湖南省茶陵縣大垅鉛鋅礦床地質(zhì)特征及找礦方向

曾桂華

1 區(qū)域成礦地質(zhì)背景

礦區(qū)區(qū)域上位于茶陵—郴州北東向構(gòu)造巖漿巖帶北東段北側(cè)。

區(qū)內(nèi)地層主要有寒武系、泥盆系、石炭系、二疊系、侏羅系和白堊系。寒武系為淺海相砂泥質(zhì)、炭泥質(zhì)巖和碳酸鹽巖沉積，具類復(fù)理石建造，砂泥質(zhì)、炭泥質(zhì)巖經(jīng)變質(zhì)作用形成淺變質(zhì)砂板巖系；泥盆系—二疊系為濱海相碎屑巖和淺海相碳酸鹽巖沉積；侏羅系—白堊系，為一套山麓河湖相紫紅色巨厚層礫巖、砂巖、粉砂巖沉積。其中，寒武系淺變質(zhì)砂板巖為區(qū)內(nèi)裂隙充填型金鉛鋅礦的賦礦地層。

區(qū)內(nèi)構(gòu)造活動強(qiáng)烈，褶曲構(gòu)造主要有呈北東向展布的麥子坑—太和仙復(fù)式背斜；斷裂構(gòu)造主要發(fā)育有南北向、北東向、北西向及東西向四組，其中北東向斷裂是區(qū)內(nèi)鉛鋅礦的導(dǎo)礦構(gòu)造，北西向、南北向斷裂是區(qū)內(nèi)鉛鋅礦的容礦構(gòu)造。

區(qū)內(nèi)巖漿巖為鄧阜仙復(fù)式巖體，出露面積130km2，外圍為印支期侵入的漢背花崗巖體（γ51），與寒武系、泥盆系、石炭系及二疊系等呈侵入接觸關(guān)系。八團(tuán)花崗巖體（γ52）呈橢圓形巖株侵位于漢背巖體核部，巖石微量元素W、Sn、Mo、Cu、Bi、Pb均高出維氏值1.5至數(shù)十倍，與巖體有關(guān)的礦產(chǎn)有W、Sn、Pb、Zn礦等。

圖1 大垅鉛鋅地區(qū)區(qū)域地質(zhì)圖

2 礦區(qū)地質(zhì)特征

2.1 地層

區(qū)內(nèi)地層除第四系外，無其它地層出露。

2.2 構(gòu)造

礦區(qū)斷裂構(gòu)造發(fā)育，按其走向可分北東、北西、近東西及南北向四組。

（1）北東向斷裂：按其力學(xué)性質(zhì)，分為北東向壓性斷裂和北東向張性斷裂。前者以擠壓破碎帶的形式出現(xiàn)，破碎帶中以硅化碎裂花崗巖為主，擠壓片理發(fā)育，走向長約430m，出露寬0.5m～1.5m，走向55°～65°，傾向南東，傾角35°～50°；后者呈雁行排列，被煌斑巖脈充填。走向長10m～220m，出露寬0.1m～6m，走向北東45°～60°，傾向南東或北西，傾角50°～80°。

（2）北西向壓性斷裂：以擠壓帶形式出現(xiàn)，擠壓帶中以碎裂花崗巖為主，局部見石英脈透鏡體。走向長60m～350m，寬0.5m～3m，走向北西280°～305°，傾向南西，傾角50°～55°。

（3）南北向壓扭性斷裂（V1～V6）：總體走向北北西350°至北北東10°，總體傾向東，局部傾向西，傾角59°～90°。斷裂規(guī)模大，均被硅質(zhì)所充填，形成彼此平行排列的硅化帶，是本區(qū)的導(dǎo)礦構(gòu)造，又是容礦構(gòu)造。礦區(qū)已查明的鉛、鋅礦體即賦存在V1硅化帶中。

（4）近東西向張性斷裂：走向長240m，出露寬度為1.92m～4m，走向85°～110°，傾向南，傾角50°～88°。為硅質(zhì)巖所充填。

2.3 巖漿巖

礦區(qū)巖漿巖為鄧阜仙復(fù)式巖體之八團(tuán)燕山早期花崗巖體（γ52），呈巖基產(chǎn)出，巖性為中細(xì)粒二云母二長花崗巖。外圍為印支期侵入的漢背花崗巖體（γ51），呈巖基產(chǎn)出，巖性主要為粗中粒斑狀二云母二長花崗巖。前者位于漢背巖體核部。二者均形成于伸展構(gòu)造體制下，其印支期花崗巖與印支運動碰撞后的伸展環(huán)境有關(guān)，燕山期花崗巖在太平洋板塊的俯沖消減作用下形成。

