寧南縣松林礦區(qū)鉛鋅礦成礦地質(zhì)特征

張睿澤 熊偲昱

摘要：松林鉛鋅礦床位于四川省寧南縣松林地區(qū)內(nèi)，礦床體主要賦存于奧陶系大箐組上部白云巖和志留系黃葛溪組二段下亞段深色巖系白云巖和上亞段淺色巖系白云巖及大路寨組上部白云巖中。文章通過(guò)對(duì)該地區(qū)的地質(zhì)、地球化學(xué)等研究來(lái)解釋其鉛鋅礦礦床成礦的地質(zhì)特征，該地區(qū)未有前人做過(guò)相關(guān)工作，在本次研究分析可知該地區(qū)具有較大找礦前景，對(duì)找礦有一定的指導(dǎo)意義。

關(guān)鍵詞：鉛鋅礦;寧南縣;地質(zhì)特征

松林礦床的區(qū)域大地構(gòu)造位置，按照槽臺(tái)說(shuō)的觀點(diǎn)，是位于揚(yáng)子地臺(tái)西緣的康滇地軸，按照板塊構(gòu)造的觀點(diǎn)應(yīng)屬于峨眉山大火成巖省的外帶（寧南縣）。松林礦區(qū)地處屬川滇鉛鋅成礦帶中段，印支期本區(qū)深部的花崗巖。侵位的同時(shí)提供了豐富的銅、鉛、鋅成礦熱液，其沿成礦裂隙上升到震旦系-志留系白云巖地層富集成礦。已知有鐵、銅、鉛、鋅、石灰石等礦產(chǎn)。本區(qū)屬于鉛鋅礦床、銅礦成礦條件較好的成礦帶，其中較多的鉛鋅礦床受到構(gòu)造的控制明顯，目前區(qū)內(nèi)已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了銀廠溝、租茂等較大型鉛鋅礦床;礦區(qū)北西部、南東部奧陶系-志留系白云巖，以往未做礦產(chǎn)調(diào)查工作，其成礦條件與礦區(qū)一脈相承，具有成礦時(shí)代的統(tǒng)一性、含礦層位與圍巖的選擇性，這就與該地區(qū)的構(gòu)造體系密切相關(guān)[1]，具有較大找礦前景，為之后的研究工作提供資料。

1? ?礦區(qū)地質(zhì)概況

1.1 礦區(qū)地層

松林礦區(qū)地層從寒武系-泥盆系連續(xù)出露，石炭系缺失，二疊系-白堊系連續(xù)出露，第四系局部出露。礦區(qū)內(nèi)出露的最老地層為古生界（包括奧陶系、志留系、泥盆系），涉及到4套厚度較大的白云巖和灰?guī)r，分別是奧陶系中統(tǒng)巧家組、奧陶系上統(tǒng)大箐組、志留系下統(tǒng)黃葛溪組二段，志留系中統(tǒng)大路寨組[2];除了巧家組以外，其余三套碳酸鹽巖均見(jiàn)有鉛鋅礦體的貫入。第四系主要為沖、洪積物。鉛鋅礦礦體主要賦存于奧陶系大箐組上部白云巖和志留系黃葛溪組二段下亞段深色巖系白云巖和上亞段淺色巖系白云巖及大路寨組上部白云巖中。

奧陶系上統(tǒng)大箐組（O1d）：深灰色中-塊狀白云巖、燧石團(tuán)塊白云巖、生物碎屑白云巖。厚256～345 m，與下伏巧家組呈整合接觸。

志留系下統(tǒng)黃葛溪組（S1hg）：總厚150～299 m，可分為一、二兩段。

（1）一段（S1hg1）：淺黃灰-灰色粉砂巖、鈣質(zhì)粉砂巖、鈣質(zhì)泥巖、淺紫紅色泥巖夾灰色薄-中層狀白云巖;厚60～100 m，與下伏大箐組呈整合接觸。

（2）二段（S1hg2），為含礦巖系，分上、下兩亞段，總厚112～165 m。

下亞段（S1hg2-1），深色巖系：深灰色中-厚層狀白云巖、硅化白云巖夾厚層砂屑白云質(zhì)灰?guī)r，其中上部層位為第一鉛鋅（硫鐵）含礦層（礦區(qū)北部為鉛鋅礦床層，南部為礦化層）;厚52～85 m。

