湖南桂陽(yáng)柳塘嶺鉛鋅礦成礦地質(zhì)特征

李欣文　廖先平　肖旭華

摘 要：柳塘嶺鉛鋅礦是在錳礦開(kāi)采的基礎(chǔ)上發(fā)現(xiàn)的、深埋于地下隱伏礦床，位于南嶺緯向構(gòu)造帶東段北緣與耒陽(yáng)—臨武經(jīng)向構(gòu)造帶中段之復(fù)合部位的復(fù)式向斜中，鉛鋅礦體產(chǎn)于石炭系上統(tǒng)（C1s）的不整合面之上，受石炭系上統(tǒng)淺變質(zhì)細(xì)碎屑巖與碳酸鹽巖控制，具有典型的噴流沉積型特征。

關(guān)鍵詞：桂陽(yáng)縣;鉛鋅礦;噴流沉積;地質(zhì)特征

中圖分類號(hào)：P618.4? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A? ? ? 文章編號(hào)：1672-5603（2022）01-28-06

Metallogenic Geological Characteristics of Liutangling Lead-Zinc Deposit， Guiyang County， Hunan Province

LI Xinwen ， LIAO Xianping ， XIAO Xuhua

（The 303rd brigade ， Hunan Nuclear Geology， Changsha Hunan? 410119）

Abstract： The Liutangling lead-zinc deposit was discovered on the basis of manganese mining and it was deeply buried in an underground concealed deposit. It is located in a compound syncline at the northern margin of the eastern part of the Nanling Mountains latitudinal tectonic belt and the middle part of the meridional tectonic belt in Leiyang to Linwu County. Lead-zinc ore bodies occur on the unconformity surface of the upper carboniferous system （C1s） and are formed by the controlls shallow metamorphic fine clastic rocks and carbonate rocks? of the upper carboniferous system.

Keywords： Guiyang County; lead-zinc mine; jet deposit; geological characteristics

在錳礦開(kāi)采的基礎(chǔ)上發(fā)現(xiàn)的湖南桂陽(yáng)柳塘嶺鉛鋅礦、深埋于地下的隱伏礦床，該礦床位于桂陽(yáng)縣太和鄉(xiāng)。一直以來(lái)，柳塘嶺鉛鋅礦的研究宥于隱伏花崗斑巖而找礦效果不明顯，本文試圖從地層巖性的角度來(lái)說(shuō)明柳塘嶺隱伏鉛鋅礦的地質(zhì)特征。

1 區(qū)域地質(zhì)背景

礦區(qū)位于南嶺緯向構(gòu)造帶東段北緣與耒（陽(yáng)）―臨（武）經(jīng)向構(gòu)造帶中段之復(fù)合部位，處于坪寶復(fù)式向斜中，主要由上泥盆統(tǒng)至二疊系的一套淺海相碳酸鹽巖間夾海陸交互碎屑巖建造組成。區(qū)內(nèi)構(gòu)造極為發(fā)育，它由一系列復(fù)式褶皺和沖斷層組成，呈南北向延伸。區(qū)內(nèi)巖漿活動(dòng)較弱，有花崗閃長(zhǎng)斑巖、花崗斑巖等小巖體出露，成巖時(shí)間為123～165 Ma，屬燕山早—中期產(chǎn)物。區(qū)內(nèi)礦產(chǎn)資源豐富，開(kāi)采歷史悠久，已發(fā)現(xiàn)寶山、黃沙坪等鉛鋅銀多金屬礦產(chǎn)。

2 礦區(qū)地質(zhì)

2.1 地層

區(qū)內(nèi)地層主要出露石炭系、二疊系層。石炭系下統(tǒng)石磴子組出露于礦區(qū)南部，以深灰—灰白色，中厚層—厚層狀粒屑泥晶灰?guī)r、泥質(zhì)灰?guī)r及白云質(zhì)灰?guī)r，層間夾紫灰色薄層泥灰?guī)r或鈣質(zhì)頁(yè)巖，層理清晰，含燧石條帶狀或團(tuán)塊;石炭系下統(tǒng)測(cè)水組出露于礦區(qū)西部和南部，巖性主要為深灰色中厚層粉砂巖、粉砂質(zhì)泥巖、中細(xì)粒石英砂巖、炭質(zhì)灰?guī)r。石炭系下統(tǒng)石磴子組鈣質(zhì)砂巖為鉛鋅礦底板圍巖，測(cè)水組砂頁(yè)巖是成礦熱液的最有利的遮擋層（圖1）。

