安徽省池州市大石門鉛鋅礦地質特征及礦床成因

［關鍵詞］鉛鋅礦；地質特征；成礦因素；大石門

近年來，隨著我國社會經(jīng)濟建設對礦產(chǎn)資源需求量不斷提升，各地對地質勘探的重視程度提升。池州大石門鉛鋅礦是近年來安徽省地質勘探工作的重要成果，該礦為中低溫巖漿熱液型的鉛鋅多金屬礦床，礦體品位中等且埋藏較淺，具有非常高的經(jīng)濟價值。該礦產(chǎn)地位于安徽省沿江多金屬成礦地帶的南側，雖然該礦床與銅陵等地矽卡巖型銅金多金屬礦床隸屬同一成礦帶，但兩者在控礦因素、成礦類型方面存在明顯差異。由此，對本礦床成因進行研究具有重要意義。

1．區(qū)域地質背景

大石門鉛鋅礦位于池州市167°方向約30km處，行政區(qū)劃隸屬池州市貴池區(qū)梅村鎮(zhèn)新村村。其大地位置位于揚子準地臺（Ⅲ）、下?lián)P子臺坳（Ⅲ₂）、沿江拱斷褶帶（Ⅲ₂²）、安慶凹斷褶束（Ⅲ₂²-2）南緣，其南側緊鄰石臺穹褶斷束（Ⅲ₂²-3）。按板塊和造山帶劃分，本區(qū)位于揚子陸塊（Ⅰ））、下?lián)P子地塊（Ⅱ₁）、前陸南緣褶斷帶（過渡帶）（Ⅲ₁³），其南側緊鄰江南地塊（Ⅱ₂）的太平褶斷帶（Ⅲ₂¹）。區(qū)域地層屬華南地層大區(qū)、揚子地層區(qū)、下?lián)P子地層分區(qū)、貴池地層小區(qū)，出露地層主要有新元古界（晚震旦系）及早古生代（寒武系、奧陶系、志留系），以臺地相碳酸鹽巖和陸棚盆相細碎屑巖為主。晚震旦系藍田組（Z₂ln）為區(qū)域內(nèi)銅、金、鎢、鉛、鋅、銀等礦產(chǎn)的重要含（賦）礦層位，該組的巖性較雜，主要為灰黑色條紋狀泥質、白云質、炭質、硅質板巖，淺灰綠色薄層泥質條帶灰?guī)r及灰質白云巖，灰黑色薄層炭質硅質頁巖等。區(qū)內(nèi)褶皺構造發(fā)育，主要表現(xiàn)為印支期三崗尖—楊美橋復式背斜構造（主要包括白笏—銅礦里次級背斜、大佛堂—太平曹次級背斜等），該復式背斜軸向總體為NE64°，樞紐向北東傾覆，背斜軸面近直立；背斜核部主要由震旦系地層組成（南西段核部被燕山晚期白堊世第二次侵入的譚山花崗巖巖體侵占），兩翼由寒武系—三疊系地層組成，受巖體侵入及斷層切割錯動影響，背斜沿走向不連續(xù)、不完整、形態(tài)多變（圖1）。

大石門鉛鋅礦地處大別山北麓，屬于大別山造山帶的南段。該區(qū)域主要由三疊系和寒武系地層組成，以花崗巖、麻粒巖和片麻巖為主，是鉛鋅成礦的有利基礎。同時，礦區(qū)附近存在多個斷裂帶和褶皺帶，為礦床的形成提供了必要的構造條件。

該礦區(qū)位于大別山前緣褶皺構造帶的中部，其構造特征為由北向南走向的第二級褶皺，呈近東西向展布，屬于特提斯期后期大規(guī)模的隆升作用。該褶皺以輕度傾角折疊為主，普遍具有韌性剪切和蝕變作用，而在礦床形成期間，可能受到了第三級斷裂的控制。

