貴州習水縣謝家壩鉛鋅礦礦床地質特征及成因淺析

石治均

(貴州省地礦局102地質大隊，貴州遵義 563003)

鉛鋅是我國重要的戰略性資源，在有色金屬工業中占有重要的地位，約占10種常用有色金屬生產、消費總量的30%以上［1］。正是因為它在礦產資源的重要地位，所以全國都在開展大規模的鉛鋅礦找礦工作，貴州習水謝家壩鉛鋅礦床在大地構造位置處于揚子臺緣黔北臺隆遵義斷拱畢節北東向構造變形區［2］，鉛鋅礦主要產于燈影組地層中。對于揚子臺緣震旦系燈影組地層中鉛鋅礦床成因研究，20世紀80年代以來，有研究者對產于蓋層碳酸鹽巖中的鉛鋅礦床提出了沉積改造的成因觀點，并將其劃分為輕微改造和強烈改造兩個亞類，國內很多研究者贊同產于碳酸鹽巖中的鉛鋅礦床的成因為沉積改造。芮宗瑤等［3］認為揚子克拉通周邊及其隆起邊緣碳酸鹽巖中的鉛鋅礦床可以與密西西比河谷型(MVT)礦床進行對比，王獎臻、徐新煌、劉文周、邵世才［4－5］認為，產于燈影組的鉛鋅礦屬典型的密西西比型，具有明顯的后生特征。齊文等［6］將上揚子地臺震旦系鉛鋅礦床成因類型劃分為四級 ，即一級為疊生礦床，二級為層控礦床，三級為熱水沉積改造礦床和熱水沉積再造礦床，四級按鉛鋅礦中鉛鋅比例進一步劃分為富鉛型、富鋅型、鉛鋅共生型，其中區內最重要的鉛鋅礦床成因類型為富鋅型，次為鉛鋅共生型。

目前，多數研究者認為揚子臺緣鉛鋅礦床是受一定地層層位(巖相、巖性)控制的鉛鋅礦床，其特征是多因素控礦，多階段、多成因成礦及多成礦物質來源。

圖1 桑木背斜鉛鋅礦礦(床)點分布及地質略圖(據劉金海，2010)［7］Fig.1 Mulberry wood anticline lead－zinc ore(bed)distribution and geological sketch(modified from LIU Jinhai，2010)

1 礦床地質特征

1.1 礦體特征

礦體受巖性和斷裂雙重控制，呈塊狀、脈狀、蜂窩狀等形態產于斷裂破碎帶或層間破碎帶中，賦礦巖性為震旦系上統燈影組中厚層細晶白云巖。斷層F2為走向北東，傾向北西，傾角76°～86°，1號礦體則產于F2的斷層破碎帶中，控制的主要為原生礦體，也有部分氧化礦，礦體產狀受斷裂裂隙控制，礦床地質工作程度較低，礦體大多為單工程控制，單工程礦體厚度為 1.5～3 m，鉛鋅品位 0.5% ～22.28%，根據KD1揭露的400余米礦體，其厚度為0.10～6.30 m，變化較大。其中在坑道0～94 m 以鋅礦為主，厚度 1.80～6.30 m，鋅(Zn)的品位為1.51% ～9.71%，在坑道94 m之后礦脈為鋅礦及重晶石、螢石，鋅礦呈細脈狀、囊狀、小透鏡狀產出，重晶石、螢石呈脈狀、透鏡狀產出。從表1可以看出，Pb品位均較低，且比較穩定，而Zn品位變化較大，分析其原因可得出Zn的品位變化與BaSO4的含量高低呈負相關關系，即BaSO4含量高的地段相對含Zn就較低，反之則高;從坑道內肉眼觀察鉛鋅礦脈厚度變化較大，品位變化不穩定，重晶石、螢石厚度品位變化較大，且重晶石、螢石的大量出現標志著鉛鋅礦體的逐漸尖滅。1號礦體為區內主要礦體，而斷層F3控制的為氧化礦體和極少量原生礦，其規模需進一步的探測與驗證，據已有的地質資料預測其深部具小－中型原生富鉛鋅礦體。

表1 1號礦脈品位及厚度的測試結果Tab le 1 The test resu lt of No.1 vein grade and its thickness(To be continued)

續表1 1號礦脈品位及厚度的測試結果Table 1 The test result of NO.1 vein grade and its thickness(Continued)

