鉛鋅礦礦體地質(zhì)特征與找礦方向淺析

王亞洲

鉛鋅礦是重要的戰(zhàn)略資源，隨著我國工業(yè)生產(chǎn)能力的不斷增強，對鉛鋅礦的需求也在增加，必須加強找礦工作，滿足社會對鉛鋅礦的需求。在找礦過程中，必須分析鉛鋅礦所在地的地質(zhì)特征，以便可以正確確定找礦方向，方便未來對鉛鋅礦的開發(fā)中也能使用正確的開發(fā)方法，提升鉛鋅礦開發(fā)的綜合效益。

1 鉛鋅礦床形成規(guī)律分析

1.1 鉛鋅礦礦床現(xiàn)狀

鉛鋅礦在工業(yè)上應(yīng)用廣泛，是我國的優(yōu)勢礦種，經(jīng)過數(shù)十年開采之后，鉛鋅礦的資源保有量明顯下降，致使我國面臨該類礦體資源庫枯竭的問題，找礦壓力也在逐年上升。國內(nèi)的超大礦床數(shù)量較少，多數(shù)為中小型礦床，但是超大礦床占據(jù)礦體總儲備的30%左右，其他中小型礦床雖然數(shù)量多，但是儲備相對較少，因此尋找超大型、大型礦體是保障鉛鋅礦資源的關(guān)鍵。目前鉛鋅礦的主要類型包括碳酸鹽巖-細碎屑巖、碳酸鹽巖、砂礫巖、熱液脈等類型，其中碳酸鹽巖-細碎巖的數(shù)量最多，已超大型礦床為主，具有非常高的找礦潛力。

1.2 鉛鋅礦礦床形成規(guī)律

鉛鋅礦在我國分布比較廣泛，大規(guī)模礦床、中規(guī)模礦床相對比較集中，多數(shù)礦床分布在四川、云南、內(nèi)蒙古、甘肅等省份，經(jīng)過深入調(diào)查，西藏、新疆、青海這三個西部省份也發(fā)現(xiàn)大量鉛鋅礦儲備，具有較高的鉛鋅礦開發(fā)價值。結(jié)合鉛鋅礦的成礦類型分析，包括巖漿型、沉積型、風(fēng)化淋濾型等礦床都有所發(fā)育，具體的礦床類型和周圍的環(huán)境、地質(zhì)構(gòu)造有著絕對的關(guān)系。比如碳酸鹽類型的礦床就有十分廣泛的分布，由于這類礦床在沉積盆地區(qū)形成更有利，所以碳酸鹽巖型礦床一般在穩(wěn)定陸塊的邊緣分布，有少部分在裂谷環(huán)境中分布。

1.3 地質(zhì)構(gòu)造成礦規(guī)律

我國目前發(fā)現(xiàn)的大型、超大型鉛鋅礦礦床一般在區(qū)域性斷裂帶位置、斷裂導(dǎo)致的拗陷或沉陷盆地，比如在祁連山火山巖帶的大型銅鉛鋅礦床，其形成就來自于斷裂帶。褶皺所導(dǎo)致的礦床分布也比較多，存在背斜構(gòu)造、向斜構(gòu)造、單斜構(gòu)造等多種構(gòu)造方式。

在不同沉積巖層中出現(xiàn)的鉛鋅礦床可以根據(jù)當(dāng)?shù)氐讓由赡甏M行對比，結(jié)合容礦巖層、含礦層位置掩體的巖性、沉積方式、巖相、周邊環(huán)境，可以確定礦體之間的關(guān)系，最終確定礦體形成的原因、形成過程、形成時間和空間關(guān)系。對巖漿侵入類型的礦床，可以通過研究巖石的類型，確定巖相狀況，以及調(diào)查當(dāng)?shù)氐牡厍蚧瘜W(xué)特征，分析礦體的狀態(tài)，研究礦體的破壞程度。例如對火山活動形成的礦床，可以根據(jù)火山巖系的層序、時代、火山噴發(fā)歷史記錄，結(jié)合礦體的分布狀況，確定礦體和火山活動的關(guān)系。如果礦床由變質(zhì)作用形成，應(yīng)該分析當(dāng)?shù)刈冑|(zhì)巖的性質(zhì)、狀態(tài)、分布狀況，研究變質(zhì)作用的影響因素，從而對礦床的成因進行分析。如果鉛鋅礦區(qū)在殘坡位置發(fā)育，需要研究礦體氧化帶、砂鉛礦由于風(fēng)化作用所導(dǎo)致的影響，以及研究風(fēng)化作用的影響因素，分析風(fēng)化作用的產(chǎn)物、風(fēng)化對采礦工作的影響等等。