2.2 構(gòu)造

2.2.1 褶皺

處于坪寶復(fù)式向斜北東段，自西向東主要有候家向斜、蔣家背斜、氮肥廠向斜，是區(qū)內(nèi)Ⅲ級(jí)短軸褶皺構(gòu)造。礦區(qū)隱伏斑狀花崗巖和隱伏鉛鋅銀礦體主要受氮肥廠向斜控制。

2.2.2 斷裂

1）地表斷裂主要有2組，均產(chǎn)于測(cè)水組地層之上。1組為走向北東的逆沖斷層，另1組為走向近東西向的右行平推正斷層。

2）隱伏斷層有2組，產(chǎn)于測(cè)水組之下地層中，1組為北北東向，南南東傾，發(fā)現(xiàn)斷層1條，順層產(chǎn)出，朝西陡傾，傾角80°左右，編號(hào)為F66，為逆斷層，是礦液及花崗斑巖的上升通道;另1組為近東西向，1條成規(guī)模，編號(hào)為F₂，傾角陡近于直立，該組為平推正斷層，層橫切地層，巖脈和礦體（圖2）。

2.3 巖漿巖

巖漿活動(dòng)主要為燕山早期第2階段酸性淺成、超淺成侵入體，有多個(gè)花崗斑巖小巖體，面積0.15～0.30 km²，分布于礦區(qū)中部，呈近東西向展布。地表花崗斑巖屬弱酸性鋁過(guò)飽和與低鈉富鉀巖石?；◢彴邘r微量元素Cu，Pb，Zn，W，Mo，Bi，As，Sb和Ag等明顯超過(guò)維氏值，表明成礦元素在巖漿巖中富集，說(shuō)明本區(qū)成礦與花崗斑巖關(guān)系密切（圖2）。

2.4 變質(zhì)作用與圍巖蝕變

2.4.1 變質(zhì)作用

隨著巖漿侵入，深部巖石受熱力影響，巖石發(fā)生大理巖化，砂頁(yè)巖發(fā)生了黑云母和角巖化。與礦體較為密切的是大理巖化，發(fā)育在礦體旁側(cè)。主要礦物成分為方解石、白云石，呈自形、半自形等軸粒狀變晶結(jié)構(gòu)。

2.4.2 圍巖蝕變gzslib202204021123

礦區(qū)圍巖蝕變不強(qiáng)。主要有矽卡巖化、云英巖化、矽卡巖化、硅化和螢石化，主要礦物蝕變有石榴石、符山石和綠簾石。

3 礦床地質(zhì)

3.1 賦礦圍巖

據(jù)統(tǒng)計(jì)，區(qū)內(nèi)地層Pb和Zn富集元素濃度克拉克值分別為47.18和69.25，其中Pb 高出5.78倍，Zn高出2.38倍，表明地層為鉛鋅成礦的原始礦源層。

礦體直接容礦巖石主要是灰白色泥質(zhì)灰?guī)r，次為泥質(zhì)粉砂巖，泥質(zhì)粉砂巖常與泥質(zhì)灰?guī)r互為條帶或透鏡體。其主要特征：一是顆粒細(xì)，有大量的細(xì)粉砂級(jí)或黏土級(jí)的碎屑物;二是碳酸鹽、二氧化硅、黃鐵礦和有機(jī)質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)較高;三是具有板狀劈理和沿層理裂開(kāi)的特征。礦體與圍巖界線不明顯，含礦層底板圍巖為石炭系上統(tǒng)暗灰紅色鈣質(zhì)頁(yè)巖，顏色較深;頂板圍巖為石炭系上統(tǒng)淺灰色砂質(zhì)頁(yè)巖，顏色較淺。

3.2 礦化帶

礦化帶賦存時(shí)代為古生代，并嚴(yán)格受其構(gòu)造環(huán)境控制。巖性為灰白色中厚層—厚層狀粒屑泥晶灰?guī)r、生物屑泥晶灰?guī)r、泥質(zhì)灰?guī)r及白云質(zhì)灰?guī)r，同生角礫構(gòu)造、粒屑構(gòu)造、水下滑塌等軟沉積變形構(gòu)造發(fā)育。