上亞段（S1hg2-2），淺色巖系：淺灰色中-厚層狀白云巖、硅化白云巖，其頂部為第二鉛鋅含礦層（礦區(qū)北部為鉛鋅礦床化層，南部為鉛鋅礦床層）;厚60～92 m。

志留系中統(tǒng)大路寨組（S2d）：灰色中-厚層含砂泥質(zhì)白云巖、瘤狀灰?guī)r、泥質(zhì)條帶（生物碎屑）灰?guī)r夾黃綠灰色鈣質(zhì)頁(yè)巖、鈣質(zhì)泥巖;上部為黃綠灰、紫紅色粉砂質(zhì)泥巖、鈣質(zhì)結(jié)核泥巖夾少許深灰色厚層-塊狀鈣質(zhì)粉砂巖、灰色厚層狀砂質(zhì)白云質(zhì)灰?guī)r、泥質(zhì)條帶灰?guī)r、含生物碎屑灰?guī)r。厚105～160 m，與下伏嘶風(fēng)崖組呈整合接觸。詳見(jiàn)圖1。

1.2 礦區(qū)構(gòu)造

松林礦區(qū)位于則木河深大斷裂與寧會(huì)大斷裂交匯地帶，地質(zhì)構(gòu)造極為復(fù)雜。區(qū)內(nèi)共見(jiàn)大斷裂帶兩條（則木河深大斷裂和寧會(huì)大斷裂），較大斷層15條，小斷層不計(jì)其數(shù)。在礦區(qū)F7斷層以東地層走向280～335°，傾南西，傾角30～45°，基本上呈一單斜構(gòu)造，局部伴隨斷裂有次一級(jí)的攪曲構(gòu)造出現(xiàn)。區(qū)內(nèi)巖層受大斷裂和較大斷層控制，其構(gòu)造形式主要表現(xiàn)為斷裂，褶曲在區(qū)內(nèi)不甚明顯，一般表現(xiàn)為伴隨大斷裂而發(fā)育的小褶曲。礦區(qū)小斷層極為發(fā)育，主要有三種類(lèi)型：①大斷層的派生小斷層; ②導(dǎo)礦斷層;③破礦斷層。

1.3 礦區(qū)巖漿巖

礦區(qū)巖漿巖的分布較少，為輝長(zhǎng)巖、輝綠巖、輝綠玢巖，主要呈巖脈形式沿構(gòu)造破碎帶或裂隙侵入，一般呈北西向產(chǎn)出，脈寬數(shù)米至數(shù)十米。這些巖脈主要侵位于志留系地層，大體與鉛鋅礦脈的侵位時(shí)代相當(dāng)，大致為印支晚期。

輝長(zhǎng)巖、輝綠輝長(zhǎng)巖（V4）、輝綠巖脈（βμ），呈巖墻、巖脈侵位。巖性為黑灰～深灰色細(xì)微-微細(xì)輝長(zhǎng)巖、輝綠輝長(zhǎng)巖。輝長(zhǎng)結(jié)構(gòu)、輝長(zhǎng)輝綠結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造。主要礦物：普通輝石20～45%，普通角閃石5～15%，黑云母0.5～2%，拉長(zhǎng)石 45～50%，磁鐵礦、鈦鐵礦、磷灰石少量。巖石綠泥石化蝕變較弱。

2? ? 礦體特征

2.1 礦體形態(tài)

鉛鋅礦床礦體近于順層狀貫入于白云巖和灰?guī)r中，主要是受層間剪切破碎裂隙帶控制為主控的似層狀。主礦體分布于志留系下統(tǒng)黃葛溪組二段（S1hg2），礦帶長(zhǎng)度大于3 000 m，厚度0.5～20 m，延深大于200 m;次要礦體分布于大路寨組（S2d）灰?guī)r和大箐組（O1d）白云巖中。

按礦體（化）所在的空間位置、礦化蝕變特征，可分為4個(gè)礦化帶;根據(jù)礦區(qū)的鉛鋅礦床化帶分布，共圈定了13個(gè)礦體。Ⅰ號(hào)礦化帶分布于老君山與老虎溝中部，帶內(nèi)包括Ⅰ-1、Ⅰ-2、Ⅰ-3和Ⅰ-4礦體，Ⅱ號(hào)礦化帶分布于鋅點(diǎn)礦段與榨房溝一線，帶內(nèi)包括Ⅱ-1、Ⅱ-2和Ⅱ-3礦體，Ⅲ號(hào)礦化帶分布于榨房溝—水井灣—玉皇廟一線與玉皇廟—五間房一線，帶內(nèi)包括Ⅲ-1、Ⅲ-2、Ⅲ-3和Ⅲ-4礦體，Ⅳ號(hào)礦化帶分布于田坪子一線，帶內(nèi)包括Ⅳ-1礦體。部分礦體特征見(jiàn)表1。

