黔西北納雍枝鉛鋅礦床蝕變白云巖特征及成因

盧貿(mào)達(dá)，強(qiáng)丁丁，趙劍星，李 卿

(1. 昆明理工大學(xué)，云南 昆明 650000； 2. 云南省有色地質(zhì)局306隊(duì)，云南 昆明 650000)

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黔西北納雍枝鉛鋅礦床蝕變白云巖特征及成因

盧貿(mào)達(dá)1，強(qiáng)丁丁1，趙劍星1，李 卿2

(1. 昆明理工大學(xué)，云南 昆明 650000； 2. 云南省有色地質(zhì)局306隊(duì)，云南 昆明 650000)

納雍枝鉛鋅礦床是近年來貴州省境內(nèi)發(fā)現(xiàn)的一大型鉛鋅礦床，是川滇黔鉛鋅成礦域的一個組成部分，地處黔中隆起南側(cè)，于五指山背斜核部發(fā)育。礦區(qū)內(nèi)礦體旁側(cè)及近礦圍巖均有不同程度的白云巖化，通過宏觀地質(zhì)編錄，及鏡下光薄片微觀特征的觀察，系統(tǒng)地對蝕變白云石的類型進(jìn)行了分類，對蝕變白云石的形成環(huán)境，物質(zhì)來源以及形成機(jī)制進(jìn)行了探討。

黔西北；納雍枝礦床；白云巖化

0 前 言

白云巖化是川滇黔鉛鋅成礦域發(fā)育廣泛且與鉛鋅成礦作用關(guān)系較為密切的一類圍巖蝕變。白云巖化多發(fā)育于近礦蝕變帶或是與礦石礦物共生，蝕變越強(qiáng)烈的塊段，其礦體品位往往越高，規(guī)模越大[1]。故而對蝕變白云石的研究對找礦工作的開展具有積極的地質(zhì)意義。

黔西北納雍枝鉛鋅礦床是近年來在貴州省境內(nèi)發(fā)現(xiàn)的一大型鉛鋅礦床，礦區(qū)內(nèi)礦體旁側(cè)的蝕變帶廣泛發(fā)育白云巖化，與礦體關(guān)系密切。本文嘗試通過坑道地質(zhì)編錄等宏觀地質(zhì)現(xiàn)象，闡明白云巖化與礦體在空間上的關(guān)系，同時(shí)通過鏡下光薄片等微觀現(xiàn)象的觀察，對蝕變白云巖的特征進(jìn)行總結(jié)，以期對找礦預(yù)測提供有利的方向和思路。

1 礦床地質(zhì)特征

研究區(qū)位于揚(yáng)子地塊西南緣的貴陽復(fù)雜構(gòu)造變形區(qū)——黔中隆起南部。研究區(qū)被北部納雍—息烽斷裂、西部紫云—埡都斷裂以及南部安順—鎮(zhèn)遠(yuǎn)斷裂所圍限[2]，納雍枝礦床則是于巖區(qū)內(nèi)北東向五指山背斜核部發(fā)育(見圖1)。

礦區(qū)出露地層主要為下寒武統(tǒng)清虛洞組(∈1q)以及金頂山組(∈1j)、下石炭統(tǒng)黃龍+馬平組(C1h+m)、大浦組(C1d)和祥擺組(C1x)，次有中二疊統(tǒng)棲霞組(P2q)及梁山組(P2l)(見圖1)，其中下寒武統(tǒng)清虛洞組二段及三段為主要賦礦地層。區(qū)內(nèi)構(gòu)造發(fā)育，主要分為NW向及NE向兩組構(gòu)造，其中NE向構(gòu)造與成礦關(guān)系密切，礦體多產(chǎn)于該組構(gòu)造旁側(cè)之層間破碎帶及微裂隙中呈層狀或似層狀產(chǎn)出；NW向構(gòu)造屬后期破礦構(gòu)造，宏觀表現(xiàn)為切錯NW向的礦體及構(gòu)造。