礦化帶寬為100～150 m，最寬可達(dá)180 m。礦化帶由上至下可細(xì)分為3層：第1層礦化產(chǎn)于深灰色同生角礫狀灰?guī)r夾條帶狀泥砂質(zhì)灰?guī)r層中，底部為層狀或板柱狀鉛鋅礦體;第2層礦化產(chǎn)于灰白色夾深灰色泥質(zhì)灰?guī)r層中，方解石條紋、條帶及環(huán)帶狀灰?guī)r夾淺紫色、淺藍(lán)色螢石，沉積變形特征明顯，底部產(chǎn)似層狀鉛鋅礦體;第3層礦化產(chǎn)于灰黑色粒屑泥晶灰?guī)r夾泥質(zhì)灰?guī)r透鏡體巖性層中，鉛鋅礦呈小透鏡體（圖2～3）。

3.3 礦化帶

據(jù)坑道調(diào)查取樣，礦區(qū)具有明顯礦化分帶（表1）。礦區(qū)NNE向斷裂構(gòu)造為同生斷層。斷裂帶由內(nèi)向外呈現(xiàn)Cu→Pb→Zn→Ba→S分帶，從深部至淺部呈Cu→Zn→Pb→Ba→S分帶。

3.4 礦體特征

據(jù)各開(kāi)采礦段的儲(chǔ)量核實(shí)報(bào)告統(tǒng)計(jì)（表2），礦區(qū)以隱伏斷層F₂為界，共劃分2個(gè)礦段，圈出6個(gè)礦體。其中，北部為Ⅰ礦段，發(fā)現(xiàn)礦體3個(gè)，礦體走向北東向;南部為Ⅱ礦段，發(fā)現(xiàn)礦體3個(gè)，走向近南北向。礦體主要為鉛鋅，伴生銀，均為隱伏硫化礦體，礦體隱伏于0 m標(biāo)高之下，礦床規(guī)?？蛇_(dá)中型。

1）鉛鋅礦體產(chǎn)出嚴(yán)格受向斜構(gòu)造控制，氮肥廠向斜控制2個(gè)礦段6個(gè)礦體，礦體產(chǎn)狀與圍巖一致。賦礦標(biāo)高-50～-600 m，厚度1.17～3.05 m，鉛質(zhì)量分?jǐn)?shù)2.22%～4.65%，鋅質(zhì)量分?jǐn)?shù)1.66%～4.82%屬中高品位礦石，伴生銀質(zhì)量分?jǐn)?shù)（2.41～99.2）×10-6（圖4）。

2）礦體形態(tài)以似層狀、網(wǎng)脈狀為主，層狀、囊狀、柱狀、扁豆?fàn)?、透鏡狀次之。礦體走向上長(zhǎng)30～150 m，厚0.7～3.0 m，延深80～500 m，礦體走向有2組：Ⅰ礦段為傾向?yàn)?3°～84°，傾角為79°～85°，Ⅱ礦段110°～115°，傾角為80°～86°。

3）礦石結(jié)構(gòu)主要有半自形-自形粒狀結(jié)構(gòu)、包含結(jié)構(gòu)、文象結(jié)構(gòu)、殘余結(jié)構(gòu)等。

4）礦石構(gòu)造主要有塊狀構(gòu)造、條帶狀構(gòu)造、浸染狀構(gòu)造、角礫狀構(gòu)造等 。

5）礦石礦物組成如下：金屬礦物主要有方鉛礦、閃鋅礦，次為黃銅礦及黃鐵礦;脈石礦物主要是重晶石、螢石、白云石等，次為方解石。

6）礦區(qū)圍巖蝕變總體較弱，礦體與圍巖界線不明顯，圍巖蝕變主要是白云石化、重晶石化和螢石化，其次為硅化。

4 成礦控制因素

4.1 受同生斷裂和次級(jí)沉積洼地

礦區(qū)鉛鋅礦體空間分布上局限于古生代裂陷槽盆地和古生代晚期的斷陷帶的疊加部位。前者呈北東走向，控制沉積盆地的東西邊界，基底斷裂切割深，為成礦熱流的裂隙式噴發(fā)通道，控制著控制礦體的空間定位以及成礦元素、礦化蝕變組合。

4.2 層位

礦區(qū)鉛鋅礦賦存于石炭系下統(tǒng)鈣質(zhì)頁(yè)巖與石炭系下統(tǒng)灰黑色含炭質(zhì)灰?guī)r之間的過(guò)渡部位，礦體主要產(chǎn)于泥質(zhì)灰?guī)r透鏡體或條帶狀同生角礫狀灰?guī)r中。含礦層頂部為灰黑色含炭質(zhì)灰?guī)r透鏡體;中部為泥質(zhì)灰?guī)r夾條紋、條（環(huán)）帶狀灰?guī)r及脈狀重晶石、螢石條帶，底部為同生角礫狀灰?guī)r夾條帶狀泥砂質(zhì)灰?guī)r，鉛鋅礦體的層控性十分明顯。