2.2 礦石特征

礦石中金屬礦物主要有方鉛礦、閃鋅礦、黃鐵礦、黃銅礦等，非金屬礦物主要有石英、白云石、重晶石、方解石、鉛礬等。礦體淺部以氧化礦為主，所見(jiàn)礦物有白鉛礦、菱鋅礦、鉛釩等。常呈粉末狀及多孔狀構(gòu)造;中深部以硫化礦石為主，主要礦物為方鉛礦、閃鋅礦、次為黃鐵礦等。脈石礦物有石英、方解石、白云石、重晶石等。

礦石結(jié)構(gòu)主要為草莓狀結(jié)構(gòu)、海島孤島狀結(jié)構(gòu)、自形晶結(jié)構(gòu)、包含結(jié)構(gòu)、揉皺結(jié)構(gòu)（圖2a）、碎裂結(jié)構(gòu)（圖2c）、固溶體分離結(jié)構(gòu)（圖2b）、半自形-它形晶結(jié)構(gòu)（圖2d）。礦石的構(gòu)造主要為脈狀、網(wǎng)脈狀構(gòu)造、角礫狀構(gòu)造、浸染狀構(gòu)造、塊狀構(gòu)造、蜂窩狀構(gòu)造。

注：Gn=方鉛礦;Sp=閃鋅礦;Py=黃鐵礦;Qtz=石英;Ccp=黃銅礦;Dol=白云石;a：閃鋅礦遭受應(yīng)力作用變形呈現(xiàn)揉皺結(jié)構(gòu)：b：黃銅礦呈現(xiàn)固溶體分離結(jié)構(gòu)散布于閃鋅礦中，它們成礦時(shí)期一致，并能看到石英脈體的穿插現(xiàn)象;c：方鉛礦受到應(yīng)力而破碎，呈現(xiàn)碎裂結(jié)構(gòu);d：大量黃鐵礦呈半自形-它形晶結(jié)構(gòu)聚集產(chǎn)出，被后生的礦物包含。

圖2? 松林鉛鋅礦床礦石結(jié)構(gòu)類(lèi)型

3? ? 圍巖蝕變

礦區(qū)的圍巖蝕變較弱，蝕變主要發(fā)生在礦體周?chē)?，圍巖蝕變類(lèi)型較為簡(jiǎn)單，主要的蝕變類(lèi)型有：硅化、白云石化、方解石化、重晶石化、黃鐵礦化等，這構(gòu)成了一套典型的低溫?zé)嵋何g變組合，以下主要介紹硅化和白云石化：

（1）硅化：與成礦作用關(guān)系最為密切，硅化幾乎貫穿了整個(gè)成礦作用，通過(guò)野外及鏡下的觀察，可以將硅化作用大致分為三個(gè)階段：

①第一階段：這一階段是由富含硅質(zhì)的熱液沿因應(yīng)力作用形成的層間破碎帶從而交代早期白云巖形成硅化巖石條帶，可見(jiàn)與圍巖有明顯的接觸界線，主要產(chǎn)出形式是以石英、蛋白石等產(chǎn)出，與此同時(shí)鉛鋅硫化物也開(kāi)始形成，并在有利的賦礦部位形成似層狀礦體。

②第二階段：這一階段的規(guī)劃作用發(fā)生在脈狀礦體內(nèi)或者斷裂破碎帶及圍巖節(jié)理中，充填發(fā)育為灰白色石英細(xì)脈，該期同時(shí)伴隨著強(qiáng)烈的鉛鋅礦化，成礦流體在斷裂破碎帶形成脈狀、網(wǎng)脈狀鉛鋅礦床體。

③第三階段：這是礦化階段的晚期，鉛鋅礦床化較弱，石英主要產(chǎn)出于巖石節(jié)理、裂隙中，呈現(xiàn)晶簇狀，時(shí)常伴隨著方解石脈共生產(chǎn)出。

