湖南省耒陽(yáng)市大泉嶺鉛鋅礦礦床成因及找礦標(biāo)志淺析

曹志軍, 胡 驥, 田軍委

(1.湖南省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開(kāi)發(fā)局408隊(duì),湖南 郴州 423000； 2.湖南省湘南地質(zhì)勘察院,湖南 郴州 423000)

1 地質(zhì)背景

湖南省耒陽(yáng)市大泉嶺鉛鋅礦區(qū)位于耒陽(yáng)—臨武南北向構(gòu)造帶與塔山—大義山—施壁塘—上堡東西向構(gòu)造巖漿巖帶的復(fù)合部位，區(qū)域地層出露較齊全，除奧陶系、志留系缺失外，其他地層均有出露，區(qū)域自上古生代以來(lái),經(jīng)受了印支期、燕山期等構(gòu)造運(yùn)動(dòng)的影響，留下了方向不同、規(guī)模不等、性質(zhì)各異的構(gòu)造形跡。區(qū)域上巖漿活動(dòng)頻繁，西部出露有大義山巖體，東部有上堡巖體，中部在施壁塘、黃沙寺等處出露有小巖群，大量巖脈的出現(xiàn)預(yù)示深部存在著隱伏巖體。

1.1 地層

大泉嶺鉛鋅礦出露的地層較簡(jiǎn)單，僅有泥盆系、石炭系和第四系。泥盆系巖性主要為碳酸鹽巖，其次為砂頁(yè)巖，分布于大泉嶺鉛鋅礦東部；石炭系巖性主要為碳酸鹽巖及少量砂巖，分布于大泉嶺鉛鋅礦西部。

1.2 構(gòu)造

大泉嶺鉛鋅礦位于耒陽(yáng)—臨武南北向構(gòu)造帶之龍形圩復(fù)式背斜的西翼，褶皺及斷裂構(gòu)造較為發(fā)育。褶皺均近于南北向展布，其層間虛脫部位往往成為多金屬礦賦集場(chǎng)所；斷裂構(gòu)造以南北向及北北東向?yàn)橹?，次有北西西向及南?西)向4組斷裂。

1.3 圍巖蝕變

大泉嶺鉛鋅礦蝕變主要與中低溫?zé)嵋夯顒?dòng)有關(guān)，較為普遍發(fā)育的蝕變有硅化，重晶石化和方解石化，它們均與礦化關(guān)系密切。

2 礦床特征

2.1 礦體特征

鉛鋅銀銻礦賦存于泥盆系佘田橋組粉砂質(zhì)灰?guī)r(白云巖)及石炭系石磴子組灰?guī)r、白云質(zhì)灰?guī)r之中，受南北向-北北東向斷裂構(gòu)造及褶皺控制，屬中低溫?zé)嵋撼涮罱淮豌U鋅銀銻礦床?？煞譃閿嗔褬?gòu)造控制的構(gòu)造蝕變帶型鉛鋅銀銻礦和褶皺構(gòu)造控制的層間破碎帶型鉛鋅銀礦(圖1)。

圖1 湖南省耒陽(yáng)市大泉嶺礦鉛鋅銀銻多金屬礦地質(zhì)圖

地表見(jiàn)到礦(化)體的范圍，南北長(zhǎng)3 000 m，東西寬2 200 m，按其空間分布可分為兩個(gè)礦(化)帶，即東邊的鉛鋅銀銻礦(化)帶，西邊的銻礦(化)帶，走向均為SN-NNE。東礦帶沿大泉嶺背斜核部及F3、F4、F4-1斷裂分布，礦化帶長(zhǎng)3 000 m，寬約200 m，礦帶中已發(fā)現(xiàn)了構(gòu)造蝕變帶型鉛鋅銀銻礦和背斜核部層間破碎帶型鉛鋅銀礦兩種類(lèi)型4 條鉛鋅銀銻礦脈。其中①-1、①-2、②號(hào)礦脈屬構(gòu)造蝕變帶型礦脈，受斷裂及褶皺控制，③號(hào)礦脈屬層間破碎帶型，產(chǎn)于背斜核部。西礦帶位于水口嶺向斜西翼，F(xiàn)1、F7 兩條斷層之間，均為層間破碎帶型礦體。

