湖南省花垣縣楊家寨礦區(qū)鉛鋅礦礦床地質(zhì)特征及找礦潛力淺析

鄭國杰，曾建康，楊紅波

（湖南省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局四〇五隊(duì)，湖南 湘西 416000）

1 區(qū)域地質(zhì)概況

區(qū)域上處于揚(yáng)子陸塊南部湘北斷褶帶之石門--桑植復(fù)向斜與雪峰構(gòu)造帶之武陵斷彎褶皺帶北西緣過渡帶上。礦區(qū)位于揚(yáng)子沉積區(qū)東部邊緣，地層及構(gòu)造線呈北東及北東東向展布，地史上為地臺(tái)邊緣長期拗陷沉積區(qū)，以濱海--淺海相碳酸鹽巖和生物碎屑巖為主。地層發(fā)育較為齊全，區(qū)內(nèi)地層僅缺失石炭系、侏羅系和第三系[1]。

北西部為桑植復(fù)向斜，泥盆系與志留系之間為平行不整合。南部為武陵斷彎褶皺帶，總體呈NE向展布。出露地層主要為板溪群和南華系--志留系，古丈龍鼻咀板溪群中發(fā)育基性火山巖。

區(qū)域上最主要斷裂為花垣--張家界斷裂，自黔東入湘，呈NE、NEE向，區(qū)內(nèi)長約230km，也是湘西深大斷裂帶的地表斷裂之一。

區(qū)域重力異常、航磁異常、地球化學(xué)異常均顯示礦區(qū)處于一個(gè)有利形成鉛鋅礦的成礦區(qū)段，具有一定的找礦潛力。

2 礦區(qū)地質(zhì)特征

2.1 賦礦地層

清虛洞組中段（∈2q2）和上段（∈2q3）地層為區(qū)內(nèi)鉛鋅礦含礦層。其下伏地層為清虛洞組下段（∈2q1），上覆地層為高臺(tái)組（∈3g）。

（1）清虛洞組中段（∈2q2）：主要為淺灰色厚至巨厚層藻灰?guī)r、藻屑灰?guī)r，另外有砂礫屑、鮞粒、砂屑灰?guī)r及滑塌角礫巖等，具有性脆、質(zhì)純。厚度99m～145m。為區(qū)內(nèi)鉛鋅礦體的主含礦層。

產(chǎn)生抗菌活性物質(zhì)抑制植物病原菌生長是植物內(nèi)生菌作為生防菌的重要作用機(jī)理之一[11,12]。內(nèi)生菌產(chǎn)生的抗菌活性物質(zhì)種類繁多[13]，有抗菌肽、脂肽、生物堿、酚類、醌類、萜類、幾丁質(zhì)酶、葡聚糖酶和揮發(fā)性物質(zhì)等[14～16]。其中，脂肽、幾丁質(zhì)酶、葡聚糖酶等主要由內(nèi)生細(xì)菌產(chǎn)生；生物堿類、肽類、甾體類、萜類、酚類、醌類、脂肪族類、異香豆素類的抗菌物質(zhì)主要由內(nèi)生真菌產(chǎn)生；內(nèi)生放線菌則主要產(chǎn)生抗生素類。

（2）清虛洞組上段（∈2q3）：以淺灰色厚層藻屑灰?guī)r、亮晶砂屑灰?guī)r為主，少量含砂礫屑灰?guī)r。底部為含鮞粒砂屑灰?guī)r或鮞粒灰?guī)r，中部為含白云質(zhì)灰?guī)r或白云質(zhì)灰?guī)r，有時(shí)頂部為殘余砂屑白云巖。厚32m～67m。區(qū)內(nèi)鉛鋅礦體次含礦層。

2.2 構(gòu)造

2.2.1 斷層

礦區(qū)位于李梅背斜北部傾伏端被北東東向花垣--張家界斷裂切割下來的北端（下降端）東翼、花垣--張家界斷裂帶北西盤，褶皺簡單，斷裂中等復(fù)雜。斷層主要方位為北東、北東東向，少量北西向斷層，斷層大多來源于花垣--張家界斷裂帶的次生、次級(jí)構(gòu)造，在破碎帶中未發(fā)現(xiàn)礦體。

花垣--張家界斷裂為區(qū)內(nèi)主要的控礦斷裂，自黔東入湘，穿插礦區(qū)，亦為礦區(qū)南部之邊界，主要包括六條近乎平行的北東方向斷層，具有多期次活動(dòng)的顯著特點(diǎn)，傾向320°左右，傾角70°左右，南東盤上升，垂直斷距大于五百米，水平斷距6.5km。為長期活動(dòng)的區(qū)域性大斷裂[2]。

