烏斯河鉛鋅礦床礦物成分特征

康許浩

（成都理工大學(xué)地球科學(xué)學(xué)院，四川成都 610059）

揚子地臺是我國著名的鉛鋅礦成礦帶之一，而地處揚子地臺西南緣的川滇黔鉛鋅多金屬成礦區(qū)目前已經(jīng)發(fā)展成為我國重要的鉛鋅資源勘查和開發(fā)基地［1］。川滇黔鉛鋅多金屬成礦區(qū)已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的大型礦床有6處，中型礦床有20處，小型礦床及礦點有300余處［2-3］，如陜西馬元鉛鋅礦床、云南金沙廠鉛鋅礦床、四川大梁子鉛鋅礦床、天寶山鉛鋅礦床等。烏斯河鉛鋅礦床的被發(fā)現(xiàn)，并隨著勘探的程度加深，逐漸成為川滇黔地區(qū)的大型礦床之一。揚子地臺北接秦嶺大別山造山帶，南靠華南三江造山帶，西鄰松潘-甘孜造山帶，東靠華夏板塊（圖1）。位于揚子地臺西南緣的川滇黔交界地區(qū)，是我國著名的鉛鋅礦產(chǎn)和有色金屬礦產(chǎn)聚集區(qū)［4］，在地臺沉積蓋層碳酸鹽巖中，在褶皺基底變質(zhì)巖系中發(fā)現(xiàn)了眾多的鉛鋅礦床，該成礦區(qū)處于環(huán)太平洋構(gòu)造域和特提斯構(gòu)造域的復(fù)合部位［5］。

圖1 川滇黔大地構(gòu)造位置圖（據(jù)韋晨［5］修改）

烏斯河鉛鋅礦床是位于川滇黔成礦區(qū)里的一個大型鉛鋅礦床，自被發(fā)現(xiàn)以來，隨著研究程度的提高，人們對于其礦床成因也漸漸歸因于MVT型鉛鋅礦床。林方成［6-7］認(rèn)為烏斯河鉛鋅礦床的礦體與地層呈整合產(chǎn)出，并且礦層延伸規(guī)模大，條帶狀和層紋狀構(gòu)造發(fā)育，因此將其歸于SEDEX型礦床；鄭緒忠［8］對烏斯河礦床的巖、礦石的化學(xué)成分及地球化學(xué)特征進行了研究，認(rèn)為烏斯河鉛鋅礦早些時期應(yīng)為SEDEX型，只是后期經(jīng)過了改造作用，然后才使其有具有了MVT型礦床的特征；熊索菲等［2］通過對烏斯河礦床的包裹體進行研究，認(rèn)為其成礦流體具備MVT礦床流體的特征；韋晨等［4］對烏斯河礦床S-Pb同位素進行了研究，并結(jié)合前人研究成果，認(rèn)為烏斯河礦床的成因也應(yīng)該為MVT鉛鋅礦床。

1 礦物組成特征

在對烏斯河鉛鋅礦床的礦脈分布及產(chǎn)出特征進行詳細(xì)的野外觀察的基礎(chǔ)上，系統(tǒng)采集了礦區(qū)典型的鉛鋅礦石和白云巖，挑選了特征比較顯著的礦石磨制光薄片進行礦相學(xué)研究，經(jīng)過系統(tǒng)的觀察分析，挑選了不同階段的代表礦物開展電子探針分析研究。通過顯微鏡下觀察，烏斯河鉛鋅礦床的金屬礦物主要是閃鋅礦、方鉛礦、黃鐵礦、白鐵礦、硫銻鉛礦等，非金屬礦物主要有白云石、方解石以及瀝青。

1.1 金屬硫化物礦物

閃鋅礦：閃鋅礦作為本礦床最重要的金屬礦物之一，與方鉛礦和黃鐵礦礦物共生；呈常自形、半自形、脈狀賦存于成礦早階段和成礦主階段，多為黃白色-淺褐色，粒徑可達5mm。顯微鏡下觀察，反射色為灰棕色，無雙反射和反射多色性。閃鋅礦分為兩個階段，第一階段的閃鋅礦常呈脈狀和細(xì)脈狀穿插在白云石中，形成了脈狀結(jié)構(gòu)，也會呈自形粒狀結(jié)構(gòu)分布于白云石中。

方鉛礦：方鉛礦是礦區(qū)最重要的金屬礦物之一，與閃鋅礦，硫銻鉛礦共生。常呈不規(guī)則狀，可見方鉛礦受外力作用所形成的黑三角孔和揉皺結(jié)構(gòu)，多為鉛灰色，粒徑大于5mm。顯微鏡下觀察，反射色為白色，無雙反射和反射多色性，由于其質(zhì)地較軟可見異常非均質(zhì)性，鏡下可看到方鉛礦因為受到外力的作用被擠壓成三角孔或者發(fā)生輕微的揉皺現(xiàn)象。

黃鐵礦：黃鐵礦是礦區(qū)重要伴生金屬礦物之一，常呈自形，半自形或者他形狀態(tài)賦存于礦石中，可見黃鐵礦自形、半自形的黃鐵礦被白云石交代形成黃鐵礦的骸晶結(jié)構(gòu)。顯微鏡下觀察到黃鐵礦有黃白色的反射色，無雙反射和反射多色性。