目前礦床中單一的鋅礦、鉛礦分布比較少，多數(shù)都為綜合性礦床，尤其在超大型礦床中，元素復(fù)合型礦床數(shù)量比較多。綜合型礦床可以反映出鉛鋅礦的生長環(huán)境，結(jié)合礦床的元素可以對礦床的行程時間進行分析，以及確定狂亂共創(chuàng)的形成條件。鉛鋅看礦床的水層空間規(guī)律也具備一定的分布特性，包括裂隙充水礦、巖溶性充水礦這兩種結(jié)構(gòu)，其中裂隙充水礦床是含有裂隙充水層的礦床，巖溶充水礦床是礦床的水層在巖溶中。在對充水礦床勘察時，應(yīng)該充分考慮侵蝕基準(zhǔn)面和礦體之間存在的關(guān)系，以及確定地下水的補給方式，研究破碎帶含水層之間的富水狀況，確定地表水體和礦床水體之間的關(guān)系，最終確定區(qū)域內(nèi)不同水層之間的作用和聯(lián)系。

2 鉛鋅礦找礦的工作方式分析

2.1 鉛鋅礦找礦勘察程序

鉛鋅礦找礦工作中需要分析和研究礦區(qū)所在位置的地質(zhì)構(gòu)造、地質(zhì)結(jié)構(gòu)分布狀況，研究礦場和周圍邊坡之間穩(wěn)定性的關(guān)系，確定礦體頂板的牢固程度，檢查礦體圍巖的破碎帶分布，研究周邊的節(jié)理裂隙狀況，中斷層分布。對巖溶的研究中，應(yīng)分析巖溶的發(fā)育程度、形態(tài)狀況、分布規(guī)律，研究溶洞的填充物和填充物狀況，對開采過程中的狀況、可能出現(xiàn)的坍塌問題、地下水對開采的影響進行研究。對當(dāng)?shù)貛r石的物理學(xué)性質(zhì)、力學(xué)性質(zhì)進行計算，確定巖石的抗壓、濕度、硬度、塊度等數(shù)據(jù)，預(yù)測開始開采后可能面臨的安全風(fēng)險，然后結(jié)合安全風(fēng)險制定針對性的預(yù)警方案。開采過程中可能會出現(xiàn)游離二氧化硅等氣體，還可能出現(xiàn)地震問題，因此需要根據(jù)地震資料等異常記錄對當(dāng)?shù)貭顩r進行分析，做好相關(guān)防護工作。

2.2 鉛鋅礦床找礦方法

在開始進行找礦工作之前，需要分析當(dāng)?shù)氐刭|(zhì)環(huán)境、自然環(huán)境條件，確定礦床勘察難易程度，研究礦床開發(fā)的影響因素，在礦床開發(fā)工作逐漸深化之后，需要開展不同勘探類型的試驗，根據(jù)驗證結(jié)果不斷優(yōu)化勘察方案，以保證勘察結(jié)果能反映出礦床的真實狀況。目前礦床勘測工作的影響因素包括礦體延展方式、延展面積、走向、傾斜狀況等等。根據(jù)礦體的延展規(guī)模，可以將大于1200m 的視為特大礦床、800m ～1200m 的視為大型礦床，150m ～800m 為中型礦床，在150m 以下的是小型礦床。找礦過程中還要研究礦體的形態(tài)構(gòu)成，分析礦體的變化系數(shù)、厚度、復(fù)合程度、產(chǎn)狀等因素，研究周邊巖體受到的破壞程度，分析礦體的均勻性和品位變化系數(shù)，研究礦體的連續(xù)性和礦體的變化程度，以及礦體分布的穩(wěn)定性水平。

2.3 礦床勘察措施

一般情況下礦床的勘察深度在300m ～400m，如果需要進行超過500m 深度的勘察，應(yīng)該分析勘察礦體的含量和稀缺程度，研究進行礦床開采所具有的經(jīng)濟價值、社會價值，分析開采工作對周邊生態(tài)狀況所產(chǎn)生的影響。如果發(fā)現(xiàn)礦床的埋藏比較深，規(guī)模非常大，應(yīng)該根據(jù)國家規(guī)定，并于相關(guān)管理部門聯(lián)合研究開發(fā)技術(shù)，確定是否進行隱伏礦床的開發(fā)。勘察過程中應(yīng)該同時開展礦床的分析評價工作，由于鉛鋅類礦床的各種其他元素含量也比較高，所以應(yīng)該對不同類型元素在礦床中的含量、分配率、分布狀況進行分析。

