湖南省祁陽縣戴家?guī)X礦區(qū)鉛鋅礦找礦方向及方法淺析

劉海紅，吳志華，王勇，伍學(xué)恒，周淼，吳云輝

LIU Hai-Hong,WU Zhi-Hua,WANG Yong,WU Xue-Heng,ZHOU Miao,WU Yun-Hui

（湖南省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局四一七隊(duì)，衡陽，421001）

（No.417 Geological Party,Bureau of Geology and Mineral Resources Exploration and Development of Hunan Province,Hengyang 421001,Hunan,China）

湖南省祁陽縣戴家?guī)X礦區(qū)位于衡陽盆地西南緣銅鉛鋅多金屬礦整裝勘查區(qū)中部[1]，處于邵陽-郴州北西向成礦帶與長坪北東向深大斷裂帶、祁陽-水口山東西向基底斷裂帶交匯部位，祁陽山字型構(gòu)造反射弧后緣，成礦地質(zhì)條件優(yōu)越[2]。目前已在戴家?guī)X礦區(qū)北部發(fā)現(xiàn)有留書塘大型鉛鋅礦床[3]，該礦床與戴家?guī)X礦區(qū)鉛鋅礦成礦地質(zhì)條件基本一致，兩個(gè)礦區(qū)的礦體均賦存在同一含礦帶上[4]，相距約7.5 km，因此戴家?guī)X礦區(qū)有可能找到具有一定規(guī)模的鉛鋅礦體。

1 區(qū)域成礦地質(zhì)背景

區(qū)內(nèi)出露的地層為寒武系上統(tǒng)、奧陶系、泥盆系中上統(tǒng)、石炭系下統(tǒng)、侏羅系及白堊系，巖性以淺變質(zhì)板巖、灰?guī)r及紫紅色碎屑巖為主[5]。其中下奧陶統(tǒng)板巖及中泥盆統(tǒng)棋梓橋組灰?guī)r、白云質(zhì)灰?guī)r、侏羅系下統(tǒng)含黃鐵礦泥巖與鉛鋅成礦關(guān)系密切。

區(qū)內(nèi)構(gòu)造以北東、北西向褶皺、斷裂為主體，伴有近南北向及近東西向斷裂，各組斷裂相互交織，構(gòu)造格局較為復(fù)雜，其中北東-北北東向斷裂與本區(qū)鉛鋅礦的形成和分布關(guān)系極為密切。

區(qū)域內(nèi)開展過1︰50萬重力測量，于礦區(qū)西側(cè)羊角塘地區(qū)獲一較明顯的區(qū)域重力負(fù)異常。異常區(qū)內(nèi)已發(fā)現(xiàn)有花崗閃長巖露頭，推斷重力負(fù)異常是由具有一定規(guī)模的隱伏花崗閃長巖體引起。區(qū)內(nèi)中部蔣家鋪礦區(qū)有小面積花崗閃長巖出露，北西部米塘礦區(qū)一帶沿背斜核部有花崗斑巖、煌斑巖等脈出露，據(jù)綜合信息推斷有隱伏巖體存在。

區(qū)域礦產(chǎn)豐富[6]，主要有鉛、鋅、銅、銀、銻、金、鐵、錳、硫、重晶石等礦產(chǎn)，以鉛、鋅、銅、銀、重晶石最具特色，主要有留書塘鉛鋅礦（大型），米塘、蔣家鋪、山峰嶺、大井坳、向山、鐵爐沖、上山嶺等鉛鋅銅銀重晶石礦點(diǎn)、占家沖、富里鋪錳礦點(diǎn)等（圖1），以及賦存于侏羅系、三疊系的煤層。絕大多數(shù)物化探異常及鉛鋅銅銀重晶石等內(nèi)生礦產(chǎn)，環(huán)繞隱伏巖體周圍，分布于北東向長坪大斷裂、米塘-太白峰隆起帶內(nèi)，指示成礦物質(zhì)主要來源于巖漿期后熱液，隱伏巖體與礦產(chǎn)關(guān)系密切[7]。