礦區(qū)脈巖以酸性脈巖為主，次為基性脈巖。主要有細(xì)粒白云母花崗巖脈、細(xì)粒二云母花崗巖脈、斜煌斑巖脈等。

鄧阜仙復(fù)式巖體各侵入體礦物組成、化學(xué)成分及成礦元素含量見表1，2，3。

表1 鄧阜仙花崗巖礦物組成

由表2可知，鄧阜仙花崗巖體從印支期粗中粒斑狀二云母二長花崗巖到燕山早期中細(xì)粒二云母二長花崗巖，巖石的化學(xué)成分表現(xiàn)為酸性、超酸性（SiO2＞73%）、富堿（K2O+Na2O＞7%）巖石化學(xué)特征屬鋁過飽和系列。各時期花崗巖的巖石化學(xué)成分變化是：SiO2遞增、Al2O3、Fe2O3+FeO、K2O+Na2O、TiO2、CaO、MgO有降低趨勢。

表2 鄧阜花崗巖化學(xué)成分

由表3可知，八團(tuán)花崗巖體成礦元素鉛含量高出同類巖石維氏值13倍；鋅高出同類巖石維氏值7倍，銅高出同類巖石維氏值的12倍，這些特征顯示八團(tuán)花崗巖與區(qū)內(nèi)鉛、鋅礦有著密切的成因聯(lián)系。

表3 鄧阜仙花崗巖主要成礦元素含量

3 礦床地質(zhì)特征

3.1 礦脈特征

礦區(qū)發(fā)現(xiàn)含礦硅化帶6條（編號為V1-V6），彼此平行排列，形成南北向狹長帶狀。含礦硅化帶長520m～5500m，寬0.3m～8.5m，走向近南北，傾向東，傾角52°～90°。由交代石英巖、石英細(xì)脈、網(wǎng)脈及硅化花崗巖組成。

其中V1含礦硅化帶是本區(qū)主要含礦硅化帶，長5.5Km，寬0.5m～8.5m。走向北西350°～北東10°，總體傾向東，局部傾向西或直立，傾角52°～85°。由交代石英巖、脈石英、硅化花崗巖組成。局部見有張性角礫巖、角礫成分為硅化花崗巖，交代石英巖和脈石英。沿走向、傾向具分支復(fù)合、膨大狹縮、尖滅再現(xiàn)特征。尖滅地段為碎裂花崗巖或硅化花崗巖、石英網(wǎng)脈帶。硅化帶頂?shù)捉缇€較清楚，結(jié)構(gòu)面較光滑，呈舒緩波狀。見糜棱巖、碎裂花崗巖透鏡體平行于結(jié)構(gòu)面排列。在平、剖面上常見低序次羽狀裂隙。屬反時針方向扭動的壓扭性，局部顯張性的復(fù)合斷裂構(gòu)造。

3.2 礦體特征

礦區(qū)現(xiàn)已查明的三個鉛鋅工業(yè)礦體，均產(chǎn)于V1硅化帶中。V1-Ⅰ與V1-Ⅱ礦體相距150m，V1-Ⅱ與V1—Ⅲ礦體相距260m。單個礦體控制長度300m～400m，礦體賦存最高標(biāo)高437m～470m，鉆孔控制礦體最低標(biāo)高-244m～-77m。礦體由淺中部向深部有向北側(cè)伏之趨勢，礦體總體傾向東，個別礦體局部傾向西，傾角一般65°～80°，局部近于直立，礦體平均厚度1.81m～2.90m，平均品位：Pb1.29%～2.07%，Zn品位1.94%～3.06%，礦體形態(tài)總體呈脈狀、沿傾向延伸的不規(guī)則的長板狀，在勘探線部面上呈舒緩波狀彎曲，與硅化帶的形態(tài)基本一致，富礦體產(chǎn)于硅化帶厚度由窄變寬、轉(zhuǎn)彎、羽狀裂隙與硅化帶交匯部位（圖2、圖3）。

圖2 大壟鉛鋅礦13號勘探線剖面圖

圖3 大壟礦區(qū)5號勘探線剖面圖

3.3 礦石特征

礦區(qū)礦石類型為單一的方鉛礦-閃鋅礦礦石。按其氧化程度，可分為氧化礦和原生硫化物礦石。以原生硫化物礦石為主，氧化礦僅地表局部有少量分布。

原生硫化物礦石為它形粒狀結(jié)構(gòu)，斑點狀、浸染狀、團(tuán)塊狀構(gòu)造為主，次為角礫狀，條帶狀構(gòu)造。金屬礦物以方鉛礦、閃鋅礦為主，次為黃鐵礦、黃銅礦以及少量斑銅礦、銅蘭和銅鈾云母。脈石礦物以石英為主，次為螢石及少量白云母、綠泥石、絹云母。并常見硅化花崗巖團(tuán)塊及角礫殘留在礦體中。

