鉛鋅礦床成礦流體特征及礦床成因分析

（陜西地礦區(qū)研院有限公司，陜西 咸陽 712000）

鉛鋅資源是世界資源領(lǐng)域比較豐富的種類，地球5大洲的50多個國家都蘊含豐富的鉛鋅資源。目前，我國的鉛資源基礎(chǔ)儲量為1400萬噸，位列澳大利亞之后,是世界上的第二位，占到世界鉛資源總量的16%；鋅資源的儲量為4300萬噸，也是位列世界第二位，占到總資源量的17%。這表明我國在鉛鋅資源上具有良好的礦種優(yōu)勢。但是在國內(nèi)加大鉛鋅開采力度的背景下，這種資源優(yōu)勢已經(jīng)不是很明顯，資源呈現(xiàn)出枯竭的初步趨勢[1]。因此加強對鉛鋅礦床成礦流體特征及礦床成因分析，不斷挖掘鉛鋅礦床的資源潛力勢在必行、迫在眉睫。

1 國內(nèi)鉛鋅礦產(chǎn)資源概述

1.1 國內(nèi)鉛鋅礦床成礦條件及分布

我國鉛鋅礦產(chǎn)資源豐富的原因主要是成礦條件良好，在鉛鋅三大成礦區(qū)域里，地質(zhì)背景復(fù)雜多樣，非常便于形成不同類型的鉛鋅礦床[2]。如在天山、興蒙、中生代的造山帶、華南皺褶帶都有穩(wěn)定的地臺及其邊緣。在新生代的造山帶，豐富的地質(zhì)結(jié)構(gòu)讓鉛鋅礦床具有多階段性、復(fù)雜性的特點。這些都給鉛鋅礦床的勘探開發(fā)、深入研究造成了一定的挑戰(zhàn)。國內(nèi)鉛鋅礦床的分布主要是來源于不同成礦環(huán)境所產(chǎn)生的不同礦床類型。

主要的礦床區(qū)域是：第一，古生代、天山造山帶和中生代造山帶的活動，讓巖漿作用生產(chǎn)了一系列的礦床，如小秦嶺熱液型礦床、海相火山巖礦床等。第二，青藏高原的隆起，讓岡底唐古拉造山帶形成了大量的斑巖型、砂卡巖型、熱液型的鉛鋅礦床。第三，在三江喀喇昆侖造山帶區(qū)域，積壓走滑運動形成了砂礫巖、海相火山巖型的鉛鋅礦床。這三大區(qū)域是國內(nèi)鉛鋅礦床的主力產(chǎn)區(qū)。

1.2 國內(nèi)鉛鋅礦床的主要資源特點

一是資源豐富，分布相對集中，覆蓋區(qū)域較廣。國內(nèi)已經(jīng)有29個省市區(qū)都已經(jīng)勘查發(fā)現(xiàn)了鉛鋅礦床。這些礦床中富集程度較高的主要集中在西南部的云南、四川、廣西、湖南，西北的甘肅、內(nèi)蒙古等區(qū)域。鉛鋅成礦為中大型及其以上礦床的，主要集中在三江區(qū)域、揚子地臺周緣、秦嶺-祁連山區(qū)域、內(nèi)蒙古藍山-渣爾泰區(qū)域等；鉛鋅成礦的經(jīng)濟地區(qū)還是比較集中在中西部地區(qū)。二是探明資源儲量巨大，但品相不好的礦床多，富礦少。雖然國內(nèi)鉛鋅礦產(chǎn)保有資源處于國際第二的位次。但是鉛資源的品味平均只有2.69%，鉛礦石的品位主要是在1%～5%之間，大于8%的資源品相只占全部儲量的16%。三是成礦條件很好，鉛鋅資源礦的尋找潛力巨大。國內(nèi)的鉛鋅成礦密集區(qū)中，在近十年取得了很多新的突破，特別是在東部老礦區(qū)、西部開發(fā)程度低的礦區(qū)取得了良好的成績，這說明國內(nèi)鉛鋅資源具有很好的發(fā)展?jié)摿?。中心地區(qū)成礦條件優(yōu)越，但開發(fā)程度不高，找礦的效果非常明顯。

