铅锌矿矿床地质特征分析范文

《矿产与地质杂志》2014年第三期

1矿区地质

1.1地层矿田出露地层为下古生界奥陶系及志留系（图1），属浅海―滨海相沉积，出露地层总厚度21．5m，地层总体走向NE20°～30°，倾角60°～70°，矿田地层总体分布为：由东至西，由老至新。佛子冲背斜东翼地层倾向SE，西翼地层倾向NW。奥陶系（O）：岩性以砂岩、粉砂岩为主，次为板岩，其中夹有部分白云质、泥质灰岩。砂岩中含泥质及少量长石等陆屑物，偶有小型砂质斜层理。砂岩中普遍夹有灰岩、白云岩。总的下部砂屑多，往上泥质成分增加，颜色由浅至深，属海进层序。志留系（S）：为一套深灰色或浅灰色板岩夹砂岩，石英砂岩（或砂条带）以及角砾状扁豆状灰岩，板岩的板理发育，局部有剥离线理粒序变化和波痕等现象。石英砂岩质纯，有的含有不等粒细砂砾，常呈透镜状岩层。灰岩常包含砂岩、板岩角砾，大小不等，具同生角砾构造。2．2构造区内褶皱与断裂构造十分发育。褶皱以NE向和NNE向为主，主要褶皱有佛子冲背斜、大冲背斜、六九顶背斜、塘坪向斜等。各背斜构造分布模式见图2。

1.1.1褶皱佛子冲背斜是矿区的主体构造，纵贯全区，背斜轴向呈NE向°，被走向NE向大塘断裂（F10）和牛卫断裂（F9）切断成三段。①北段：北起三叉口，经大冲至大塘一带，轴向NE20°，核部地层主要为中奥陶统，两翼为上奥陶统。靠近背斜轴的西翼被与背斜轴向一致的压扭性断裂切割，使两翼地层特征有所不同，沿背斜被晚侏罗世大冲花岗闪长岩体侵入，使背斜两翼显示出不对称。②中段：北起大塘，南经佛子冲、河三―牛卫，是以两条NE向断裂为界的背斜主体部分，亦是佛子冲铅锌矿床控矿背斜和赋矿背斜，南北长4km，宽约4km，核部由中奥陶统及上奥陶统组成，翼部由上奥陶统上部和下志留统组成，两翼不对称，东翼较陡，西翼较缓。由于受后期压扭性的NE向Fl、F9断裂和NW向断裂的错移，使背斜成为不规则状断块，加之后期酸性、中酸性岩浆岩的侵入，使背斜显得残缺不全。③南段：牛卫断裂东南一带，组成牛卫断裂的东南盘（下降盘），由于被晚白垩系流纹斑岩、英安斑岩岩被所覆盖，将背斜隐伏其下，仅在南部有少量上奥陶统出露，英安斑岩岩被之下的佛子冲背斜南段可能存在隐伏矿体。

1.1.2断裂断裂构造除与主褶皱近于平行的NNE向断裂外，NE向、SN向、NW向断裂比比皆是，纵横交错，其性质有正、逆断层和平移断层等，不同规模、不同级别和不同时期的断裂都有，可以说矿区是以断裂为主体的构造格局。最主要的断裂有NNE向、NE向和SN向，其中NNE向断裂主要分布于大罗坪―刀支口―大冲一带，以F8、Fl、F7为代表，分别位于佛子冲背斜的西翼、核部和东翼，倾向SE，倾角40°～70°，断层具压扭性，多期活动特点，对白垩纪的岩浆活动和成矿作用起到极为重要的控制作用。NE向断裂分布于矿区西南部象棋―牛卫―火烧垌一带，以逆断层为主，有牛卫（F9）、大塘（F10）断裂等。其中F9规模较大，延长达l0km以上，该断层位于矿床中部；控制了矿床下志留统地层分布，具有多期活动特点，并构成燕山期二长花岗岩、英安质熔岩、下古生界地层的分界。SN向断裂分布于矿区西部，以勒寨断裂（F13）、水滴断裂（F20）为代表，长2．5～3km，倾向W，倾角59°～60°，具压性特征，部分矿体赋存于断裂中，为成矿主断裂。