圖1 納雍枝鉛鋅礦床地質(zhì)簡要

礦石礦物以閃鋅礦和方鉛礦為主，次有黃鐵礦，脈石礦物有白云石、方解石、石英、螢石及少量重晶石。礦物結(jié)構(gòu)主要為交代結(jié)構(gòu)和交代殘余結(jié)構(gòu)，次有微晶結(jié)構(gòu)及環(huán)帶結(jié)構(gòu)；礦石構(gòu)造多為脈狀構(gòu)造、網(wǎng)脈狀構(gòu)造及角礫狀構(gòu)造，偶見浸染狀構(gòu)造及塊狀構(gòu)造。圍巖蝕變多見白云巖化及黃鐵礦化，其中白云巖化與成礦關(guān)系密切，表現(xiàn)為礦體旁側(cè)的近礦圍巖均出現(xiàn)不同程度的白云巖化，礦體內(nèi)部也存在蝕變白云石微晶與礦石礦物共生的現(xiàn)象；黃鐵礦則多呈星點(diǎn)狀無規(guī)律地分布于圍巖中。

五指山礦區(qū)由21個不同大小的礦體組成，納雍枝礦床則主要包含了該區(qū)的V-1號礦體，該礦體是五指山礦區(qū)內(nèi)延伸最長，規(guī)模最大的礦體。V-1礦體產(chǎn)于F1與F7斷層的夾塊之間，呈似層狀產(chǎn)出，延伸1.2 km，傾向149(°)～171(°)，傾角11(°)～17(°)，厚度區(qū)間為1～21.3 m，均值5.997 m，Zn品位區(qū)間為1.34%～15.65%，平均品位4.71%。

2 蝕變白云巖特征

賦存于碳酸鹽巖中的鉛鋅礦床與白云巖化關(guān)系密切[1]，碳酸巖化往往會表現(xiàn)為方解石脈或是有白云巖化發(fā)育于礦體旁側(cè)。而不同地區(qū)、不同層位、不同成因，白云巖化的特征也是不同的。

2.1蝕變白云巖宏觀特征

圖2為納雍支鉛鋅礦床1290中段實(shí)測剖面。

從圖2可以看出：礦體于斷層一側(cè)呈似層狀產(chǎn)出，白云巖化發(fā)育于礦體及斷裂的旁側(cè)，蝕變帶的延伸方向以及產(chǎn)狀近似于礦體。其蝕變程度與離礦體的距離呈反比，在礦體內(nèi)部，多見白云石與閃鋅礦、方鉛礦共生或是充填于近礦圍巖的微裂隙中。此外，在構(gòu)造的旁側(cè)，白云石、方解石等碳酸鹽礦物膠結(jié)了構(gòu)造角礫呈網(wǎng)脈狀構(gòu)造，膠結(jié)物中的白云石晶型不明顯，結(jié)晶顆粒微小，與地層的中粗—中晶白云石具有較大差異。

圖2 納雍枝礦床1290中段2線實(shí)測剖面

2.2蝕變白云石微觀特征

礦區(qū)內(nèi)白云石根據(jù)其成因及與礦石礦物的關(guān)系大體上可分為內(nèi)碎屑白云石與蝕變白云石及膠結(jié)白云石。

2.2.1 內(nèi)碎屑白云石

內(nèi)碎屑白云石為局限?！舭l(fā)盆地相的沉積特征[3]，主要分布在清虛洞組二、三段，其特征為晶粒表面粗糙，波狀消光，多呈他型—半自型結(jié)構(gòu)，晶粒大小不一，以泥晶—微晶為主伴有少量細(xì)晶和中晶(見圖3-f)，多為鑲嵌接觸。這種特征使得晶粒之間存在空隙，對含礦溶液的運(yùn)移以及成礦時(shí)白云巖化的形成有積極意義。

a 交代殘余結(jié)構(gòu)；b 鐘乳條帶狀構(gòu)造，內(nèi)部為膠狀構(gòu)造；c 條帶狀構(gòu)造；d 豆膠狀構(gòu)造；e 鐘乳狀頭構(gòu)造，內(nèi)部為白云石交代充填；f 白云石微晶結(jié)構(gòu)

