貴州習(xí)水縣謝家壩鉛鋅礦礦床地質(zhì)特征及成因淺析

石治均

(貴州省地礦局102地質(zhì)大隊(duì)，貴州遵義 563003)

鉛鋅是我國(guó)重要的戰(zhàn)略性資源，在有色金屬工業(yè)中占有重要的地位，約占10種常用有色金屬生產(chǎn)、消費(fèi)總量的30%以上［1］。正是因?yàn)樗诘V產(chǎn)資源的重要地位，所以全國(guó)都在開展大規(guī)模的鉛鋅礦找礦工作，貴州習(xí)水謝家壩鉛鋅礦床在大地構(gòu)造位置處于揚(yáng)子臺(tái)緣黔北臺(tái)隆遵義斷拱畢節(jié)北東向構(gòu)造變形區(qū)［2］，鉛鋅礦主要產(chǎn)于燈影組地層中。對(duì)于揚(yáng)子臺(tái)緣震旦系燈影組地層中鉛鋅礦床成因研究，20世紀(jì)80年代以來，有研究者對(duì)產(chǎn)于蓋層碳酸鹽巖中的鉛鋅礦床提出了沉積改造的成因觀點(diǎn)，并將其劃分為輕微改造和強(qiáng)烈改造兩個(gè)亞類，國(guó)內(nèi)很多研究者贊同產(chǎn)于碳酸鹽巖中的鉛鋅礦床的成因?yàn)槌练e改造。芮宗瑤等［3］認(rèn)為揚(yáng)子克拉通周邊及其隆起邊緣碳酸鹽巖中的鉛鋅礦床可以與密西西比河谷型(MVT)礦床進(jìn)行對(duì)比，王獎(jiǎng)?wù)?、徐新煌、劉文周、邵世才?－5］認(rèn)為，產(chǎn)于燈影組的鉛鋅礦屬典型的密西西比型，具有明顯的后生特征。齊文等［6］將上揚(yáng)子地臺(tái)震旦系鉛鋅礦床成因類型劃分為四級(jí) ，即一級(jí)為疊生礦床，二級(jí)為層控礦床，三級(jí)為熱水沉積改造礦床和熱水沉積再造礦床，四級(jí)按鉛鋅礦中鉛鋅比例進(jìn)一步劃分為富鉛型、富鋅型、鉛鋅共生型，其中區(qū)內(nèi)最重要的鉛鋅礦床成因類型為富鋅型，次為鉛鋅共生型。

目前，多數(shù)研究者認(rèn)為揚(yáng)子臺(tái)緣鉛鋅礦床是受一定地層層位(巖相、巖性)控制的鉛鋅礦床，其特征是多因素控礦，多階段、多成因成礦及多成礦物質(zhì)來源。

圖1 桑木背斜鉛鋅礦礦(床)點(diǎn)分布及地質(zhì)略圖(據(jù)劉金海，2010)［7］Fig.1 Mulberry wood anticline lead－zinc ore(bed)distribution and geological sketch(modified from LIU Jinhai，2010)