1.3 國內(nèi)鉛鋅礦床的主要類型分析

根據(jù)鉛鋅礦床的巖性和成因機制，目前國內(nèi)的鉛鋅礦床有5種主要類型。本別是沉積作用產(chǎn)生的海底噴流沉積型礦床，站礦床總數(shù)的4%；巖漿作用產(chǎn)生的熱液脈型、砂卡巖型礦床；盆地流體產(chǎn)生的砂礫巖和碳巖型礦床，占到總資源量的27%；表生氧化作用產(chǎn)生的風(fēng)化淋濾型礦床比較少。從分布上看，砂卡巖、碳酸鹽巖、海底配流沉積和沙礫巖形成的鉛鋅資源能夠達到資源總量的75%，礦床的發(fā)現(xiàn)數(shù)量占到總數(shù)量的56%，是目前國內(nèi)鉛鋅礦床勘探開發(fā)的重點類型。未來鉛鋅礦床的深度開發(fā)利用，也需要從這些區(qū)域的成礦條件出發(fā)，針對不同礦床的類型特點，進行勘探開發(fā)利用，不斷提高礦床的開發(fā)程度和利用效果。

2 國內(nèi)重要鉛鋅礦床區(qū)域流體特征

2.1 川滇黔區(qū)域

川滇黔區(qū)域的鉛鋅礦床主要類型是海相碳酸鹽型，主要分布在白云巖，個別石灰?guī)r中，屬于層控性礦床，分布的范圍比較廣泛，主要是位于地臺地區(qū)周緣，少部分位于造山帶的邊緣地區(qū)，是國內(nèi)鉛鋅礦床中最重要的區(qū)域類型，基本儲量占到全國總儲量的27%。該礦體主要是沉積改造型礦床，礦體是層狀，或近似層狀，具有熱液改造的特點，主要特征是：突出的層控性，主要是受碳酸鹽巖控制。斷層、褶皺等容礦結(jié)構(gòu)的后生特征突出，礦體主要是開放孔隙填充，有很多是大礦、富礦[3]。礦床的礦物組合簡單，由閃鋅礦、黃鐵礦等金屬礦物和方解石、石英石、白云石等脈石礦物組成。在該地區(qū)目前已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了7個大型礦床、30多個中型礦床和一批小型礦床。代表礦床有四川會東大梁子礦床、天寶山礦床、云南會澤礦床、魯?shù)闃芳t礦床等。該區(qū)域礦床的流體形成原理是，在巖層深埋的情況下，盆地內(nèi)部含礦的區(qū)域在上部壓力下會釋放出粒間水，在地溫逐步增大的情況下，礦物發(fā)生脫水生成地層水，此時有機質(zhì)就會轉(zhuǎn)變?yōu)闊N類物質(zhì)進行重建，形成地層流體。

2.2 三江中北段區(qū)域

三江中北段區(qū)域的礦床屬于熱液型礦床，是全國范圍內(nèi)分布最廣泛的礦床類型，在華北地臺北緣、吉南遼北地區(qū)、內(nèi)蒙古額爾古納地區(qū)、東南沿海等區(qū)域都有著礦床分布。目前探明的熱液型礦床往往數(shù)量多，但儲量不高，并且都會有伴生元素。對該類礦床探礦可以發(fā)現(xiàn)，礦區(qū)主要是由地層和構(gòu)造兩種因素控制，古生代的沉積地層，是鉛鋅礦床最有力的圍巖，其中碳酸鹽巖地層較多，在多次地層斷裂造成的構(gòu)造下，礦液會產(chǎn)生運移，形成有利于鉛鋅礦體集聚的空間，主要是在斷裂帶發(fā)育成為構(gòu)造角礫巖時，更加利于產(chǎn)生礦體。在區(qū)域內(nèi)如果發(fā)現(xiàn)黃鐵礦化、硅化、方解石化等現(xiàn)象，往往就能找到鉛鋅礦體。此類礦床的成礦因素是，在中泥盆統(tǒng)前海局限盆地中會形成容礦的圍巖，對鉛鋅礦體的形成和展布進行控制。在探礦中發(fā)現(xiàn)，比較典型的中低溫?zé)嵋旱V床，往往容易形成大型礦床。