2.2.2 蝕變白云石

蝕變白云石與閃鋅礦共生，結(jié)晶程度為中—粗晶的半自形或他型，晶粒表面較為光滑，多充填于閃鋅礦內(nèi)部(見圖3-b)或是被閃鋅礦交代形成交代殘余結(jié)構(gòu)(見圖3-c)，另有少數(shù)晶體被交代之后留下骸晶殘留在閃鋅礦內(nèi)部。這類白云石作為白云巖化的主要產(chǎn)物在礦體以及近礦圍巖中廣泛發(fā)育，關(guān)于其成因，多數(shù)學(xué)者認(rèn)為是與區(qū)域構(gòu)造運(yùn)動有關(guān)的構(gòu)造熱液蝕變作用的產(chǎn)物[4-5]，且在其形成的過程中多伴隨鉛鋅礦化[6]。

2.2.3 膠結(jié)白云石

該類白云石產(chǎn)于地層微裂隙及斷層旁側(cè)的破碎角礫中，多為中—粗粒的半自形或他形(圖3-d)。由圖3可知：礦區(qū)的閃鋅礦均不同程度的發(fā)育Liesegang環(huán)帶結(jié)構(gòu)，表明了成礦流體是以膠體形式運(yùn)移的可能性很大。有學(xué)者認(rèn)為膠體在沉淀過程中的過飽和沉淀現(xiàn)象是閃鋅礦型成韻律式沉淀的主要機(jī)制[7]。而無論Liesegang環(huán)帶是否由過飽和沉淀所形成，膠體的沉淀必須存在離子(絡(luò)離子)的吸附作用，而白云石的形成溫度要低于礦石礦物。在形成白云石之后，礦石礦物的離子會吸附于白云石之上，給予了流體降壓以及離子吸附的場所，故而出現(xiàn)白云石與閃鋅礦膠結(jié)于裂隙角礫之間的現(xiàn)象。

3 討 論

蝕變白云石的形成，一直是碳酸鹽巖中鉛鋅礦床研究的一個難點(diǎn)，且其形成機(jī)制一直存在眾多爭議。綜合國內(nèi)外的研究現(xiàn)狀，主要有以下幾種觀點(diǎn)：潮坪—瀉湖蒸發(fā)模式[8]、海水—淡水混合模式[9]、與區(qū)域構(gòu)造有關(guān)的構(gòu)造熱液白云巖化模式[4-5]、與變質(zhì)作用有關(guān)的變質(zhì)熱液白云巖化[6]。其爭論的焦點(diǎn)大致可歸納為白云巖化的環(huán)境、白云巖化的形成機(jī)制以及白云巖化的物質(zhì)來源等3個方面。下文將會以上述3個方面來討論納雍枝鉛鋅礦床蝕變白云巖的成因。

3.1白云巖化的形成環(huán)境

下寒武統(tǒng)清虛洞組在黔東南至黔西北均有分布，由東南至西北的沉積環(huán)境變化依次為：盆地—臺前斜坡—開闊臺地—近岸混合謿坪[10]。位于黔西北的納雍枝鉛鋅礦床則是屬于潮坪—瀉湖的沉積環(huán)境[11]，而這種從陸棚海到局限?！舭l(fā)水域的變化，有利于白云巖化的產(chǎn)生以及鎂的富集，在地層中下部的的粉砂巖夾層，一方面反映了蒸發(fā)環(huán)境，也為白云巖化提供了相對封閉的空間。