1 礦床地質(zhì)特征

1.1 礦體特征

礦體受巖性和斷裂雙重控制，呈塊狀、脈狀、蜂窩狀等形態(tài)產(chǎn)于斷裂破碎帶或?qū)娱g破碎帶中，賦礦巖性為震旦系上統(tǒng)燈影組中厚層細(xì)晶白云巖。斷層F2為走向北東，傾向北西，傾角76°～86°，1號(hào)礦體則產(chǎn)于F2的斷層破碎帶中，控制的主要為原生礦體，也有部分氧化礦，礦體產(chǎn)狀受斷裂裂隙控制，礦床地質(zhì)工作程度較低，礦體大多為單工程控制，單工程礦體厚度為 1.5～3 m，鉛鋅品位 0.5% ～22.28%，根據(jù)KD1揭露的400余米礦體，其厚度為0.10～6.30 m，變化較大。其中在坑道0～94 m 以鋅礦為主，厚度 1.80～6.30 m，鋅(Zn)的品位為1.51% ～9.71%，在坑道94 m之后礦脈為鋅礦及重晶石、螢石，鋅礦呈細(xì)脈狀、囊狀、小透鏡狀產(chǎn)出，重晶石、螢石呈脈狀、透鏡狀產(chǎn)出。從表1可以看出，Pb品位均較低，且比較穩(wěn)定，而Zn品位變化較大，分析其原因可得出Zn的品位變化與BaSO4的含量高低呈負(fù)相關(guān)關(guān)系，即BaSO4含量高的地段相對(duì)含Zn就較低，反之則高;從坑道內(nèi)肉眼觀察鉛鋅礦脈厚度變化較大，品位變化不穩(wěn)定，重晶石、螢石厚度品位變化較大，且重晶石、螢石的大量出現(xiàn)標(biāo)志著鉛鋅礦體的逐漸尖滅。1號(hào)礦體為區(qū)內(nèi)主要礦體，而斷層F3控制的為氧化礦體和極少量原生礦，其規(guī)模需進(jìn)一步的探測(cè)與驗(yàn)證，據(jù)已有的地質(zhì)資料預(yù)測(cè)其深部具?。行驮汇U鋅礦體。

表1 1號(hào)礦脈品位及厚度的測(cè)試結(jié)果Tab le 1 The test resu lt of No.1 vein grade and its thickness(To be continued)

續(xù)表1 1號(hào)礦脈品位及厚度的測(cè)試結(jié)果Table 1 The test result of NO.1 vein grade and its thickness(Continued)

1.2 礦物組分

礦石中共有硫化物、硫酸鹽、氧化物、硅酸鹽、碳酸鹽、鹵化物共六類11種礦物(方鉛礦、閃鋅礦、黃鐵礦、重晶石、螢石、石英、異極礦、綠泥石、高嶺石、綠簾石、白云石)存在，其中:硫酸鹽(重晶石)含量約71%，硫化物約占9.8%，氧化物約占8%，鹵化物約占3.5%，碳酸鹽約占7.4%，硅酸鹽的含量極少。主要的有用礦物為閃鋅礦、方鉛礦、重晶石、螢石，主要的脈石礦物為石英和白云石，礦石礦物成分較為簡(jiǎn)單。閃鋅礦為基本礦石礦物，結(jié)晶粒度＜1.00 mm，多呈細(xì)粒－顯微粒狀自形－半自形－它形粒狀晶體;半透明，褐黃色，條痕淺黃色，金剛光澤，硬度3.0 ～4.5，微化分析具 Zn2+正反應(yīng);礦相顯微鏡下以閃鋅礦＜R(反射率)＜黝銅礦、灰色微帶淡棕色反射色、均質(zhì)體、不顯內(nèi)反射等特征為其主要鑒定標(biāo)志。方鉛礦為微量礦石礦物，結(jié)晶粒度＜1.00 mm，細(xì)粒－顯微粒狀自形－半自形－它形粒狀晶體;具階梯狀斷口;不透明，鉛灰色，條痕灰黑色，金屬光澤，硬度2.0 ～3.0，微化分析具 Pb2+正反應(yīng);礦相顯微鏡下以黝銅礦＜R(反射率)＜黃鐵礦、白色反射色、均質(zhì)體、不顯內(nèi)反射、具三角孔等特征為其主要鑒定標(biāo)志。

1.3 礦石結(jié)構(gòu)構(gòu)造

1.3.1 礦石結(jié)構(gòu)

自形－半自形結(jié)構(gòu):礦石主要結(jié)構(gòu)類型，礦石中的閃鋅礦多呈自形－半自形粒狀結(jié)構(gòu)。

半自形－它形粒狀結(jié)構(gòu):礦石中的石英、閃鋅礦、螢石等礦物呈半自形－它形粒狀，礦物之間無序分布，構(gòu)成礦石的半自形－它形粒狀結(jié)構(gòu)。

