湖南臨武縣四一八鉛鋅礦地質(zhì)特征及礦床成因探討

胡雄成

（湖南省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局408隊(duì)，湖南 郴州 423000）

1 區(qū)域地質(zhì)背景

評價(jià)區(qū)位于南嶺緯向構(gòu)造帶中段北緣，與耒陽—臨武經(jīng)向構(gòu)造帶中段及南段交匯部位，香花嶺短軸背斜南西部。

區(qū)域地層有寒武系、泥盆系、石炭系、二疊系、三疊系、侏羅系、白堊系。其中以寒武系地層最發(fā)育，分布較廣，且多與成礦關(guān)系密切，特別是寒武系、泥盆系跳馬澗組及棋梓橋組是本區(qū)主要賦礦層位。

本區(qū)構(gòu)造受其所處區(qū)域構(gòu)造位置的影響，形成了構(gòu)造活動的多期性和強(qiáng)烈性以及構(gòu)造形跡的多樣性和復(fù)雜性等特點(diǎn)。但總體上形成以南北向香花嶺短軸背斜為主體，兩側(cè)發(fā)育南北向壓性斷層和北北東向緊閉復(fù)雜線形褶皺為輔的構(gòu)造格架。短軸背斜核部由寒武系及泥盆系組成，兩翼由石炭系—三疊系組成。背斜核部南端為通天廟穹窿，穹窿核心由呈東西走向的寒武系淺變質(zhì)巖系構(gòu)成，它是九嶷山—大東山加里東東西向褶皺隆起帶的一部分，環(huán)其四周則不整合覆蓋泥盆系跳馬澗組（D2t）及棋梓橋組（D2q）、佘田橋組（D3s）等地層。穹窿內(nèi)發(fā)育著眾多斷裂構(gòu)造，大部分具控巖控礦特性，其中以一組張剪性共軛正斷層為主斷裂，其它斷裂多為次級或派生構(gòu)造。這組共軛斷層控制了香花嶺礦田內(nèi)十幾個礦床的分布（圖1）。

圖1 香花嶺礦田地質(zhì)構(gòu)造示意圖

區(qū)域內(nèi)巖漿活動強(qiáng)烈，巖漿巖分布廣泛，地表分布大小巖體（脈）三十多個（條），從而形成了香花嶺巖體群，多以小巖株、巖豆?fàn)町a(chǎn)出，部分呈巖脈狀。巖體多沿穹窿內(nèi)發(fā)育的斷裂構(gòu)造充填，或沿其交匯部位侵入。成巖時間為燕山早、中期，形成的巖性主要為黑云母花崗巖、花崗斑巖、石英斑巖，次有細(xì)晶巖、云英巖、煌斑巖等。巖性特點(diǎn)為富硅、富堿、貧CaO和MgO、高F，富含Pb、Zn、Sn、W等多種成礦元素的與成礦關(guān)系密切的陸殼重熔型花崗巖。其具有同期多次侵入特點(diǎn)，早期形成黑云母花崗巖主體，第二次形成細(xì)粒狀花崗巖補(bǔ)體，第三次為巖脈和巖墻侵入，其切穿主巖體，并侵入到圍巖中。巖脈（墻）的巖性有：細(xì)晶巖、花崗斑巖、石英斑巖、云英巖等。

2 礦區(qū)地質(zhì)特征

2.1 賦礦地層特征

礦區(qū)出露地層主要有寒武系上統(tǒng)（∈3）、泥盆系馬澗組（D2t）和棋梓橋組（D2q）。寒武系巖性為灰綠色淺變質(zhì)石英砂巖、絹云母石英砂巖夾黑色炭質(zhì)板巖。泥盆系馬澗組巖性為中粗粒石英砂巖夾紫紅色泥巖，棋梓橋組巖性為灰色厚層狀灰?guī)r。寒武系地層為區(qū)內(nèi)主要賦礦層位，鉛鋅礦多賦存于板巖、砂質(zhì)板巖及變質(zhì)石英砂巖節(jié)理裂隙中。

2.2 礦區(qū)構(gòu)造特征

礦區(qū)位于南嶺緯向構(gòu)造帶北緣與耒臨南北向構(gòu)造帶的復(fù)合部。本區(qū)總體構(gòu)造形跡呈傾向SE的單斜，斷裂構(gòu)造較發(fā)育，構(gòu)造形態(tài)較為復(fù)雜。在成礦前主要發(fā)育節(jié)理及規(guī)模較大的正斷層及平移斷層；成礦后主要表現(xiàn)為沿裂隙面滑動。