2.2 礦石特征

礦石的礦物組成較復(fù)雜，已初步查明的礦物有28種，其中金屬礦物20 種，非金屬礦物8種(表1)。

表1 礦石礦物組成情況表

大泉嶺鉛鋅礦礦石結(jié)構(gòu)主要有自形晶結(jié)構(gòu)、他形晶結(jié)構(gòu)、半自形晶結(jié)構(gòu)、包含結(jié)構(gòu)、交代結(jié)構(gòu)、交代殘余結(jié)構(gòu)及假象結(jié)構(gòu)。

大泉嶺鉛鋅礦礦石構(gòu)造主要有浸染狀構(gòu)造、細(xì)脈狀構(gòu)造、星點(diǎn)狀構(gòu)造及團(tuán)塊狀構(gòu)造。

3 礦床成因及找礦標(biāo)志

3.1 控礦因素

(1)地層巖性對(duì)成礦的控制。大泉嶺鉛鋅礦各地層中微量元素豐度值低，大多數(shù)元素含量在光譜分析靈敏度之下，主要成礦元素Pb、Zn豐度與區(qū)域地層中及全球碳酸鹽巖中元素豐度值相近；Ag與區(qū)域地層中元素豐度值相近，但高于全球碳酸鹽巖豐度值；Be 、Sn、As、Mo等元素豐度均低于區(qū)域地層中元素豐度。由此可見(jiàn)，大泉嶺鉛鋅礦內(nèi)成礦物質(zhì)Pb、Zn、Sb、Ag不是來(lái)源于地層，但區(qū)內(nèi)碳酸鹽巖地層是礦床形成的有利圍巖，成礦物質(zhì)在其中有利于充填交代作用的進(jìn)行(表2)。

表2 各地層中微量元素幾何平均平均含量(10-6)

(2)地質(zhì)構(gòu)造對(duì)成礦的控制。

①斷裂：區(qū)內(nèi)斷裂構(gòu)造較為發(fā)育，見(jiàn)有南北向、北北東向、北西西向及近南西(西)向4組斷裂。南北向及北北東向兩組斷裂規(guī)模較大，區(qū)內(nèi)主要的物化探異常與礦化蝕變現(xiàn)象均沿這兩組斷裂分布，是主要的導(dǎo)礦與容礦構(gòu)造。

②褶皺：規(guī)模較大的褶皺有大泉嶺背斜及水口嶺向斜,背斜核部中的虛脫部位與向斜中的隆起部位以及褶皺的翼部為區(qū)內(nèi)重要的容礦構(gòu)造。此外，次一級(jí)的小型褶皺亦較發(fā)育，它們也是區(qū)內(nèi)重要的容礦構(gòu)造。

③層間破碎帶：區(qū)內(nèi)西礦帶中的銻礦體即為產(chǎn)于層間破碎帶中的似層狀礦體，礦化范圍與層間破碎帶的范圍大致一致。

3.2 礦化(體)的空間分布特征及富集規(guī)律

(1)礦化作用的分帶性。大泉嶺鉛鋅礦的礦化分布無(wú)論在水平方向上或是在垂直方向上，都具有明顯的分帶性。

礦化在水平方向上的分布，從東南至西北，可以分出三個(gè)礦(化)帶：①鉛鋅銀礦化帶，②銀銻鉛鋅礦(化)帶，③銻(銀)礦(化)帶，即西礦(化)帶。

礦化在垂直方向上也存在著明顯的分帶現(xiàn)象：上部一般以銻銀礦(化)為主，即為低溫礦物組合；下部一般以鉛鋅銀礦(化)為主，即為中低溫礦物組合。

(2)礦化的富集規(guī)律。①區(qū)內(nèi)蝕變發(fā)育地段，特別是硅化和重晶石化發(fā)育的地段，有用礦物相對(duì)富集一些；②頂、底板有頁(yè)巖發(fā)育的層間破碎帶，有用礦物也相對(duì)富集；③一般來(lái)說(shuō)銻品位較高時(shí)，則鉛鋅品位低，反之亦如此。