繪制地質(zhì)圖時，需要結(jié)合礦床的狀況確定比例尺，一般情況下比例尺位1：1000。如果礦體的浮土覆蓋比較大，應(yīng)該合理控制地質(zhì)圖的地質(zhì)接線，合理使用構(gòu)造鉆和地層鉆，確定填土觀察點。測定參數(shù)時，應(yīng)該根據(jù)地球條件、礦區(qū)地質(zhì)環(huán)境狀況，結(jié)合勘查工作要求，使用合理的方法開展物化探查設(shè)計工作。在物探過程中，除了要確定隱藏礦體的位置，也要進行物化異常評價工作。對工程的坑深設(shè)計時，如果當(dāng)?shù)氐母⊥帘容^厚，應(yīng)該使用淺鉆、淺井進行分析工作。

勘察工作中，應(yīng)進行當(dāng)?shù)厣飬?shù)的測定，分析當(dāng)?shù)氐牡厍驐l件和礦區(qū)地質(zhì)環(huán)境，根據(jù)要求使用合理方法進行物化設(shè)計工作。物探過程中應(yīng)該尋找潛伏礦體，研究當(dāng)?shù)氐脑鷷灒治鍪欠翊嬖谖锘惓５那闆r。在探坑設(shè)計中，需要合理使用輕重坑探工程進行探查，如果發(fā)現(xiàn)當(dāng)?shù)氐耐繉雍穸仍?m 以內(nèi)，就要以揭露為主要方式，如果發(fā)現(xiàn)浮土比較厚重，應(yīng)該使用淺鉆或者淺井進行勘察。使用重型坑探一般還要布設(shè)豎井、天井等設(shè)施，而且在勘察過程中需要對每個坑都做好地質(zhì)記錄工作。

測定鉆孔彎曲度時，如果礦體深度在30m 以上，需要對所有出礦點、見礦點都進行一次彎曲度測試，如果礦體深度在30m 以內(nèi)，則見礦點需要增加一次測試。在取樣化驗的工作中，一般需要保證樣本的長度超過1m ～2m，通過基本分析、組合分析、物相分析等分析方式，進行全面的檢測工作。

3 鉛鋅礦的地質(zhì)特征分析內(nèi)容

3.1 礦床礦石結(jié)構(gòu)

鉛鋅礦的礦石成分和結(jié)構(gòu)受到地質(zhì)條件影響，通過對礦石成分的分析可以確定礦體形成所受到的影響，例如可以通過同位素分析研究礦石來源。礦石的結(jié)晶方式、填充方式也決定于所受地質(zhì)環(huán)境的力學(xué)作用，在不同地質(zhì)結(jié)構(gòu)作用下，礦石的結(jié)構(gòu)可以為顆粒團、塊狀等類型。

3.2 礦體規(guī)模和產(chǎn)態(tài)

礦體的規(guī)模分析能確定礦區(qū)的分布，以及分析礦體的形成時間。不同區(qū)域的礦床規(guī)模也會有所區(qū)別，在不同因素的控制下，成礦的方式也會有所不同。如果礦床的內(nèi)部不規(guī)則，會影響礦床的產(chǎn)量，會不利于礦床的生產(chǎn)效率，將會影響未來對鉛鋅礦體的開發(fā)。

3.3 蝕變特點

鉛鋅礦床所受到的蝕變包括硅化、瀝青化、方解石化等方式，不同的蝕變形式在規(guī)模和效率上有一定的區(qū)別，在影響范圍上也會有所不同，所以可以根據(jù)蝕變狀況分析成礦的過程。例如規(guī)劃和方解石化是比較強烈蝕變，會導(dǎo)致比較嚴重的蝕變狀況，分布也比較大，而重晶石化的規(guī)模就比比較小，效率也比較慢，所以分布也比較輕。

4 某地區(qū)鉛鋅礦地質(zhì)特征和成礦分析

4.1 當(dāng)?shù)氐刭|(zhì)概況

會澤鉛鋅礦處于揚子地臺西南的川-滇-黔鉛鋅多金屬成礦區(qū)域，成礦區(qū)域的東部受到隱伏斷裂帶的影響，西部小江斷裂，該地區(qū)經(jīng)過晉寧-澄江運動之后，地槽歷史結(jié)束，并在小將斷裂以東的位置出現(xiàn)開始大范圍不均勻沉降，形成東北向褶皺斷裂帶為主的構(gòu)造帶，之后該區(qū)域就進入穩(wěn)定的臺地階段。結(jié)合空間位置分析，該鉛鋅礦處于滇川黔成礦帶的中部，分布方向為NNE，成礦區(qū)域內(nèi)的地層發(fā)育比較齊全，包括海相碳酸鹽、碎屑巖，區(qū)域內(nèi)的斷裂帶影響了當(dāng)?shù)氐牡貙雍穸茸兓罱K對鉛鋅礦床的發(fā)育、分布方式、地層變化也產(chǎn)生了決定性作用。