（1）北東向斷裂。F101斷裂帶：是礦區(qū)的主要斷裂構(gòu)造帶。在礦山范圍內(nèi)分支成三條（即F101-1、F101-2、F101-3，均被其后期的北北西斷裂破壞，總體表現(xiàn)北東盤往南東方向移動。其中F101-1是該礦山主要控礦、導(dǎo)礦構(gòu)造。本礦區(qū)Pb、Zn礦生成主要受F101-1斷層控制，產(chǎn)于此斷層下盤次一級羽狀裂隙，形成“入”字型構(gòu)造，為成礦熱液充填提供了空間。①F101-1正斷層：自北東向南西縱貫礦山，屬張性正斷層，走向50°左右，傾向SSE，傾角約41°，地面破碎帶寬1.5m～20.0m，帶內(nèi)多見構(gòu)造角礫巖及碎裂巖，其角礫主要呈次棱角狀，大小不一，成份主要為變質(zhì)砂巖、板巖與千枚巖及石英砂巖與粉砂巖，膠結(jié)程度較低，結(jié)構(gòu)松散。②F101-2正斷層：自北東向南西橫貫整個礦山，位于F101-1上盤，礦山北東部位走向NNE，在礦山中部走向轉(zhuǎn)折為近NE，被F101-3錯移，屬張性正斷層，傾向SSE，傾角約44°，地面破碎帶寬1.0m～5.0m，帶內(nèi)多見構(gòu)造角礫巖及碎裂巖，其角礫主要呈次棱角狀，大小不一。③F101-3正斷層：自北東向南西橫貫整個礦山，位于F101-2上盤，礦區(qū)南西部位位于F101-2下盤，屬張性正斷層，傾向SSE，傾角約65°，地面破碎帶寬1.0m～6.8m，其角礫主要呈次棱角狀，大小不一，成份主要為石英砂巖與粉砂巖、灰?guī)r及白云巖，膠結(jié)程度較低。

（2）北西向斷層。①F205平移斷層：位于礦區(qū)西部，走向?yàn)?15°，傾向NE，傾角320。切割F101-1、F101-3斷層，斷距為35m～350m。破碎帶較緊閉，屬成礦后期斷裂。②F206平移斷層：位于礦區(qū)東部，走向?yàn)?25°，傾向NEE，傾角30° ～50°。切割F101-1、F101-2、F101-3斷層，斷距約35m。破碎帶較緊閉，屬成礦后期斷裂。③F204：位于礦區(qū)中部，走向?yàn)?05°，傾向NE，傾角50°～70°。切割F101-1、F101-2、F101-3斷層，破碎帶較緊閉，屬成礦后期斷裂。

2.3 礦體特征

區(qū)內(nèi)現(xiàn)有鉛鋅礦體9個，呈隱伏脈狀產(chǎn)出，其中2、4、6號礦體規(guī)模相對較大。

①礦體。分布于礦區(qū)北西部，坑道揭露，呈脈狀產(chǎn)出，走向70°～250°，傾向南南東，傾角48°。受F101-1下盤次級斷層裂隙控制，礦脈沿走向局部彎曲，總體形態(tài)較規(guī)則—不規(guī)則。上、下盤圍巖均為寒武系上統(tǒng)（∈3）變質(zhì)石英砂巖。該礦體主要由ZK96-1（341.22m標(biāo)高）、老窿CD2（390m標(biāo)高）及370m、330m中段控制。礦體揭露走向長126m，控制垂深60m，礦體厚0.89m～1.22m，平均厚1.16m。②礦體。分布于礦區(qū)中部，經(jīng)坑道+144m、+96m、+66m、+20m、-33m及-64m等6個中段揭露，鉛鋅礦體呈脈狀產(chǎn)出，走向85°～265°，傾向南南東，平均傾角76°。受F101-1下盤北北西向次級斷層裂隙控制，礦體沿走向局部彎曲，總體形態(tài)較規(guī)則—不規(guī)則。上、下盤圍巖均為寒武系上統(tǒng)（∈3）石英砂巖。礦體走向長一般150m左右，控制傾向延深約220m。礦體厚0.32m～2.00m，平均厚1.29m，厚度穩(wěn)定。礦體品位：Pb 1.27%～3.07%，平均2.43%，品位變化系數(shù)為26%；Zn 1.00%～4.10%，平均2.25%，品位變化系數(shù)83%，品位較均勻。④礦體。分布于礦區(qū)南部，經(jīng)坑道+142m、+96m、+66m、+20m、-33m、-64m及-98m等7個中段揭露，礦體呈脈狀產(chǎn)出，走向100°～280°，傾向南南西，平均傾角75°。受F101-1下盤北北西向次級斷層裂隙控制，礦體沿走向局部彎曲，總體形態(tài)較規(guī)則—不規(guī)則。上、下盤圍巖均為寒武系上統(tǒng)（∈3）石英砂巖。⑥礦體。分布于礦區(qū)北東部，經(jīng)坑道+96m、-33m及-64m等中段揭露，呈脈狀產(chǎn)出，走向105°～285°，傾向南南西，平均傾角70°。受F101-1下盤北北西向次級斷層裂隙控制，礦體沿走向局部彎曲，總體形態(tài)較規(guī)則—不規(guī)則。上、下盤圍巖均為寒武系上統(tǒng)（∈3）石英砂巖。礦脈走向長約50m，控制傾向延深約170m。礦脈厚0.74m～1.96m，平均1.34m。礦體品位：Pb 1.42%～2.29%，平均2.31%；Zn1.22%～3.46%，平均2.60%。

