湖南觀音山鉛鋅礦地質特征及其成因分析

鄧德虎

（湖南省核工業地質局三零三大隊,湖南 長沙 410000）

觀音山礦區位于湖南省東南部，柿竹園多金屬礦田的南西區，是南嶺多金屬成礦帶的重要組成部分。本文對觀音山錫多金屬礦的成礦地質背景、礦區的地質特征、主要礦體的地質特征、找礦標志進行了初步總結，對礦床成因和找礦標志提出初步認識，對指導觀音山礦區找礦有重要意義[1]。

1 地質背景

觀音山礦區位于欽-杭結合帶南帶南西段，南嶺東西向復雜構造帶中段北緣，宜章～資興、郴州～臨武北東向深大斷裂與郴州～邵陽北西向深大斷裂交匯部位，五蓋山～偷營山背斜的西翼，柿竹園多金屬礦田的南西區，是南嶺多金屬成礦帶的重要組成部分。

區域出露的地層有：震旦系的巨厚層淺變質砂巖，寒武系淺變質碎屑巖，泥盆系中上統的碎屑巖、碳酸鹽巖建造，石炭系淺海相碳酸鹽夾濱海相含煤碎屑沉積巖，上二疊系～三疊系含鐵錳硅質巖、含煤砂巖、含硅泥碳酸鹽巖，侏羅系的濱海相碎屑沉積巖夾煤層。區域構造以宜章～資興、郴州～臨武北東向深大斷裂為骨架，處于五蓋山～偷營山南北向背斜中段西翼與鐵渣市褶皺群之下江水倒轉向斜的反接復合部位[2]。

區域巖漿活動強烈。出露的巖漿巖有：千里山、王仙嶺、寶峰仙、上草等花崗巖體，呈巖基和巖株產出。均為富硅、堿質、貧鈣、鎂，富含W、Sn、Bi、Mo、Pb、Zn、Au、Ag等成礦元素。成巖時代為燕山期。

區域重力、磁性特征：礦區位于炎陵～藍山重力梯度帶之中段，為重力低值區，見串珠狀負異常，重力值普遍低于－50×10-5/S2，與區內巖基隆起部位相對應，顯示王仙嶺、千里山、騎田嶺巖體在深部聯成一大片巖基。

2 礦區地質

圖1 觀音山礦區地質簡圖

2.1 地層

出露地層主要為上泥盆系中統跳馬澗組和棋梓橋組。中段（D2q2）：呈北東－南西向帶狀出露下江水、鐵渣市、牛角沖一帶。上部灰色厚層紋層狀灰巖、生物碎屑云灰巖，往下含碳質泥質灰巖夾薄層泥灰巖，經風化后呈頁巖狀，紋層構造發育；中部為生物碎屑粉晶灰云巖，條帶狀含泥灰巖，底部紋層構造、水下滑坡構造發育；下部為中厚層層孔蟲灰巖。本段總層厚約200m。

下段（D2q1）：大面積出露于黃家-李家、朱家及礦區北部鐵渣市一帶，呈長帶狀北北東向展布。上部為厚層同生角礫巖夾中層條帶狀白云巖，含鉛鋅銀礦一層；中部為中厚層含層孔蟲灰巖生物碎屑云灰巖夾同生角礫巖及泥質或泥晶粉晶白云巖，條帶狀白云巖含鉛鋅銀礦一層；下部為不穩定砂質云巖夾云質角礫巖，局部呈互層，層間破碎帶發育，常充填低品位錫鉛鋅多金屬礦。

泥盆系中統跳馬澗組（D2t）：見于礦區東面，區內僅出露該組上段。上部為淺灰綠色中厚層雜砂巖夾細粒石英砂巖、暗紅色泥質粉砂巖夾云質灰質角礫巖，厚約200m，局部變質；中部為板狀泥質、粉砂質頁巖夾灰綠色細粒石英砂巖，厚約60m。下部為灰白色厚層石英巖狀中細粒石英砂巖。

2.2 構造

北東向褶皺，北東向逆沖斷層和近東西向平移斷層構成礦區的基本構造骨架。褶皺構造局部倒轉，但不改變軸面方向；逆沖斷層產狀較緩，局部反轉；北西向和近東西向平移斷層生成時代較晚，局部密集出現，呈短束狀，常橫切北東向褶皺軸或逆沖斷層及花崗斑巖脈。

礦區巖漿活動頻繁，主要活動在燕山晚期，巖性為花崗巖和花崗斑巖，偶見石英斑巖，呈脈狀順層產出，走向北東～北東東向產出，寬數米～數十米，局部為巖瘤或巖株。

3 主要礦體的地質特征

3.1 礦體形態、品位、產狀和規模

①礦體產狀上緩下陡，呈層狀或似脈狀產出，形態復雜；②礦化不均勻，品位變化系數大，厚度變化大，主礦體隱伏；③礦體走向為北東—南西向，與褶皺軸向構造一致，Ⅰ、Ⅱ礦段礦體傾向北西，傾角較陡，Ⅲ～Ⅶ礦段礦體傾向南東，傾角平緩；④地層巖性對礦體的控制作用明顯，棋梓橋組下段地層的同生角礫巖、生物碎屑云灰巖、白云質雜巖三個巖性層均有礦體產出，礦體礦化不穿層，與地層一同褶皺，一同被期后構造切斷；⑤北西向斷層和花崗斑巖對礦體的影響明顯，礦體被花崗斑巖截切時，淡綠色螢石明顯增加，鉛鋅銀品位降低并伴生鎢錫礦化；⑥礦體與圍巖界線不明顯。圍巖蝕變總體較弱，底板蝕變強于頂板，主要礦化蝕變是黃鐵礦化、白云巖化，局部褪色較明顯。

