陜西略陽柳樹坪鉛鋅礦床成礦地質(zhì)背景探討

趙福來 陳劍祥 袁攀

摘要：本文梳理已有資料，結(jié)合筆者的勘查經(jīng)歷，從地層、構(gòu)造、巖相古地理、成礦物質(zhì)來源等因素對柳樹坪鉛鋅礦進一步研究，并通過與典型MVT礦床的特征類比，初步認為該礦富集成礦與上述地質(zhì)因素相關(guān)，該礦床似MVT礦床。

關(guān)鍵詞：柳樹坪；鉛鋅礦；地質(zhì)背景；陜西

礦區(qū)位于漢江斷裂與勉縣—略陽深斷裂之間的“勉略寧”三角地帶東北部，勉略寧三角區(qū)是陜南重要的多金屬成礦區(qū)，發(fā)現(xiàn)了以煎茶嶺金鎳鐵礦田、馬元鉛鋅礦床、鏵廠溝金礦床、銅廠銅礦床、東溝壩金銀礦床等一批重要的礦產(chǎn)，成礦潛力巨大。關(guān)于揚子地臺周邊產(chǎn)于燈影組中的鉛鋅礦的成礦時代已有多種認識，筆者不對燈影組中鉛鋅礦成礦時代存作過多討論僅對成礦地質(zhì)特征進行粗淺的探討。

1.區(qū)域地層及構(gòu)造

區(qū)內(nèi)地層按構(gòu)造層次主要由變質(zhì)基底火山巖建造和蓋層沉積巖建造組成。變質(zhì)基底火山巖建造為區(qū)內(nèi)出露最老的地層，主要由碧口群組成；蓋層沉積巖建造主要由震旦系—泥盆系的一套碎屑巖—碳酸鹽巖沉積巖建造組成。從老到新為震旦系斷頭崖組、九道拐組、望天坪組、南沱組、陡山沱組、燈影組，及寒武系、泥盆系。主要展布于研究區(qū)中部、北東一帶。中部地層構(gòu)成斷頭崖—九道拐向斜，總體走向近東西。震旦系斷頭崖組（Zd）在中西部地段直接角度不整合沉積于基底之上，構(gòu)成第一蓋層。北東部地層主體由震旦系燈影組白云巖組成，走向北東。區(qū)內(nèi)構(gòu)造十分發(fā)育，礦區(qū)構(gòu)造主要為EW—NEE、NWW向、NE向斷裂[1]，這些方向的斷裂為成礦流體的遷移，成礦物質(zhì)富集提供了通道和空間。

2.礦區(qū)地質(zhì)

柳樹坪礦床礦體分布于九道拐向斜的南、北兩翼，從礦床成礦控制因素及礦化體的空間分布看，沿九道拐向斜兩翼明顯構(gòu)成南北兩個礦段。位于向斜南翼的南礦段以鋅、金礦化為主；處于向斜北翼的北礦段以鉛、鋅礦化為主。北礦段主要含礦層位賦存于震旦系九道拐組第一巖性段第二巖性層（Zj1-2）中，賦礦巖性主要為粉砂質(zhì)板巖、白云巖等。本文為便于研究，選取礦區(qū)北礦段主要礦體集中部位震旦系九道拐組第一巖性段第二巖性層（Zj1-2）展開論述（見圖1）。陳劍祥等對本區(qū)地層重新厘定把原斷頭崖組第四巖性段、九道拐組、望天坪組之和歸并入燈影組[2]（以下燈影組同引）。

3.地層、構(gòu)造與鉛鋅礦

礦區(qū)構(gòu)造主要為EW—NEE、NWW向、NE向，礦床明顯受構(gòu)造控制。礦區(qū)內(nèi)鉛鋅礦體成群成帶分布，其賦礦地層為震旦系燈影組，這些現(xiàn)象與MVT鉛鋅礦床特征相符。根據(jù)區(qū)域地質(zhì)發(fā)展史結(jié)合西安礦研所對碧口群研究成果表明：本區(qū)中上元古界（10億年～18億年），華北板塊與揚子板塊相互沖撞，形成東西向的海底裂谷、伴隨著海底火山噴溢、爆發(fā)活動，排放大量汽液，攜帶了豐富的礦質(zhì)及CO2、H2、H2O等，入海冷卻、稀釋、沉淀。而后被新的沉積物覆蓋，與海水隔絕，溫度增高，壓力加大，介質(zhì)條件改變，變價元素的氧化物，還原低價的硫化物，形成礦源層[2]。筆者認為該礦源層可能為主要礦源，因為區(qū)內(nèi)基底巖石較震旦系地層具有更高的鉛鋅成礦物質(zhì)（見表1）。筆者參與本礦區(qū)的勘查工作中發(fā)現(xiàn)（如圖1所示）Zn1、Zn2等礦體主要呈似層狀、透鏡狀產(chǎn)出，主要容礦巖石為白云巖、粉砂質(zhì)板巖等。陳劍祥等認為區(qū)內(nèi)燈影組沉積環(huán)境為整體仍處于淺海環(huán)境，但此時海平面又由上升轉(zhuǎn)為下降，受地殼震蕩影響，形成泥質(zhì)巖與碳酸鹽巖相互交替沉積的現(xiàn)象[3]。與其看法相似，筆者認為巖石這種產(chǎn)出的狀態(tài)可能為初始礦源層形成后，容礦巖石成巖前發(fā)生過類似地震或基底的抬升也或其他某種大規(guī)模的動力作用，形成泥質(zhì)、粉砂質(zhì)與碳酸鹽巖相互交替沉積，固結(jié)成巖后表現(xiàn)為粉砂質(zhì)板巖與白云巖相互交織成不規(guī)則狀產(chǎn)出。隨著礦源層埋深的不斷增加，含礦建造在上覆壓力作用下釋放大量的地層建造水，地層構(gòu)造水與沿著斷裂運移的變質(zhì)（巖溶）水、下滲地下水相互混合，混合后的流體沿著層間破碎帶運移，在運移過程中與圍巖相互作用，萃取了礦源層中的有益物質(zhì)，并溶解了流經(jīng)的碳酸鹽巖，形成含礦熱液。這種含礦熱液沿后期構(gòu)造作用造成的地質(zhì)薄弱部位（斷層、層間破碎帶）運移，在成礦有利的部位進行沉淀，成礦物質(zhì)進一步富集，形成了區(qū)內(nèi)的鉛鋅礦床。當(dāng)鉛鋅礦床在有利部位沉淀后受后期三角區(qū)整體抬升，使得原埋于地下的礦體出露于地表或埋藏深度變淺，并有部分礦體出露地表，受地表風(fēng)化剝蝕，在某些原生硫化礦床上部發(fā)育本礦區(qū)內(nèi)所見的棕褐色的氧化礦。燕山期，華北板塊和揚子板塊分別沿現(xiàn)今南北邊界相向向秦嶺造山帶之下作巨大的陸內(nèi)俯沖，秦嶺造山帶南北緣分別向外作長距離大規(guī)模逆沖推覆，受此俯沖作用使區(qū)內(nèi)先前含礦的地層發(fā)生強烈的褶皺與斷裂破碎，一些先存的鉛鋅礦發(fā)生被折厚或拉薄等現(xiàn)象，使得含礦建造中大量鉛鋅等成礦元素隨構(gòu)造—流體體系發(fā)生活化和遷移，后在有利的斷裂系統(tǒng)中進一步沉淀成礦。

