貴州省黔西地區(qū)鉛鋅礦成因淺析

劉 路，黃 波，徐偉鈞

(1.貴州有色金屬和核工業(yè)地質(zhì)勘查局七總隊，貴州貴陽550000；2.貴州有色金屬和核工業(yè)地質(zhì)勘查局物化探總隊，貴州都勻558000；3.浙江水文地質(zhì)工程大隊，浙江寧波315012）

1 概述

黔西地區(qū)鉛鋅成礦區(qū)位于貴州省西部，揚子準(zhǔn)地臺西南緣，康滇地軸東側(cè)，是川、滇、黔鉛鋅礦集區(qū)的重要組成部份，也是貴州省的主要礦產(chǎn)地。

2 成礦區(qū)帶地質(zhì)特征

2.1 成礦地質(zhì)背景

2.1.1 地層

區(qū)域上出露有白堊系、奧陶系、中上志留統(tǒng)、下泥盆統(tǒng)缺失，第三系、第四系零星分布。以石炭系和二疊系、三疊系地層分布廣和厚度大，沉積巖以碳酸鹽巖為主，其次為砂、頁巖。其中泥盆—石炭系和震旦—寒武系碳酸鹽巖是重要的含礦層位及賦礦圍巖。

2.1.2 構(gòu)造

自古生代以來，在南嶺東西向及川滇經(jīng)向構(gòu)造帶，新華夏系第三隆起帶的聯(lián)合作用下，NW向、NNE向構(gòu)造輪廓醒目，并以逆沖斷層、緊密褶皺發(fā)育為特征，主要有NW向埡都—蟒硐斷裂帶、威（寧）水（六盤水）斷陷、威寧—水城緊密褶皺構(gòu)造帶、NE向銀廠坡—云爐河斷裂構(gòu)造帶、綠卯坪背斜等。

2.1.3 鉛鋅礦礦床分布及產(chǎn)出特征

區(qū)內(nèi)鉛鋅礦主要沿構(gòu)造帶呈帶狀展布，根據(jù)金中國等（2009）對區(qū)內(nèi)鉛鋅礦床產(chǎn)出的特征，將本區(qū)劃分為5個成礦亞帶（表1）：埡都—蟒硐鉛鋅成礦亞帶（Ⅰ-1）、威寧—水城（六盤水）成礦亞帶（Ⅰ-2）、銀廠坡—云爐河成礦亞帶（Ⅰ-3）、普安—盤縣成礦亞帶（Ⅰ-4）、織金—納雍成礦亞帶（Ⅰ-5）。

（1）埡都—蟒硐鉛鋅成礦亞帶（Ⅰ-1）：位于威水?dāng)嘞菖璧乇本?，NW向帶狀展布，是黔西鉛鋅礦區(qū)Pb、Zn、Ag成礦最有利地段，NW起于威寧云爐河，SE止于赫章窩弓，長約120km，寬約30km。賦礦層位主要為泥盆系（D）中—上統(tǒng)、石炭系（C）及二疊系（P）下統(tǒng)，含礦圍巖以白云巖—灰?guī)r為主，礦帶內(nèi)鉛分布范圍大，主要沿埡都—蟒硐斷層和鐵礦廠—山旺坪斷層所圍成區(qū)域分布，在多組斷裂交匯部位分布密集，主要產(chǎn)于主干斷裂破碎帶及次級層間擠壓帶。

（2）威寧—水城成礦亞帶（Ⅰ-2）：位于威水?dāng)嘞菖璧啬暇?，NW向帶狀展布，是黔西（北）鉛鋅礦區(qū)的重要組成部份，NW起于威寧山王廟，SE止于水城(六盤水)杉樹林，長約40km，寬約10km。賦礦層位主要為石炭系中統(tǒng)黃龍組、馬平組灰?guī)r，其次為石炭系下統(tǒng)上司組泥灰?guī)r和大埔組白云巖，礦床主要產(chǎn)于背斜近軸部及SE傾伏端，主要沿層間構(gòu)造破碎帶、層間擠壓、虛脫部位產(chǎn)出，產(chǎn)狀基本和地層產(chǎn)狀一致。

