湘西辰溪-沅陵黃鐵、鉛鋅礦集中區(qū)成礦地質特征、控礦因素及找礦標志

向 華，羅長江

（湖南省地質礦產勘查開發(fā)局四一三隊，湖南 常德 415000）

湘西辰溪-沅陵黃鐵、鉛鋅礦集中區(qū)是我國重要的黃鐵、鉛鋅礦床分布區(qū)。到目前為止已發(fā)現(xiàn)大型礦床2處，中型礦床3處、小型礦床及礦點數(shù)十處；從北往南，沅陵縣的升天坪、池坪、木杜坪、張家灘、董家河、用坪、低爐、巖坪等，辰溪縣的尖巖、火馬沖、常榮等地均有分布。這些礦床（點）以辰溪-沅陵一帶最為集中，也最為典型，屬于沉積改造型（MVT型）礦床。以往地質勘查工作積累了豐富的資料，取得了找礦的較大進展，然而勘查成果基本上都是獨立的，彼此間缺少對比綜合分析。近年來，通過對該區(qū)以往勘查成果及礦山開采地質資料進行歸納總結和綜合分析,對該礦集區(qū)的地質特征、控礦因素以及找礦標志進行了總結和探討,對一些重大地質問題的認識也進一步深化；更為重要的是,對該區(qū)黃鐵、鉛鋅礦資源的找礦方向有了更為客觀的認識；對在該區(qū)及外圍找礦，增加礦床資源儲量、開發(fā)該區(qū)黃鐵、鉛鋅礦產資源具有重要的指導意義。

1 區(qū)域成礦地質背景

本區(qū)板溪群，震旦系及古生界地層分布最廣，約占總面積的75%（圖1）。冷家溪群、板溪群為地槽型復理石、類復理石建造和沉積火山碎屑巖建造，南華系主要是冰川-冰海相碎屑巖建造，下震旦統(tǒng)-志留系為淺海泥質、砂質、粉砂質沉積和少量碳酸鹽沉積，上古生界為標準地臺型碳酸鹽建造，并含海陸交互相或海相含煤建造，中-新生界為陸相河湖或山麓堆積。

圖1 沅陵-辰溪黃鐵、鉛鋅礦集區(qū)區(qū)域地質圖Fig.1 Regional geological map of Yuanling-Chenxi pyrite,Pb-Zn deposit,western Hunan province

大地構造上本區(qū)處于揚子克拉通的東南緣江南造山帶[1]西段的雪峰弧型隆起區(qū)（雪峰地體），沅辰坳陷與冷家溪窿起接壤的西南部，總體呈略向SE傾斜NW歪倒的較寬緩-開闊的復背斜。斷裂構造較為發(fā)育，其中以走向斷層為主，斷層線走向與褶皺軸線基本一致，主要分NE-NEE和E-W向兩組斷裂構造。

區(qū)內已知巖漿活動主要在前震旦系、震旦系末期，表現(xiàn)為火山凝灰?guī)r沉積，板溪群五強組和震旦系上統(tǒng)燈影峽階巖石中見火山碎屑物。區(qū)內中部的竹園、毛崗頭、肖家村等地有小的燕山期輝綠巖體、云斜煌斑巖及輝云煌斑巖脈產出，除此之外無大規(guī)模巖漿活動。

自震旦系至下古生界，在雪峰山及其鄰區(qū)為一套大陸邊緣沉積，它們自北西向南東依次出現(xiàn)臺地相→斜坡相→深水盆地相，其沉積物質主要來自揚子古陸，震旦系陡山沱早期，該區(qū)位于湘西淺海區(qū)和芷江、龍?zhí)端铝?、雪峰水下窿起之間的過渡斜坡區(qū)，海底凹凸不平，水下地形復雜，沉積了潮下－瀉湖環(huán)境的碳酸鹽-炭泥質交替巖相。

