關于江蘇地區(qū)棲霞山鉛鋅多金屬礦礦床成因研究

劉永林+呂游

摘要：本文研究的棲霞山鉛鋅多金屬礦礦床主要分布于寧鎮(zhèn)斷褶皺束上，屬于長江中下游斷裂坳陷帶的一部分，為該地區(qū)最大的鉛鋅多金屬礦床。本文筆者在對礦床地質特征研究的基礎上，探討了棲霞山鉛鋅多金屬礦的礦床成因。希望對該區(qū)接替資源勘查有所幫助。

關鍵詞： 棲霞山； 鉛鋅多金屬礦；成礦特征； 礦床成因

1 礦區(qū)地質簡介

志留系與侏羅紀之間的地層是該區(qū)的主要出露地層，其又有兩個構造層之分，陸相火山碎屑巖以及陸相碎屑沉積巖（侏羅系象山群）等構成了其上構造層；陸相與海相碎屑沉積巖以及碳酸鹽巖等共同構成其下構造層。兩者接觸位置呈現(xiàn)不整合的狀態(tài)。棲霞山復背斜是該礦區(qū)域內的下構造層的主要倒轉式復背斜，其特點為扭曲的弧形特點。舒緩開闊背斜構成礦區(qū)的上構造層。區(qū)內具有較大規(guī)模的的斷裂構造，橫斷裂呈現(xiàn)北西向，縱斷裂呈現(xiàn)北東向。相火山碎屑巖在礦區(qū)的北部區(qū)域內比較發(fā)育，主要呈現(xiàn)一套夾有英安巖的沉火山碎屑巖。

2 礦床地質特征

礦體沿斷裂帶和一定層位似層狀和不規(guī)則狀分布，黃龍組與高麗山組（石炭系）兩者相互結合部位的不整合面以及呈現(xiàn)縱向特征的斷裂F2是其主要的賦存部位。在石炭-二疊系碳酸鹽巖一側主要是其不整合面的賦存部位。象山群砂巖裂隙以及五通組內分布一些比較小的礦體。礦區(qū)大小礦體近70個，其中主礦體6個，主體礦體主要為虎爪山礦段內的1 號礦體，縱向特征的斷裂F2以及兩個構造層之間的位置是其主要的賦存部位。在一些古巖溶位置以及沒有較大規(guī)模的裂隙內主要分布著一些分叉狀以及脈狀等不規(guī)則的小礦體。方鉛礦以及黃鐵礦等是其主要的礦石礦物，石英與灰石以及方解石等是其主要的脈石礦物。礦石結構多樣，有的呈現(xiàn)顯微壓碎結構特點，有的呈現(xiàn)粒晶結構特點，還有等呈現(xiàn)草莓狀結構特征等。脈石構造主要為侵染狀與角礫狀的結構特點，另外還有脈狀以及塊狀等特征。Zn與Pb以及Mn與S是礦石重要的有用組分。方鉛礦是其主要的鉛礦物組成，閃鋅礦是其主要的鋅礦物組成，黃鐵礦構成其主要的硫礦物組成。很多有益組分如Se與Au以及In與Ag等相互伴生。砷以及碳等是礦石中主要的有害組分。Pb-Zn-Mn 型與Pb-Zn-S 型等是其主要的礦石類型特征。硅化與絹云母化以及綠簾石化等是其礦體上盤的主要圍巖蝕變特征，大理巖化主要出現(xiàn)在礦體下盤的灰?guī)r中。蝕變特征類型呈現(xiàn)低溫熱液特點。

3 成礦物質來源及控礦因素

3.1成礦物質來源。通過對該礦床的鉛同位素模式年齡分析，提示其主要為正常鉛，基底巖石（前寒武紀）是該礦床的主要來源。千枚巖（震旦系嘉山組）主要出露于埤城-孟河凸起部位，主要分布在寧鎮(zhèn)的東部地區(qū)，其鉛同位素與本礦區(qū)鉛同位素模式年齡存在非常類似的特點。提示其礦源層主要為千枚巖（震旦系）。通過對該礦的硫同位素進行分析，顯示其硫元素來源有3種不同的形式。第一種即在熱液作用的影響下，分布于地殼深部與地幔部位的成礦鉛鋅元素被運移逐漸賦存于有利的成礦部位；第二種有機流體在賦礦地層不斷裂解，產生的S2-為礦質沉淀提供很好的條件。黃鐵礦是其第三種硫元素來源形式。