（3）銀廠坡—云爐河成礦亞帶（Ⅰ-3）：位于威寧縣城SW約110km，為云南會澤NE向鉛鋅礦帶的北延部份，長約90km，寬6～10km。賦礦層位主要為石炭系下統(tǒng)大埔組、黃龍組白云巖—灰?guī)r，NE向斷裂構(gòu)造發(fā)育，主要以銀廠坡—云爐河逆斷層為代表，礦體主產(chǎn)于該斷裂帶及層間剝離空間、多組斷層交匯等部位，特別是在與層間破碎帶交匯部位。

（4）普安—盤縣成礦亞帶（Ⅰ-4）：普安縣北約20km的普安與盤縣交界處。礦化帶長約8km，寬1～4km，賦礦層位主要為泥盆系上統(tǒng)代化組、石炭系下統(tǒng)大埔組、石炭系中統(tǒng)黃龍組、馬平組灰?guī)r、白云巖；控礦構(gòu)造主要為綠卯坪背斜、綠卯坪斷層和格所背斜，多組斷層交匯處、背斜軸部的次級褶曲、穹隆鞍部、次級逆沖斷層破碎帶為本礦帶提供了的有利成礦部位。

（5）織金—納雍成礦亞帶（Ⅰ-5）：位于黔西北鉛鋅成礦帶東段，納雍—玉屏深大斷裂南側(cè)，織金縣北西約25km，總體上呈北東向展布。賦礦地層主要為震旦系上段燈影組硅化白云巖，主要沿層間破碎帶呈似層狀、陡傾斜脈狀或透鏡狀產(chǎn)出。大多規(guī)模不大，以小型—礦點鉛鋅礦為主，并伴生有銅礦。

總之，區(qū)內(nèi)成礦亞帶產(chǎn)出的鉛鋅礦體均為含礦熱液沿有利成礦空間充填成礦。

2.2 礦區(qū)地球化學(xué)特征

2.2.1 地層地球化學(xué)特征

區(qū)內(nèi)各地層中主成礦元素的地球化學(xué)背景，從寒武系到二疊系中Pb含量（10-6）從24.5（∈）→19.2（O）→18.2（S）→13.9（D）→7.6（C）→7.0（P），Zn含量（10-6）從76.4（∈）→38.3（O）→25.9（S）→53.0（D）→33.6（C）→22.0（P），其中以寒武系地層最高，其次以泥盆—石炭系相對較高，蒲心純等（1993）對滇東北鉛鋅礦床的礦石和圍巖成礦元素進(jìn)行了聚類和相關(guān)分析，認(rèn)為震旦—寒武系地層中高背景Pb、Zn值為該區(qū)成礦物質(zhì)提供了物質(zhì)來源（金中國等，2009）。

2.2.2 同位素

張理剛（1989）在研究成礦流體δD—δO同位素組成，結(jié)合黃智龍等（2004）研究會澤鉛鋅礦床礦石中方解石的δ18OSMOW、δ13CPDB、δDH2O、δ18OH2O同位素成果，認(rèn)為成礦流體水為變質(zhì)水來源，后期有大氣降水摻和作用，同時幔源流體也參與成礦流體的形成。

2.2.3 包裹體

王華云等（1996）對與方鉛礦、閃鋅礦共生的方解石、白云石包裹體測試，陽離子以Ca2+、Na+為主，Mg2+、K+次之，為 Ca2+＞Na+＞NH4+＞Mg2+＞K+，同時包體中H2O、CO2、CH4也較高，表明CO2、有機質(zhì)參與了成礦作用，為高鹽度、高礦化度的Ca2+—Na+—Cl-（SO42-）型熱液。從包裹體液相成份結(jié)果認(rèn)為成礦熱液主要來源深部變質(zhì)水，伴有少量大氣水混合。成礦溫度測溫為115℃～196℃，具低溫特點。

2.2.4 成礦時代

從云南會澤鉛鋅礦利用Rb-Sr法及Sm-Nd法測定，兩方法基本一致，（225.9～226.0）Ma±38Ma，為同期成礦產(chǎn)物，與峨眉山玄武巖K-Ar法同位素年齡為218.6Ma～253.3Ma（黃智龍，2004），二者基本重合，表明主成礦時代為燕山期。