2 礦床地質特征

本區(qū)含礦巖系為震旦系陡山沱階底部（Z1bd），為包括容礦微晶白云巖、隔礦層炭質板巖和無礦結晶白云巖的一套含黃鐵、鉛鋅礦的巖性自然組合（圖2）。在巖相上屬于海進旋回的底部，自下而上，海水由淺變深。在該區(qū)主要分布于潭家場、池坪、符家山、董家河、用坪、低爐、升天坪一帶的背斜、向斜。

圖2 辰溪-沅陵黃鐵、鉛鋅礦集中區(qū)含礦巖系及頂、底板地質特征Fig.2 The geological features of ore-bearing rock series and the upper and lower wall rock，in the Chenxi-Yuanling Pyrite and Leadzinc Mineralized Clusters

礦層頂板一般為炭質板巖，由南向北逐漸相變成白云質板巖，絹云母含量逐漸減少，白云石含量逐漸增多，顏色逐漸變淺，與上覆無礦白云巖和下伏礦石（容礦白云巖）界線逐漸變得模糊。礦層底板為上南華統(tǒng)南沱組（Nh2n）灰綠色冰磧砂礫巖，由冰磧含礫砂巖和冰磧含礫砂質板巖組成。

黃鐵、鉛鋅礦體主要產于“上礦層”，“下礦層”主要為鋅礦體。礦體產狀與地層產狀基本一致，其形態(tài)及規(guī)模不僅在不同礦區(qū)有差異，而且在同一礦區(qū)不同礦段也有不同。有的礦區(qū)有兩層礦，而有的礦區(qū)只有一層礦。

黃鐵礦體主要產于“上礦層”的“上黃鐵礦亞層”，礦體多呈扁豆狀和似層狀產出，礦體形態(tài)變化中等，礦化連續(xù)性屬“微間斷”，含礦系數(shù)80%左右。厚度一般小于1 m，最厚2.25 m，厚度變化系數(shù)37%～61%；走向延伸一般200～300 m，最長達3000 m?！跋碌V層”的“下黃鐵礦亞層”相對不太發(fā)育，厚度小、變化大、不穩(wěn)定、工業(yè)意義小。

鉛礦體主要產于“上礦層”的“上鉛鋅礦亞層”，其它部位有礦化，但無工業(yè)礦體。鉛礦體絕大部分與鋅礦體共生。礦體形態(tài)極復雜，多呈囊狀和透鏡狀；礦化極不連續(xù)，常有尖滅、變薄現(xiàn)象。單礦體規(guī)模小，走向延伸一般100 m左右，最長610 m。

鋅礦體主要產于“上礦層”的“上鉛鋅礦亞層”，其次產于“下礦層”的“下鉛鋅礦亞層”。產于“上礦層”中的鋅礦體，絕大部分鋅礦體緊靠黃鐵礦之下分布，少數(shù)與黃鐵礦共生或遠離黃鐵礦分布；其形態(tài)多呈似層狀、透鏡狀和扁豆狀；其厚度一般0.6～1.2 m，最厚3.44 m，厚度變化系數(shù)9%～71%；走向延伸一般150～300 m，最長達5000 m。

礦石物質成分比較簡單，礦石礦物以黃鐵礦、閃鋅礦為主，次為方鉛礦，脈石礦物以白云石、方解石為主，次為石英、玉髓，少量絹云母、白云母等粘土礦物，微量的重晶石、石膏、膠磷礦等。礦石結構以半自形-他形粒狀結構最普遍，次為自形粒狀結構、他形粒狀結構，交代假象結構、骸晶交代包裹結構、變膠狀結構，局部可見壓碎結構。礦石構造主要有致密塊狀、浸染狀、條紋條帶狀、團塊狀、脈狀、斑雜狀和晶洞充填構造，偶見角礫狀構造。