3.2白云巖化的物質(zhì)來源

從川滇黔鉛鋅成礦域內(nèi)眾多礦床的研究成果來看，白云巖化多伴隨著礦化同時(shí)發(fā)育[3]，而納雍枝鉛鋅礦床與成礦域內(nèi)的其他鉛鋅礦床也擁有近似的礦床地質(zhì)特征以及區(qū)域地質(zhì)背景，結(jié)合礦區(qū)內(nèi)蝕變白云巖與閃鋅礦、方鉛礦等礦石礦物緊密共生的地質(zhì)事實(shí)，海水—淡水混合而后隨區(qū)域構(gòu)造所產(chǎn)生的熱液進(jìn)行運(yùn)移是納雍枝礦床白云巖化的主要物質(zhì)來源的可能性極大。在蒸發(fā)的潮坪—瀉湖環(huán)境中，鎂可由咸化的孔隙水提供，而在熱液從運(yùn)移到成礦作用的過程中，對地層內(nèi)SO42-的還原作用，也為白云巖化提供了額外的鎂，使得蝕變白云巖的分帶基本和礦體相近呈似層狀。

3.3白云巖化的形成機(jī)制

結(jié)合前文對白云石的分類、白云巖化的環(huán)境、以及白云巖化的物質(zhì)來源，納雍枝礦床蝕變白云巖的的形成機(jī)制可歸結(jié)為受沉積相控制并與區(qū)域構(gòu)造熱液有關(guān)的熱液白云巖。其形成過程大致可分為兩個階段，第一個階段為沉積期的預(yù)富集階段，納雍枝礦床位于安寧河斷裂以東，該區(qū)域廣泛發(fā)育了有利于鉛鋅礦床形成的白云質(zhì)巖石，在沉積過程中由于蒸發(fā)作用，使得地層中富集了鎂，并形成了細(xì)晶—泥晶的內(nèi)碎屑白云石，這一階段為后續(xù)成礦作用過程中蝕變白云石的形成提供了物質(zhì)來源和有利的形成環(huán)境。第二階段為熱液蝕變階段，由于印支期作為獨(dú)立構(gòu)造單元的黔中隆起活動轉(zhuǎn)入陸上隆起階段，在安寧河斷裂以東，彌勒師宗斷裂以北的區(qū)域發(fā)育了一系列與成礦有關(guān)的構(gòu)造組如NWW向構(gòu)造組及NEE向容礦構(gòu)造[10]。構(gòu)造的發(fā)育為而后的巖漿巖活動及熱液的運(yùn)移提供了空間和通道，熱液在運(yùn)移過程中，在斷裂旁側(cè)、層間破碎帶及微裂隙等成礦有利部位沉淀成礦，成礦過程中又會與圍巖中的SO42-發(fā)生還原反應(yīng)，造成了鎂的再次富集而形成蝕變白云巖。

4 結(jié) 論

納雍枝礦床作為近年來貴州省境內(nèi)發(fā)現(xiàn)的一大型鉛鋅礦床，其礦體產(chǎn)出與蝕變白云巖密切相關(guān)，表現(xiàn)為礦體的旁側(cè)及近礦圍巖中均發(fā)育不同程度的白云巖化以及蝕變白云石與閃鋅礦、方鉛礦等礦石礦物密切共生。

根據(jù)對蝕變白云巖與礦體的宏觀關(guān)系以及白云石和礦石礦物的關(guān)系對蝕變白云石進(jìn)行了分類，分類反映了不同成因白云石的形成環(huán)境，內(nèi)碎屑白云石產(chǎn)于潮坪—瀉湖蒸發(fā)環(huán)境，而蝕變及膠結(jié)白云石則是與構(gòu)造熱液活動有關(guān)。

結(jié)合納雍枝礦床的地質(zhì)特征以及宏觀、微觀現(xiàn)象的觀察結(jié)果：認(rèn)為礦區(qū)內(nèi)蝕變白云石為受沉積相控制且與區(qū)域構(gòu)造熱液活動有關(guān)的蝕變白云巖。

[1] 王文斌. 白云巖與層控鉛鋅礦床關(guān)系的剖析[J]. 中國地質(zhì)科學(xué)院南京地質(zhì)礦產(chǎn)研究所, 1983, 4(1): 59-71.

