鉛鋅多金屬礦地質(zhì)及地球化學(xué)特征研究

張 園，周文俊，陶東山

（江西省地礦局九一六大隊(duì)，江西 九江 332000）

鉛鋅多金屬礦主要以鉛、鋅、銅等內(nèi)生金屬礦產(chǎn)為主，且礦產(chǎn)質(zhì)量較高，近年來對鉛鋅多金屬礦開采力度逐漸提高，但由于鉛鋅多金屬礦地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜，且?guī)r漿活動頻繁，導(dǎo)致礦產(chǎn)資源分布十分分散，具有較大的開發(fā)難度，為此提出鉛鋅多金屬礦地質(zhì)及地球化學(xué)特征研究。此次研究有目的的解決存在問題，取得鉛鋅多金屬礦找礦突破。

1 鉛鋅多金屬礦地質(zhì)特征

1.1 地層特征

鉛鋅多金屬礦地層自上而下有新元古界、震旦系、寒武系、奧陶系。

新元古界是鉛鋅多金屬礦初露最老的地層，是唯一地表出露變質(zhì)程度較高的前寒武紀(jì)結(jié)晶基底，以變質(zhì)核雜巖的形式產(chǎn)出。新元古界地層可分為上下兩個巖段。下巖段（片麻巖段）主要巖性為細(xì)粒黑云斜長片麻巖、淺粒巖、斜長角閃巖等，呈包體形式賦存在相公廟二長花崗質(zhì)片麻巖中[1]。上巖段（片巖段）主要由云母石英片巖、鈉長石英片巖等組成，局部夾硅質(zhì)巖和角閃片巖，與上覆巖層為構(gòu)造平行化接觸。

震旦系是冰期結(jié)束后的大面積海侵，與新元古界地層的接觸關(guān)系為平行不整合，且震旦系地層與上覆寒武紀(jì)地層在鉛鋅多金屬成礦區(qū)域普遍受到滑脫斷層的影響，表現(xiàn)為斷層接觸，整個震旦系分層標(biāo)志清楚，剖面也較連續(xù)，層序清楚。地層底部為硅質(zhì)泥巖及泥巖，硅質(zhì)泥巖以中細(xì)晶-微晶燧石為主，其次為分散及團(tuán)狀的碳質(zhì)，含有黃鐵礦晶體，水平紋理發(fā)育；中部為粘粒土質(zhì)泥灰?guī)r。粘土質(zhì)泥巖主要成分是褐云母轉(zhuǎn)化的伊利石；上部為條帶狀泥灰?guī)r及白云質(zhì)灰?guī)r，泥灰?guī)r風(fēng)化后常形成“肋骨”狀外貌。

寒武系是鉛鋅多金屬礦分布最廣地層，其與下伏地層震旦系為整合接觸或斷層接觸，與上覆地層奧陶系侖山組為整合接觸，各組之間也都為整合接觸。地層自下而上按巖性可分四段：第1段為炭硅質(zhì)泥巖夾灰?guī)r段，底部含磷結(jié)核，整段巖性主要由薄層含硅炭質(zhì)頁巖、炭質(zhì)灰?guī)r和微晶灰?guī)r組成，有明顯的韻律；第2段為含炭硅質(zhì)巖夾炭質(zhì)頁巖段，下部含瘤狀磷結(jié)核，產(chǎn)海綿骨針。第3段為炭質(zhì)泥巖段，由一套炭質(zhì)泥巖，含硅質(zhì)泥巖、粉砂質(zhì)炭質(zhì)泥巖組成，中夾一層含細(xì)微晶灰?guī)r，下部炭質(zhì)富集形成煤層，下常見瘤狀磷結(jié)核。第4段為具水平紋層泥巖段，主要由灰色鈣質(zhì)泥巖，含炭泥巖組成水平紋層十分發(fā)育，并明顯疏密變化。

礦區(qū)奧陶系發(fā)育較好，其下界與寒武系為整合，而上界為滑脫面，常造成鉛鋅多金屬礦區(qū)域上沿次滑脫斷層缺失，因而奧陶系保存不全。根據(jù)巖性可劃分為兩段，下段主要為厚層白云巖，夾有白云質(zhì)泥晶、細(xì)晶灰?guī)r，由下到上依次為具薄紋層厚層細(xì)晶白云巖、厚層細(xì)晶白云巖、厚層狀同生角礫白云巖、厚層灰質(zhì)白云巖，底部層面具晶洞，頂部為厚層泥晶灰?guī)r具水平～波狀層理，總體上是兩次由粗變細(xì)的沉積旋回[2]。上段以厚層泥晶灰?guī)r、藻團(tuán)粒、藻屑微泥晶灰?guī)r為主，間有為微泥晶，細(xì)晶白云巖。由下到上也有兩個大的沉積旋回：泥晶灰?guī)r～藻團(tuán)粒微泥晶灰?guī)r，生屑泥晶灰?guī)r～灰質(zhì)細(xì)粒白云巖。其底部以內(nèi)碎屑細(xì)晶白云巖與第一段為界。

1.2 構(gòu)造特征

按構(gòu)造生成的早晚時序，鉛鋅多金屬礦構(gòu)造可分為印支期、燕山～喜山期。自北向南，元古宙～三疊紀(jì)沉積蓋層中褶皺軸線方向由北東逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)楸睎|東，江南隆起帶中新元古代淺變質(zhì)巖系內(nèi)的褶皺軸向則為東西向，兩者具明顯的不協(xié)調(diào)性。