礦石化學成分主要為S、Zn、Pb。礦石中伴生有益元素主要有Cd、Ag、Au，Ag一般品位為1.26×10-6～9.17×10-6，最高 211.00×10-6；Gd 的含量一般0.01%～0.02%，最高0.15%；Au的含量一般0.01%～0.12%，最高0.29%。礦石伴生有害雜質主要有As、F等，其含量一般為As 0～0.063%，F(xiàn) 0.010%～0.065%。

3 控礦因素

3.1 巖性

該區(qū)黃鐵、鉛鋅礦賦存于震旦系陡山沱階底部（Z1bd）的微晶白云巖中，其礦化范圍嚴格受微晶白云巖的控制。該控礦巖性，具有質純、性脆，受力易產生脆性變形以及高孔隙度、內部組構不穩(wěn)定等特點；而且它又是基底富含Pb、Zn的高豐度厚大礦源巖及基底不整合面之上的第一個高化學活動性的富鎂碳酸鹽巖沉積蓋層。按照最高活性巖層優(yōu)先獲得物質補給和富集的原理，它應是該區(qū)鉛鋅礦最有利的含礦層位，為成礦提供了有利的容礦空間條件。通過對該黃鐵、鉛鋅集中區(qū)內有代表性的三個礦區(qū)（董家河、木杜坪、池坪）“礦化層”的巖性厚度以及黃鐵、鉛鋅礦化強弱對比分析，其特征為:區(qū)內含礦巖系的厚度，最大達14.82 m，最小為3.26 m，一般6～9 m；含礦巖系厚度小于6 m者，一般鉛鋅礦化弱，大于6 m者，一般鉛鋅礦化較強，以6～11 m者，礦化最佳。

3.2 巖相古地理

巖相是本區(qū)礦床最重要的控礦因素之一，它控制各個礦區(qū)礦化帶和礦體的分布。在某一區(qū)域內，脫離某個特定的巖相帶不能奢望找到有價值的同類礦床[2]。該“礦化層”屬陡山沱階早期產物，位于湘西北水下平緩區(qū)與雪峰山水下窿起區(qū)、芷江龍?zhí)端铝饏^(qū)間的董家河海灣區(qū)。在陡山沱早期其處于潮下-瀉湖的沉積環(huán)境中，期間海退海進，沉積了一套白云巖相-含炭泥質白云巖相-泥質巖相組合地層。潮下-瀉湖的白云巖相控制著礦體的分布。陡山沱早期潮下-瀉湖白云巖相帶的環(huán)帶狀展布特點，決定該區(qū)黃鐵、鉛鋅礦床亦圍繞古島分布。

3.3 “礦化層”頂、底板圍巖

含礦巖系是一個利于成礦的相對封閉、較完備的成礦巖性組合，微晶白云巖屬化學性質較活潑的易溶交代巖類，是有利的容礦場所。其頂板的炭質、白云質板巖滲透性差，并具柔性，在構造應力作用下其相對白云巖、硅質巖易發(fā)生形變而不易破碎、斷裂；能夠很好的阻擋成礦物質向外擴散。底板冰磧砂礫巖，膠結較緊密，并且與容礦層的微晶白云巖存在非常明顯的巖石物理、化學差異。頂、底板圍巖的控制作用，為成礦流體提供了有利的地球物理障壁和地球化學障壁，致使成礦物質局限在“陡山沱階的微晶白云巖層”，并從成礦流體中分離出來，沉淀富集成礦。