2 礦區(qū)地質(zhì)特征

礦區(qū)內(nèi)出露的地層有泥盆系、侏羅系、白堊系和第四系，沉積類型較為齊全，從海相、湖相到陸相均有出現(xiàn)。通過鉆孔深部揭露，發(fā)現(xiàn)區(qū)內(nèi)有隱伏地層奧陶系，分布范圍較廣，其巖性主要為板巖、硅質(zhì)板巖。板巖具細(xì)致、塑性、不透水等特征，有利于防止礦液逸散，而硅化板巖性脆，易于剛性變形，有利于礦液的充填與沉淀，是礦區(qū)內(nèi)鉛鋅礦體主要賦礦圍巖。

圖1 羊角塘地區(qū)地質(zhì)簡圖Fig.1 Simplified Geological map of the Yangjiaotang area

構(gòu)造以斷裂為主，褶皺不發(fā)育，主要為區(qū)域性北東向長坪斷裂帶及其次級構(gòu)造，位于礦區(qū)中部，縱貫整個(gè)工作區(qū)，這些斷裂是留書塘礦區(qū)斷裂南延部分，斷裂特征、規(guī)模與留書塘礦區(qū)相近，它們近于平行展布，間距50～500 m，走向北北東，傾向101°～ 133°，傾角 42°～ 60°，斷裂破碎帶寬 30～ 100 m，帶內(nèi)發(fā)育構(gòu)造角礫巖、碎裂巖、碎裂炭質(zhì)泥巖，交代石英巖、石英脈等。巖石擠壓破碎及硅化強(qiáng)烈，圍巖中小褶皺等構(gòu)造發(fā)育，斷裂性質(zhì)屬先壓后張型，為該區(qū)的導(dǎo)礦與容礦構(gòu)造。

礦區(qū)內(nèi)地表未見巖體出露，礦區(qū)西側(cè)發(fā)育羊角塘隱伏巖體，經(jīng)鉆探證實(shí)巖性為花崗閃長巖。依據(jù)礦區(qū)航磁異常特征，推斷羊角塘隱伏巖體向東可能延伸至礦區(qū)中南部。

礦區(qū)內(nèi)圍巖蝕變主要為褐鐵礦化、黃鐵礦化、硅化、重晶石化、孔雀石化、綠泥石化，其中硅化、重晶石化、孔雀石化與鉛鋅銅礦成礦關(guān)系最為密切。

①黃鐵礦化：主要發(fā)育于構(gòu)造破碎帶、石英脈及板巖裂隙中，呈星點(diǎn)狀、小團(tuán)塊狀、細(xì)脈浸染狀分布，常與硅化相伴出現(xiàn)，產(chǎn)出范圍較廣。

②硅化：發(fā)育于構(gòu)造破碎帶及近礦圍巖中，沿構(gòu)造裂隙連續(xù)出現(xiàn)，它是區(qū)內(nèi)本類型礦床最為普遍，與成礦關(guān)系最為密切的一種重要蝕變類型。蝕變巖石褪色而性脆，易于剛性變形，有利于礦液充填、沉淀，在礦（化）體富集地段基本伴有強(qiáng)烈硅化。

③重晶石化：重晶石化見于斷裂破碎帶內(nèi)及其附近，地表表現(xiàn)為土壤測量鋇異常，鉆孔巖芯中見有重晶石細(xì)脈及小團(tuán)塊。鋇異常強(qiáng)烈區(qū)域地表見有銅礦體，深部見有鉛鋅礦體，重晶石化與鉛鋅銅礦化關(guān)系密切。

④綠泥石化：見于破碎帶及板巖裂隙中，常與硅化相伴出現(xiàn)，產(chǎn)出范圍較局限。

礦區(qū)內(nèi)物化探異常發(fā)育，區(qū)內(nèi)1︰5萬水系沉積物測量主要有AS17異常，呈橢園狀分布，面積4 km2，異常元素主要有 Pb 、Zn、Cu、Ba、Hg、Ag、As、Mo 等，異常峰值：Pb 1200×10-6、Zn 410×10-6、Cu 765×10-6、Ba 1500×10-6。航空磁測在區(qū)內(nèi)發(fā)現(xiàn)多處航磁異常。異常中心多而密，指示下部有磁性體、低密度體波狀起伏，且距地表較近，異常Za正等值線范圍較窄，兩側(cè)有明顯負(fù)等值線，反映下伏有下延深度有限的具磁性的隱伏礦體。激電剖面測量共圈出兩條低阻高極化的異常帶，走向均為北東-南西，傾向南東，異常帶沿北東向南西展布，視極化率異常平均值為5.6%，最大值13.09%，最寬處約234 m，最窄處約114 m，對應(yīng)的視電阻率平均值為184 Ω·m，最小值為 58 Ω·m，表現(xiàn)為低阻高極化特征。