4.2 礦區(qū)地層特征分析

該礦區(qū)具有非常完整的碳酸鹽沉積結(jié)構(gòu)，出露地層包括震旦系上統(tǒng)燈影組、泥盆系海口組，石灰系地層包括大唐組、擺佐組、威寧組、馬坪組等一套完整地層。在礦區(qū)沿山坡和溝谷的位置還分布第四系地層沖積、洪積砂粒粘土層。下石巖統(tǒng)擺佐組是該區(qū)域的主要富礦層位，厚度在60m ～277m，巖性為紅褐色粗晶白云巖，在掩體的中間還夾有灰?guī)r或者硅質(zhì)灰?guī)r薄層，兩者為過度關(guān)系，擁有明顯的蝕變特性。區(qū)域內(nèi)的泥盆統(tǒng)宰格組是該區(qū)域的含礦地層，厚度為40m ～60m，巖性為灰色中層巖狀中粗晶。

4.3 礦區(qū)地質(zhì)構(gòu)造分析

根據(jù)對礦區(qū)地表的勘察，以及通過井下觀察可以確定斷裂構(gòu)造之間存在錯切關(guān)系，根據(jù)斷裂構(gòu)造發(fā)育的順序，該區(qū)域的大區(qū)域總共有4 組斷裂帶。滇川黔鉛鋅礦區(qū)的形成過程中，小江深斷裂在其中發(fā)揮了十分關(guān)鍵的作用，尤其是東北方向斜列的鉛鋅礦帶，安全被斷裂帶決定其形成。礦區(qū)的據(jù)大多數(shù)鉛鋅礦都賦存在斜背軸部附近，礦區(qū)構(gòu)造包括NE 向斷裂，包括礦山廠、銀廠坡、麒麟廠三條主要的斷裂帶，屬于礦區(qū)的一級構(gòu)造。礦區(qū)內(nèi)部的礦體形態(tài)、分布特征直接受到斷裂帶的控制，三條主干斷裂帶都屬于成礦后斷裂，而且都是逆斷層，在礦區(qū)NE 向展布。通過地質(zhì)勘探，三條著斷裂帶都具有多期活動和成礦流體活動的特點。在三條著斷裂帶的旁側(cè)，還有多組雁行排列的左行向順層斷裂帶和破碎帶，以下石炭統(tǒng)擺佐組地層中的中間破碎或者層間破碎斷裂為主，屬于該地區(qū)的主要容礦構(gòu)造位置。由于該地區(qū)的主干斷裂帶存在上下盤錯動和拖拽作用，所以在旁側(cè)形成了次級褶皺、地層撓曲，在褶皺地層的內(nèi)部也形成了拓空和剝離空間，尤其在上下盤的泥巖位置、巖頁和中間相對比較軟弱的碳酸鹽地層中，拓空很容易形成，也容易導(dǎo)致空間出現(xiàn)剝離和破碎的情況，給鉛鋅礦的形成提供了有利條件。

4.4 當(dāng)?shù)貛r漿活動分析

早二疊世晚期到晚二疊世初期，處于玄武巖噴發(fā)期，在揚子地臺的西緣產(chǎn)生了大規(guī)模的玄武巖噴發(fā)，噴發(fā)過程中先以強烈的噴發(fā)或者噴發(fā)溢出為主，之后開始進行穩(wěn)定持續(xù)的溢出，構(gòu)成玄武巖主體，同時也有大量的巖漿沒有溢出地表，而是侵入淺部最終形成了輝綠巖體，最后進入弱噴發(fā)溢出，噴發(fā)物數(shù)量減少但是依然保證周圍地質(zhì)結(jié)構(gòu)的生長。大規(guī)模玄武巖巖漿噴發(fā)活動讓玄武巖的巖狀被整合到西部地區(qū)下二疊統(tǒng)棲霞灰?guī)r面，玄武巖的噴發(fā)對當(dāng)?shù)氐V床形成的物質(zhì)成分、礦床成因等都有著十分密切的聯(lián)系，成為鉛鋅礦形成的必要條件。成礦過程中，峨眉山地幔熱柱上隴讓斷陷作用的發(fā)展得到加強，控制斷陷盆地內(nèi)的沉積過程和盆地的構(gòu)造。隨著熱柱的構(gòu)造形成，給鉛鋅礦的形成提供了有力的熱動力環(huán)境，巖漿上升也帶來大量液體成分，尤其是深源熱水，不僅為鉛鋅元素在地層出現(xiàn)提供動力，也成為了轉(zhuǎn)移鉛鋅的重要載體。巖漿的熱液上升同樣會改變區(qū)域地層的物理化學(xué)條件，并且給成礦帶來了大量的金屬物質(zhì)。因此玄武巖漿的噴發(fā)給鉛鋅礦的礦床形成提供了動力和熱源，為成礦帶來了良好基礎(chǔ)。