3.4 褶皺構造

該黃鐵、鉛鋅礦集中區(qū)所處的雪峰隆起是江南隆起的西南段，為一隸屬于揚子板塊東南緣的北東－南西走向往北西突出的弧形構造變形帶，該弧形構造具有一般弧形構造所不具有的特征和意義[3-5]，是多次構造運動長期發(fā)展的結果。雪峰隆起區(qū)經歷的三次大的構造變形使該區(qū)發(fā)育了一系列與成礦關系密切的褶皺及層內構造。雪峰基底隆起產生的褶皺構造，一方面控制了含礦地層的展布；另一方面褶皺的軸部、兩翼及轉折部位，通常是應力集中釋放的部位，由于隆升引起容礦白云巖層發(fā)生層間滑動及滑脫，產生層間斷裂或層間小褶皺，造成巖層內部物理性質不穩(wěn)定；加之白云巖含泥質甚微，性脆，受應力擠壓易破碎，從而形成層間網(wǎng)絡式裂隙系統(tǒng)；這就為礦液的流動和礦質的停積創(chuàng)造了數(shù)量和類型更多的容礦空間條件。除了在原生孔隙內充填了鉛鋅礦，形成浸染狀、斑塊狀礦石外，還有眾多鉛鋅礦細脈穿插其間，形成了環(huán)帶狀-細脈狀礦石，在環(huán)帶狀構造和脈狀構造發(fā)育地段的白云巖中，鉛鋅礦明顯富集。

此外，區(qū)內的控礦褶皺構造還存在甚為匹配的“儲、蓋”巖性組合；特別是背斜構成了很好的構造－巖性圈閉的成礦條件，在接近背斜軸部鉛鋅明顯的相對富集。從目前該區(qū)黃鐵、鉛鋅礦的分布情況看，2處大型礦床分布于傾伏背斜中，3處中型礦床分布于背斜中，小型礦床多分布于背向斜中，礦點幾十處多分布于背斜，僅部分分布于向斜或單斜中。礦化強弱有如下規(guī)律:背斜（強）－向斜（較強）－單斜（弱）。

3.5 斷裂構造

本區(qū)黃鐵、鉛鋅礦床成礦作用最為關鍵的是“源→運→聚→儲”這一完整的地質過程，基本是受雪峰弧型隆起這種演化程序的構造背景所控制。該區(qū)在0.8 Ga左右華夏陸塊與揚子陸塊的拼接[6]，使得該區(qū)西部的慈利-鳳凰大斷裂、東部的安化-黎平大斷裂、桃江-城步同生大斷裂火山強烈活動?；鹕絿姲l(fā)將Pb、Zn、Fe等成礦元素的氣液排放于海水中，并在同期沉積物中原始積聚，為礦床的成礦作用提供礦源。接受多期次構造演變的雪峰基底隆起，使得容礦層內部和其下伏巖層因隆起產生裂隙，為深部礦質的排泄和深循環(huán)熱液的運移，提供了良好的通道條件。該集中區(qū)內雖有較多斷層通過，但本區(qū)礦床中的礦體產出和礦化均不直接受斷層控制，僅僅在斷層通過處的礦層發(fā)生局部的富集變化，對礦層的形態(tài)不起主導作用。然而，在成礦后期改造過程中，斷層是成礦流體運移的主要通道，是連接礦源層和容礦層的橋梁和紐帶。

4 與MVT型礦床對比

本區(qū)礦床與一般MVT型鉛鋅礦相比，共同點主要表現(xiàn)在:它們均分布在克拉通邊緣的碳酸鹽巖建造中，具有明顯的巖控特征；都經過沉積-熱液改造的成礦過程，經受的后期改造都與基底隆起（地質構造事件）關系密切，與巖漿巖無關；盡管遭受強烈的后期改造，但仍保留了原始沉積成礦特征的條帶狀、層紋狀礦體；礦床均形成于低溫熱液環(huán)境；礦物組合都比較簡單；硫同位素均具有富重硫特征；并且都具有礦床規(guī)模大、礦化范圍廣的特點。兩者差異主要表現(xiàn)在:本區(qū)黃鐵、鉛鋅含礦巖系是一個利于成礦的相對封閉的較完備的成礦巖性組合，自上而下具有明顯的礦化分層現(xiàn)象，受構造控制作用主要表現(xiàn)為褶皺的控制作用，斷層對礦體形態(tài)控制不起主導作用；成礦后期的改造是多期次的，并與雪峰隆起區(qū)經受的構造地質事件有關。具體對比情況見表1。