2.3 礦床成因

金中國等總結(jié)區(qū)內(nèi)鉛鋅礦床的物質(zhì)來源、地質(zhì)地球化學(xué)特征、分布及礦體產(chǎn)出規(guī)律，認(rèn)為在海西期前后開始，形成于燕山期，產(chǎn)于碳酸鹽巖的低溫?zé)嵋旱V床。

3 五指山鉛鋅礦概況

五指山鉛鋅礦是貴州省近年來新發(fā)現(xiàn)的一個大型鉛鋅礦（圖1），普定縣北西方向約20km處。賦礦地層為寒武系下統(tǒng)清虛洞組（∈1q）上部中厚層瘤狀白云巖、顆粒白云巖、晶洞白云巖、泥質(zhì)白云巖、細(xì)晶白云巖中，礦體主要以層狀、似層狀產(chǎn)出，品位較均勻，以中貧礦為主，規(guī)模達(dá)到大型以上。礦石礦物組成以閃鋅礦為主，其次為菱鋅礦、方鉛礦和少量黃鐵礦。脈石礦物主要為白云石、方解石，其次石英和砂泥質(zhì)粘土礦物。礦石結(jié)構(gòu)有自形—半自形—他形晶粒狀、交代殘余，細(xì)脈狀、網(wǎng)狀—浸染狀、角礫狀及塊狀構(gòu)造等，礦石與圍巖多呈漸變關(guān)系。根據(jù)礦石結(jié)構(gòu)構(gòu)造及與圍巖的漸變關(guān)系，結(jié)合樊彬（2017）、陳國勇等（2005）研究認(rèn)為，該礦體主成礦期與寒武系下統(tǒng)清虛洞組（∈1q）同期產(chǎn)物，沿五指山北東方向展布的的杜家橋等一系列鉛鋅礦，與加里東構(gòu)造作用有關(guān)，產(chǎn)于織金—納雍成礦亞帶的震旦系上段燈影組（Z2dy）鉛鋅礦床的加里東運動產(chǎn)物，為低溫?zé)嵋骸练e改造礦床。

4 討論

（1）噴流—沉積礦床，李定謀等（2002）在研究三江成礦特征時指出，形成富含成礦物質(zhì)熱液，在深部被加熱并從礦源層（巖）中淋濾出成礦組份，并向上噴（流）出海（湖）底及充填噴液通道而成礦；噴流沉積一般要求有豐富含礦熱液為前提，運移通道及有利成礦環(huán)境（空間）。

從區(qū)內(nèi)成礦帶來看，加里東運動強烈拉張，幔源成礦物質(zhì)上涌，含礦熱液上升并不斷淋濾地層中成礦組份，在震旦—寒武系碳酸鹽巖地層中沉積成礦。而燕山期構(gòu)造作用，在石炭系—泥盆系碳酸鹽巖地層中產(chǎn)生有利空間成礦，同樣具有豐富含礦熱液、運移通道及有利的成礦空間，表明區(qū)內(nèi)鉛鋅礦床均為噴流沉積礦床。

（2）根據(jù)馬曉旻（1991）提出的全球地幔對流旋渦構(gòu)造假說（地球自轉(zhuǎn)，造成幔流旋渦對流單元；在貴州省西部產(chǎn)生了揚子旋臂之左旋剪切斷層，控制了北西向的埡都—紫云深大斷裂帶、納雍—玉屏（息烽）北東東向深斷裂及安順—鎮(zhèn)遠(yuǎn)北東向深斷裂帶），揚子旋臂左旋剪切作用控制了區(qū)內(nèi)構(gòu)造、巖漿、熱液活動及全區(qū)成礦作用，早期的加里東運動的拉張作用，幔源成礦物質(zhì)上涌，在有利部位形成噴流沉積鉛鋅礦床。燕山期強烈構(gòu)造作用，形成了埡都—紫云深大斷裂帶、納雍—玉屏（息烽）深斷裂及安順—鎮(zhèn)遠(yuǎn)深斷裂3個深斷裂帶及其次級構(gòu)造，為區(qū)內(nèi)（Ⅰ-1）～（Ⅰ-4）成礦亞帶提供了極為有利的成礦空間。