微晶結(jié)構(gòu):礦石主要的結(jié)構(gòu)之一。礦石中的部分白云石呈微晶狀，顆粒之間彼此緊密接觸狀分布，白云石集合體呈它形粒狀，分布于重晶石和閃鋅礦顆粒之間，單體粒度＜0.03 mm。礦石中有部分石英呈粒度＜0.03 mm的微晶狀，顆粒之間緊密鑲嵌狀連生，或與白云石混雜共生，構(gòu)成礦石的微晶結(jié)構(gòu)。

包含結(jié)構(gòu):主要的結(jié)構(gòu)之一，礦石中的部分重晶石包含石英、白云石、偶見閃鋅礦包裹方鉛礦，構(gòu)成礦石的包含結(jié)構(gòu)。

細(xì)晶結(jié)構(gòu):礦石中少見的結(jié)構(gòu)之一，屬于少量白云石的結(jié)構(gòu)，部分白云石呈半自形晶粒狀，粒度在0.05～0.15 mm之間，顆粒之間緊密接觸狀嵌布，集合體分布于重晶石顆粒之間，構(gòu)成礦石的細(xì)晶結(jié)構(gòu)。

1.3.2 礦石構(gòu)造

礦石礦物閃鋅礦呈稠密浸染狀、方鉛礦呈浸點(diǎn)狀產(chǎn)出。蝕變礦物黃鐵礦呈浸點(diǎn)狀，白云石呈浸染－浸點(diǎn)狀，重晶石呈團(tuán)塊狀，石英呈浸染狀分布。

1.4 圍巖蝕變

圍巖蝕變多發(fā)育于斷層破碎帶及其兩側(cè)圍巖中，以硅化、重晶石化、黃鐵礦化和方解石化為主［8］。這些蝕變特征往往與成礦有關(guān)，蝕變作用疊加出現(xiàn)的強(qiáng)度部位，往往也是鉛鋅有利成礦地段。

硅化:石英呈灰白、灰、淡黃色，呈粒狀、條帶狀、脈狀分布于斷層破碎帶及其兩側(cè)圍巖中，常與重晶石化、黃鐵礦化共生，鉛鋅礦物的富集程度與硅化強(qiáng)弱成正比關(guān)系。鉛鋅礦化多產(chǎn)于硅化蝕變帶中。

重晶石化:重晶石呈自形、半自形、它形板狀、柱狀集合體和脈狀分布于斷層破碎帶及石英顆粒邊緣，常與螢石、灰白色石英共生，有時(shí)也與黃鐵礦伴生產(chǎn)出。

黃鐵礦化:為近礦蝕變，是礦區(qū)最主要的蝕變類型，是本區(qū)重要的直接找礦標(biāo)志。黃鐵礦有時(shí)呈細(xì)層狀單獨(dú)出現(xiàn)在閃鋅礦層的頂部圍巖中，產(chǎn)狀與圍巖層理一致，但大多時(shí)候與閃鋅礦化、方鉛礦化相伴出現(xiàn)于礦體上部。薄層狀的黃鐵礦主要呈細(xì)粒沙狀或結(jié)核狀，與主礦物共生的則呈現(xiàn)星點(diǎn)狀、浸染狀、膠狀等;產(chǎn)于泥質(zhì)條帶中則呈星散狀、細(xì)層狀、結(jié)核狀。

方解石化:次生方解石沿裂隙或?qū)娱g破碎帶充填呈脈狀、似層狀和團(tuán)塊狀。

1.5 找礦標(biāo)志

1.5.1 地層、巖性組合標(biāo)志

揚(yáng)子地臺(tái)地區(qū)燈影組是最主要的鉛鋅礦含礦層位［9］，上震旦世至寒武紀(jì)，揚(yáng)子地臺(tái)北緣沉積了巨厚的碳酸鹽巖和碎屑巖，普遍有同生沉積的鉛鋅礦化、黃鐵礦化，是尋找鉛鋅礦的有利地段。