5 成礦物質來源

駱學全（1990）[7]通過同位素研究認為，本區(qū)礦床硫同位素組成以富重硫34S為特征，成巖期紋層狀黃鐵礦明顯富重硫，僅比海水34S略低，具有較高的正位和較小的變化范圍。與表生期方鉛礦、閃鋅礦共生的方解石較含礦圍巖明顯地富12C和16O，表生期礦脈和晶洞中的石英包裹體水δD值均在大氣水δD值的區(qū)間，同礦脈中富含大量玉髓的存在，都說明表生成礦溶液主要來自雨水，并得出結論:礦質來自震旦系火山硅質巖建造。曾勇等（2007）[8]通過同位素研究認為，本區(qū)大多數(shù)樣品均表現(xiàn)為富集重硫34S，少數(shù)樣品富集輕硫32S，總體低于典型沉積層狀黃鐵礦的硫同位素值。Pb、Zn成礦物質主要來源于下伏含礦地層，部分來自基底變質巖。成礦經歷了沉積成巖和后期熱液改造階段；在沉積成巖階段，本區(qū)可能存在富含Pb、Zn的沉積層位，成巖后的低溫盆地內熱鹵水作用以及低溫構造熱液活動使下伏巖石、賦礦圍巖及局部基底變質巖石中的Pb、Zn元素發(fā)生了活化遷移而在有利的層位最終富集成礦。

表1 湘西辰溪-沅陵黃鐵、鉛鋅礦床與MVT型鉛鋅礦床對比簡表Table 1 Comparative summary between pyrite,Pb-Zn deposits and MVT Pb-Zn deposits

湖南省地勘局四○七隊對董家河礦區(qū)地層（Nh2n～C1）各層巖石的系統(tǒng)取樣，分析結果表明:P僅在含磷層附近才有明顯的濃集，比其它地層高4～40 倍，S、Pb、Zn、Cd、Ag在陡山沱階地層底部白云巖有明顯的濃集，Pb、Zn含量比其上下的各層巖石高13～20倍，Ag高出4～8倍。這說明“礦化層”沉積時，Pb、Zn、Ag等元素，有很高的濃集和富集作用，并且Co/Ni遠小于1，從而說明S、Pb、Zn與巖漿巖沒有關系。Pb、Zn元素在南沱組冰磧砂礫巖中平均含量分別為100×10-6和1500×10-6，其中黑色硅質頁巖中分別為50×10-6和500×10-6，黑色炭質頁巖中分別為30×10-6和15000×10-6；而賦礦的陡山沱階地層是整個揚子地塊邊緣最重要的多金屬富集層位，區(qū)域上Pb、Zn元素含量最高可達140×10-6和150×10-6[9]，反映礦床圍巖特別是上覆和下伏巖石含有豐富的成礦元素，具有提供礦質的基礎。

本區(qū)黃鐵、鉛鋅礦蓋層中（上覆地層震旦系燈影峽階、寒武系小煙溪組）廣泛分布有硅質巖，且距該容礦層距離近。從董家河礦區(qū)各層巖層的系統(tǒng)取樣分析結果可知，寒武系小煙溪組底部的黑色薄層硅質巖與炭質板巖互層巖層中Zn的含量達到了1.50%（達到了工業(yè)品位要求），但未形成工業(yè)礦體。曾有學者[9]對該區(qū)震旦-寒武系硅質巖的有機巖石學進行研究，表明該區(qū)硅質巖在成巖過程中發(fā)生過二氧化硅的重結晶作用，作用的結果導致某些微量元素被不同程度的移除，即所謂的“去雜質作用”；二氧化硅的結晶使有機質含量減少，硅質沉積物中的微量元素及其它雜質成分隨之發(fā)生遷移；去雜質作用從另一方面說明了硅質巖并不是很好的容礦圍巖，但卻是良好的礦源層。該區(qū)地球化學特征反映了該圍巖特別是上覆和下伏巖石含有豐富的成礦元素，具有提供礦質的基礎；同時一定程度上反映了當時的海退海進的氧化還原沉積環(huán)境。