3 礦化特征

3.1 礦體特征

礦區(qū)內(nèi)礦體主要為鉛鋅礦，礦體嚴(yán)格受斷裂破碎帶控制，一部分礦體賦存于主干斷裂破碎帶中，另一部分賦存于次一級裂隙帶中，共圈定較好鉛鋅礦體5個(gè)，賦存于主干斷裂破碎帶中僅有一個(gè)鉛鋅礦體，礦體規(guī)模小，品位低。賦存于主干斷裂次一級裂隙帶中共發(fā)現(xiàn)有4個(gè)鉛鋅礦體，受斷裂破碎帶控制，近于平行展布，礦體在地表未有出露，為隱伏礦體，傾向約110°，傾角約60°。其中Ⅴ2鉛鋅礦體規(guī)模最大，主礦體厚4.33 m，已控制走向長1200 m，傾向延伸800 m，品位Pb+Zn最高11.00%，平均6.44%。礦石類型為原生硫化礦石，呈細(xì)脈狀、浸染狀、星點(diǎn)狀分布，主要礦石礦物為閃鋅礦、方鉛礦。

3.2 礦石特征

礦石礦物主要為方鉛礦、閃鋅礦，閃鋅礦主要呈棕黃色、方鉛礦主要呈灰黑色，呈脈狀、星點(diǎn)狀分布。

鉛鋅礦石主要有用組份為鉛鋅，據(jù)現(xiàn)有工程化學(xué)分析，Pb品位：0.10%-3.97%，Zn品位：0.11% ～10.65%。鉛鋅礦石類型主要為鉛鋅硫化物型，礦石呈棕黃色，灰黑色，礦石礦物以閃鋅礦、方鉛礦為主，脈石礦物為石英、重晶石等。

礦石結(jié)構(gòu)：自形、半自形、它形粒狀結(jié)構(gòu)、交代結(jié)構(gòu)。

礦石構(gòu)造：脈狀構(gòu)造、細(xì)脈浸染狀構(gòu)造、小團(tuán)塊狀構(gòu)造、星點(diǎn)狀構(gòu)造等。

4 礦床成因及找礦標(biāo)志

戴家?guī)X礦區(qū)處于羊角塘隱伏巖體旁側(cè)長平深大斷裂帶上，礦體賦存于斷裂破碎帶中，斷裂破碎帶既是導(dǎo)礦構(gòu)造，又是容礦構(gòu)造，由其控制的礦帶規(guī)模大。礦區(qū)西側(cè)發(fā)育有隱伏巖體，環(huán)繞此隱伏巖體發(fā)現(xiàn)有同類型的礦床、點(diǎn)，并有眾多同類型化探異常分布，本區(qū)化探異常元素組合齊全，以銅銀鉛鋅組合為主，礦石成份復(fù)雜，圍巖蝕變強(qiáng)烈，說明成礦物質(zhì)來源于巖漿熱液，隱伏巖體與戴家?guī)X鉛鋅礦床關(guān)系密切。由于礦體產(chǎn)出距離巖體較遠(yuǎn)，礦石礦物主要為方鉛礦、閃鋅礦、黃銅礦等，脈石礦物主要為石英、方解石等，屬中低溫?zé)嵋旱V床，礦床類型為巖漿期后中低溫裂控型鉛鋅硫化物礦床。

本區(qū)成礦受北東向斷裂控制，礦體賦存于斷裂破碎帶中，圍巖蝕變強(qiáng)烈，因此重晶石化、硅化是本區(qū)的重要找礦標(biāo)志[8]。

5 下一步找礦方向及方法

5.1 下一步找礦方向

根據(jù)近年來在該區(qū)所開展的地質(zhì)勘查工作成果分析，可將已揭露的鉛鋅礦體按賦存層位分為三類：第一類為賦存于主干斷裂破碎帶中的鉛鋅礦體[9]；第二類為賦存于主干斷裂破碎帶下部次一級裂隙帶中的鉛鋅礦體；第三類為推測的矽卡巖型鉛鋅礦體。