1.1.3岩浆岩广平岩体：产于桂粤交界处，呈岩基产出，是本区规模最大的岩体，分布于矿带的东侧，面积约950km2，空间展布受南岭纬向构造体系的联合控制，岩体的北端呈EW走向，往南呈SN走向。结构以中细粒花岗岩结构为主，次为文象结构和交代残余结构，常见片麻状、阴影状、香肠状、角砾状和网格状等构造。造岩矿物为更―中长石、正长石、微斜长石、石英、黑云母、皓石、磷灰石、绿泥石、绿帘石、方解石、黄铁矿等。的特征表现为微斜长石多、正长石少，暗色矿物多、副矿物少。大冲岩体：呈岩株或岩枝产出，分布在矿带的北部大冲―大罗坪一带。岩带宽500～600m，延长8km。单个岩体长600～4000m，宽100～600m。岩体走向NE，倾向SE，倾角55°，岩性为暗灰色花岗闪长岩，中细粒等粒结构，以斜长石、石英、钾长石为主。斜长石多呈半自形板柱状晶形，具聚片双晶，常被绢云母、绿泥石、帘石及碳酸盐矿物等交代。石英他形粒状，与长石、云母等嵌生。钾长石呈他形粒状，局部可见变斑晶。黑云母呈半自形片状，绿泥石化、白云母化。含微量黄铁矿、磷灰石、皓石、磁铁矿、钛铁矿等。英安熔岩：呈熔岩被产出，分布在矿带的东南部，大面积覆盖于S1d2之上，具陆相火山岩的发育特征。英安熔岩遍及岑溪市东南部广大地区。其岩性为暗灰―浅灰色英安质凝灰岩，具角砾状、流动状构造，在风化面上流纹、气孔状构造清楚可见，气孔形状大多呈圆形或椭圆形，气孔拉长方向与流纹方向平行。花岗斑岩：分布较广，主要发育在矿带的东南部英安熔岩分布区。在龙湾、周公顶一带呈岩株状产出，在矿带北部大冲―大罗坪一带及其他地区则呈NNE走向的岩脉产出。呈浅灰色―肉红色，细粒斑状结构和似斑状结构。在较大的岩脉、岩株中，边部相为浅灰色细粒花岗岩；而中间相则变为肉红色粗粒似斑状花岗岩。斑晶大小不一，由0．4～5mm变化，最大可达7cm。基质细粒，粒径0．1mm左右。矿物成分以石英、钾长石、斜长石为主，含少量黑云母。石英斑晶发育溶蚀结构和花边结构。其他岩浆岩：花岗闪长斑岩，常侵入于花岗闪长岩体和英安熔岩内，含花岗闪长岩包体，主要产于矿带南部乾箱一带，呈岩株状产出；在石门―刀支口、勒寨、龙湾、五指山等地呈岩脉状产出，近SN走向。灰色，斑状结构，基质细粒。以斜长石和石英为主，钾长石次之，含少量黑云母。斜长石与正长石比约为4∶1，帘石化、铅矿化普通。与花岗闪长岩及英安斑岩相似，为同源补充浸入体。

2矿床地质特征

2.1矿体分布及成矿围岩佛子冲铅锌矿床包括六塘矿段、石门―刀支口矿段、大罗坪矿段、牛卫矿段、勒寨矿段、舞龙岗矿段和水滴矿段。矿床内主要铅锌矿体和围岩蚀变特征存在南北差异，根据对矿山地质工程观察以及后期的综合研究认为，佛子冲铅锌矿床北部（六塘、石门―刀支口、大罗坪等矿段）矿化与花岗闪长岩有关，围岩蚀变以硅化、绿泥石化、黄铁矿化、方解石化、大理岩化为主。在佛子冲铅锌矿南部（勒寨、午龙岗、牛卫、水滴等矿段）矿化与花岗（斑）岩的侵入有关，矿体发育在花岗（斑）岩接触带处的透闪石、透辉石矽卡岩中，伴生的其它围岩蚀变有硅化、绿帘石化、绿泥石化、方解石化、大理岩化等。佛子冲矿田矿体的形态、规模、分布特征及围岩特征见表1、表2、表3。

2.2矿石特征

2.2.1矿石矿物组成矿石矿物组成可分两类，一类是以浅色闪锌矿为标型矿物的组合，以浅色闪锌矿―方铅矿―透辉石组合为代表，矿物成分较简单，层状、似层状矿体中常见的矿物组合。另一类是以铁闪锌矿为标型矿物的组合，又可细分为铁闪锌矿―方铅矿―黄铁矿（磁黄铁矿、白铁矿）―黄铁矿组合、铁闪锌矿―方铅矿―磁黄铁矿―毒砂组合、铁闪锌矿―方铅矿―钙铁辉石组合、铁闪锌矿―方铅矿―黄铁矿（磁黄铁矿）―黄铜矿―钙铁辉石组合等，矿物组成相对复杂，并呈多样化。以铁闪锌矿为标志的矿物组合往往穿切或叠生于浅色闪锌矿为标志的矿物组合之上。各矿带的矿物组合见表4．