4.3 沉積環(huán)境

礦區(qū)鉛鋅化類型明顯受沉積環(huán)境雙重制約。區(qū)內(nèi)鉛鋅礦形成于陸緣沉積盆地中，圍巖鉛、鋅質(zhì)量分?jǐn)?shù)高，含泥質(zhì)和硅質(zhì)，碳酸鹽礦物有方解石、白云石，其質(zhì)量分?jǐn)?shù)比例變化大，碳酸鹽巖大多呈透鏡狀產(chǎn)出，分布不連續(xù)，地層中廣泛出現(xiàn)沉積型黃鐵礦，含有機(jī)質(zhì)分解而來(lái)的炭質(zhì)物，說(shuō)明鉛鋅礦形成于相對(duì)封閉、水動(dòng)力緩和、有機(jī)質(zhì)豐富的淺海滯留還原環(huán)境。

4.4 成礦熱流

根據(jù)丁騰等[3]關(guān)于寶山鉛鋅礦床礦流體包體分析研究：（1）寶山礦床花崗閃長(zhǎng)斑巖中浸染狀黃鐵的δ³⁴S值與礦區(qū)內(nèi)鉛鋅硫化物礦石的δ³⁴S值具有相同的范圍及峰值;同時(shí)，花崗巖類中鉀長(zhǎng)石的鉛同位素與硫化物礦石的鉛同位素范圍一致，寶山礦床鉛鋅礦化的主要硫源及成礦金屬來(lái)自深部;（2）硫化物礦石中螢石的流體包裹體具有低溫低鹽度的特征，意味著鉛鋅成礦流體的低溫低鹽度流體。據(jù)軒一撒[4]等關(guān)于寶山銅多金屬礦床H-O同位素的研究，成礦流體早期以巖漿水為主，在演化過(guò)程中有大氣降水的混入。

另?yè)?jù)黃誠(chéng)等[5]研究，黃沙坪鉛鋅礦與Zn-Pb成礦有關(guān)的成礦作用為硫化物期，流體溫度在160～240℃，鹽度集中在4% ～10%和14% ～18%，屬中低溫?zé)嵋撼傻V。硫主要來(lái)源于深源巖漿，并受到上部地殼物質(zhì)的混染;鉛主要來(lái)源于地殼，可能混有少量地幔物質(zhì);成礦流體以巖漿水為主，并有大氣降水的混入。源自上地幔及下地殼的巖漿熱流在構(gòu)造動(dòng)力驅(qū)動(dòng)下，沿深大斷裂噴出地表，引起其周圍海盆內(nèi)海水對(duì)流循環(huán)和熱水活動(dòng)，為熱水沉積成礦作用提供了前提條件。gzslib202204021124

柳塘嶺礦與寶山鉛鋅礦及黃沙坪鉛鋅礦相鄰，構(gòu)造環(huán)境相同、礦質(zhì)來(lái)源一致、成礦作用相似。因距熱源遠(yuǎn)近的差異和熱水溫度的不同，形成構(gòu)造部位上的噴流沉積型鉛鋅礦床，屬中低溫?zé)嵋撼傻V。

4.5 淺表鐵錳帽是隱伏鉛鋅礦的找礦標(biāo)志

該鉛鋅礦床是從開(kāi)采錳礦發(fā)現(xiàn)的，錳礦與鉛鋅礦的控礦體系一致，同為礦化分帶的組成部分，淺表鐵錳帽是海底噴流沉積的證據(jù)之一，是鉛鋅礦的找礦標(biāo)志。

5 結(jié)論

柳塘嶺鉛鋅礦區(qū)礦受上古裂陷槽盆地控制，產(chǎn)于古生代早期劇烈沉降的淺海半封閉沉積盆地中的次級(jí)向斜。賦礦地層為石炭系上統(tǒng)，礦體圍巖常見(jiàn)同生成因的鈣質(zhì)頁(yè)巖、泥質(zhì)灰?guī)r，呈層狀產(chǎn)出，微晶—細(xì)晶結(jié)構(gòu)，塊狀、層紋狀和條（環(huán)）帶狀構(gòu)造發(fā)育，屬海底噴流沉積型礦床。淺表鐵錳帽是尋找此類型隱伏鉛鋅礦最明顯的找礦標(biāo)志。

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