湖南觀音山鉛鋅礦地質(zhì)特征及其成因分析

鄧德虎

（湖南省核工業(yè)地質(zhì)局三零三大隊,湖南 長沙 410000）

觀音山礦區(qū)位于湖南省東南部，柿竹園多金屬礦田的南西區(qū)，是南嶺多金屬成礦帶的重要組成部分。本文對觀音山錫多金屬礦的成礦地質(zhì)背景、礦區(qū)的地質(zhì)特征、主要礦體的地質(zhì)特征、找礦標志進行了初步總結(jié)，對礦床成因和找礦標志提出初步認識，對指導觀音山礦區(qū)找礦有重要意義[1]。

1 地質(zhì)背景

觀音山礦區(qū)位于欽-杭結(jié)合帶南帶南西段，南嶺東西向復雜構(gòu)造帶中段北緣，宜章～資興、郴州～臨武北東向深大斷裂與郴州～邵陽北西向深大斷裂交匯部位，五蓋山～偷營山背斜的西翼，柿竹園多金屬礦田的南西區(qū)，是南嶺多金屬成礦帶的重要組成部分。

區(qū)域出露的地層有：震旦系的巨厚層淺變質(zhì)砂巖，寒武系淺變質(zhì)碎屑巖，泥盆系中上統(tǒng)的碎屑巖、碳酸鹽巖建造，石炭系淺海相碳酸鹽夾濱海相含煤碎屑沉積巖，上二疊系～三疊系含鐵錳硅質(zhì)巖、含煤砂巖、含硅泥碳酸鹽巖，侏羅系的濱海相碎屑沉積巖夾煤層。區(qū)域構(gòu)造以宜章～資興、郴州～臨武北東向深大斷裂為骨架，處于五蓋山～偷營山南北向背斜中段西翼與鐵渣市褶皺群之下江水倒轉(zhuǎn)向斜的反接復合部位[2]。

區(qū)域巖漿活動強烈。出露的巖漿巖有：千里山、王仙嶺、寶峰仙、上草等花崗巖體，呈巖基和巖株產(chǎn)出。均為富硅、堿質(zhì)、貧鈣、鎂，富含W、Sn、Bi、Mo、Pb、Zn、Au、Ag等成礦元素。成巖時代為燕山期。

區(qū)域重力、磁性特征：礦區(qū)位于炎陵～藍山重力梯度帶之中段，為重力低值區(qū)，見串珠狀負異常，重力值普遍低于－50×10-5/S2，與區(qū)內(nèi)巖基隆起部位相對應，顯示王仙嶺、千里山、騎田嶺巖體在深部聯(lián)成一大片巖基。

2 礦區(qū)地質(zhì)

圖1 觀音山礦區(qū)地質(zhì)簡圖

2.1 地層

出露地層主要為上泥盆系中統(tǒng)跳馬澗組和棋梓橋組。中段（D2q2）：呈北東－南西向帶狀出露下江水、鐵渣市、牛角沖一帶。上部灰色厚層紋層狀灰?guī)r、生物碎屑云灰?guī)r，往下含碳質(zhì)泥質(zhì)灰?guī)r夾薄層泥灰?guī)r，經(jīng)風化后呈頁巖狀，紋層構(gòu)造發(fā)育；中部為生物碎屑粉晶灰云巖，條帶狀含泥灰?guī)r，底部紋層構(gòu)造、水下滑坡構(gòu)造發(fā)育；下部為中厚層層孔蟲灰?guī)r。本段總層厚約200m。

下段（D2q1）：大面積出露于黃家-李家、朱家及礦區(qū)北部鐵渣市一帶，呈長帶狀北北東向展布。上部為厚層同生角礫巖夾中層條帶狀白云巖，含鉛鋅銀礦一層；中部為中厚層含層孔蟲灰?guī)r生物碎屑云灰?guī)r夾同生角礫巖及泥質(zhì)或泥晶粉晶白云巖，條帶狀白云巖含鉛鋅銀礦一層；下部為不穩(wěn)定砂質(zhì)云巖夾云質(zhì)角礫巖，局部呈互層，層間破碎帶發(fā)育，常充填低品位錫鉛鋅多金屬礦。

泥盆系中統(tǒng)跳馬澗組（D2t）：見于礦區(qū)東面，區(qū)內(nèi)僅出露該組上段。上部為淺灰綠色中厚層雜砂巖夾細粒石英砂巖、暗紅色泥質(zhì)粉砂巖夾云質(zhì)灰質(zhì)角礫巖，厚約200m，局部變質(zhì)；中部為板狀泥質(zhì)、粉砂質(zhì)頁巖夾灰綠色細粒石英砂巖，厚約60m。下部為灰白色厚層石英巖狀中細粒石英砂巖。