2.2.2矿石结构构造佛子冲矿田中矿石结构构造十分复杂，种类繁多，常见矿石构造类型有块状构造、浸染状构造、纹层状构造、条带状构造、脉状构造、角砾状构造、晶洞状构造等，常见矿石结构有自形、半自形、他形粒状结构、包含结构、残余结构、镶边结构、交叉结构、乳浊状结构、压碎结构和揉皱结构等。

2.2.3成矿期次划分根据矿石结构构造和矿物的特征及相互穿插关系分析，佛子冲矿田的形成大体上经历了两个主要成矿事件，即早志留世热水沉积成矿事件和燕山期岩浆―热液叠生改造成矿事件。相应地，可将成矿作用划分为热水沉积成矿期和叠生改造成矿期。

2.3矿床成因类型佛子冲矿带内发育佛子冲式矽卡岩矿床和牛卫式热液充填矿床两种类型。佛子冲式矽卡岩矿床以佛子冲矿床（包括石门―刀支口矿段和大罗坪矿段）和六塘矿点等为代表；牛卫式矿床以牛卫矿床（牛卫1号、2号、3号、4号矿体）为代表。在牛卫矿床北部的勒寨、午龙岗矿床，以及水滴矿点，其围岩蚀变（如强烈透辉石化、矽卡岩化）与佛子冲式矿床的矽卡岩型围岩蚀变相类似，而与牛卫式矿床明显不同，因此可将这些矿床／点划归于佛子冲式矿床。从矿床规模和矿体数量上看，佛子冲式矿床是矿带内的主要矿床类型。牛卫式矿床主要受牛卫断裂控制，矿体产于牛卫断裂下盘（S1d2）灰岩层中，成矿作用发生于相对开放、减压的环境中；佛子冲式矿床则主要受佛子冲（复式倒转）背斜控制，矿体产于背斜的核部附近，属于一个相对封闭的成矿环境。

3矿床成因讨论

3.1矿床与构造的关系

3.1.1褶皱控矿矿床内构造具多期性，其力学性质多变。矿床范围内主要构造有NNE向的佛子冲背斜，沿该背斜近轴部发育有一系列NNE向断裂及矿床中部的F9断层。断层和岩浆活动使佛子冲褶皱的北西翼残缺不全，经钻孔验证，在F9断层以南的熔岩下尚有该褶皱形迹存在，矽卡岩化、铅锌矿化均较发育。佛子冲背斜控制了矿床的主要矿体及岩体的分布。如石门―刀支口、大罗坪等矿床（段）的铅锌矿体，产布于佛子冲主背斜轴部的奥陶系碳酸盐岩中，矿体呈层状、似层状、透镜状、薄板状，产状形态主要受泥质灰岩控制而与地层产状一致，甚至与地层同步褶皱。而六塘矿床（段）的104号和201号矿体分布于该背斜的东、西两翼。

3.1.2断裂控矿从区域构造的发育来看，佛子冲矿床经历了地槽、地台、活化三大构造演化阶段，其中活化阶段以断裂构造为主，为该阶段的岩浆侵入及矿液的运移提供了良好的通道和定位场所。构造对成矿的控制作用表现为构造带成矿带空间分布的一致性，主干断裂在控矿上一般表现为导矿作用，它决定岩浆岩及矿床的分布，次一级的构造断裂则对矿液的扩散及富集具重要作用，控制着矿段及矿体群的分布。岩层中的层理、层间滑动及其它小断裂属容矿构造，它决定矿体的具体产生位置、形态及产状。（1）石门―刀支口矿床（段）的铅锌矿体，产布于NNE向F1、F7冲断带中，其次级断层与碳酸盐岩（夹层）接触处，多发育接触断裂带和形成热液交代矽卡岩型矿体，矿体方向与断裂带一致。（2）NE向牛卫断层（F9）是本矿区铅锌矿的主要导矿构造，也是重要的容矿构造。牛卫矿床（段）的4个矿体，产于牛卫断层北西（下）盘的S1的角砾岩中及扁豆（条带）状灰岩中。水滴矿段的2号矿体产于S1的SN向水滴断层（F20）中，另6个矿体产于SN向断层和NW向断层附近。（3）宏观上整个岑溪―陆川构造―岩浆―成矿带，受岑溪―博白深断裂的控制，又体现了该深断裂带的导（容）矿和控矿作用。