通過對主要成礦階段脈石礦物石英和碳酸鹽礦物的氧同位素組成進行分析，礦物平衡水δ18 OH2O值在地下熱雨水和原生水的變化范圍內。由此推斷，成礦溶液的水主要是原生水和由地表滲流到地下的雨水。

結合以上進行全面的分析，棲霞山鉛鋅多金屬礦其成礦流體呈現(xiàn)多源性特點，分別為熱液作用下地殼深部與地幔部位的含礦熱液；有機流體在賦礦地層不斷裂解；以及雨水滲流組成。該礦屬于中低溫的礦床特點，由淺部逐漸向深處發(fā)展，溫度越來越高，不整合面位置的溫度低于斷裂位置的溫度。橫向斷裂與縱向斷裂F2結合部位，為高溫中心，進一步說明這些含礦熱液的運移主要是通過斷裂帶來實現(xiàn)成礦物質的運移過程的。

3.2 控礦因素

3.2.1 構造與成礦。礦體的賦礦位置主要分布在北東向縱斷裂F2上，其不僅對主礦體形成了很好的控制，而且還為礦體的形成提供了很好的通道，促進了含礦熱液的不斷運移。斷層特征即礦體的產出特征。斷層與上下構造結合部位的斷碎不整合面對該礦礦體的上部區(qū)域形成很好的控制作用。礦體膨大現(xiàn)象主要出現(xiàn)在相交的斷裂部位，成礦過程同時受到古巖溶構造的影響。

3.2.2 地層與成礦。礦體不僅賦存于黃龍組灰?guī)r中同時賦存于F2斷裂內，地層特點即礦體的產出特征。在石炭-二疊系碳酸鹽巖的周圍區(qū)域是該礦礦體的主要賦存部位。發(fā)生相交的斷裂，特別是呈橫向展布的斷裂，在切入別的地層階段，沒有賦礦地層相伴時，礦體尖滅現(xiàn)象馬上出現(xiàn)，以此說明該礦成礦過程中受地層的影響非常突出。利用相關研究發(fā)現(xiàn)，菌藻類生物（賦礦碳酸鹽巖內）是成礦流體與礦石成礦過程中的主要的有機質來源，提示有機流體是由賦礦圍巖所提供。有機流體在賦礦地層不斷裂解，產生的S2-為礦質沉淀提供很好的條件，基于以上分析，認為礦體賦存部位受賦礦圍巖的影響突出。

4礦床成因

通過全面的研究發(fā)現(xiàn)，中低溫熱液型特點是該礦床的主要成礦特征，地殼深部與地幔部位的含礦熱液，對該礦成礦過程中成礦物質的運移提供了很好的條件，遇到有利的儲礦構造位置時，結合地表滲流水以及圍巖中的有機流體，使的介質條件出現(xiàn)改變，最終富集了很多鋅硫化物和鉛硫化物，使這些物質不斷沉淀，形成礦體。在該礦的成礦過程中，礦物沉淀富集作用比較突出的主要是有機流體的作用，有機流體在賦礦地層不斷裂解，產生的S2-為礦質沉淀提供很好的條件。礦體未出現(xiàn)在離石炭系-二疊系碳酸鹽較遠的位置上。

結語：棲霞山鉛鋅多金屬礦床屬于中低溫熱液礦床，成礦流體主要由來自深部的含礦熱液、來自石炭-二疊系碳酸鹽巖的有機流體和地表滲流雨水組成，其中，有機流體在礦物沉淀富集過程中起到較為重要的作用。礦體主要受縱向斷裂F2、上下構造層之間的不整合面和石炭-二疊系碳酸鹽巖地層的控制。通過對棲霞山鉛鋅多金屬礦成礦地質特征和礦床成因的分析，認為棲霞山深部，沿縱向斷裂F2的延伸方向仍有找礦空間。

參考文獻

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