鶴峰縣石梁尖鋅礦床地質特征及其成因分析

郝心宇，方 瑜，胡 藝

（1.湖北省地質局第二地質大隊，湖北 恩施 445000；2.中煤科工集團武漢設計研究院有限公司，湖北 武漢 430000）

1 區域地質

1.1 區域地層

區域地層屬揚子區黃陵八面山分區東山峰小區，出露地層主要有寒武系、奧陶系、志留系、泥盆系、二疊系和三疊系地層，缺失志留系上統、泥盆系下統和石灰系地層。

1.2 區域構造

礦區大地構造位置位于上揚子古陸塊南部被動邊緣褶沖帶八面山臺地褶皺帶長陽～秀山臺褶束走馬～東山峰背斜南西段之北西翼，北西接鶴峰復向斜，南部連桑植復向斜。區內構造形跡以褶皺為主，斷裂不太發育。斷裂主要為與褶皺軸向一致的壓扭性斷裂，構造型式較為簡單，構造體系間的聯合現象中比較單純。變質作用不強，未見巖漿巖出露。

1.3 區域銅鉛鋅礦

區內中低熱液型有色金屬礦（化）點已發現數處，主要分布于走馬～東山峰背斜核部，主要有鶴峰縣五峰山鉛礦點、鶴峰縣石梁尖鋅礦點、鶴峰縣陳家咀銅鋅礦點、鶴峰縣麻橋灣銅鋅礦點、鶴峰縣潼泉應家灣鉛鋅礦化點和鶴峰縣鉛場鉛礦[1]。

2 礦床地質

2.1 地層

區內主要出露地層為寒武系下統天河板組、石龍洞組和第四系等地層，巖性特征由老至新簡述如下：寒武系下統天河板組（∈1t）：主要為青灰、淺灰綠色薄層狀泥質粉砂巖、粉砂質泥巖。底部為青灰色中-厚層狀灰巖、白云質灰巖，夾泥質灰巖，為鋅礦含礦層。寒武系下統石龍洞組（∈1sh）：上部為灰色中厚-厚層白云巖；中部為淺灰～灰黑色薄～中厚層灰巖，偶夾鮞狀、條帶狀灰巖、白云巖；下部深灰黑色厚層含灰質白云巖、白云巖，底部有一層瘤狀灰巖。第四系（Q）：黃色、土黃色亞粘土及亞砂粘夾含巖石碎塊，主要分布于河谷兩岸、山間洼地、緩坡。

2.2 構造

礦區主要構造形成于燕山期，褶皺及斷裂構造極不均衡，前者較為簡單，后都較為發育，現將構造特征簡述于下：

褶皺構造：區內褶皺屬走馬-東山峰背斜西北翼一部分，在出露地以單斜巖層為主，地層走向北東到南西，傾角15°～20°。斷裂構造：區內發現有二條斷層，即F1和F2呈北東向，與礦化有關的為F2斷層，F2斷層長約400余米，斷層走向北東，傾向NW，斷層兩側巖石破碎，充填有鋅礦化、重晶石化、方解石化，斷層面產狀為350°∠42°。西北盤相對下降為正斷層。

3 礦床地質

3.1 礦體特征

通過對鋅礦化帶的地表追索和槽坑探工程控制，發現鋅礦體2個，即Zn1號礦體和Zn2號礦體，礦體形態、產狀均受斷層嚴格控制，礦體自然形態主要呈透鏡狀產出，各礦體的地質特征如下：

Zn1號礦體：賦存于寒武系下統石龍洞組下段，礦體賦存標高+1370m～+1395m，地表有3個槽探工程控制，深部有2個坑探工程控制。礦體沿走向長約140m，沿傾向方向延伸為32.5m，平均厚度1.81m，礦體走向北東，傾向320°，傾角81°，埋藏深度0m～12m。礦體由黃白至淺紅色氧化鋅礦組成，礦體中有益組分為Zn，礦體平均品位11.04%。頂板圍巖為灰白色灰巖，底板圍巖為淺灰白色灰巖，礦體與圍巖界線清楚[2]。

Zn2號礦體：賦存于寒武系下統石龍洞組下段，礦體賦存標高+1378m～+1407m之間。地表3個槽探工程控制，深部有2個坑探工程控制。礦體沿走向長約145m，沿傾向方向延伸為33.3m，平均厚度1.2m，礦體走向50°，傾向308°，傾角82°，埋藏深度0m～17m。礦體由淺紅色氧化鋅礦組成，礦體中有益組分為Zn，礦體平均品位11.95%。底板圍巖為灰巖，頂板圍巖為灰白色灰巖，礦體與圍巖界線清楚[2]。

3.2 礦石特征

根據鏡下鑒定結果，礦石結構均為土狀、鐘乳狀、皮殼狀、微細粒結構，致密塊狀、晶簇狀、串珠狀構造，層理不清。在工藝礦物學研究中，采用電子顯微鏡分析測定了氧化鋅礦物的產出粒度和嵌布狀態，發現礦石中氧化鋅礦物的產出粒度極不均勻。一些單體氧化鋅的粒度可達1mm～2mm，也有不少氧化鋅礦物粒度只有3um～5um，它們多數是被氧化礦物包裹或與之連生。微細粒，呈包裹狀的氧化鋅礦物。根據光、薄片鑒定結果，礦石金屬礦物有菱鋅礦（10%～15%）、異極礦（8%～12%）、褐鐵礦（1%～5%），脈石礦物有粘土礦物（50%～60%）。

4 成因分析

（1）現代成礦理論指出，區域地質作用過程中，由于溫度、壓力的增加可產生大量的熱水溶液。隨著溫度和壓力的增高，巖層開始脫水，水的活力加強。與此同時，巖石中的堿（土）金屬、鹵化物及硫酸鹽等礦化劑和包括Zn在內的許多成礦元素發生了不同程度的轉移，在斷裂帶及有利的構造部位形成含礦的熱水溶液，從各斷裂帶均可見到不同程度的硅化、金屬硫化物礦化及其他各種熱液蝕變既可得到證實[3]。

（2）區內硫化物較發育，多分布在斷裂構造帶及其附近，規模大小不等，但在其侵入演化過程中都將產生一部分與之有關的熱水溶液，這部分熱水溶液不僅富含揮發份，而且在過程中對巖石具有很強的滲慮交代，使包括鋅在內的成礦物質發生活化轉移，形成含礦熱水溶液，當含礦熱水溶液到斷裂帶及有利的構造部位時，壓力和溫度隨之降低，當條件適宜便可成礦[4]。

（3）氧化作用在地表氧化過程中，Zn與[CO3]結合形成菱鋅礦，Zn與硅結合形成異極礦[5]。

綜上所述，本區鋅礦的形成，是在構造熱液作用下，促使分散在圍巖中的成礦物質趨于富集，形成含礦熱水溶液，在擠壓運動的驅使下，含礦熱水溶液向斷裂構造帶等有利空間匯聚，當壓力和溫度開始降低，早期以硅化、重晶石化、黃鐵礦化為主，出現中低溫礦物組合；隨后，熱液中的鋅開始析出，出現鋅礦化。鋅礦化在地表經氧化形成氧化鋅礦床。初步認為該鋅礦床早期應屬一般中低溫熱液充填礦床，后經地表氧化形成氧化礦床。