3.1.3构造体系控矿（1）新华夏系主干构造控矿：新华夏系NNE向佛子冲主背斜和F1～F7断裂带，控制了六塘、石门―刀支口、大罗坪等矿床（段）铅锌矿体（带）的产布，并使次级矿带呈明显的NNE向展布。（2）新华夏系伴生构造控矿：新华夏系复合改造华夏系构造，使华夏系的NW和近SN断裂被改造，成为新华夏系的张性及扭性断层结构面，使本区的NNE、NE、NW、近SN等组断裂具多期活动，并有铅锌矿体产出。（3）复合控矿：①区域上铅锌矿床（点）分布于新华夏系（以NNE向深断裂为主）与华夏系构造的复合部位。如佛子冲型、龙湾大型铅锌矿床等，分别位于新华夏系NNE向佛子冲断褶带与华夏系NE向六塘、牛卫断裂带和牛辣―石桥断裂带的交会复合处。②矿区的牛卫、勒寨、舞龙岗矿床（点），分别产布于NE向牛卫断裂带（F9）与EW向、SN向断层破碎带交会处，又体现新华夏系伴（派）生构造控矿。

3.2矿床与火成岩的关系本区燕山期岩浆岩并不是严格意义上的成矿母岩。虽然佛子冲矿田中燕山期岩浆岩与矿体具有一定的空间关系，该期岩浆活动对成矿的主要贡献仅是一种叠生改造作用，即在同沉积时期形成的层状、似层状矿体基础上，在局部地段形成了新的矿体和矿石类型，主要产在岩体接触带附近。Pb、Zn、S等主要矿化元素由热水沉积型矿石和地层沉积提供，岩浆岩仅提供了少量Pb、Zn。叠生改造成矿作用又使成矿物质有进一步富集的趋势。

3.3成矿时代综合研究表明，佛子冲铅锌矿田成岩成矿作用具有多期（次）成岩作用和两期（次）成矿作用的地质特点：即矿田内佛子冲、大冲一带的铅锌矿床（体）成因上主要与燕山早期花岗闪长岩体有着密切的关系，反映成矿时代可能为燕山早期；龙湾铅锌矿床（体）在成因上主要与龙湾二长花岗斑岩类岩体（脉）有关。龙湾二长花岗斑岩全岩Rb－Sr等时线年龄值为127．6Ma，反映其成矿时代可能为燕山晚期；同时，考虑到矿区内覆盖于铅锌矿体之上的英安质凝灰熔岩的全岩Rb－Sr同位素等时线年龄值为115．6Ma，则进一步说明成矿作用发生于燕山晚期（界于115．6Ma～127．6Ma之间）。

3.4成因讨论

3.4.1热水沉积成矿机制佛子冲矿田早志留世热水沉积成矿作用与早古生代同生断裂活动及拉张型盆地环境有关。由于盆地卤水主要形成于中低温条件，盐度相对较低，加之热液运移过程中淋滤的主要对象为地层沉积物，因而捕获的金属元素主要为Pb、Zn、Ag，而相对贫Fe、Mn、Cu等元素。佛子冲地区早志留世热水沉积盆地分布见图3．

3.4.2岩浆―热液叠加燕山期岩浆―热液成矿作用的本质是一种同位叠生改造作用，燕山期热液成矿的主要特点是岩浆岩、构造和地层的复合控矿，新生矿体定位于热水沉积成因的层状矿体与岩体接触带及断裂构造的复合部位。成矿热液为岩浆水和大气水形成的混合溶液，Pb，Zn，S等成矿物质主要来自热水沉积型矿石和地层沉积物，由岩浆岩提供了Cu，As，Fe及少量Pb，Zn。叠生改造型矿石在很大程度上是热水沉积型矿石的衍生物。佛子冲矿田多因复合成矿过程是矿物和矿体多期生成和演化的过程。

4结论

（1）成矿物质来源以岩浆热液来源为主，并具有一定的陆源特点。（2）矿石铅来自岩浆分异，另外可能有一部分更富放射成因铅加入。成矿元素Pb有深部来源特征，在向上运移过程中混有上地壳物质，这与博白―岑溪深大断裂长期演化活动有密切关系。（3）佛子冲矿床δ34S值、34S／32S均与陨石接近，也与其它与岩浆活动有关的矿床一致，判断硫来自深源或岩浆作用。（4）佛子冲矿床中成矿元素以岩浆热液为主，同时有部分地层中成矿元素叠加复合成矿，成矿具有多阶段性；矿床的铅锌矿体埋藏标高较低，生成深度较大，具有良好的封闭、高压、稳定的成矿环境，有利于矿液沿层交代、沉淀，形成似层状矿体。

作者：陈耀伟单位：广西佛子矿业有限公司