眾多學者的研究表明MVT礦床的硫主要來源于海相蒸發(fā)巖（硫酸鹽），蒸發(fā)巖的硫酸鹽轉變?yōu)镸VT礦床硫化物中的還原態(tài)硫的還原機制，有兩種可能:一種是細菌還原，另一種為熱化學還原。而該礦床的成礦溫度遠高于細菌起作用的范圍[10]。后者所需的還原劑，有學者認為是有機質，但本區(qū)地層的系統(tǒng)取樣分析結果表明，其有機質的質（成熟度低）和量（含量很少）難以提供成礦所需要的還原劑。再則，Spirakis和Hey[11]的研究表明有機質作為還原劑效能在硫化物沉淀所用的時間內也不能滿足成礦動力學的需要。Shank等（1981）[12]在研究洋中脊塊狀硫化物時，通過實驗（200～350℃、500×105Pa）證實，其中的硫可由海水硫酸鹽通過氧化大洋玄武巖中的Fe2+而來，玄武巖中的Fe2+是一個有效的還原劑。Graham和 Ohmoto（1994）[13]通過實驗證實，在 200℃，HCl+NaCl+Fe1-x+H2O+CaSO4體系中大量H2（aq）、H2S（aq）和單質硫生成，比無CaSO4的體系生成的量還要大得多。周朝憲[15]在研究密西西比河谷鉛鋅礦床時指出，在logfo2-Ph-T-∑S相圖中，隨著溫度的升高，氧化態(tài)硫的穩(wěn)定域縮小而還原態(tài)的硫穩(wěn)定域擴大；如在logfo2=-50，∑S=0.1 mol/L，pH近中性的溶液中，25℃時，硫酸鹽為穩(wěn)定相，150℃時，黃鐵礦為穩(wěn)定相而硫酸鹽為不穩(wěn)定相，250℃時，磁黃鐵礦為穩(wěn)定相而硫酸鹽和黃鐵礦皆為不穩(wěn)定相；并得出溫度的升高可能就是硫酸鹽被還原的根本原因。受上述理論的啟發(fā)，結合該區(qū)的構造、古地理特征，認為早南華期，由于該區(qū)西部的慈利-鳳凰大斷裂、東部的安化-黎平大斷裂、桃江-城步同生大斷裂的活動，火山噴發(fā)強烈；火山噴發(fā)將Pb、Zn、Fe等成礦元素的氣液排放于海水中，并在同期沉積物中原始積聚，為礦床的成礦作用提供礦源。而陡山沱期該區(qū)處于半封閉潮下-瀉湖環(huán)境中，由于東南方向古陸（島）的屏障作用，湖水相對比較安靜，大量含無機硫和鐵的火山物質和火山噴氣物質在本區(qū)沉積富集；并在沉積初期，在一定溫度的氧化還原沉積環(huán)境下，F(xiàn)e2+與海水中硫酸鹽離子反應形成黃鐵礦（FeS2）。

該黃鐵、鉛鋅礦集中區(qū)S來自海水硫酸鹽、Fe來自于含鐵火山物質；Pb、Zn的物質主要來源為上覆及下伏含礦地層。黃鐵礦主要為同生沉積，部分為后生成因，鉛鋅礦在同生沉積期僅形成礦胚（原始富集），在后期熱液的改造作用下活化了上覆、下伏地層中的Pb、Zn而進一步富集成礦。并且該區(qū)大部分黃鐵礦是由海水硫酸鹽中的硫與含鐵火山物質還原而形成，還原機制為熱化學還原（溫度的升高）；而方鉛礦、閃鋅礦以及脈狀黃鐵礦應主要是后期熱液作用形成的。

