小壩鉛鋅礦成礦規(guī)律初探

張君

[摘要]鉛、鋅是國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)的重要原材料之一，應(yīng)用非常廣泛。本文結(jié)合小壩鉛鋅礦區(qū)及渝東南地區(qū)鉛鋅礦分布的實(shí)際情況，對(duì)該礦區(qū)的礦石特征進(jìn)行了詳細(xì)分析，并總結(jié)了礦床成因及成礦規(guī)律，為渝東南地區(qū)乃至重慶市鉛鋅礦找礦工作提供可靠的理論依據(jù)。

[關(guān)鍵詞]渝東南 鉛鋅礦 礦床 特征 成因 規(guī)律

[中圖分類(lèi)號(hào)] F416.1 [文獻(xiàn)碼] B [文章編號(hào)] 1000-405X（2015）-8-10-2

0前言

為支持酉陽(yáng)縣經(jīng)濟(jì)發(fā)展，科學(xué)合理開(kāi)發(fā)酉陽(yáng)縣小壩鉛鋅礦區(qū)的資源，在以往地質(zhì)工作的基礎(chǔ)上開(kāi)展重慶市酉陽(yáng)縣小壩鉛鋅礦區(qū)補(bǔ)作了地質(zhì)工作。在這次地質(zhì)工作中工作人員研究了礦區(qū)鉛鋅礦面上的分布規(guī)律，并對(duì)礦床成因進(jìn)行了初步分析，認(rèn)為該區(qū)屬層控型鉛鋅礦化帶，礦體產(chǎn)狀與圍巖基本一致，呈似層狀、透鏡狀產(chǎn)出，認(rèn)為該區(qū)鉛鋅礦礦床屬沉積～改造成因。

1概況

酉陽(yáng)縣小壩鉛鋅礦區(qū)位于酉陽(yáng)縣城西北325°方向、直線距離約5km，隸屬酉陽(yáng)土家族苗族自治縣小壩鄉(xiāng)復(fù)建村、清沙村等所轄。 礦體斷續(xù)順層延伸，以似層狀、透鏡狀為主，脈狀及囊狀次之，延長(zhǎng)一般為幾十～幾百余米，厚度一般為1.1～14.25m，礦體結(jié)構(gòu)單一，一般不含夾層。礦石以氧化礦為主，少量混合礦及硫化礦，礦石品位Pb0.048～44.66%、Zn0.05～18.29%。

2礦石特征分析

2.1礦石類(lèi)型及結(jié)構(gòu)構(gòu)造

目前礦區(qū)礦石類(lèi)型為氧化礦和硫化礦兩種類(lèi)型，現(xiàn)對(duì)兩類(lèi)礦石類(lèi)型及結(jié)構(gòu)構(gòu)造描述如下：

2.1.1氧化礦石類(lèi)型及結(jié)構(gòu)構(gòu)造

有塊狀、蜂窩狀、網(wǎng)脈狀、條帶狀、骨架狀等5種類(lèi)型。

塊狀氧化礦石：褐紅、桔紅、深黃、紅褐及褐黃等色，泥狀細(xì)粒結(jié)構(gòu)、泥晶結(jié)構(gòu)、砂狀結(jié)構(gòu)，微孔隙～塊狀構(gòu)造、致密塊狀構(gòu)造。其原巖多為泥晶白云巖、微晶白云巖、褐鐵礦化白云巖等，隨礦化程度的增強(qiáng)，原巖無(wú)法分辨。由交代作用、浸染作用成礦。礦石含Zn為主，含量一般為3.69～35.33%，部分含Pb，0.15～0.97%，含F(xiàn)e較高。礦石常位于礦體中間層位，品位較高而穩(wěn)定，比重較大。

蜂窩狀氧化礦石：與塊狀礦石接近，呈紅褐、深褐色，細(xì)孔隙發(fā)育，具細(xì)粒砂狀結(jié)構(gòu)，蜂窩狀～多孔塊狀構(gòu)造。原巖難以分辨，以充填為主要成礦方式。礦石含Zn高，一般為18.89～44.66%，含F(xiàn)e較其他礦石高。