（2）白云石化：與成礦作用關(guān)系同樣密切，白云石化沿層間破碎帶發(fā)育，在斷裂破碎帶或礦體內(nèi)形成白云石，礦區(qū)內(nèi)可見(jiàn)脈狀。斑狀白云石、硅化作用和白云石化作用為似層狀礦體的形成提供了良好條件。

4? ? 成礦期次

根據(jù)野外礦體的產(chǎn)出空間分布特征和室內(nèi)鏡下對(duì)礦物共生組合穿插交代現(xiàn)象的仔細(xì)觀察，證實(shí)其成礦過(guò)程具有多期次、多階段性，可將成礦期次劃分為兩個(gè)期次、3個(gè)階段（表2）。即熱液成礦期和表生期。

其中熱液成礦期具體可分為三個(gè)階段：分別為石英-閃鋅礦-方鉛礦階段、石英-白云石-閃鋅礦-方鉛礦階段、石英-方解石-閃鋅礦-方鉛礦階段，這是松林鉛鋅礦床的主要成礦時(shí)期。

表生期只是在熱液交代作用結(jié)束之后，礦體受到氧化，從而形成了白鉛礦、菱鋅礦、鉛釩等氧化礦物，多呈現(xiàn)蜂窩狀構(gòu)造，具有一定的找礦標(biāo)志。

表2? 松林鉛鋅礦床礦物生成順序表

5? ? 地球化學(xué)特征

5.1 微量元素特征

研究區(qū)鉛鋅礦石及相關(guān)樣品的主要成礦元素（Pb、Zn、Cu、Ag、Cd、Ga、Ge，In等）的分析數(shù)據(jù)列于表3中。

研究發(fā)現(xiàn)，松林礦床的Cu、In、Ga、Ge的含量較低。松林礦床鉛鋅礦石以貧In、Ge為特征，Ga的含量也比較低。松林礦床富鉛礦石的Ag、Cd和Cu的含量相對(duì)較高，對(duì)于鉛鋅礦化樣品而言，以Cd、Ag顯著貧化為特征。

5.2 稀土元素特征

松林鉛鋅礦床閃鋅礦樣品顯示出兩種類(lèi)型，即富稀土元素閃鋅礦和貧稀土元素閃鋅礦。閃鋅礦樣品的輕稀土元素相對(duì)富集，無(wú)Eu異常。項(xiàng)目組挑選寧南縣松林礦床閃鋅礦樣品15件測(cè)試分析得出閃鋅礦Rb-Sr年齡為：201.8±4.1 Ma，其87Sr/86Sr初始比值為0.715 06±0.000 12，MSWD=1.6（圖3）。

圖3? 松林鉛鋅礦床閃鋅礦Rb-Sr等時(shí)線年齡

6? ? 結(jié)論

（1）松林地區(qū)鉛鋅礦床體主要賦存于奧陶系大箐組（O1d）上部白云巖和志留系黃葛溪組二段下亞段（S1hg2-1）深色巖系白云巖和上亞段（S1hg2-2）淺色巖系白云巖及大路寨組（S2d）上部白云巖中。

（2）松林地區(qū)中鉛鋅礦體近于順層狀貫入于白云巖和灰?guī)r中，主礦體分布于下志留統(tǒng)黃葛溪組二段，礦帶長(zhǎng)度大于3 000 m，厚度0.5～20 m，延深大于200 m。次要礦體分布于中志留統(tǒng)大路寨組灰?guī)r和上奧陶統(tǒng)大箐組白云巖中。礦石類(lèi)型以塊狀、角礫狀為主，常見(jiàn)“閃鋅礦+方解石”，“方鉛礦+石英”等礦物組合。

（3）獲得寧南縣松林鉛鋅礦床閃鋅礦Rb-Sr等時(shí)線年齡為201.8±4.1 Ma，其87Sr/86Sr初始比值為0.715 06±0.000 12，這與跑馬、茂租等鉛鋅礦床的同位素年齡基本一致，其成礦作用可能與古特提斯洋閉合作用有關(guān)[3]。

參考文獻(xiàn)

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[2] 辜學(xué)達(dá)，劉曉虎.四川省巖石地層[M].北京：中國(guó)地質(zhì)大學(xué)出版社.2012：1.

[3] 張長(zhǎng)青，吳越，王登紅，等.中國(guó)鉛鋅礦床成礦規(guī)律概要[J].地質(zhì)學(xué)報(bào)，2014，88（12）：2252-2268.