綜上，大石門鉛鋅礦區(qū)域的地質背景具有花崗巖等有利基礎、斷裂帶和褶皺帶等必要構造條件，為鉛鋅礦化的形成提供了必要的條件。

2. 大石門鉛鋅礦地質概況

本礦產(chǎn)地整體地質特征在巖體入侵、斷層分割、地層錯位等因素影響下，整個礦區(qū)的背部斜面呈現(xiàn)出了沿水平延伸方向不完整、不連續(xù)及多樣化的形態(tài)特征。

2.1 地層特征

實地勘探結果表明，本礦區(qū)出露地層，主要由晚震旦系藍田組、皮園村組和早寒武系黃柏嶺組、大陳嶺組及第四系蕪湖組地層構成。藍田組地層主要集中在本礦區(qū)的中間部位，巖層構造包含泥質條帶灰?guī)r、炭質硅質頁巖、夾灰質白云巖，是鉛鋅礦賦礦層位，該地層與上伏皮園村組二者為整合接觸關系；皮園村組主要由厚層的條紋狀硅質巖以及薄層的硅質巖共同組成，二者為互層的關系，局部夾少量薄層的炭硅質巖，和上伏的黃柏嶺組，呈現(xiàn)出一種假整合的接觸關系；黃柏嶺組呈現(xiàn)出上下分段特征，下段地層是礦區(qū)內(nèi)的主要出露地層，主要巖性由砂礫屑結晶灰?guī)r、硅質灰?guī)r等構成；大陳嶺組露出面積較小，主要集中在大石門鉛鋅礦區(qū)北部，由含微細層理泥灰?guī)r、鈣質泥巖夾炭質硅質頁巖等構成；蕪湖組主要由松散狀沖積物及殘破植物堆積構成，巖性構成涵蓋礫砂層、砂土層、亞黏土及黏土層，主要集中在礦區(qū)東北部地區(qū)龍舒河周邊低洼地帶[1]。

2.2 礦區(qū)構造

本礦區(qū)處于池州市大佛堂—太平曹次級背斜西南端近軸部西北方向，背斜軸向為北東45°；根據(jù)實地勘探結果可知，礦區(qū)在區(qū)域北西向以及南北向斷層影響下，地層走向變化極為明顯，總體呈現(xiàn)出一走向及傾向分別為北東及北西的單斜構造，走向扭曲部分僅存在于本礦區(qū)中部。

實地勘探結果表明，本區(qū)域主要存在北東向及南北向兩個斷裂結構，分別編號為F1、F2。F1斷裂處于大石門礦區(qū)中部，呈現(xiàn)出較為明顯的多次活動特征，是重要性最高的控礦及貯礦構造。該斷裂受F2斷裂影響，走向變動幅度較大，總體走向趨向北東40°、傾向320°及傾角75°～88°區(qū)間。經(jīng)過實際測量，目前得到控制的斷裂長度在700m左右，寬度在3～20m區(qū)間，目前斷裂傾向延深規(guī)模尚未得到有效控制[2]。結構破碎角礫巖主要分布在斷裂帶，角礫巖大小規(guī)格各不相同，存在較為明顯的棱角，主要構成包含硅質角巖的角礫以及炭質角巖的角礫，細粒組織的碎屑物以及后期的碳酸鹽化、物化硫化等，經(jīng)過腐蝕變?yōu)榈V物并作為主要的膠結物，斷裂帶內(nèi)部的礦化蝕變反應十分強烈，在局部硫化物較為富集，從而形成工業(yè)礦體[3]。帶內(nèi)褶皺的發(fā)育受到斷裂帶兩側的牽引，皮園村組、藍田組以及黃柏嶺組的地層在發(fā)育的過程當中，都受到了斷裂層的分割并引發(fā)錯位。沿斷裂實地勘探可以觀測到一些小型巖狀枝或者脈狀燕山中晚期花崗閃長斑巖的侵入體主要分布在F1的斷裂帶。