網(wǎng)脈狀氧化礦石：呈淺黃、淺灰色，原巖結(jié)構(gòu)有一定程度的保存，系礦質(zhì)充填圍巖節(jié)理裂隙而成，交代作用微弱。泥晶、微晶結(jié)構(gòu)，網(wǎng)脈狀構(gòu)造。礦化較強(qiáng)時(shí)可形成網(wǎng)脈狀～塊狀礦石。主要礦物成分為Zn，含量一般為10.40～21.20%，含Pb較低，為0.12～0.24%，品位低于各類(lèi)礦石。

條帶狀氧化礦石：斑雜狀桔黃、褐紅、黃色，泥狀、泥晶結(jié)構(gòu)，條帶狀～塊狀構(gòu)造。為礦質(zhì)交代泥晶白云巖而成，原巖層理構(gòu)造有一定程度保留，順層理方向礦石形成不同顏色的條帶，是礦質(zhì)、雜質(zhì)條帶狀分布、浸染的結(jié)果。礦石品位較高，可演化為塊狀礦石。

骨架狀氧化礦石：該類(lèi)礦石是網(wǎng)脈狀礦石進(jìn)一步風(fēng)化淋漓而成，呈深灰～褐色，具雙層薄板格架構(gòu)造、蜂窩狀構(gòu)造。原巖多為砂狀白云巖、微晶白云巖。為較典型的裂隙裂紋充填成礦方式成礦，常位于礦體最底部。礦石含Zn高，體重小。

2.1.2硫化礦石類(lèi)型及結(jié)構(gòu)構(gòu)造

礦區(qū)硫化礦主要為鉛鋅，銅次之，該類(lèi)礦石大致可分為層間網(wǎng)脈狀礦石、稀疏網(wǎng)脈——脈狀礦石及塊狀礦石三類(lèi)。各類(lèi)礦石均含Pb、Zn， Pb含量一般為1.21～3.91%，Zn含量一般為0.69～9.53%

層間網(wǎng)脈狀礦石：礦脈呈平行、斜交或垂直層理分布，單脈厚度極小，（0.1～0.3cm），一般不穿層，頻率較均勻，以閃鋅礦細(xì)脈為主。

稀疏網(wǎng)脈——脈狀礦石：礦脈稀疏，個(gè)別礦脈較大，單脈寬0.5～3cm，膨縮現(xiàn)象普遍，可穿過(guò)一定的層位。方鉛礦、閃鋅礦呈團(tuán)塊狀、結(jié)核狀，沿開(kāi)口裂隙充填，品位低而變化大。

塊狀礦石：僅存于局部地段，為裂隙充填成因。礦石呈深灰～黑色，細(xì)粒結(jié)構(gòu)，致密塊狀構(gòu)造，含鉛鋅高。

2.2礦石物質(zhì)組分特征

2.2.1氧化礦石物質(zhì)組分特征

氧化礦石其各類(lèi)礦石物質(zhì)組分基本相同，只是含量不同。礦物成分中，礦石礦物主要為鉛鋅氧化礦物。鋅以異極礦，次為菱鋅礦，有時(shí)見(jiàn)少量硅鋅礦；鉛以白鉛礦為主，次為鉛釩。

異極礦含量3～55%，礦物粒度細(xì)小，呈曲板條狀，組成花斑狀、放射狀集合體。集合體粒度0.1～0.3mm，交代原巖而存在，少數(shù)充填原巖裂隙。

菱鋅礦含量一般小于2%，呈自形菱面體，多為異極礦交代，部分被保留呈假晶結(jié)構(gòu)，膠狀構(gòu)造、球粒構(gòu)造。

白鉛礦含量一般為1～8%，呈他形溶蝕狀殘晶，分布于異極礦集合體中，多殘留于異極礦晶內(nèi)或晶間。

其余礦物總量約3～5%，呈星點(diǎn)狀、浸染狀或細(xì)脈狀不均勻分布，脈石礦物主要為白云石、方解石、石英粉砂、綠泥石、褐鐵礦，尚有少量高嶺石、水云母、有機(jī)質(zhì)、長(zhǎng)石等，除白云石外，多數(shù)為次生礦物。脈石礦物種類(lèi)及含量變化很大，主要隨原巖類(lèi)型、礦化程度及氧化深度而變化。