3.4 礦床成因

本區(qū)熱液活動與構(gòu)造、巖漿活動密切相關(guān)。礦體產(chǎn)狀嚴(yán)格受南北向壓扭性斷裂控制，礦體與圍巖界線明顯。礦石礦物主要為方鉛礦、閃鋅礦、黃鐵礦、黃銅礦。脈石礦物主要以石英、螢石為主。礦石以交代結(jié)構(gòu)為主，次為半自形-它形粒狀結(jié)構(gòu)，以斑點狀、浸染狀、團(tuán)塊狀構(gòu)造為主，次為角礫狀，條帶狀構(gòu)造。圍巖蝕變主要為鉀化、硅化、綠泥石化、絹云母化、螢石化，其中以硅化與成礦關(guān)系較為密切。

綜上所述，礦床的工業(yè)類型應(yīng)屬產(chǎn)于花崗巖中的裂隙充填交代脈狀鉛鋅礦床，礦體中主要礦石礦物方鉛礦、閃鋅礦的形成溫度230℃～279℃，礦床成因類型為中溫?zé)嵋旱V床。

3.5 成礦控制因素

3.5.1 巖漿活動為成礦提供了主要物質(zhì)來源

本區(qū)燕山期花崗巖不僅在空間位置上與礦床緊密相伴，且鉛、鋅等金屬元素在巖體中的豐度值普遍較高，反應(yīng)巖漿活動與成礦作用的成生聯(lián)系。本區(qū)鉛鋅礦床的形成無疑主要與燕山期巖漿活動密切相關(guān)，其鉛鋅物質(zhì)主要來源于燕山期巖漿期后含礦汽成熱液。

3.5.2 斷裂構(gòu)造控制礦體的產(chǎn)出

區(qū)內(nèi)鉛鋅礦床嚴(yán)格受南北向斷裂構(gòu)造控制。礦體賦存于南北向壓扭性斷裂硅化帶中，其形態(tài)、產(chǎn)狀、厚度、礦化富集規(guī)律嚴(yán)格受斷裂硅化帶力學(xué)性質(zhì)的制約，在硅化斷裂帶的張性部位、羽狀裂隙與主斷裂復(fù)合部位、硅化帶膨大部位、產(chǎn)狀變化部位、晶洞發(fā)育部位鉛鋅礦化富集。

4 找礦方向

4.1 找礦標(biāo)志

（1）直接找礦標(biāo)志：硅化帶地表見有鉛鋅礦化；硅化帶中既有交代石英巖，又有多期石英脈和硅化花崗巖角礫組份復(fù)雜的地段；硅化帶寬度大，頂、底板界線不甚清晰，與圍巖成過渡關(guān)系的地段是尋找鉛、鋅富集的有利地段及直接找礦標(biāo)志。

（2）間接找礦標(biāo)志：硅化帶及頂、底圍巖中出現(xiàn)鉛、鋅、銀元素的組合異常是本區(qū)尋找鉛、鋅礦體的間接標(biāo)志。

4.2 找礦方向

從已有地質(zhì)勘查資料分析，區(qū)內(nèi)鉛鋅礦體主要呈隱伏—半隱伏狀產(chǎn)于南北向壓扭性斷裂硅化帶中，礦化自地表向深部富集趨勢明顯，近期礦山深部勘查鉆孔揭露的礦體顯示，礦體往深部厚度穩(wěn)定，礦石品位具變富的趨勢，礦體傾向延深遠(yuǎn)大于礦體走向長度。因此，區(qū)內(nèi)南北向壓扭性斷裂硅化帶厚度大與圍巖成過渡關(guān)系，并伴有鉛、鋅、銀元素的組合異常存在和地表有鉛鋅礦化區(qū)段，預(yù)示著其深部可能有較富的鉛鋅礦體存在，是區(qū)內(nèi)今后鉛鋅找礦的主攻方向。

礦山生產(chǎn)勘探表明V1-Ⅰ與V1-Ⅱ礦體中淺部相連，合為一個礦體，V1-Ⅰ與V1-Ⅱ、V1-Ⅱ與V1—Ⅲ礦體之間深部均無工程控制，由此，可以推認(rèn)現(xiàn)已查明的三個鉛鋅工業(yè)礦體在深部可能合為一個礦體，顯示礦區(qū)深部巨大的找礦潛力，是今后礦山深部找礦的主攻方向。