[2] 譚華. 貴州五指山地區(qū)鉛鋅礦地質(zhì)特征及找礦遠(yuǎn)景[J]. 貴州地質(zhì), 2007, 24(4): 254-257.

[3] 張長青, 毛景文, 吳鎖平, 等. 川滇黔地區(qū)MVT鉛鋅礦床分布、特征及成因[J]. 礦床地質(zhì), 2005, 24(3): 336-348.

[4] 李朋, 任建業(yè), 陽懷忠, 等. 巴楚地區(qū)斷裂帶內(nèi)熱液流體活動對碳酸鹽巖改造的特征分析[J]. 大地構(gòu)造與成礦學(xué), 2011, 35(3): 378-385.

[5] 舒曉輝, 張軍濤, 李國蓉, 等. 四川盆地北部棲霞組—茅口組熱液白云巖特征及成因[J]. 石油與天然氣地質(zhì), 2012, 33(3): 442-458.

[6] 覃建雄. 白云巖化研究的新進(jìn)展[J]. 地質(zhì)科技情報(bào), 1992, 11(2): 23-27.

[7] 惠建斌, 劉會洲, 吳瑾光. 沉淀反應(yīng)與Liesegang Ring[J]. 化學(xué)通報(bào), 1997(9): 39-42.

[8] Peryt T M, Maganritz M, 朱國林. 與蒸發(fā)巖有關(guān)的臺地型白云巖的成因—以波蘭北部Leba高地主白云巖為例[J]. 世界地質(zhì), 1993, 12(3): 44-52.

[9] 鄭榮才, 柳梅清. 試論塊狀白云巖的混合水成因模式[J]. 礦物巖石, 1992, 12(1): 55-64.

[10] 張志斌, 李朝陽, 涂光幟, 等. 川、滇、黔接壤地區(qū)鉛鋅礦床產(chǎn)出的大地構(gòu)造演化背景及成礦作用[J]. 大地構(gòu)造與成礦學(xué), 2006, 30(3): 343-354.

[11] 鄒建波, 陳國勇, 劉愛民, 等. 貴州五指山地區(qū)鉛鋅賦礦地層清虛洞組微相特征及其指相意義[J]. 中國西部科技, 2009, 8(18): 9-11.

NayongzhiLead-zincDepositAlterationCharacteristicsandCausesofDolomiteinNorthwestGuizhou

LU Maoda1, QIANG Dingding1, ZHAO Jianxing1, LI Qing2

(1.KunmingUniversityofScienceandTechnology,Kunming,Yunnan650000,China; 2.GeologicalTeam306,YunnanBureauofNonferrousGeology,Kunming,Yunnan650000,China)

The Nayongzhi lead-zinc deposit is a large lead zinc deposit discovered in Guizhou province in recent years. It is a part of the metallogenic domain of the lead zinc deposit in Sichuan Yunnan and Guizhou. It is located on the south side of the central Guizhou uplift and the development of the core of Wuzhishan anticline. Mining orebody lateral and ore country rocks have different degrees of dolomitization in macro geological logging and mirror observation of polished thin section microscopic characteristics. Dolomite types are classified, as is discussed in the alteration of dolomite formation environment, material sources and the formation mechanism.

Northwest Guizhou; Nayongzhi deposit; Dolomitization

2016-09-03

國家自然科學(xué)基金(41363001)

盧貿(mào)達(dá)(1992-)，男(壯族)，在讀碩士研究生，研究方向：成礦規(guī)律與成礦預(yù)測，E-mail：340689655@qq.com；通訊作者：鄧明國(1964-)，男，教授，研究方向：成礦規(guī)律與成礦預(yù)測，E-mail：mingguod@163.com.

P618.4

：Adoi：10.14101/j.cnki.issn.1002-4336.2016.04.009