蓋層褶皺主要形成于印支期，它以區(qū)域南象運(yùn)動形成的不整合面為界，其下伏的新元古代南華紀(jì)、震旦紀(jì)和古生代及三疊紀(jì)地層普遍發(fā)生褶皺變形，它多以線性褶皺帶形式出現(xiàn)，褶皺線的方向多以北東60°為主，褶皺多為緊閉的背、向斜相間的復(fù)式褶皺樣式，且自南而北變形有逐漸增強(qiáng)的趨勢，它一方面是后期構(gòu)造疊加所致，另則反射北西向旋轉(zhuǎn)剪切作用的存在。在前陸盆地帶內(nèi)，因被晚中生代地層、火山巖所覆蓋，從零星出露地層恢復(fù)其褶皺樣式以直立褶皺為主，局部倒轉(zhuǎn)。而燕山～喜山期構(gòu)造受斷層控制而呈弧形。

1.3 入侵巖特征

結(jié)合前人發(fā)表的數(shù)據(jù)，以及礦床巖石類型和分布特征，把鉛鋅多金屬礦的巖漿活動分成兩期，早期：150Ma～135 Ma；晚期：135Ma～114 Ma。通過統(tǒng)計(jì)發(fā)現(xiàn)，早期巖體主要是中性和中酸性巖類的花崗閃長巖、閃長玢巖、輝石閃長巖，而晚期主要為酸性巖類的花崗巖和鉀長花崗巖等。早期巖體以小型侵入體形式分布，而晚期巖體主要已大的花崗巖基及其周邊小型侵入體形式分布。礦區(qū)巖體按巖性主要分為兩類，一類是閃長質(zhì)侵入巖體，另一類為花崗質(zhì)巖體，根據(jù)鉛鋅多金屬礦地球化學(xué)及Sr-Nd-Hf同位素資料表明，第一階段侵入巖為埃達(dá)克質(zhì)巖石，與成礦相關(guān)，起源于受到俯沖大洋板片析出熔體交代，具有同位素富集性質(zhì)的巖石圈地幔，部分熔融形成的中基性巖漿巖經(jīng)過以輝石、角閃石和榍石的結(jié)晶分異作用，有少量中元古代增生地殼的混染等一系列源區(qū)和巖漿過程形成[3]。構(gòu)造背景為古太平洋板塊低角度俯沖于東亞板塊之下的寬廣陸弧環(huán)境。第二階段侵入巖多屬于花崗巖，尚未發(fā)現(xiàn)這些巖石具有顯著的成礦作用。主體起源于中地殼，物質(zhì)上以中元古代增生地殼為主。因?yàn)槠涓缓⊥粒瑧?yīng)為經(jīng)歷了前期巖漿抽取后，殘留的中元古代增生地殼再次部分熔融的結(jié)果，綜合第一階段侵入巖的成因，鉛鋅多金屬礦巖漿作用的構(gòu)造背景應(yīng)該經(jīng)歷了低角度俯沖大洋板片析出流體交代、俯沖板片斷離和拆沉、俯沖角度加大和俯沖板片后撤、從而轉(zhuǎn)為拉張等構(gòu)造演化過程。簡單地說，構(gòu)造背景為寬廣的大陸弧，進(jìn)而轉(zhuǎn)變?yōu)榛『蟮臉?gòu)造環(huán)境。

2 鉛鋅多金屬礦地球化學(xué)特征

結(jié)合鉛鋅多金屬礦體主微量元素、稀土元素測試資料，并結(jié)合前人分析結(jié)果，鉛鋅多金屬礦體內(nèi)SiO2含量在39.64%～42.64%之間，屬于硅過飽和特征；Al2O3含量在13.64%～15.89%范圍內(nèi)，MgO含量范圍在0.36%～0.97%之間。巖體堿的含量普遍較高，Na2O含量在16.64%～17.65%之間，K2O含量范圍在13.94%～15.64%之間，堿度大約在3.95～4.28之間，里特慢指數(shù)在1.95～2.64之間，且?guī)r體僅屬于過鋁質(zhì)花崗巖。下表為鉛鋅多金屬礦體主量元素含量。

表1 鉛鋅多金屬礦體主量元素含量（wt%）

從上表看出，鉛鋅多金屬礦體內(nèi)主要元素為鉛（Pb）、鋅（Zn），除此之外還有少量的銅、硅、鉬、錳等元素，鉛元素和鋅元素異常在成礦區(qū)域分布廣泛，大多異常濃集中心明顯，具三級濃度分帶，單點(diǎn)異常最大值達(dá)1967×10-9。且鉛元素和鋅元素異常多數(shù)呈條帶狀或橢圓狀，少數(shù)呈港灣狀或不規(guī)則狀。

3 結(jié)語

此次結(jié)合鉛鋅多金屬礦床地質(zhì)勘查資料，對其地質(zhì)特征和地球化學(xué)特征進(jìn)行了總結(jié)和研究，并且取得了一定的研究成果，為鉛鋅多金屬礦床開采活動提供了理論依據(jù)。但是由于此次研究時間有限，還存在一些不足之處，對于礦床斷層構(gòu)造特征研究尚淺，今后還需要在該方面進(jìn)行深入研究。