5.1.1 賦存于主干斷裂破碎帶中鉛鋅礦體的找礦方向

目前在主干斷裂破碎帶中僅揭露出一個(gè)鉛鋅礦體，礦體厚1.62 m，品位Pb+Zn2.3%,控制走向長800 m，傾向延伸未有工程控制，礦體賦存于斷裂破碎帶的主干斷裂中，礦體在地表未出露。

根據(jù)已有資料分析認(rèn)為該區(qū)域斷裂破碎帶中的主干斷裂帶容礦條件并不是很好，主要為該區(qū)域的導(dǎo)礦構(gòu)造。主干斷裂帶巖性均很破碎，裂隙、孔隙以及溶洞也很發(fā)育，含礦熱液在運(yùn)移的過程中很容易逸散。已揭露的Ⅰ2鉛鋅礦體賦存在主干斷裂破碎帶中的主要原因是主干斷裂中有含炭質(zhì)的泥巖和頁巖，而炭質(zhì)對金屬礦物質(zhì)有吸附作用，在一定程度上可以使金屬礦物富集成礦，但是這種吸附作用是有限的，且嚴(yán)格受含炭質(zhì)巖石的控制，因此該類型鉛鋅礦體的礦體規(guī)模有限。后期對該類型鉛鋅礦體的勘查主要應(yīng)進(jìn)行分析，總結(jié)出該類型礦體的成礦規(guī)律，最好是找出一個(gè)典型的礦體類型進(jìn)行類比研究，同時(shí)可在近地表沿礦體走向及傾向施工少量鉆孔進(jìn)行探索，若礦體沿走向及傾向有延伸，可在一定程度上擴(kuò)大礦體規(guī)模。

5.1.2 賦存于次一級裂隙帶中鉛鋅礦體的找礦方向

目前在主干斷裂次一級裂隙帶中共發(fā)現(xiàn)有4個(gè)鉛鋅礦體，其中Ⅴ2鉛鋅礦體規(guī)模最大，礦體厚4.33 m，品位Pb+Zn6.44%,控制走向長600 m，傾向延伸未有有效工程控制，該類型礦體主要賦存于主干斷裂破碎帶下部板巖、硅化板巖的次級裂隙帶中，在垂向上具有多層分布的特點(diǎn)，且越遠(yuǎn)離主干破碎帶，礦體越薄，直至一定范圍以外不再賦礦,如圖2。

形成這種賦礦特征的原因主要為：F6斷裂破碎帶中的主干斷裂為導(dǎo)礦通道，含礦熱液沿裂隙上升的過程中發(fā)生逸散，破碎帶頂板巖石為白堊系碎屑巖，裂隙不發(fā)育，化學(xué)性質(zhì)不活潑，對礦液起了屏蔽作用[5]，但破碎帶下部巖性主要為板巖、硅化板巖，裂隙較發(fā)育，為主干斷裂派生的次級裂隙帶。板巖具細(xì)致、塑性、不透水等特征[10]，有利于防止礦液再次逸散，同時(shí)硅化板巖性脆，易于剛性變形，有利于礦液的充填與沉淀，因此導(dǎo)礦通道里的礦液在逸散進(jìn)入板巖、硅化板巖中的裂隙帶后富集成礦。

該類型鉛鋅礦體在傾向上尚沒有有效鉆孔控制，從圖2可以看出，礦體在傾向上有向深部延伸的趨勢，且礦體在垂向上具有多層分布的特點(diǎn)，應(yīng)對礦體沿傾向往深部進(jìn)行鉆探控制，來擴(kuò)大礦體規(guī)模，根據(jù)該類型礦體的成礦規(guī)律，這個(gè)次級裂隙系統(tǒng)到底有多大規(guī)模就很難界定。因此該類型鉛鋅礦體后續(xù)勘查方向建議如下：