3 礦床成因探討

綜合以往地質(zhì)成果資料分析，本礦床成因?yàn)橹?低溫?zé)嵋旱V床。成礦物質(zhì)來自深部巖漿分異演化產(chǎn)物，在上升過程中又萃取了深部圍巖中少量金屬元素，成礦介質(zhì)主要為巖漿水和圍巖中循環(huán)雨水的混合熱液，屬于低至中等鹽度和密度，富含Ca、F的弱酸性溶液。成礦物質(zhì)主要以離子化合物和可溶性絡(luò)合物的形式被搬運(yùn)，當(dāng)其溫度降低，當(dāng)H2S增加和有沉淀劑存在的條件下發(fā)生沉淀，以交代和充填方式成礦。因此，礦區(qū)鉛鋅礦化與燕山早期第二階段斑狀花崗巖關(guān)系密切，成礦活動主要與巖漿熱液有關(guān)，含礦熱液沿?cái)嗔哑扑閹С涮罱淮傻V，形成中-低溫?zé)嵋撼涮罱淮豌U鋅硫化物礦床。

4 找礦前景分析

（1）控礦條件：礦體呈隱伏脈狀產(chǎn)于此F101斷層組破碎帶底部及下盤次一級羽狀裂隙中，屬裂隙充填型脈狀礦床。巖性、構(gòu)造、巖漿巖是本區(qū)礦床形成的三個互相制約，互相促進(jìn)的因素，它們密切相關(guān)，構(gòu)成了礦區(qū)“三位一體”的成礦模式，現(xiàn)分述如下：巖性條件：形成礦體和礦化體的圍巖主要是寒武系為一套淺變質(zhì)的淺海相的碎屑巖、粘土沉積含硅質(zhì)、含磷的類復(fù)理石建造,其化學(xué)性質(zhì)較活潑，巖性脆，易破碎，為有利的成礦圍巖。當(dāng)含礦構(gòu)造進(jìn)入含炭質(zhì)較高的巖層中后，鉛鋅礦化微弱或尖滅，區(qū)內(nèi)F101斷層組在遇到炭質(zhì)頁巖等軟弱巖層為斷層直接頂板且石英砂巖等脆性巖層為斷層直接底板時，在斷層底板的砂巖裂隙中往往容易形成鉛鋅工業(yè)礦體，屬于比較典型的“底板”成礦。構(gòu)造條件：礦區(qū)斷裂構(gòu)造為礦液運(yùn)動或遷移的良好通道與賦存的空間（場所）。巖漿巖條件：礦區(qū)北東部外圍出露的尖峰嶺巖體為SiO2過飽和富堿性巖石，是礦區(qū)鉛鋅多金屬礦的主要成礦物質(zhì)來源。

（2）找礦方向：礦區(qū)F101-1斷層深部延伸規(guī)模大，且與北西向斷裂交匯，斷層下盤次一級羽狀裂隙和次級斷裂發(fā)育，斷裂交匯部位為巖體侵入和含礦熱液運(yùn)移聚集，提供了廣闊空間與通道。因此，F(xiàn)101-1斷層下盤次一級羽狀裂隙及斷裂交匯部是找尋新礦體的重點(diǎn)場所，尤其是斷層直接頂板為炭質(zhì)頁巖等軟弱巖層且直接底板為石英砂巖等脆性巖層，脆性巖層中的節(jié)理裂隙往往是成礦有利位置。