3.2 礦石礦物組成

礦物共生組合:礦石礦物成份較簡單。金屬礦物主要有方鉛礦、閃鋅礦、纖維鋅礦，其次有黃鐵礦、白鐵礦、硫銻鉛礦、黃銅礦等;脈石礦物主要有方解石、石英、白云石，其次有石榴石、綠泥石、螢石、絹云母、粘土礦物等。

主要有用礦物特征：礦區的主要有用礦物有方鉛礦、閃鋅礦、黃鐵礦等。①方鉛礦PbS：鉛灰色，強金屬光澤，立方體自形晶、半自形晶及他形晶粒狀結構。粒徑0.03～1.5mm不等。②閃鋅礦ZnS：淺黃色、黃褐色、褐黃色、黃棕色、深棕黃色;金屬光澤，半自形、他形粒狀結構。③黃鐵礦FeS：淺黃銅色，自形立方晶或半自形～他形晶粒狀;晶粒大小0.05～6mm，部分晶粒裂隙發育，邊緣常熔蝕呈港灣狀、團塊狀、浸染狀、角礫狀構造，角礫大小2～10mm，巖屑結構。黃鐵礦亦可獨立形成黃鐵礦石。④銀黝銅礦(CuAg) 1z (SbAg) 4513:為目前礦區所見銀礦物，該礦物反光鏡下呈灰色，微帶橄欖色，均質體。⑤鐵閃鋅礦(FeZn)S:顏色褐紅色、暗褐色、黑褐色、粉末暗褐色，鏡下為半自形晶或它形晶粒狀，常呈不規則的粒狀集合體和細脈沿裂隙充填分布，與方鉛礦共生，常包裹毒砂、磁鐵礦、黃鐵礦等早期形成的礦物。

礦石結構與構造：礦石結構主要有自形晶結構、半自形～他形晶結構、交代結構、乳滴狀結構、碎裂結構、放射狀結構。礦石構造主要有浸染狀構造、脈狀構造、塊狀構造、角礫狀構造。礦石中主要有益組份有鉛、鋅、銀。光譜和化學資料分析表明:①礦床含鉛礦物有方鉛礦、硫銻鉛礦、白鉛礦，鉛主要賦存在方鉛礦中，鋅主要賦存在閃鋅礦中，含鋅礦物有閃鋅礦、纖維鋅礦、硅鋅礦、鐵閃鋅礦。②銀在方鉛礦中的含量最高，僅局部可見銀黝銅礦，銀主要賦存在方鉛礦中。③有益組份的變化規律是：隱伏巖體上盤的主要有益組份的含量相對其下盤平均含量要高，相對富集，而黃鐵礦中的硫含量則相反。鉛、銀關聯密切，變化一致，而鋅的富集中心與鉛、銀有所分離。

礦石氧化特征：區內礦石氧化程度低，不存在礦石氧化帶，勘查工程見到的均為弱風化的硫化礦體，僅淺層風化殘坡積層中局部見硫化物鐵帽。

3.3 礦體圍巖和夾石

鉛鋅多金屬礦體主要賦存于棋梓橋組云灰巖地層中，礦體圍巖為不純云巖，礦體夾石的巖性為鉛鋅銀礦化云巖、矽卡巖化或炭化灰云巖。

礦區圍巖蝕變較弱，礦體與圍巖界線不明顯，主要的圍巖蝕變是白云巖化和黃鐵礦化，其次為重晶石化和硅化。圍巖蝕變的主要特征是：①白云巖化緊緊圍繞礦體分布。白云石呈白色，略帶肉紅色或暗灰色，中～巨晶結構，菱形晶面好，往往具密集環帶構造。白云石中MgCO3含量大于50%；②具下盤蝕變特征。底板蝕變強于頂板，底板蝕變主要是白云巖化、黃鐵礦化，頂板圍巖蝕變較弱，主要是黃鐵礦化，重晶石化。③局部矽卡巖化。離礦體較遠的花崗斑巖接觸帶偶爾可見陽起石，矽卡巖化較弱，與鎢錫礦化關系密切，但往往使鉛鋅礦貧化。

3.4 礦床共(伴)生礦產

礦體中除主要有用組分Pb, Zn, Ag及S(黃鐵礦)外，尚伴生有一定量Bi、 Sb、Cd、Au、In, Ga, Te, Tl等有益元素，其伴生有益組分等組分含量均達到或超過綜合評價指標要求，可供綜合回收利用。

4 成礦分析

礦區位于湘桂隆起區與贛湘粵坳陷區的過渡地帶，構造復雜，既有近南北向的倒轉褶皺構造，如下江水倒轉向斜，又有逆沖斷裂構造，還有花崗斑巖與圍巖接觸的接觸構造，區內鉛鋅礦體即產于倒轉向斜，逆沖斷層構造中以及花崗斑巖盤的下部，礦體主要賦存于同生角礫巖和生物碎屑云灰巖及與花崗斑巖的接觸帶，為巖漿熱液型鉛鋅多金屬礦床，成礦主要作用為充填作用。

5 找礦標志

熱液活動和圍巖蝕變可以作為找礦標志，尤其是矽卡巖化；層孔蟲生物碎屑云灰巖及同生角礫巖是鉛鋅礦的賦存層位，也可作為找礦標志；在花崗斑巖侵入的局部地段或者褶皺構造造成巖層彎曲時，這種彎曲地段對成礦有利，可作為找礦標志。

6 結語

觀音山礦區鉛鋅礦床為巖漿熱液型礦床，受下江水倒轉向斜等一系列褶皺構造和逆沖斷裂帶的作用，經燕山期花崗斑巖的侵入，在二疊系棋梓橋組下段有利部位富集成礦。