1.2 礦物組分

礦石中共有硫化物、硫酸鹽、氧化物、硅酸鹽、碳酸鹽、鹵化物共六類11種礦物(方鉛礦、閃鋅礦、黃鐵礦、重晶石、螢石、石英、異極礦、綠泥石、高嶺石、綠簾石、白云石)存在，其中:硫酸鹽(重晶石)含量約71%，硫化物約占9.8%，氧化物約占8%，鹵化物約占3.5%，碳酸鹽約占7.4%，硅酸鹽的含量極少。主要的有用礦物為閃鋅礦、方鉛礦、重晶石、螢石，主要的脈石礦物為石英和白云石，礦石礦物成分較為簡單。閃鋅礦為基本礦石礦物，結晶粒度＜1.00 mm，多呈細粒－顯微粒狀自形－半自形－它形粒狀晶體;半透明，褐黃色，條痕淺黃色，金剛光澤，硬度3.0 ～4.5，微化分析具 Zn2+正反應;礦相顯微鏡下以閃鋅礦＜R(反射率)＜黝銅礦、灰色微帶淡棕色反射色、均質體、不顯內反射等特征為其主要鑒定標志。方鉛礦為微量礦石礦物，結晶粒度＜1.00 mm，細粒－顯微粒狀自形－半自形－它形粒狀晶體;具階梯狀斷口;不透明，鉛灰色，條痕灰黑色，金屬光澤，硬度2.0 ～3.0，微化分析具 Pb2+正反應;礦相顯微鏡下以黝銅礦＜R(反射率)＜黃鐵礦、白色反射色、均質體、不顯內反射、具三角孔等特征為其主要鑒定標志。

1.3 礦石結構構造

1.3.1 礦石結構

自形－半自形結構:礦石主要結構類型，礦石中的閃鋅礦多呈自形－半自形粒狀結構。

半自形－它形粒狀結構:礦石中的石英、閃鋅礦、螢石等礦物呈半自形－它形粒狀，礦物之間無序分布，構成礦石的半自形－它形粒狀結構。

微晶結構:礦石主要的結構之一。礦石中的部分白云石呈微晶狀，顆粒之間彼此緊密接觸狀分布，白云石集合體呈它形粒狀，分布于重晶石和閃鋅礦顆粒之間，單體粒度＜0.03 mm。礦石中有部分石英呈粒度＜0.03 mm的微晶狀，顆粒之間緊密鑲嵌狀連生，或與白云石混雜共生，構成礦石的微晶結構。

包含結構:主要的結構之一，礦石中的部分重晶石包含石英、白云石、偶見閃鋅礦包裹方鉛礦，構成礦石的包含結構。

細晶結構:礦石中少見的結構之一，屬于少量白云石的結構，部分白云石呈半自形晶粒狀，粒度在0.05～0.15 mm之間，顆粒之間緊密接觸狀嵌布，集合體分布于重晶石顆粒之間，構成礦石的細晶結構。

1.3.2 礦石構造

礦石礦物閃鋅礦呈稠密浸染狀、方鉛礦呈浸點狀產出。蝕變礦物黃鐵礦呈浸點狀，白云石呈浸染－浸點狀，重晶石呈團塊狀，石英呈浸染狀分布。

1.4 圍巖蝕變

圍巖蝕變多發育于斷層破碎帶及其兩側圍巖中，以硅化、重晶石化、黃鐵礦化和方解石化為主［8］。這些蝕變特征往往與成礦有關，蝕變作用疊加出現的強度部位，往往也是鉛鋅有利成礦地段。

硅化:石英呈灰白、灰、淡黃色，呈粒狀、條帶狀、脈狀分布于斷層破碎帶及其兩側圍巖中，常與重晶石化、黃鐵礦化共生，鉛鋅礦物的富集程度與硅化強弱成正比關系。鉛鋅礦化多產于硅化蝕變帶中。

重晶石化:重晶石呈自形、半自形、它形板狀、柱狀集合體和脈狀分布于斷層破碎帶及石英顆粒邊緣，常與螢石、灰白色石英共生，有時也與黃鐵礦伴生產出。

黃鐵礦化:為近礦蝕變，是礦區最主要的蝕變類型，是本區重要的直接找礦標志。黃鐵礦有時呈細層狀單獨出現在閃鋅礦層的頂部圍巖中，產狀與圍巖層理一致，但大多時候與閃鋅礦化、方鉛礦化相伴出現于礦體上部。薄層狀的黃鐵礦主要呈細粒沙狀或結核狀，與主礦物共生的則呈現星點狀、浸染狀、膠狀等;產于泥質條帶中則呈星散狀、細層狀、結核狀。

方解石化:次生方解石沿裂隙或層間破碎帶充填呈脈狀、似層狀和團塊狀。

1.5 找礦標志

1.5.1 地層、巖性組合標志

揚子地臺地區燈影組是最主要的鉛鋅礦含礦層位［9］，上震旦世至寒武紀，揚子地臺北緣沉積了巨厚的碳酸鹽巖和碎屑巖，普遍有同生沉積的鉛鋅礦化、黃鐵礦化，是尋找鉛鋅礦的有利地段。