（3）劉英俊等（1985）在研究Au、Ag、Cu、Pb、Zn元素的地球化學(xué)性質(zhì)時，得出Au元素的遷移方式有Au、Au+、Au3+，而Cu、Pb、Zn、Ag的遷移以離子為主。Au原子半徑為1.44（?），而Au+1.37（?）、Au3+0.85（?）、Ag+1.13（?）、Cu2+0.95（?）、Pb2+（1.18?）、Zn2+（0.83?），其中Au、Ag+、Cu2+與Pb2+相近，Au、Ag、Cu、Pb常組合成共生礦物，區(qū)內(nèi)多數(shù)Pb、Zn礦體中，Pb含量高Ag也高的特性。而Cu、Pb、Zn在遷移過程中，Cu先析出，在完整的Cu、Pb、Zn礦床中，Cu趨向于溫度較高的深部，而Pb、Zn則趨向于溫度較低的淺部和外圍。區(qū)內(nèi)地層剝蝕程度或礦床開采深度未達(dá)到揭露深部礦體程度，因此礦區(qū)僅在織金—納雍成礦亞帶（Ⅰ-5）上有Cu礦（化）體產(chǎn)出，同時也證明了成礦活動中有Cu元素的加入。

區(qū)內(nèi)鉛鋅礦床的賦礦圍巖為碳酸鹽巖，Pb的離子半 徑（1.18?），Zn2+（0.83?），F(xiàn)e2+（0.83?），Mg2+（0.78?），Ca2+（0.99～1.06?），Zn與Fe、Mg、Ca的離子半徑相近，與Fe、Mg、Ca的親和較強；Pb則相差較大，與Fe、Mg、Ca則較弱。同時Pb元素較Zn元素比重大（Pb原子密度為11.34g/cm3，Zn為7.14g/cm3），在熱液中運移時，Pb相對Zn的活性較差，黃鐵礦化較發(fā)育，并多為高鋅低鉛礦體。

5 結(jié)語

（1）根據(jù)前人對貴州省黔西鉛鋅礦床沿區(qū)域性構(gòu)造帶成群成帶產(chǎn)出趨勢，結(jié)合新發(fā)現(xiàn)的普定—織金五指山鉛鋅礦及其沿北東向展布的一系列鉛鋅礦，劃分出6個成礦亞帶（見表1），成因均為噴流沉積型，其中（Ⅰ-1）～（Ⅰ-4）成礦亞帶為燕山期構(gòu)造產(chǎn)物，賦礦地層為泥盆—石炭系碳酸鹽巖。（Ⅰ-5）～（Ⅰ-6）成礦亞帶為加里東構(gòu)造產(chǎn)物，賦礦地層為震旦—寒武系碳酸鹽巖。

表1 貴州省黔西鉛鋅礦成礦區(qū)（帶）劃分

（2）全區(qū)鉛鋅礦礦床為高鋅低鉛貧銅，可能與Pb、Zn的離子半徑、原子密度與碳酸鹽中Ca2+、Mg2+的親和性有關(guān)；同時礦體中Pb與Ag為正相關(guān)，即Pb高Ag則高。Cu礦（化）體僅在織金—納雍成礦亞帶（Ⅰ-5）上產(chǎn)出，與Cu元素偏向于成礦溫度相對較高，Cu趨向于溫度較高的深部，而Pb、Zn則趨向于溫度較低的淺部與外圍。

（3）根據(jù)噴流沉積礦床分帶特點，上部為Pb、Zn礦床，下部為Cu（Au）礦床，由此預(yù)測深部有Cu（Au）礦（化）體穩(wěn)伏，從銅礦（化）體僅在織金—納雍成礦亞帶（Ⅰ-5）上產(chǎn)出，同時也證明了成礦過程中有Cu元素的加入，在礦區(qū)深部有望找到Cu（Au）礦（化）體。