氧化礦石化學(xué)成分Zn占絕對(duì)優(yōu)勢(shì)，礦石含Zn5～30%，最高達(dá)44.6%，一般8～25%?？傮w來(lái)講，含量高但變化幅度大，礦石品位與礦體厚度呈正相關(guān)關(guān)系，與深呈反相關(guān)關(guān)系。Pb含量低，變化小，其變化主要表現(xiàn)為不同礦石類(lèi)型的含Pb量有一定的差別，但隨著礦體深度加深而有變高的趨勢(shì)。Cu含量較低，一般為0.002～0.008%，基本沒(méi)什么變化。而對(duì)于銅鉛鋅礦化而言（13、14、15號(hào)礦化體），Cu含量亦不高，一般為0.003～1.000%。

2.2.2硫化礦石物質(zhì)組分特征

硫化礦石物質(zhì)組分較為簡(jiǎn)單。礦石礦物主要為閃鋅礦、方鉛礦。閃鋅礦含量約占3～6%，個(gè)別達(dá)到45%；方鉛礦含量2～5%。方鉛礦表面常有白鉛礦作表層包圍。脈石礦物主要為白云石，含量占礦石總量的75%；次生白云石次之，約占10%；另有少量次生方解石、綠泥石、自生石英，黃鐵礦、褐鐵礦、有機(jī)質(zhì)等。

化學(xué)成分中，Pb含量0.1～6%，一般為1%左右；Zn 含量0.6～6.4%，一般為2～4%。礦石品位低而變化大，且無(wú)規(guī)律性，一般情況下，礦化體規(guī)模大，礦體厚度大時(shí)則礦石品位高。

3圍巖蝕變特征

礦區(qū)圍巖蝕變，以方解石化、白云石化、褐鐵礦化為主，其次是硅化，重晶石化少見(jiàn)。

方解石化：是礦區(qū)最為常見(jiàn)的蝕變，多以團(tuán)塊狀、脈狀、網(wǎng)脈狀形式分布于圍巖及礦體中。其形成時(shí)間最晚，基本上與成礦同期，經(jīng)常穿插、交代白云石和石英。在近礦圍巖及礦體中常與鉛鋅礦緊密共生，關(guān)系甚為密切。

白云石化：廣泛分布于近礦圍巖及礦體中，呈白色、灰色的粒狀集合體或團(tuán)塊出現(xiàn)，形成時(shí)間早于成礦期，此類(lèi)蝕變與鉛鋅關(guān)系亦較密切。

硅化：為次生石英，主要以單晶出現(xiàn)，在礦石或圍巖空隙間分布有次生石英顆粒，特別是碳酸鹽巖石風(fēng)化表面次生石英顆粒尤為顯現(xiàn)。此類(lèi)蝕變?yōu)槌傻V期之前的產(chǎn)物，與鉛鋅礦化無(wú)必然聯(lián)系。

褐鐵礦化：屬次生氧化淋濾形成的蝕變現(xiàn)象。礦區(qū)內(nèi)，各種裂隙、層間破碎帶中均可見(jiàn)強(qiáng)弱不等的褐鐵礦化，大致可分為兩種，一種是微弱的鐵質(zhì)浸染，礦化沿巖層面或裂隙面較均勻浸染，使巖石表面變成褐紅色，此類(lèi)蝕變現(xiàn)象普遍，但與鉛鋅礦化無(wú)必然聯(lián)系。另一種褐鐵礦化呈團(tuán)塊、結(jié)核、條帶等充填于裂隙中，并伴生有粘土巖化，蝕變強(qiáng)烈，褐鐵礦團(tuán)塊內(nèi)可見(jiàn)到殘留的鉛鋅礦物，此類(lèi)蝕變常出現(xiàn)在礦體上部或礦體中，是尋找鉛鋅礦的直接標(biāo)志。