硫銻鉛礦：硫銻鉛礦是礦區(qū)重要的金屬礦物之一，與方鉛礦共生，呈不規(guī)則形態(tài)分布于方鉛礦的邊緣或者內(nèi)部，交代方鉛礦使其成為島嶼狀，破布狀。顯微鏡下觀察，可以看到其淡綠色的反射色，雙反射和反射多色性顯著。

白鐵礦：礦區(qū)成礦前期白鐵礦通過同質(zhì)多像的方式變?yōu)辄S鐵礦。顯微鏡下觀察，反射色為黃白色，雙反射和反射多色性顯著，且礦物顆粒呈現(xiàn)纖維放射狀集合體，晶粒大小不等，可見雙晶。

1.2 非金屬礦物

白云石：礦區(qū)中最為普遍存在的非金屬礦物，在礦區(qū)中廣泛分布，常呈層狀，似層狀和透鏡狀產(chǎn)出，粒徑大小不等，在成礦的各個階段都存在，部分白云石含瀝青成分較多，呈現(xiàn)黑色，多與鉛鋅礦脈互為層狀。鏡下觀察其形狀不規(guī)則，常被閃鋅礦、方鉛礦、黃鐵礦和白鐵礦等金屬礦物交代，也有細(xì)脈穿插于各個金屬礦物中，或者交代黃鐵礦使其呈現(xiàn)骸晶結(jié)構(gòu)。

瀝青:主要以細(xì)脈狀附著于閃鋅礦的邊緣，并且交代閃鋅礦，在鏡下反射色為黃棕色，手標(biāo)本中可以觀察到有機質(zhì)呈黑色附著在鉛鋅礦石的表面或者滲入礦石的內(nèi)部。

方解石：主要形成于晚成礦階段，顆粒細(xì)小，只有在部分的白云石礦物顆粒中出現(xiàn)。

1.3 礦物成分對于溫度的指示意義

閃鋅礦的顏色對于礦床的形成溫度具有一定的指示意義，一般大家都認(rèn)為閃鋅礦的顏色越深，反射率越高，礦床的形成溫度越高；而溫度越低，閃鋅礦的顏色越淺，反射率越低，則礦床的形成溫度越低。烏斯河礦床的閃鋅礦主要以淺黃色-黃白色的顏色為主，這指示了烏斯河礦床的成礦溫度低的特點。并且楊義錄等［9］的研究指出中、低溫的成礦條件下熱液作用形成的金屬礦物主要有閃鋅礦、方鉛礦、黃鐵礦、雄黃、自然金和自然銀等，非金屬礦物主要有石英、方解石、白云石等；并且在中-低溫的成礦條件下形成的礦物共生組合主要是Cu-Pb-Zn和As-Sb-Hg-Ag這兩種礦物組合。烏斯河礦床的礦物組合主要為閃鋅礦、方鉛礦、黃鐵礦、石英和白云石等，其礦物組合主要是Pb-Zn的組合，這基本與楊義錄等［9］的研究吻合。而且烏斯河礦床中出現(xiàn)了白鐵礦，眾所周知，在低溫條件下，白鐵礦和黃鐵礦通過某些特定的條件可以發(fā)生轉(zhuǎn)換，這也為烏斯河礦床的中、低溫的成礦條件提供了礦物學(xué)上的依據(jù)。因此可以初步判斷烏斯河礦床的形成溫度應(yīng)該低于300℃，這個依據(jù)與熊索菲［2］所測得包裹體溫度基本一致，所以烏斯河鉛鋅礦床應(yīng)屬于中-低溫?zé)嵋盒豌U鋅礦床。

2 成礦期次劃分

依據(jù)收集到的資料和鏡下的觀察，可將烏斯河鉛鋅礦床的成礦期次分為以下3個。

（1）成礦早階段：該階段主要形成閃鋅礦、黃鐵礦、白鐵礦、方鉛礦和顆粒較細(xì)的石英以及貫穿所有熱液成礦階段的白云石。這個階段形成的閃鋅礦主要是以他形晶的形式存在；方鉛礦則以細(xì)脈的形式穿插第一階段的閃鋅礦或者白云石；黃鐵礦主要以較自形的顆粒存在，并且被白云石交代。

圖2 烏斯河鉛鋅礦床成礦期次劃分圖

（2）成礦主階段：該階段主要形成第二階段的方鉛礦、閃鋅礦、黃鐵礦和少量的瀝青和硫銻鉛礦以及貫穿所有階段的白云石。這個階段所形成的的閃鋅礦主要呈較自形的顆粒狀賦存在脈石礦物白云石中；方鉛礦主要呈不規(guī)則的顆粒狀；黃鐵礦主要呈細(xì)脈穿插第一階段的閃鋅礦。

（3）成礦晚階段：該階段主要是由整個熱液期后期所形成的方解石和白云石組成。

3 結(jié)論

（1）烏斯河鉛鋅礦床的金屬礦物主要由閃鋅礦、方鉛礦、黃鐵礦、硫銻鉛礦、白鐵礦組成，非金屬礦物主要由瀝青、方解石和白云石組成。

（2）烏斯河鉛鋅礦床的成礦溫度低于300℃，所以其應(yīng)該屬于中-低溫?zé)嵋旱V床。

（3）烏斯河礦床的成礦期次主要劃分為一個熱液期和成礦早階段、成礦主階段、成礦晚階段三個階段。