1.5.2 構(gòu)造標(biāo)志

與桑木場(chǎng)背斜和桑木場(chǎng)斷裂近平行的派生節(jié)理，為礦物質(zhì)的運(yùn)移、富集起積極作用。碎裂狀白云巖常成為鉛鋅礦的賦礦圍巖。燈影組的短軸背斜有形成礦體的可能性。同時(shí)區(qū)內(nèi)北東、北北東向斷裂、次一級(jí)斷裂構(gòu)造及層間滑脫帶及其交匯部位都是重要的找礦地段。

1.5.3 礦化蝕變標(biāo)志

硅化、重晶石化、黃鐵礦化等蝕變是區(qū)內(nèi)的重要找礦標(biāo)志。在斷層破碎帶中，硅化的強(qiáng)烈與鉛鋅礦的富集程度有關(guān)［10］，硅化越強(qiáng)，則富集就好，反之則差;重晶石出現(xiàn)的地段則代表鉛鋅礦即將尖滅地段等，這些都為以后在該區(qū)進(jìn)一步找礦工作提供了理論依據(jù)。

2 礦床成因淺析

通過上述礦床地質(zhì)特征分析，認(rèn)為謝家壩鉛鋅礦屬揚(yáng)子地臺(tái)型碳酸巖鉛鋅礦特征，成因類型可與四川會(huì)東大梁子、會(huì)理天寶山、甘洛赤普、漢源團(tuán)寶山、寧南銀廠溝、湖北竹溪等礦床進(jìn)行對(duì)比(見表2)，這些礦床均產(chǎn)出于揚(yáng)子地臺(tái)碳酸鹽巖層中;桑木場(chǎng)背斜核部燈影組地層邊緣均見礦點(diǎn)(化)分布，說明其成礦區(qū)域較大;周邊未發(fā)現(xiàn)與成礦有關(guān)的巖漿巖;鉛鋅硫化物主要產(chǎn)出于構(gòu)造裂隙中，以脈狀產(chǎn)出為主;礦物成分較簡(jiǎn)單，主要為方鉛礦和閃鋅礦，脈石礦物為白云石、重晶石、螢石等;礦床有時(shí)富鉛有時(shí)富鋅，成礦溫度、圍巖蝕變和礦物組合均反映形成于低溫環(huán)境，無高溫礦物。

通過資料的對(duì)比研究，作者認(rèn)為謝家壩鉛鋅礦與所對(duì)比礦床特征基本相似，所以認(rèn)為本區(qū)鉛鋅礦床為密西西比河谷型(MVT)礦床。

表2 謝家壩鉛鋅礦地質(zhì)特征與揚(yáng)子臺(tái)緣型鉛鋅礦特征對(duì)比表Table2 Comparison of geological characteristicsof lead－zinc deposites in Xie Jiaba and Yangtze platform(To be continued)

續(xù)表2 謝家壩鉛鋅礦地質(zhì)特征與揚(yáng)子臺(tái)緣型鉛鋅礦特征對(duì)比表Table2 Comparison of geological characteristicsof lead－zinc deposites in Xie Jiaba and Yangtze platform(Continued)

3 結(jié)束語

本區(qū)鉛鋅礦化非常普遍，鋅礦石的礦石類型主要以原生礦為主，有少量的氧化礦石和混合礦石，其中F3控制的主要為氧化礦石，見少量原生礦，說明其深部可能存在原生礦。其礦石礦物主要為菱鋅礦、閃鋅礦，有少量的方鉛礦。從坑道控制的情況來看，礦體可能具一定規(guī)模，具有較好的找礦前景。

對(duì)區(qū)內(nèi)的鉛鋅礦增加資金投入，作進(jìn)一步的勘查和研究工作，并開展少量鉆探和地表揭露工作。由于此鉛鋅礦為MVT型礦床，沿?cái)嗔褞?、層間破碎帶產(chǎn)出，礦體的形態(tài)復(fù)雜，故在鉆探施工時(shí)，應(yīng)選擇成礦有利地帶進(jìn)行重點(diǎn)突破，并可用少量的坑道工程對(duì)地表見礦地段進(jìn)行揭露追索，可望取得好的找礦效果。

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