F2斷裂帶的整體走向呈現(xiàn)出了近南北向的特點，傾向85～90°，傾角80～95°。根據(jù)勘探結果可知，F(xiàn)2斷裂帶長度在2000m左右，整體特征呈現(xiàn)出左行平移斷層，石英脈充填于斷裂帶內(nèi)局部，進而形成脈石英礦體，礦脈寬度在5～10m區(qū)間。

2.3 礦區(qū)內(nèi)巖漿巖特征

從地質演變角度分析，大石門礦區(qū)內(nèi)巖漿活動較為強烈，燕山中晚期是巖漿的主要入侵時期，在早期侵入的巖石特性主要是中酸性、而晚期的巖性則開始轉變成酸性。主要的巖性分為花崗閃長斑巖、花崗斑巖和花崗巖。在這當中花崗閃長斑巖是侵入時期最早的，通過利用鋯石UPb年齡測定可知該巖性形成于燕山中期[4]?；◢忛W長斑巖主要集中在礦區(qū)的中間地帶，在F1斷裂層的控制以及影響之下形成的特征表現(xiàn)為巖枝狀，露出的面積比較小。整體巖石的顏色特點呈現(xiàn)出灰色中夾雜著肉紅色，構造及結構特征呈現(xiàn)出塊狀與斑狀及似斑狀，基質結構呈現(xiàn)出微細粒特征。主要礦物包括斜長石、石英及鉀長石，斜長石含量最高，達到50%～60%。次要礦物中主要包含角閃石和黑云母，含量約占10%。副礦物的種類主要包括磷灰石、鋯石以及榍石。巖石及圍巖之間交代變質及礦化蝕變反應較為強烈，區(qū)域巖石成分如表1所示。由此可得知，本區(qū)域巖石應歸屬混溶型中偏酸性鈣堿系列，屬于本區(qū)礦石的成礦母巖[5]。

花崗巖的侵入年代經(jīng)過鋯石U-Pb年齡測定可知為燕山晚期，產(chǎn)出特征呈現(xiàn)出較為明顯的巖基狀，其巖石的顏色特點呈現(xiàn)出肉紅色向灰黃色過渡，構造及結構特征分別呈現(xiàn)出塊狀及中細粒特征，巖性主要成分由鉀長石和斜長石組成，然后是白云母以及黑云母等。

花崗斑巖侵入年代與現(xiàn)代最為接近，整體走向呈現(xiàn)出北東向，主要以穿插的狀態(tài)侵入譚山花崗巖體的內(nèi)部，與周邊圍巖并沒有出現(xiàn)交代變質以及礦化蝕變的現(xiàn)象及反應。

2.4 圍巖的蝕變

礦區(qū)圍巖蝕變較為強烈，以硅化、黃鐵礦化、絹英巖化、碳酸鹽化為主；次生圍巖蝕變以高嶺土化、綠泥石化為主。礦區(qū)的圍巖蝕變主要受F1構造破碎帶控制，具有一定的分帶特征，以礦化構造破碎帶為中心，呈現(xiàn)出向兩側蝕變逐漸減弱的特征，靠近礦（化）帶，蝕變強烈。與成礦關系密切的蝕變主要有硅化、黃鐵礦化、綠泥石化、絹英巖化。

3. 大石門的礦體特點

礦體大致可分為層控性礦體及破碎角礫巖型礦體。層控型礦體賦存位置主要集中在震旦系藍田組上部地層，主要礦體數(shù)量達到5個，分別標號為1、2、3、4、1'，1號礦體礦石總儲量占全礦床儲量的61%左右。破碎角礫巖型礦體賦存位置主要集中在F1斷裂帶，礦體主要涵蓋5、5'及⑥號，5號礦體總儲量占全礦床儲量的39%左右。