4.5 巖相古地理環(huán)境

通過進行礦區(qū)地層的巖性、生物化石狀況的分析，確定該地區(qū)的地質(zhì)歷史長期處于海相沉積環(huán)境，并且經(jīng)過了多次海進海退的循環(huán)，并且礦體產(chǎn)生在碳酸鹽相近的潔凈中或者致密的白云巖裂隙，證明該區(qū)域可能處于海灣禪機環(huán)境中，而且在二疊世之前長期以濱海相為主。熱液中的有機質(zhì)存在能保證巖石中的金屬元素活化，通過試驗分析，發(fā)現(xiàn)有機質(zhì)可以讓金屬在溶液中的溶解度提升數(shù)十倍，同時由于當(dāng)?shù)叵鄬Ψ忾]的賓淺海為主的海相趁機環(huán)境，深部熱露水不斷張性斷裂上升，使對流系統(tǒng)更容易形成，再加上大量有機質(zhì)參與，讓更多礦物元素溶解，給成礦和元素的搬運都帶來了有利條件。

4.6 成礦期

通過前文分析，該礦床是一個典型層控礦床，并具備所有相關(guān)特征。鉛鋅礦床夫存在一定的地層中，會受到一定的含礦建造控制，并且具有明顯的層控和時空特征。由于當(dāng)?shù)氐牡刭|(zhì)環(huán)境變遷，所以礦床經(jīng)過了多次反復(fù)成礦，經(jīng)過分析，成礦經(jīng)過了熱水沉積作用期、熱動力構(gòu)造動力期和表面氧化期。

4.7 成礦原因分析

通過對比該地區(qū)各類微量元素的豐度值和全球同類巖石的豐度值，可以確定該區(qū)域內(nèi)的鉛鋅含量是全球同類巖石的4 倍左右，并且礦區(qū)內(nèi)的地層巖石微量元素豐度值也比該區(qū)域東北的地層成礦元素含量高出很多。所以各地層在后期的巖漿活動、構(gòu)造運動中都會為成礦提供物質(zhì)。通過對Ⅵ同位素特征分析，礦區(qū)內(nèi)鉛礦和閃鋅礦屬于重硫型，和同期的海水硫酸鹽相同，因此證明海水是一類成礦物質(zhì)。根據(jù)對鉛同位素的分析，發(fā)現(xiàn)鉛同位素的變化比例很大，證明鉛鋅礦床的礦物質(zhì)來源是多方面的，玄武巖漿噴發(fā)等因素都給成礦提供了物質(zhì)。通過對不同礦石看礦物重進行成礦溫度分析，確定包裹體的平均溫度變化范圍在150℃～370℃之間，證明該礦床屬于低溫礦床。

通過分析，證明礦區(qū)的礦源層、儲礦層都具備了沉積的條件，成礦與沉積、區(qū)域構(gòu)造有著十分密切的關(guān)系。該礦區(qū)具有一定的層控和時空特征，而且受到巖漿活動的影響、地質(zhì)結(jié)構(gòu)的變化，也促進了礦區(qū)最終的形成。后期的巖漿活動為成礦提供了金屬物質(zhì)和熱動力，推動了鉛鋅礦的再次活化和礦床形態(tài)的重新分布，最終形成該區(qū)的富礦床。

5 結(jié)語

鉛鋅礦體勘察工作中，需要分析當(dāng)?shù)氐牡刭|(zhì)結(jié)構(gòu)構(gòu)造，研究當(dāng)?shù)氐某傻V特征，采取合理的勘察方式，確定當(dāng)?shù)氐牡V體分布狀況，分析成礦的過程和條件，給未來的礦床開發(fā)提供有利條件。鉛鋅礦作為重要的戰(zhàn)略資源，仍然需要在勘察技術(shù)上加強投入，促進鉛鋅勘察水平的提升，提升鉛鋅礦床的找礦效率和加強對鉛鋅礦的開發(fā)，結(jié)合當(dāng)?shù)氐刭|(zhì)條件、成礦過程使用合理的開發(fā)方法，滿足社會需求，提升礦體開發(fā)的綜合效益。