(1)該礦體為隱伏盲礦體，礦體賦存位置嚴(yán)格受斷裂破碎帶控制，目前斷裂破碎帶位置已基本確定，地表無需再做太多工作。

(2)沿礦體傾向往深部應(yīng)進(jìn)行鉆探控制，由于含礦次級裂隙帶厚度不確定，建議首先施工一探索孔揭穿賦礦的次級裂隙帶，來確定賦礦層的厚度，然后按勘查網(wǎng)度對已經(jīng)揭露的礦體進(jìn)行控制，擴(kuò)大礦體規(guī)模，但控制網(wǎng)度不宜過大。

5.1.3 矽卡巖型礦體找礦方向

據(jù)綜合信息推斷該區(qū)有隱伏巖體存在，根據(jù)已有資料分析推測，隱伏巖體很可能延伸至礦區(qū)中部，同時(shí)該區(qū)泥盆系棋梓橋組灰?guī)r等碳酸鹽巖分布廣泛，也存在成礦流體運(yùn)移通道，發(fā)育斷裂、裂隙、網(wǎng)脈等，具備形成矽卡巖礦體的條件[11]。

圖2 戴家?guī)X礦區(qū)323勘探線地質(zhì)剖面圖Fig.2 Geological section map of No.323 exploration line in Daijialing deposit

對于本區(qū)矽卡巖型礦體的找礦，首先，應(yīng)使用高精度重力法結(jié)合測深確定隱伏巖體是否延伸至該礦區(qū)，若延伸到該礦區(qū)，應(yīng)確定隱伏巖體的規(guī)模及賦存位置[12-13]。其次，對物探資料及已有地質(zhì)資料進(jìn)行分析研究，確定矽卡巖型礦體的最佳賦存位置。最后再使用鉆探進(jìn)行驗(yàn)證揭露。

5.2 找礦方法的選擇

戴家?guī)X礦區(qū)已經(jīng)揭露了5個(gè)鉛鋅礦體，控制程度均較低，同時(shí)礦區(qū)深部還存在矽卡巖型礦體的可能，結(jié)合戴家?guī)X礦區(qū)目前的勘查現(xiàn)狀，建議采用如下找礦方法以期達(dá)到最佳勘查效果：

（1）礦區(qū)地表地質(zhì)信息已基本厘清，無需再做太多工作，而應(yīng)更多的去研究分析已有資料并結(jié)合深部鉆探信息，總結(jié)成礦規(guī)律，建立找礦模型，為鉆探等工程施工提供依據(jù)。

（2）鉆探是揭露礦體最直接、最可靠的方法，對已發(fā)現(xiàn)的鉛鋅礦體應(yīng)直接采用鉆探進(jìn)行走向及傾向的控制與探索，以擴(kuò)大礦床規(guī)模。

（3）對于深部可能存在的矽卡巖型礦體，在后續(xù)施工的鉆孔中，特別是深孔中可用井中磁測法獲取井壁四周和鉆孔底部的磁異常信息[14-15]，以期新發(fā)現(xiàn)深部賦存的盲礦體，該方法探測范圍廣，可以探測井周半徑200～300 m范圍內(nèi)的良導(dǎo)體，探測深度可達(dá)3000 m。

（4）由于礦區(qū)深部存在巖體，建議使用高精度重力法結(jié)合測深，以期厘清礦區(qū)是否有巖體，以及巖體的位置、規(guī)模等，為該區(qū)下步找礦方向提供更豐富的依據(jù)。

6 結(jié)論

目前該礦區(qū)已經(jīng)發(fā)現(xiàn)有鉛鋅礦體，且成礦地質(zhì)條件優(yōu)越，下一步應(yīng)加大找礦力度，遵循“就礦找礦，擴(kuò)大規(guī)模”的原則，要厘清賦存于主干斷裂下部次一級裂隙帶中鉛鋅礦體的賦礦層厚度，將找礦的重點(diǎn)放在構(gòu)造斷裂帶下部的次級裂隙帶中，因?yàn)闃?gòu)造斷裂帶下部的次級裂隙帶是該區(qū)礦體的主要容礦空間，而主干斷裂主要起到了導(dǎo)礦的作用。同時(shí)要加大對礦區(qū)深部的研究力度，特別是礦區(qū)深部可能存在的矽卡巖型礦體，更應(yīng)加大力度進(jìn)行分析研究，并投入一定的工作量進(jìn)行探索，以期有更重大的突破。

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