1.5.2 構造標志

與桑木場背斜和桑木場斷裂近平行的派生節理，為礦物質的運移、富集起積極作用。碎裂狀白云巖常成為鉛鋅礦的賦礦圍巖。燈影組的短軸背斜有形成礦體的可能性。同時區內北東、北北東向斷裂、次一級斷裂構造及層間滑脫帶及其交匯部位都是重要的找礦地段。

1.5.3 礦化蝕變標志

硅化、重晶石化、黃鐵礦化等蝕變是區內的重要找礦標志。在斷層破碎帶中，硅化的強烈與鉛鋅礦的富集程度有關［10］，硅化越強，則富集就好，反之則差;重晶石出現的地段則代表鉛鋅礦即將尖滅地段等，這些都為以后在該區進一步找礦工作提供了理論依據。

2 礦床成因淺析

通過上述礦床地質特征分析，認為謝家壩鉛鋅礦屬揚子地臺型碳酸巖鉛鋅礦特征，成因類型可與四川會東大梁子、會理天寶山、甘洛赤普、漢源團寶山、寧南銀廠溝、湖北竹溪等礦床進行對比(見表2)，這些礦床均產出于揚子地臺碳酸鹽巖層中;桑木場背斜核部燈影組地層邊緣均見礦點(化)分布，說明其成礦區域較大;周邊未發現與成礦有關的巖漿巖;鉛鋅硫化物主要產出于構造裂隙中，以脈狀產出為主;礦物成分較簡單，主要為方鉛礦和閃鋅礦，脈石礦物為白云石、重晶石、螢石等;礦床有時富鉛有時富鋅，成礦溫度、圍巖蝕變和礦物組合均反映形成于低溫環境，無高溫礦物。

通過資料的對比研究，作者認為謝家壩鉛鋅礦與所對比礦床特征基本相似，所以認為本區鉛鋅礦床為密西西比河谷型(MVT)礦床。

表2 謝家壩鉛鋅礦地質特征與揚子臺緣型鉛鋅礦特征對比表Table2 Comparison of geological characteristicsof lead－zinc deposites in Xie Jiaba and Yangtze platform(To be continued)

續表2 謝家壩鉛鋅礦地質特征與揚子臺緣型鉛鋅礦特征對比表Table2 Comparison of geological characteristicsof lead－zinc deposites in Xie Jiaba and Yangtze platform(Continued)

3 結束語

本區鉛鋅礦化非常普遍，鋅礦石的礦石類型主要以原生礦為主，有少量的氧化礦石和混合礦石，其中F3控制的主要為氧化礦石，見少量原生礦，說明其深部可能存在原生礦。其礦石礦物主要為菱鋅礦、閃鋅礦，有少量的方鉛礦。從坑道控制的情況來看，礦體可能具一定規模，具有較好的找礦前景。

對區內的鉛鋅礦增加資金投入，作進一步的勘查和研究工作，并開展少量鉆探和地表揭露工作。由于此鉛鋅礦為MVT型礦床，沿斷裂帶、層間破碎帶產出，礦體的形態復雜，故在鉆探施工時，應選擇成礦有利地帶進行重點突破，并可用少量的坑道工程對地表見礦地段進行揭露追索，可望取得好的找礦效果。

［1］陳喜峰，彭潤民.中國鉛鋅礦資源形勢及可持續發展對策［J］.有色金屬，2008，(3):130－132.

［2］貴州省地質礦產局.貴州省區域地質志［M］.北京:地質出版社，1987.

［3］芮宗瑤，葉錦華，張立生，等.揚子克拉通周邊及其隆起邊緣的鉛鋅礦床［J］.中國地質，2004，31(4):337－346.

［4］王獎臻，李朝陽，李澤琴，等.川滇地區密西西比河谷型鉛鋅礦床成礦地質背景及成因探討［J］.地質地球化學，2001，29(2):41－45.

［5］邵世才，李朝陽.揚子地塊西緣燈影組層控鉛鋅礦床成因的地球化學論證［J］.礦物巖石地球化學通報，1997，16(1):30 －34.

［6］齊文，侯滿堂，王根寶.上揚子地臺震旦系鉛鋅礦床類型及找礦方向［J］.地球科學與環境學報，2006，28(2):30－36.

［7］劉金海.貴州習水桑木場鉛鋅礦成礦帶地質特征及找礦潛力［J］.貴州地質，2010，27(3):193 －197.

［8］劉永坤，周家喜，陳志明，等.黔北習水桑木場鉛鋅成礦帶燈影組白云巖元素地球化學特征［J］.礦物巖石地球化學通報，2011，(30):212.

［9］宋光永，劉樹根，黃文明，等.川東南丁山－ 林灘場構造燈影組熱液白云巖特征［J］.成都理工大學學報:自然科學版，2009，36(6):706－715.

［10］藺吉慶，王乾，鐘康惠，等.西藏類烏齊縣南越拉鉛鋅礦地質特征及找礦方向［J］.四川有色金屬，2013，(3):37－42.