3.3 礦床成因

(1)成礦物質(zhì)來(lái)源。經(jīng)野外觀察及綜合分析，區(qū)內(nèi)礦體與圍巖界線分明，礦體與賦存圍巖在成因上沒(méi)有很大的聯(lián)系，主要的成礦物質(zhì)不是來(lái)源于圍巖，而是來(lái)源于區(qū)內(nèi)深部巖體或是沿?cái)嗔褬?gòu)造由區(qū)外帶入。

(2)成礦階段。在本區(qū)不同部位，元素組合及元素之間相互關(guān)系不盡相同，在156線附近，主要為Sb、Pb、Zn及Be、V、Ni、Mo的組合，而在173線附近，主要為Sb、Pb、(As)及Ni、Zn、V、Be的組合。將原始數(shù)據(jù)正規(guī)化后，以Sb、Pb、Zn為變量作三角坐標(biāo)圖(圖2、圖3)，在156線附近所分布的測(cè)點(diǎn)比較集中，反映Sb、Pb、Zn三元素相關(guān)性較好；而在173線附近則測(cè)點(diǎn)分布分散，說(shuō)明他們沒(méi)有一致的變化規(guī)律，相關(guān)性差。此種情況說(shuō)明他們是由不同的成礦階段造成的，反映大泉嶺鉛鋅礦的成礦階段是多期次的。

圖2 TCI56Sb、Pb、Zn三角坐標(biāo)圖

圖3 TCI73Sb、Pb、Zn三角坐標(biāo)圖

(3)成礦機(jī)理初探。礦床中的成礦物質(zhì)來(lái)源于深部巖體，其主要是通過(guò)含礦熱液在壓力梯度的作用下不斷流動(dòng)、遷移，在有利的成礦部位沉淀下來(lái)之后形成礦體。當(dāng)其在斷裂破碎帶中沉淀時(shí)，形成構(gòu)造蝕變帶型鉛鋅礦；當(dāng)其在褶皺核部中的虛脫部位與隆起部位或是層間破碎帶中沉淀時(shí)，則形成層間破碎帶型鉛鋅礦。

3.4 礦床類(lèi)型

(1)礦床成因類(lèi)型。根據(jù)大泉嶺鉛鋅礦的產(chǎn)出狀態(tài)、控制因素及物質(zhì)來(lái)源等，礦床的成因類(lèi)型為中-低溫?zé)嵋毫严冻涮罱淮偷V床。

(2)礦床工業(yè)類(lèi)型。根據(jù)大泉嶺鉛鋅礦的礦物組合特征，礦床工業(yè)類(lèi)型為層狀及脈狀碳酸鹽巖型鉛鋅銀銻多金屬礦礦床。

3.5 找礦標(biāo)志

(1)構(gòu)造標(biāo)志。北北東向及南北向斷裂是區(qū)內(nèi)導(dǎo)礦、容礦構(gòu)造；褶皺核部中的虛脫部位與隆起部位及翼部之層間破碎帶亦是區(qū)內(nèi)重要的容礦構(gòu)造。這些構(gòu)造的轉(zhuǎn)折或虛脫部位是找礦的最重要部位。

(2)礦化蝕變標(biāo)志。區(qū)內(nèi)硅化、重晶石化及方解石化發(fā)育地段往往礦化較為發(fā)育，蝕變強(qiáng)烈部位往往可以作為找礦的直接標(biāo)志。

(3)物化探異常標(biāo)志。區(qū)內(nèi)物化探異常均為礦致異常，異常發(fā)育地段往往礦化較為發(fā)育，可作為區(qū)內(nèi)找礦的間接標(biāo)志。

4 結(jié)論

通過(guò)研究，得出結(jié)論如下：(1)區(qū)內(nèi)鉛鋅銀銻礦賦存于泥盆系佘田橋組粉砂質(zhì)灰?guī)r及石炭系石磴子組灰?guī)r之中，受南北向-北北東向斷裂構(gòu)造及褶皺控制，主要呈脈狀、似層狀產(chǎn)出；(2)礦床控礦因素主要為地層和構(gòu)造；(3)礦床中的成礦物質(zhì)來(lái)源于深部巖體，成因類(lèi)型為中-低溫?zé)嵋毫严冻涮罱淮偷V床；(4)找礦標(biāo)志主要有蝕變、構(gòu)造、物化探異常，其中南北向-北北東向斷裂造及褶皺層間破碎帶是區(qū)內(nèi)重要的直接找礦標(biāo)志。