在主断裂的次级断裂中发育有矿化，但是矿化均较弱，仅在局部地段形成矿脉，主要呈透镜状、不规则脉状产出。总体上来看，矿区铅锌矿（化）体在空间上具膨大缩小、分枝复合等现象。据深穿透物探探测方法EH4、CSAMT测量结果［5］，F1断裂在走向上两端均有延伸，倾向上具有向NNW深部有较大延伸的趋势，而F2断裂在走向上向NE延伸，倾向上具有向SE深部有较大延伸的趋势，即矿体向深部有较大延伸。（3）断裂构造不仅为成矿物质的运移提供了有利的通道，也为成矿物质提供了有利的沉淀、赋存场所，因此成矿元素含量越高的地段通常断裂构造越发育、蚀变原岩越破碎、蚀变交代作用越强以及石英和方解石脉越发育。构造变形强度与矿化强度往往呈正相关关系，这主要是由断裂破碎带的高渗透性和控矿性所决定的［10］，因此成矿元素的分布与断裂构造密切相关。原生晕是在成岩成矿作用中形成的，赋存于基岩中的地球化学异常［11］，其中以热液矿床的研究最为深入［12］，对预测矿体、指导找矿及寻找隐伏矿起到了积极作用［13，15］。矿区内的I号矿体和Ⅱ号矿体的分布受断裂破碎带的控制，成矿元素地球化学异常的形态和分布均沿控矿断裂带分布。通过对矿区内各坑道原生晕和地表次生晕的化探取样结果，表明含矿断裂破碎带是向深部延伸的，最下方的坑道内的原生晕也是开放型的，由此推断，向下还具较好的找矿空间，与深穿透物探测量的结果得到了相互印证，即表明深部具有较大的找矿潜力。综上所述，矿区的I号矿体和Ⅱ号矿体受张扭性断裂破碎带和压扭性断裂破碎带联合控制，主要呈透镜状、不规则脉状产出，在空间上具膨大缩小、分枝复合等现象，结合物、化探测量结果，笔者认为矿区深部具有较大找矿潜力。

2.3岩浆岩与成矿据重力场和航磁异常资料［1～2］，表明区内存在大面积隐伏岩体，陈毓川等［2］认为桂北地区的铅锌矿床与这些花岗闪长岩和花岗岩具有时空和成因上的联系。岩浆活动不仅可为铅锌矿床带来初始成矿热液及部分成矿物质，还可提供热源用以驱动岩浆热液向上迁移和地下水循环，促使围岩中的铅锌元素活化、迁移，汇入到成矿热液中，并逐渐富集。矿区北面与柚子坪相邻的拉降—田坪矿区的闪锌矿硫同位素测试结果，δ34S在－2．95‰～－3．02‰，具有显明的岩浆硫源特征，说明成矿硫源为深部岩浆演化或深部含火山系的二次活化迁移成因［16］，即矿床是岩浆期后的含矿流体沿断裂上升迁移并在次一级的断裂构造中富集、沉淀、交代成矿，形成受断裂控制的透镜状、脉状矿体。柚子坪铅锌矿床的成因与拉降—田坪矿区的矿床是一致的［17］，其北面约1．5km处发育有拉正花岗质岩体，呈岩株状产出，Pb含量99．83×10－6～120．0×10－6、Zn含量62．09×10－6～470×10－6［17］，成矿元素含量高，可为成矿提供丰富的矿源，同时远高于地层中Pb、Zn平均含量。花岗质岩体南面有拉降－田坪和柚子坪铅锌矿，东西两侧及北侧均见有铅锌矿化，由此推测其与铅锌矿化具有一定的成因联系［18］。矿区东约1．5km处，出露铅厂花岗岩小岩株，侵入于下奥陶统、下泥盆统中，面积约1km2。在野外地质调查过程中，发现铅厂岩体与围岩外接触带发育有细脉状、浸染状铅锌矿，局部小团块状，矿体延续性差，采集矿样6件，品位Pb0．58％～4．22％、Zn0．7％～9．06％［16］，并在其周边坑道和通村公路边也相继发现数个铅锌矿化点。围岩蚀变主要有硅化、重晶石化、碳酸盐化、绿泥石化、黄铁矿化、黄铜矿化等，绿泥石化蚀变强度也较矿区的大。综上所述，笔者认为铅锌矿化与铅厂岩体有着密切联系，即成矿作用与岩浆热液活动相关。花岗质岩体距离矿床不到2km，区内发育的断裂带为铅锌矿床的形成创造了构造条件，使岩体产生的成矿热液运移到矿区成矿成为可能；同时不能排除矿区深部具有与铅厂岩体同期同源的深部岩体的可能。

3找矿前景评价

大庙岭矿区位于马海复式背斜倾伏端，宛田－马堤断裂西侧，褶断构造发育，出露下古生界寒武系边溪组和下奥陶统黄隘组和白洞组，岩性以细砂岩、粉砂岩、泥页岩、泥灰岩、白云质灰岩及灰岩为主，同时，推断铅锌矿床很可能与铅厂岩体有关或矿区深部具有与铅厂岩体同期同源的深部岩体存在。大庙岭背斜与NE―NEE断裂构造组合，即“背斜加一刀”的成矿构造组合，是本区成矿有利部位，而含钙质的成分不纯的细碎屑岩或灰岩、白云质灰岩是成矿有利赋矿围岩，而岩浆带了丰富的成矿热液，具有良好连通性的断裂构造使这些深部成矿流体得以上升迁移，伴随着成矿作用的进行，成矿元素在有利的构造部位和有利的岩石组合下富集成矿。以上这些成矿有利条件组合的存在说明该区是铅锌成矿的有利地区。据广西临桂县大庙岭铅锌矿详查报告［6］，铅锌矿初步达小型规模，但总体工作程度较低，由地表探槽和数个坑道控制，矿体延深无工程控制。目前，通过对矿区内各坑道原生晕和地表次生晕的化探取样结果，表明含矿断裂破碎带是向深部延伸的，最下方的坑道内的原生晕也是开放型的，同时，深穿透物探探测方法EH4、CSAMT测量结果表明，含矿断裂带向深部有较大延深，均表明含矿断裂带深部具有较大的找矿前景。

4结论

（1）矿区褶断构造发育，出露出露下古生界寒武系边溪组和下奥陶统黄隘组和白洞组，岩性以细砂岩、粉砂岩、泥页岩、泥灰岩、白云质灰岩及灰岩为主，与大庙岭背斜与NE－NEE断裂构造组合，即“背斜加一刀”的成矿构造组合，是本区成矿有利的因素。（2）铅锌矿床应是岩浆期后的深部含矿流体或部分成矿物质沿断裂上升迁移并在次一级的断裂构造中富集、沉淀、交代成矿，形成受断裂控制的透镜状、脉状矿体。（3）矿区坑道原生晕的化探和物探EH4、CSAMT测量结果表明，两条主要含矿断裂破碎带向深部有较大延深趋势，因此矿区深部具有较好的找矿前景。

作者：董业才黄杰林德松单位：中国有色桂林矿产地质研究院有限公司