2.2.2 孔隙、節(jié)理裂隙及縫合線

礁灰?guī)r中存在大量孔隙，如沉積物原生孔隙，砂、礫之間空隙，巖層之間差異收縮裂隙、層間裂隙等，這些孔隙為儲(chǔ)礦提供空間。礦區(qū)節(jié)理裂隙發(fā)育，大量的平行、垂直、斜交于層理的不規(guī)則裂隙存在賦礦層礁灰?guī)r中，裂隙中見鉛鋅礦化；不切穿層理面縫合線的賦礦礁灰?guī)r中，也常賦存閃鋅礦。

2.3 鉛鋅礦體特征

地質(zhì)特征：礦區(qū)地表為寒武系婁山關(guān)組（∈3-4l）上部白云巖，西部山谷見少量高臺(tái)組（∈3g）泥質(zhì)白云巖和清虛洞組上段白云巖，賦礦層深隱伏，構(gòu)造線呈北東向展布，褶皺為單斜構(gòu)造，傾向北東，斷裂少。礦床屬層控礦床，含礦體為寒武系下統(tǒng)清虛洞組中段（∈2q2）和上段（∈2q3）厚～巨層灰?guī)r。礦體似層狀、透鏡狀，且多順層分布。以似層狀體為主。傾向北東東，傾角一般10°以內(nèi)，單礦體厚度1～8.81余米，一般厚3m～5m左右，間距10m～28.5m不等。連接礦體15個(gè)，主礦體（鉛鋅金屬量＞15萬噸）4個(gè)。礦物組分、有用化學(xué)組分簡單，以鋅為主，鉛伴生。品位3%左右。均為硫化礦石，以簡單硫化鋅、鉛礦石為主，結(jié)構(gòu)主要為自形晶—半自形晶粒狀結(jié)構(gòu)，斑脈狀、花斑狀、浸染狀及不規(guī)則脈狀構(gòu)造為主。礦物組分、有用化學(xué)組分簡單，雜質(zhì)成分少。

礦石特征：巖礦石性脆，易破碎、球磨；礦石為簡單硫化物鋅鉛礦石，成分簡單，有用礦物嵌布簡單、易選，藥劑簡單。

礦體及頂?shù)装骞こ痰刭|(zhì)條件屬穩(wěn)固型。經(jīng)研究整理資料，初步認(rèn)為礦床位于巖溶發(fā)育區(qū)侵蝕基準(zhǔn)面以下，屬于巖溶類型。

表1 楊家寨礦區(qū)外圍預(yù)測(cè)資源量

3 控礦因素

3.1 控礦地層、巖性、巖相

楊家寨地區(qū)鉛鋅礦體亦屬“漁塘式層控”礦床，由寒武系清虛洞組中、上段（?2q2+3）礁相灰?guī)r控制。

（1）礁帶控制礦帶。從貴州松桃至湖南花垣一線形成規(guī)模的鉛鋅礦床均分布于松桃--花垣--張家界碳酸鹽巖礁帶中。

（2）但凡楊家寨地區(qū)具規(guī)模的層控型鉛鋅礦均來源于寒武系清虛洞組中、上段（?2q2+3），并未在其它層位找到具有成規(guī)模的此類鉛鋅礦。

（3）礁體控制礦床，像李梅、漁塘分布在漁塘-李梅礁，楊家寨地區(qū)鉛鋅礦分布于角弄-毛溝礁。

（4）礦化與礁厚度正相關(guān)。

礦化為多層的大致順層分布的層狀、似層狀為主，平面上以礁核為中心，兩側(cè)變?nèi)?。鉛鋅礦等值線分別與容礦層厚度等值線重疊度好。礁灰?guī)r厚的地段鉛鋅礦化好，一般含礦層數(shù)多、礦體累計(jì)厚度厚、礦石品位相對(duì)高、連續(xù)性較強(qiáng)，兩側(cè)薄的地段一般無礦化或很弱；容礦層厚度與礦化正相關(guān)，容礦層厚與Pb相關(guān)系數(shù)0.81，容礦層厚與Zn相關(guān)系數(shù)0.84。