4. 礦床成因及控礦因素

4.1 大石門鉛鋅礦礦床成因

該區(qū)域的震旦系和寒武系實際沉積地層在印支期構造活動影響下形成褶皺，隨后形成一系列北東向背向斜結構，背斜近軸的部分在地質變化過程中產(chǎn)生拉張作用，受此影響出現(xiàn)如F1斷裂帶一類的走向同期斷裂，該斷裂帶延深規(guī)模相對較大且存在多次活動特征，燕山期巖漿活動引發(fā)斷裂區(qū)域深處花崗閃長斑巖順斷裂帶向上侵入，并在斷裂帶兩側附近與交代作用最佳的圍巖地層產(chǎn)生劇烈的礦化交代反應，在該地層巖性為硅質巖條件下，皮園村組地層發(fā)揮屏蔽蓋層作用，為礦物質富集后形成區(qū)域內(nèi)早期層控性礦體提供有利條件[6]。大石門鉛鋅礦的成礦機理為印支活動使得本區(qū)域產(chǎn)生褶皺—背斜核部的拉張作用—北東向斷裂帶產(chǎn)生—引發(fā)地層深處中酸性巖漿向上侵入并與適合交代作用的圍巖實施一定反應與演變—上底層的屏蔽蓋層作用可以使礦物質較為富集—金屬礦床產(chǎn)生[7]。

根據(jù)實地勘探及對巖層進行鋯石U-Pb年齡測定可知，（143.8±3）Ma～（148.3±1.7）Ma為大石門鉛鋅礦成礦母巖的侵入年代，成礦年代較侵入年代稍微靠后，總體屬于燕山中期。

大石門鉛鋅礦空間分布規(guī)律為成礦母巖周邊藍田組上部地層是層控性礦體富集區(qū)域，F(xiàn)1斷裂帶為角礫巖型礦體分布區(qū)域。礦床主要由中低溫巖漿熱液形成。

4.2 控礦因素

針對控礦因素研究主要分為構造、巖漿巖及沉積圍巖。從構造角度分析需要從北東向斷裂帶及頂板皮園村組沉積屏蔽蓋層構造兩個層面進行研究[8]。斷裂帶控礦作用集中表現(xiàn)在以下兩個方面：其一，斷裂帶活動誘發(fā)地層深處成礦母巖向上侵入，并形成導漿及容漿構造，對巖體延長方位及空間形態(tài)形成控制作用；其二，斷裂帶為后期礦液充填及沉淀提供場所條件，成為容礦構造。

從巖漿巖層面分析，花崗閃長斑巖在礦床形成過程中主要發(fā)揮成礦母巖作用，巖漿巖的控巖作用主要集中表現(xiàn)在以下兩方面：其一，為礦床形成提供成礦物質，巖漿是礦床中有用元素的主要提供者；其二，巖漿供應的熱能可以使礦物質產(chǎn)生熱液，為之后的交代作用形成提供有利的條件，礦質元素能夠從巖漿內(nèi)活化、轉移并聚集。

沉積圍巖中的控礦效果主要集中在為礦床形成提供有效的容礦空間，該空間的形成主要基于不同沉積巖性接觸界面上產(chǎn)生的層狀裂隙帶；同時，藍田組地層中炭質硅質頁巖、灰?guī)r及灰質白云巖呈現(xiàn)出易溶、質雜及活潑的特性，在與花崗閃長斑巖接觸的過程當中會產(chǎn)生強烈的具有選擇性的交代作用，為巖漿內(nèi)的礦質活化、轉移提供有利條件，進而形成層控熱液型礦床。

5. 結論

綜上所述，從大石門鉛鋅礦地質特點及控礦因素等方面研究可知，在找礦工作中應充分注意以下幾點：第一，加強對化探測量的重視，大石門鉛鋅礦是對以往1：20萬化探異常進一步查證過程中所得，由此可見其重要意義；第二，強化對北東向構造的地質勘查力度；第三，加大中性—中酸性巖漿巖勘查力度。從勘查結果可知，該區(qū)域發(fā)現(xiàn)的金屬礦床與中酸性巖漿巖關聯(lián)較大，因此，加強對巖漿巖的控制即可提升本區(qū)域礦床找礦效率。