黃鐵礦化：在礦區(qū)較常見(jiàn)，在第五礦化層中較為發(fā)育。呈星散狀、細(xì)脈狀或結(jié)核狀分布于含礦巖石中，常與方解石一起交代白云石及石英，其生成最晚。據(jù)野外觀察，黃鐵礦化與鉛鋅礦呈互為消長(zhǎng)關(guān)系。

重晶石化：在區(qū)內(nèi)不甚發(fā)育，僅在個(gè)別礦（化）體（帶）中見(jiàn)到，與鉛鋅礦化關(guān)系不詳。

4礦床成因及成礦規(guī)律

4.1礦床成因

根據(jù)相鄰的磁巖溪鉛鋅礦區(qū)C、O、S同位素測(cè)試、含鹽度測(cè)定，包體測(cè)溫等測(cè)試結(jié)果，礦區(qū)鉛鋅礦床的成礦物質(zhì)中，C、O物質(zhì)來(lái)源于海相碳酸鹽沉積環(huán)境，硫化物中的硫質(zhì)來(lái)源于海水硫酸鹽，蝕變礦物含鹽度較高，成礦溶液應(yīng)為熱鹵水，其來(lái)源應(yīng)為大氣滲流熱鹵水和地層封存熱鹵水兩部分，成礦過(guò)程中溫度在140°～270℃間變化，礦床成因?qū)僦小蜏責(zé)嵋旱V床。結(jié)合礦區(qū)地層、構(gòu)造及礦床特征分析，小壩鉛鋅礦與磁巖溪鉛鋅有諸多的相似，亦應(yīng)為同生沉積～大氣滲水及地層封存熱鹵水混合改造的層控型低～中溫?zé)嵋旱V床。

4.2成礦規(guī)律

根據(jù)小壩鉛鋅礦礦床特征，結(jié)合渝東南其他鉛鋅礦區(qū)綜合研究認(rèn)為小壩鉛鋅礦之成礦規(guī)律為：

①成礦受地層層位控制明顯，礦體賦存于一定層位。區(qū)內(nèi)鉛鋅礦主要賦存于石冷水組二段中下部，平井組二段、三段中下部。

②礦床受巖性控制明顯，圍巖主要為含鎂質(zhì)較高的碳酸鹽類(lèi)巖石。礦體的頂、底板（圍巖）極大部分巖性均為白云巖、灰質(zhì)白云巖。礦與圍巖界線清楚。

③礦床的生成，受構(gòu)造的控制作用明顯，區(qū)內(nèi)的一級(jí)背斜構(gòu)造或同級(jí)別的斷裂是成礦過(guò)程中主要的、起著先導(dǎo)作用的導(dǎo)礦構(gòu)造，而礦體就分布其附近的次級(jí)再次級(jí)褶皺、層間破碎帶、斷層、裂隙內(nèi)。也就是成礦過(guò)程中最后的、也是最重要的貯礦構(gòu)造中。

④成礦物質(zhì)來(lái)源于地殼中的“礦源層”，成礦作用經(jīng)歷了元素的初始富集、含礦熱液的形成、遷移、沉淀等過(guò)程，最終富集而形成鉛鋅礦體。

⑤圍巖蝕較簡(jiǎn)單，常見(jiàn)的有方解石化、白云石化、褐鐵礦化，局部見(jiàn)硅化、重晶石化等。

5結(jié)束語(yǔ)

經(jīng)礦區(qū)及渝東南地區(qū)鉛鋅礦成果資料綜合研究，初步總結(jié)了礦床成因及成礦規(guī)律——小壩鉛鋅礦為同生沉積～大氣滲水及地層封存熱鹵水混合改造的層控型低～中溫?zé)嵋旱V床。其成礦受地層層位、巖石組合、構(gòu)造作用控制明顯，圍巖蝕變較簡(jiǎn)單。