3 三江中北段區(qū)域鉛鋅礦床成礦流體特征及礦床成因分析實例

3.1 鉛鋅礦床所在區(qū)域背景

此次需要勘查的鉛鋅礦床所在區(qū)域地處三江中北段區(qū)域位，位于于遼寧省鳳城青城子，礦田面積為50平方公里，分布有十多個大小礦段，礦區(qū)內(nèi)部交通比較方便，有簡易公路聯(lián)通。對該地區(qū)的鉛鋅礦床進行分析，掌握其流體特征和成因才能更好地進行開采，提高開采的經(jīng)濟效益。

3.2 鉛鋅礦區(qū)的地質(zhì)條件

該礦區(qū)是的礦體形態(tài)主要有層狀、似層狀、脈狀等類型。鉛鋅礦層的礦圍巖主要是含石墨的大力巖，礦體長度分別為5m0～300m不等，鉛礦的品位率在2.3%左右，鋅礦的品位在2%左右，鉛鋅比平均數(shù)是1.15。其中本文重點研究的礦體是位于石墨大理巖和黑云片巖的交接部位，鉛鋅礦順層產(chǎn)出。已經(jīng)探明的礦體長度為100m左右，厚度為0.5m～8m之間，有一些小礦體組成。鉛礦品位6%，鋅礦品位10%，鉛鋅比為3:5。

3.3 鉛鋅礦區(qū)的成礦規(guī)律

該礦區(qū)主要是古生代的沉積地層，是鉛鋅礦床最有力的圍巖碳酸鹽巖地層，在多次地層斷裂造成的構(gòu)造下，礦液會產(chǎn)生運移，形成了鉛鋅礦體集聚空間，礦體主要是在斷裂帶發(fā)育成為構(gòu)造角礫巖時產(chǎn)生。在區(qū)域內(nèi)發(fā)現(xiàn)有黃鐵礦化、方解石化等現(xiàn)象。

3.4 鉛鋅礦體的同位素特征

該鉛鋅礦區(qū)的同為素組成可以看到，層狀礦體和脈狀礦體的結(jié)構(gòu)非常相似，鉛礦的成礦物質(zhì)的同源性分布值有比較規(guī)律的增長曲線。

礦區(qū)里的大理巖、緩和巖之間的鉛鋅礦的同位素比較相似，這說明礦石中鉛礦的來源區(qū)域主要集中在混合花崗巖中，和印支期的花崗巖沒有密切的關(guān)系。

3.5 鉛鋅礦床的成因分析

該礦區(qū)普遍存在古元古代混合花崗巖，鉛鋅礦體的產(chǎn)出部位距離混合花崗巖非常近。病情圍巖內(nèi)部村很多鉀化帶。鉛鋅礦床的組合模式是上脈下層的組合，就是和混合花崗巖接觸部位產(chǎn)生層狀礦體，在賦礦層的上不產(chǎn)出脈狀礦體。在硅質(zhì)巖出現(xiàn)的區(qū)域，礦體是一種伴生狀態(tài)，位于硅質(zhì)巖的內(nèi)部或者表面部位。

該礦區(qū)在遼東裂谷的發(fā)育期中，海底火山大規(guī)模的鵬發(fā)形成了多層位的礦源層。在深部熱點的作用下，青城子地區(qū)的混合巖繼續(xù)發(fā)生作用，在混合巖和鉛鋅礦體之間發(fā)生很多斷裂縫隙，成為熱液運動移動的通道。在熱作用下，通過圍巖地下水和巖層之間的相互作用，從而在混合前緣形成一個邊緣帶，含有豐富的礦物質(zhì)流體。和混合巖前緣靠近的區(qū)域因為塑性變形產(chǎn)生滑脫空間。遠離混合巖的區(qū)域剛性較大就會出現(xiàn)斷裂等構(gòu)造。這些構(gòu)造在礦流體時期主要是運移通道，在后期就是鉛鋅礦的儲存構(gòu)造。

4 結(jié)束語

此次對鉛鋅礦床成礦流體特征及礦床成因進行分析，借鑒了大量本研究領(lǐng)域?qū)W者的數(shù)據(jù)和論點，對國內(nèi)主要鉛鋅礦區(qū)的成礦流體特征和成因有了比較清晰的認識，并結(jié)合實例分析了M鉛鋅礦區(qū)的具體情況，對鉛鋅礦床的開發(fā)利用具有較好的借鑒意義。