廣西弄屯鉛鋅礦地質(zhì)特征及成因分析

徐文忠，韋禮宏，李偉

（廣西壯族自治區(qū)第四地質(zhì)隊，廣西南寧，530033）

1 區(qū)域地質(zhì)背景

弄屯鉛鋅礦床是近年來廣西在大規(guī)模找礦勘查中新發(fā)現(xiàn)的一處大型鉛鋅礦床[1]。礦床發(fā)育在欽杭成礦帶西南端廣西西大明山銀鉛鋅多金屬礦集區(qū)北西部。大地構(gòu)造位置為南華準(zhǔn)地臺右江再生地槽廣西西大明山隆起西大明山復(fù)式背斜北西部。礦區(qū)主要出露寒武系中-上統(tǒng)邊溪組，下泥盆統(tǒng)蓮花山組、那高嶺組、郁江組，中泥盆統(tǒng)東崗嶺組和第四系地層，其中中-上寒武統(tǒng)邊溪組與礦區(qū)鉛鋅礦化關(guān)系最為密切。礦區(qū)褶皺與斷裂構(gòu)造十分發(fā)育，褶皺構(gòu)造主要為東西向古霧嶺背斜，斷裂構(gòu)造存在近東西向、北東向、北西向和南北向四組，其中北東向和近東西向斷裂為礦區(qū)主要控礦構(gòu)造。礦區(qū)內(nèi)無巖漿巖出露（圖1）。

2 礦床地質(zhì)特征

圖1 區(qū)域地質(zhì)簡圖

礦區(qū)出露的地層有中-上寒武統(tǒng)邊溪組，下泥盆統(tǒng)蓮花山組、那高嶺組、郁江組和下泥盆統(tǒng)黃猄山組及第四系。

礦區(qū)位于古霧嶺背斜核部偏南翼一帶，礦區(qū)主要褶皺構(gòu)造為古霧嶺背斜。受斷裂構(gòu)造影響，礦區(qū)內(nèi)次級小褶皺、揉皺現(xiàn)象較為發(fā)育。礦區(qū)范圍內(nèi)斷裂構(gòu)造復(fù)雜，經(jīng)地質(zhì)填圖和工程揭露工作，礦區(qū)內(nèi)發(fā)現(xiàn)大大小小分布三十多條斷裂構(gòu)造，部分地表有斷裂露頭，部分為鉆孔揭露的隱伏構(gòu)造。礦區(qū)斷裂構(gòu)造按走向可分近東西向、北東向、北西向三組，礦區(qū)控礦構(gòu)造主要為北東向及近東西向斷裂。

礦區(qū)內(nèi)無巖漿巖出露，但根據(jù)物探資料推測，其附近深部可能存在隱伏中酸性巖體。礦區(qū)范圍內(nèi)巖石變質(zhì)作用不強，僅見有寒武系中-上統(tǒng)輕微變質(zhì)砂泥巖，普遍表現(xiàn)具絹云母化。礦區(qū)主要變質(zhì)作用為熱液蝕變，發(fā)育在斷層破碎帶、鉛鋅礦體及其頂?shù)装鍑鷰r中，主要有硅化、黃鐵礦化、綠泥石化、絹云母化及褪色化，蝕變寬度數(shù)十厘米至數(shù)十米不等，前三種屬近礦蝕變，可作為找礦標(biāo)志。

礦區(qū)發(fā)現(xiàn)了五個鉛鋅礦帶共圈定了多個礦體。Ⅰ號礦帶位于礦區(qū)南邊，受近東西向斷層破碎帶控制，圈定了1個礦體；Ⅱ號礦帶位于礦區(qū)南東部，規(guī)模最大，受北東向斷裂破碎帶及其旁側(cè)近平行排列的多組斷裂破碎帶控制，共圈定了110個礦體，其中Ⅱ-1號礦體規(guī)模最大；Ⅲ號礦帶位于礦區(qū)南東部Ⅱ號礦帶的北西側(cè)，受北東向斷裂破碎帶及其旁側(cè)次級斷裂破碎帶控制，圈定了16個礦體；Ⅳ號礦帶位于礦區(qū)北東部之古霧嶺北東側(cè)，受近平行排列的北東向斷裂破碎帶控制，圈定了10個礦體；Ⅴ號礦帶位于礦區(qū)南東角，近東西向F1斷層破碎帶的北東側(cè)，受近平行排列的北東向斷裂破碎帶控制，圈定了7個礦體。Ⅱ、Ⅲ、Ⅴ號礦帶控礦破碎帶南西延伸與區(qū)域斷裂F1相交，推測成礦受F1影響。