6 成礦機制

6.1 成礦流體和能量

成礦流體是溝通礦源場、運移場和容礦場的紐帶和媒介，是成礦系統(tǒng)中最為活躍的要素；礦床形成的規(guī)模與產出狀態(tài)，與成礦流體的規(guī)模與產出狀態(tài)密切相關[16]。本區(qū)褶皺和切割礦層的斷裂構造發(fā)育（特別是同生斷裂），對礦質的運移、聚集有明顯的控制作用。在礦床形成過程中來源于海水（或有大氣水的加入）的成礦流體沿著深大斷裂（基底隆起過程中產生的裂隙也有利于海水下滲以及熱水循環(huán)成礦系統(tǒng)的發(fā)育）下滲，滲入地下深處的水體，由于地熱增溫、構造作用及地幔熱源的影響，從而形成循環(huán)熱液流體，爾后萃取、運移上覆、下伏地層中的Pb、Zn，形成成礦流體，最終在陡山沱階底部的有利成礦部位形成礦床。成礦流體的形成是多形式的，是隨著該區(qū)所在的雪峰隆起區(qū)演化過程中逐漸發(fā)展形成的。

成礦能量是驅動成礦的自然力，沉積改造型鉛鋅礦主要是由于壓實和重力作用引起流體的萃取、運移，流體輸運過程中同時伴隨水-巖反應，其經過了長距離的運移，出現(xiàn)大規(guī)模的流體作用，因而具有較大的能量。壓實和重力作用為成礦流體提供了下向、側向運動的能量，地熱增溫、長期活動的同生斷裂及區(qū)域變質熱源為成礦流體提供了上向運動的能量。

6.2 成礦過程

在0.8 Ga左右的晉寧（雪峰）造山運動期，華夏陸塊與揚子陸塊的拼接，雪峰隆起初步形成隆起雛形。該區(qū)處于在雪峰水下隆起西北側局限臺地上古島周圍的指狀海灣盆地（董家河海灣），在結束冰水相沉積后便開始了本區(qū)的震旦系陡山沱期的沉積。當時該區(qū)處于半封閉的潮下-瀉湖環(huán)境中，由于東南方向古陸（島）的屏障作用，湖水相對比較安靜。在華夏陸塊與揚子陸塊的拼接演化過程中，由于該區(qū)西部的慈利-鳳凰大斷裂、東部的安化-黎平大斷裂、桃江-城步同生大斷裂的活動，火山噴發(fā)強烈?；鹕絿姲l(fā)將Pb、Zn、Fe等成礦元素的氣液排放于海水中，并在同期沉積物中原始積聚，為后期Pb、Zn的進一步富集成礦提供礦源；大量的火山硅質物質、火山噴發(fā)物質以及古陸（島）中的無機硫和鐵質至本區(qū)富集；在沉積初期氧化還原的沉積環(huán)境下，F(xiàn)e2+與海水中硫酸鹽離子反應形成黃鐵礦（FeS2）。在其沉積的過程中，由于海進海退的沉積環(huán)境變化，使得在陡山沱初期經歷了潮下（下礦層）－潮間（無礦層）－潮下（上礦層）－瀉湖－潮下（隔礦層、無礦層）－瀉湖（頂板標志層）的巖相沉積歷史；從而最終沉積了碳酸鹽－炭泥質交替巖相；而黃鐵礦則富集在潮下環(huán)境的白云巖中，并沉積于容礦層。其后繼承邊緣海斜坡環(huán)境，沉積了一套炭硅泥質巖、淺海泥質、砂質巖相蓋層。