4.巖相古地理條件

最有利的巖相古地理環(huán)境是古陸邊緣受古斷裂（同生斷裂）控制的陸表海內(nèi)的次級支盆邊緣，或水下隆起與水下凹陷過渡地帶的半局限的海灣、瀉湖和生物礁灘相。這種環(huán)境有許多有利因素：一是靠近古陸，沉積物源豐富，而且往往這種沉積物金屬的預(yù)富集作用較好；二是由于同生斷裂控制，沉積厚度大；三是由于這些部位水的動力條件和物理化學(xué)條件變化大，利于礦質(zhì)的沉積；四是這些部位及其附近生物及有機質(zhì)豐富，有利于金屬元素富集[4]。區(qū)域內(nèi)地層主要由中—新元古代變質(zhì)基底火山巖建造和蓋層沉積巖建造組成，蓋層為震旦系—泥盆系的一套碎屑巖—碳酸鹽巖沉積巖建造，反映震旦系—泥盆系為穩(wěn)定的陸源環(huán)境；柳樹坪礦區(qū)南側(cè)以勉縣—陽平關(guān)斷裂為界與揚子板塊相鄰，北側(cè)以“勉略康構(gòu)造混雜巖帶”與秦嶺造山帶相接，總體上受北側(cè)的略陽—勉縣斷裂，南側(cè)的陽平關(guān)—勉縣斷裂挾制；礦區(qū)內(nèi)九道拐組第二巖性段第一巖性層（Zj2-1）為絹云綠泥板巖，局部夾白云巖透鏡體，該層產(chǎn)出Conophgton疊層石。上述沉積環(huán)境反映出淺水體、能量低、生物發(fā)育好、生物化學(xué)作用強、硫源較為充足的特點，為成礦元素Pb、Zn富集起到較好的固定作用。

5.成礦物質(zhì)來源

7.結(jié)論

鉛鋅礦容礦巖石主要為白云巖及灰?guī)r，次為粉砂質(zhì)板巖、礦化與基底、地層、構(gòu)造、巖性古地理等關(guān)系密切。通過與典型MVT型鉛鋅礦特征對比，初步認為該礦床似MVT型礦床。

參考文獻：

[1]韓潤生，劉叢強，馬德云，等；銅石礦田陳家壩地區(qū)斷裂構(gòu)造地球化學(xué)特征及定位預(yù)測[J].地質(zhì)與勘探，2000， 36（5）： 66-69.

[2]劉繼明.東溝壩金銀多金屬礦床成因探討[J].陜西地質(zhì)科技情報，1992， 17（1）： 27-31.

[3]陳劍祥，袁攀，王長春，等；陜西略陽柳樹坪金鋅礦床南華系—震旦系巖石地層單位劃分方案及沉積環(huán)境分析[J].西部探礦工程， 2019， 31（9）： 167-173.

[4]魏本贊，李再勇，張恩，等；黔西北涼水溝地區(qū)鉛鋅礦控礦因素及找礦方向[J].礦床勘查，2019， 10（2）： 264-273.

[5]王光輝，劉兵，匡愛兵胡啟華，王紅根，桂磊峰，等；鉛鋅礦床中的閃鋅礦Cd含量及Zn/Cd值的地質(zhì)意義[J].西北地質(zhì)， 2016， 49（3）： 132-140.

[6]陜西省略陽縣柳樹坪一帶金鋅礦詳查實施方案[R]. 2019.

[7]侯滿堂，王黨國，等；陜西馬元地區(qū)鉛鋅礦地質(zhì)特征及礦床類型[J].西北地質(zhì)，2007b， 40（1）： 42-60.

[8]劉玲芳.揚子北緣馬元鉛鋅礦地質(zhì)地球化學(xué)特征[D].陜西：長安大學(xué)， 2012.

[9]陳劍祥，袁攀，王長春，等；陜西略陽柳樹坪金鋅礦床地質(zhì)特征及控礦因素研究[J].地質(zhì)力學(xué)學(xué)報， 2016， 22（2）： 212-222.