礦石類型主要為構(gòu)造角礫巖、壓碎巖、碎裂巖、碎裂砂泥巖及砂泥巖，常見閃鋅礦、黃鐵礦、石英呈脈狀、細脈狀、網(wǎng)脈狀、斑雜狀、團塊狀、塊狀分布，局部見閃鋅礦、黃鐵礦呈星點、斑點、斑團、浸染狀分布，此外還見少量方鉛礦呈脈狀、細脈狀、小團塊狀及星點狀分布。礦體中多有夾石，其巖性特征、破碎程度、蝕變與礦石相似，只是不含或少含閃鋅礦、黃鐵礦、方鉛礦。礦體圍巖與礦石巖性一致，但多數(shù)為較完整的碎裂砂泥巖及砂泥巖。礦體及圍巖常具有硅化、黃鐵礦化、綠泥石化等蝕變現(xiàn)象（圖2）。

圖2 礦石結(jié)構(gòu)構(gòu)造圖

3 礦床成因分析

根據(jù)區(qū)域成礦地質(zhì)背景、成礦條件及礦區(qū)鉛鋅礦地質(zhì)特征，結(jié)合前人對長屯鉛鋅礦成礦期的研究成果，將本礦區(qū)鉛鋅礦成礦過程分為沉積成巖期、熱液（硫化物）成礦期和表生期。

3.1 成礦期次

根據(jù)礦石中礦物相互嵌布穿插關(guān)系，結(jié)合前人對長屯鉛鋅礦礦物生成順序的研究成果，將本礦區(qū)熱液（硫化物）成礦活動（熱液成礦期）過程中礦物生成順序分為如下五個成礦階段。

第一階段（石英-黃鐵礦-閃鋅礦），當(dāng)成礦前的破碎帶形成后，熱液沿此斷裂上升。最早進入的為石英熱液，金屬硫化物接踵而來，沉淀下黃鐵礦細脈、星點，黃鐵礦之后或同時有少量閃鋅礦生成，一般呈脈狀穿入砂巖中。這次成礦為本區(qū)成礦序幕，為其后的含鋅熔液的上升打開了通道。

第二階段（閃鋅礦），繼第一階段石英 、黃鐵礦、閃鋅礦打開了通道，本階段沉淀大量的閃鋅礦，成為本礦區(qū)最主要的工業(yè)礦物。閃鋅礦主要呈角礫狀、團塊狀、塊狀、脈狀、網(wǎng)脈狀等充填于砂泥巖破碎帶和裂隙中，與閃鋅礦伴生的有少量石英脈、黃鐵礦、方鉛礦。

在此階段中，至少又有兩次礦液活動，從巖礦心中可以觀察到第一次礦液活動生成的閃鋅礦脈被第二次礦液活動生成的閃鋅礦脈所切割。第一次活動生成的閃鋅礦一般呈浸染狀、細脈狀，第二次活動生成的閃鋅礦一般呈網(wǎng)脈狀、角礫狀、團塊狀、塊狀或呈結(jié)晶較粗、較寬的礦脈。

第三階段（方鉛礦），當(dāng)閃鋅礦生成之后，礦液繼續(xù)活動，含鉛熱液進入，但量不多，方鉛礦呈細粒、斑點、斑團分布于一、二階段的閃鋅礦、黃鐵礦邊緣或呈環(huán)狀包圍一、二階段的閃鋅礦、黃鐵礦。此階段中仍伴有微量或少量的閃鋅礦、黃鐵礦和石英脈。