在早古生代末期的加里東構造事件，使得該區(qū)進一步發(fā)生基底隆起，褶皺、斷裂發(fā)育，同時隆起使地幔中的熱量上升致使區(qū)內地殼巖石發(fā)生不同程度的區(qū)域變質，陡山沱階沉積的白云巖也發(fā)生了重結晶使得晶粒變粗孔隙度增大，為礦質富集就位提供了良好的容礦空間。褶皺變形使該區(qū)抬升；源于海水、地層水（或有大氣降水的加入）的沿著深大斷裂（包括基底隆起過程中產生的裂隙）下滲，滲入地下深處的水體，由于地熱梯度增溫、構造綜合熱力、區(qū)域熱變質等作用的影響，從而形成循環(huán)熱液流體，爾后萃取、運移上覆、下伏地層中的Pb、Zn，形成成礦熱液流體。當成礦流體運移至儲蓋層條件好，即環(huán)境相對較封閉的容礦空間時，在降溫減壓、流體的沸騰作用、不同類型流體之間的混合作用、流體相的分離或不混溶作用、以及熱液蝕變作用（水-巖反應）等因素的影響下，成礦流體中的金屬氯絡合物與容礦層內的還原硫發(fā)生氧化還原反應，在陡山沱階底部的有利成礦部位大量積聚PbS、ZnS。

在這個過程中，成礦流體呈弱酸性，其與容礦層的白云巖反復作用，使局部白云巖溶解、裂隙加寬，進一步形成溶蝕孔洞。白云巖的溶解，導致礦液的pH值提高礦液由酸性過度，于是出現(xiàn)了方解石、白云石的沉淀，礦液中的Pb、Zn也交代黃鐵礦而沉淀。在溶解的同時使白云巖發(fā)生硅化而變硬變脆，在構造應力作用下，硅化的白云巖更易破碎產生裂隙。礦液則在巖石裂隙發(fā)育，巖石結構構造復雜、背斜軸部和傾伏端、虛脫部位等有利于礦液流動和聚集的部位，富集、沉淀就位。由于巨厚的底部冰磧含礫砂巖和頂部炭質板巖滲透能力差，阻止了含礦熱液的散失，為該容礦地層提供了有利的地球化學障、地球物理障或構造物理化學障，以及巖性圈閉、構造巖性復合圈閉；使礦液在該層白云巖中充分反復作用，又在有利的構造巖性條件下以脈狀、條紋條帶狀充填或交代成礦。

在褶皺的背、向斜中熱量不易外逸并能在一定時期內使其保持一定的成礦溫度；該區(qū)成礦后期改造多次，使礦質的活化、運移、富集改造過程更加完善徹底。

根據(jù)上述分析，將其成礦過程分為兩個階段:第一階段為同生－成巖階段，大部分黃鐵礦在此階段形成，鉛鋅在同生沉積期僅形成礦胚（原始富集）；第二階段為成巖－后生階段，在循環(huán)熱液的作用下，上覆、下伏地層及圍巖地層中的Pb、Zn經萃取、活化形成成礦流體，運移至儲蓋層條件好的陡山沱階底部的第一個白云巖層中富集成礦。其成礦后期的改造是多期次的，并與雪峰隆起區(qū)經受的構造地質事件有關。

7 找礦標志

1、震旦系陡山沱階（Z1bd）為本區(qū)的找礦層位。

2、區(qū)域上的潮下－瀉湖白云巖相為該區(qū)域的巖相古地理找礦標志。

3、找礦構造標志為白云巖相（富鎂碳酸鹽巖相）內的背斜，尤其是長索形傾伏背斜，其次是向斜、單斜。

4、露頭上鉛鋅氧化礦的數(shù)量多且分布廣，是礦化強度高的反映，是直接找礦標志。

5、1︰20萬區(qū)域化探圈出Pb、Zn水系沉積物綜合異常和重砂測量Pb、Zn異常多與已知礦床（點）吻合，是有利找礦標志。

6、陡山沱階巖層與上覆燈影峽組硅質巖及下伏南沱組冰磧砂礫巖因巖性差異而遭受差異風化剝蝕作用所形成的特殊地貌特征是尋找礦層露頭線的指示標志。

7、本區(qū)較多的民采老窿可作為最直接的找礦標志。

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