2.2 構(gòu)造

北東向褶皺，北東向逆沖斷層和近東西向平移斷層構(gòu)成礦區(qū)的基本構(gòu)造骨架。褶皺構(gòu)造局部倒轉(zhuǎn)，但不改變軸面方向；逆沖斷層產(chǎn)狀較緩，局部反轉(zhuǎn)；北西向和近東西向平移斷層生成時代較晚，局部密集出現(xiàn)，呈短束狀，常橫切北東向褶皺軸或逆沖斷層及花崗斑巖脈。

礦區(qū)巖漿活動頻繁，主要活動在燕山晚期，巖性為花崗巖和花崗斑巖，偶見石英斑巖，呈脈狀順層產(chǎn)出，走向北東～北東東向產(chǎn)出，寬數(shù)米～數(shù)十米，局部為巖瘤或巖株。

3 主要礦體的地質(zhì)特征

3.1 礦體形態(tài)、品位、產(chǎn)狀和規(guī)模

①礦體產(chǎn)狀上緩下陡，呈層狀或似脈狀產(chǎn)出，形態(tài)復雜；②礦化不均勻，品位變化系數(shù)大，厚度變化大，主礦體隱伏；③礦體走向為北東—南西向，與褶皺軸向構(gòu)造一致，Ⅰ、Ⅱ礦段礦體傾向北西，傾角較陡，Ⅲ～Ⅶ礦段礦體傾向南東，傾角平緩；④地層巖性對礦體的控制作用明顯，棋梓橋組下段地層的同生角礫巖、生物碎屑云灰?guī)r、白云質(zhì)雜巖三個巖性層均有礦體產(chǎn)出，礦體礦化不穿層，與地層一同褶皺，一同被期后構(gòu)造切斷；⑤北西向斷層和花崗斑巖對礦體的影響明顯，礦體被花崗斑巖截切時，淡綠色螢石明顯增加，鉛鋅銀品位降低并伴生鎢錫礦化；⑥礦體與圍巖界線不明顯。圍巖蝕變總體較弱，底板蝕變強于頂板，主要礦化蝕變是黃鐵礦化、白云巖化，局部褪色較明顯。

3.2 礦石礦物組成

礦物共生組合:礦石礦物成份較簡單。金屬礦物主要有方鉛礦、閃鋅礦、纖維鋅礦，其次有黃鐵礦、白鐵礦、硫銻鉛礦、黃銅礦等;脈石礦物主要有方解石、石英、白云石，其次有石榴石、綠泥石、螢石、絹云母、粘土礦物等。

主要有用礦物特征：礦區(qū)的主要有用礦物有方鉛礦、閃鋅礦、黃鐵礦等。①方鉛礦PbS：鉛灰色，強金屬光澤，立方體自形晶、半自形晶及他形晶粒狀結(jié)構(gòu)。粒徑0.03～1.5mm不等。②閃鋅礦ZnS：淺黃色、黃褐色、褐黃色、黃棕色、深棕黃色;金屬光澤，半自形、他形粒狀結(jié)構(gòu)。③黃鐵礦FeS：淺黃銅色，自形立方晶或半自形～他形晶粒狀;晶粒大小0.05～6mm，部分晶粒裂隙發(fā)育，邊緣常熔蝕呈港灣狀、團塊狀、浸染狀、角礫狀構(gòu)造，角礫大小2～10mm，巖屑結(jié)構(gòu)。黃鐵礦亦可獨立形成黃鐵礦石。④銀黝銅礦(CuAg) 1z (SbAg) 4513:為目前礦區(qū)所見銀礦物，該礦物反光鏡下呈灰色，微帶橄欖色，均質(zhì)體。⑤鐵閃鋅礦(FeZn)S:顏色褐紅色、暗褐色、黑褐色、粉末暗褐色，鏡下為半自形晶或它形晶粒狀，常呈不規(guī)則的粒狀集合體和細脈沿裂隙充填分布，與方鉛礦共生，常包裹毒砂、磁鐵礦、黃鐵礦等早期形成的礦物。