第四階段（黃鐵礦），黃鐵礦呈團塊狀、網(wǎng)脈狀、脈狀包圍或穿插以上幾階段形成的閃鋅礦、方鉛礦、石英脈、黃鐵礦。從巖礦心中可以觀察到黃鐵礦包有閃鋅礦角礫，角礫中又有早階段的黃鐵礦，有時具小的晶洞構(gòu)造。此次黃鐵礦的生成象征著成礦之尾聲。

第五階段（石英-方解石），成礦之后有一次大量的石英熱液活動，并伴有少部分碳酸鹽礦物，從而出現(xiàn)較粗大的較純的浮白色石英脈切穿以前形成的礦脈及圍巖，脈中含有極少量的閃鋅礦、方鉛礦、黃鐵礦；或者出現(xiàn)石英、方解石組成的脈體切穿黃鐵礦、閃鋅礦。此次石英熱液活動結(jié)束了本區(qū)的成礦活動。

本礦區(qū)成礦后，因受表生作用的影響，近地表淺部礦體中生成少量的氧化礦物。

3.2 礦床成因

前人研究表明，熱液脈型鉛鋅礦床則一般具有中低溫（110～300℃）低等鹽度（1～10wt.%）的特征[2-4]。弄屯鉛鋅礦床流體包裹體均一溫度在120～300℃之間，鹽度為3～13wt.%，成礦流體表現(xiàn)出中低溫低等鹽度的特征，與熱液脈型鉛鋅礦床最為接近，結(jié)合硫同位素測定結(jié)果，認為本區(qū)鉛鋅礦成礦時代主要為燕山晚期，成礦溫度主要為200～300℃。

根據(jù)礦區(qū)地質(zhì)構(gòu)造條件、圍巖蝕變礦物共生組合、礦石結(jié)構(gòu)構(gòu)造、伴生元素等地質(zhì)特點，結(jié)合成礦流體特征、區(qū)域地質(zhì)資料、長屯鉛鋅礦勘探及長屯鉛鋅礦外圍普查資料，認為弄屯礦區(qū)鉛鋅礦礦床成因類型為中低溫?zé)嵋撼涮钚偷V床。來源于地下深部熱水溶液，在層壓、重力、動力擠壓、比重以及溫差變異狀況下，在中上寒武統(tǒng)邊溪組及下泥盆統(tǒng)蓮花山組巖層中形成一種環(huán)流作用過程中，攝取礦源層中Pb、Zn金屬離子，借助斷裂構(gòu)造上遷，隨著溫度、壓力、鹽度的降低，成礦流體物理化學(xué)性質(zhì)發(fā)生變化，金屬硫化物在一定的物理化學(xué)條件下析出于斷裂寬緩部位、轉(zhuǎn)折彎曲部位或裂隙沉淀形成硫化物礦床，賦礦層位主要為中上寒武統(tǒng)邊溪組，具有多期次成礦作用和多階段富集的特性。

4 富集規(guī)律與找礦標(biāo)志

1） 礦體主要富集于中上寒武統(tǒng)邊溪組地層的北東向斷裂破碎帶及其旁側(cè)次級斷裂破碎帶中，于破碎帶寬緩部位和轉(zhuǎn)折或彎曲部位更易于富集成礦。礦體在垂向上的礦化富集規(guī)律，一般于礦體近地表淺部礦體厚度薄、品位低，于礦體的淺中深部礦體較厚、品位較高。

2） 礦化與圍巖蝕變的關(guān)系，在斷層破碎帶、鉛鋅礦體及其頂?shù)装鍑鷰r中，常見有硅化、黃鐵礦化、綠泥石化等蝕變特征；在礦體中常見有閃鋅礦脈與石英脈、黃鐵礦脈相互穿插和包裹現(xiàn)象，有礦化地段一般常見有綠泥石化，說明礦化與硅化、黃鐵礦化、綠泥石化關(guān)系密切。

3） 民采窿、礦坑、廢礦堆等民采跡址和含鉛鋅礦化鐵帽露頭、含鉛鋅礦化硅化褐鐵礦化破碎帶露頭，是直接找礦標(biāo)志。Pb、Zn、Ag等水系沉積物異常或土壤異常，以及與物探異常疊加部位為主要找礦部位。