（5）成礦前巖石孔洞（隙）、巖石收縮裂隙、縫合線是有利的容礦構(gòu)造，如花斑礦、浸染狀礦、細(xì)脈礦、縫合線礦的容礦構(gòu)造。

3.2 控礦構(gòu)造

（1）楊家寨地區(qū)發(fā)現(xiàn)的礦體主要受北東向的花垣--張家界斷裂控制，具體表現(xiàn)在幾個(gè)方面：①斷裂能決定礁帶分布，花垣--張家界斷裂帶兩側(cè)分布密密麻麻、大小不等礁體（盤），而遠(yuǎn)離斷裂帶的地方無此類現(xiàn)象；②楊家寨和大腦坡、漁塘、李梅一帶主要鉛鋅礦床均分布于該斷裂帶附近礁體中，越是靠近斷裂帶，礦床越好，反之相對(duì)差些；③越是靠近斷裂帶的地方，鉛鋅礦體寬度、長度越大，層數(shù)越多，累計(jì)厚度越大，礦床Pb+Zn品位相對(duì)越高。

（2）礦床礦體與褶皺關(guān)系不明顯，直接導(dǎo)礦構(gòu)造（通道）尚未查明。

（3）對(duì)于成礦前的巖石，裂隙或裂縫是較為有利的容礦構(gòu)造。

4 成礦規(guī)律

楊家寨地區(qū)內(nèi)鉛鋅礦床大地構(gòu)造位置處于上揚(yáng)子地塊東南緣，形成了一套以碳酸鹽巖為主的海相沉積建造。鉛鋅礦體主要呈似層狀、透鏡狀分布賦存于寒武系第二統(tǒng)清虛洞組藻灰?guī)r中。礦石結(jié)構(gòu)、構(gòu)造、圍巖蝕變等特征均顯示熱液充填、交代成礦作用，屬典型的后生熱液礦床。區(qū)內(nèi)鉛鋅礦成礦金屬主要來自寒武系石牌組至基底板溪群馬底驛組的地層，含礦層灰?guī)r可能提供了少量的鉛鋅元素；礦床成礦流體源于地層水和大氣降水；成礦時(shí)代屬早泥盆世。

據(jù)以往花垣地區(qū)鉛鋅礦多年研究表明：1、含礦層藻類組合越是繁雜，藻灰?guī)r累計(jì)疊加厚度就越大；2、含礦層厚度與鉛鋅礦化強(qiáng)度呈正比；3、鉛鋅礦體基本產(chǎn)于含礦層厚度大于140m等值線范圍內(nèi)。

5 成礦預(yù)測(cè)

楊家寨礦區(qū)位于角弄-毛溝礁體的北西部，整個(gè)礁體核部有很好的成礦潛力，預(yù)測(cè)區(qū)位于礦區(qū)的北部，目前在楊家寨礦區(qū)，已完工的控制礁體的鉆孔結(jié)果分析，找礦效果良好。楊家寨礦區(qū)已估算Pb+Zn潛在礦產(chǎn)資量300余萬噸。

根椐礦區(qū)北部的礁體厚度等值線趨勢(shì)，推斷向北延伸（見圖1）。估算礁體平均厚度142.7m、面積9034689m2，采用楊家寨礦區(qū)參數(shù)，預(yù)測(cè)潛在礦產(chǎn)資量鉛鋅金屬量176.8萬噸（見表1）。

圖1 楊家寨鉛鋅礦區(qū)及外圍找礦預(yù)測(cè)圖

根椐礦區(qū)南西部的礁體厚度等值線趨勢(shì)，推斷可延伸至花垣--張家界斷裂（F1），估算礁體平均厚度142.7m，面積2179638m2，采用楊家寨礦區(qū)參數(shù)，預(yù)測(cè)潛在礦產(chǎn)資量鉛鋅金屬量42.7萬噸（見表1）。

合計(jì)估算潛在礦產(chǎn)資量鉛鋅金屬量219.4萬噸。為B級(jí)預(yù)測(cè)區(qū)[3]。

6 結(jié)論

楊家寨等隱伏鉛鋅礦的發(fā)現(xiàn)，實(shí)現(xiàn)了找礦認(rèn)識(shí)與找礦空間的新突破，大大拓展了花垣式鉛鋅礦的找礦地域，是繼花垣縣漁塘、李梅、芭茅寨、大腦坡等超大型鉛鋅礦床后又一重要成員，并且楊家寨鉛鋅礦區(qū)北部仍是一個(gè)資源潛力巨大的開闊空間，也是下一步地質(zhì)找礦工作的新起點(diǎn)[4]。