礦石結(jié)構(gòu)與構(gòu)造：礦石結(jié)構(gòu)主要有自形晶結(jié)構(gòu)、半自形～他形晶結(jié)構(gòu)、交代結(jié)構(gòu)、乳滴狀結(jié)構(gòu)、碎裂結(jié)構(gòu)、放射狀結(jié)構(gòu)。礦石構(gòu)造主要有浸染狀構(gòu)造、脈狀構(gòu)造、塊狀構(gòu)造、角礫狀構(gòu)造。礦石中主要有益組份有鉛、鋅、銀。光譜和化學資料分析表明:①礦床含鉛礦物有方鉛礦、硫銻鉛礦、白鉛礦，鉛主要賦存在方鉛礦中，鋅主要賦存在閃鋅礦中，含鋅礦物有閃鋅礦、纖維鋅礦、硅鋅礦、鐵閃鋅礦。②銀在方鉛礦中的含量最高，僅局部可見銀黝銅礦，銀主要賦存在方鉛礦中。③有益組份的變化規(guī)律是：隱伏巖體上盤的主要有益組份的含量相對其下盤平均含量要高，相對富集，而黃鐵礦中的硫含量則相反。鉛、銀關聯(lián)密切，變化一致，而鋅的富集中心與鉛、銀有所分離。

礦石氧化特征：區(qū)內(nèi)礦石氧化程度低，不存在礦石氧化帶，勘查工程見到的均為弱風化的硫化礦體，僅淺層風化殘坡積層中局部見硫化物鐵帽。

3.3 礦體圍巖和夾石

鉛鋅多金屬礦體主要賦存于棋梓橋組云灰?guī)r地層中，礦體圍巖為不純云巖，礦體夾石的巖性為鉛鋅銀礦化云巖、矽卡巖化或炭化灰云巖。

礦區(qū)圍巖蝕變較弱，礦體與圍巖界線不明顯，主要的圍巖蝕變是白云巖化和黃鐵礦化，其次為重晶石化和硅化。圍巖蝕變的主要特征是：①白云巖化緊緊圍繞礦體分布。白云石呈白色，略帶肉紅色或暗灰色，中～巨晶結(jié)構(gòu)，菱形晶面好，往往具密集環(huán)帶構(gòu)造。白云石中MgCO3含量大于50%；②具下盤蝕變特征。底板蝕變強于頂板，底板蝕變主要是白云巖化、黃鐵礦化，頂板圍巖蝕變較弱，主要是黃鐵礦化，重晶石化。③局部矽卡巖化。離礦體較遠的花崗斑巖接觸帶偶爾可見陽起石，矽卡巖化較弱，與鎢錫礦化關系密切，但往往使鉛鋅礦貧化。

3.4 礦床共(伴)生礦產(chǎn)

礦體中除主要有用組分Pb, Zn, Ag及S(黃鐵礦)外，尚伴生有一定量Bi、 Sb、Cd、Au、In, Ga, Te, Tl等有益元素，其伴生有益組分等組分含量均達到或超過綜合評價指標要求，可供綜合回收利用。

4 成礦分析

礦區(qū)位于湘桂隆起區(qū)與贛湘粵坳陷區(qū)的過渡地帶，構(gòu)造復雜，既有近南北向的倒轉(zhuǎn)褶皺構(gòu)造，如下江水倒轉(zhuǎn)向斜，又有逆沖斷裂構(gòu)造，還有花崗斑巖與圍巖接觸的接觸構(gòu)造，區(qū)內(nèi)鉛鋅礦體即產(chǎn)于倒轉(zhuǎn)向斜，逆沖斷層構(gòu)造中以及花崗斑巖盤的下部，礦體主要賦存于同生角礫巖和生物碎屑云灰?guī)r及與花崗斑巖的接觸帶，為巖漿熱液型鉛鋅多金屬礦床，成礦主要作用為充填作用。

5 找礦標志

熱液活動和圍巖蝕變可以作為找礦標志，尤其是矽卡巖化；層孔蟲生物碎屑云灰?guī)r及同生角礫巖是鉛鋅礦的賦存層位，也可作為找礦標志；在花崗斑巖侵入的局部地段或者褶皺構(gòu)造造成巖層彎曲時，這種彎曲地段對成礦有利，可作為找礦標志。

6 結(jié)語

觀音山礦區(qū)鉛鋅礦床為巖漿熱液型礦床，受下江水倒轉(zhuǎn)向斜等一系列褶皺構(gòu)造和逆沖斷裂帶的作用，經(jīng)燕山期花崗斑巖的侵入，在二疊系棋梓橋組下段有利部位富集成礦。