鉛鋅多金屬礦地質及地球化學特征研究

張 園，周文俊，陶東山

（江西省地礦局九一六大隊，江西 九江 332000）

鉛鋅多金屬礦主要以鉛、鋅、銅等內生金屬礦產為主，且礦產質量較高，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構造復雜，且巖漿活動頻繁，導致礦產資源分布十分分散，具有較大的開發難度，為此提出鉛鋅多金屬礦地質及地球化學特征研究。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程度較高的前寒武紀結晶基底，以變質核雜巖的形式產出。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，局部夾硅質巖和角閃片巖，與上覆巖層為構造平行化接觸。

震旦系是冰期結束后的大面積海侵，與新元古界地層的接觸關系為平行不整合，且震旦系地層與上覆寒武紀地層在鉛鋅多金屬成礦區域普遍受到滑脫斷層的影響，表現為斷層接觸，整個震旦系分層標志清楚，剖面也較連續，層序清楚。地層底部為硅質泥巖及泥巖，硅質泥巖以中細晶-微晶燧石為主，其次為分散及團狀的碳質，含有黃鐵礦晶體，水平紋理發育；中部為粘粒土質泥灰巖。粘土質泥巖主要成分是褐云母轉化的伊利石；上部為條帶狀泥灰巖及白云質灰巖，泥灰巖風化后常形成“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段為炭硅質泥巖夾灰巖段，底部含磷結核，整段巖性主要由薄層含硅炭質頁巖、炭質灰巖和微晶灰巖組成，有明顯的韻律；第2段為含炭硅質巖夾炭質頁巖段，下部含瘤狀磷結核，產海綿骨針。第3段為炭質泥巖段，由一套炭質泥巖，含硅質泥巖、粉砂質炭質泥巖組成，中夾一層含細微晶灰巖，下部炭質富集形成煤層，下常見瘤狀磷結核。第4段為具水平紋層泥巖段，主要由灰色鈣質泥巖，含炭泥巖組成水平紋層十分發育，并明顯疏密變化。

礦區奧陶系發育較好，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域上沿次滑脫斷層缺失，因而奧陶系保存不全。根據巖性可劃分為兩段，下段主要為厚層白云巖，夾有白云質泥晶、細晶灰巖，由下到上依次為具薄紋層厚層細晶白云巖、厚層細晶白云巖、厚層狀同生角礫白云巖、厚層灰質白云巖，底部層面具晶洞，頂部為厚層泥晶灰巖具水平～波狀層理，總體上是兩次由粗變細的沉積旋回[2]。上段以厚層泥晶灰巖、藻團粒、藻屑微泥晶灰巖為主，間有為微泥晶，細晶白云巖。由下到上也有兩個大的沉積旋回：泥晶灰巖～藻團粒微泥晶灰巖，生屑泥晶灰巖～灰質細粒白云巖。其底部以內碎屑細晶白云巖與第一段為界。

1.2 構造特征

按構造生成的早晚時序，鉛鋅多金屬礦構造可分為印支期、燕山～喜山期。自北向南，元古宙～三疊紀沉積蓋層中褶皺軸線方向由北東逐漸轉變為北東東，江南隆起帶中新元古代淺變質巖系內的褶皺軸向則為東西向，兩者具明顯的不協調性。

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

1.3 入侵巖特征

結合前人發表的數據，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。通過統計發現，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。礦區巖體按巖性主要分為兩類，一類是閃長質侵入巖體，另一類為花崗質巖體，根據鉛鋅多金屬礦地球化學及Sr-Nd-Hf同位素資料表明，第一階段侵入巖為埃達克質巖石，與成礦相關，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的巖石圈地幔，部分熔融形成的中基性巖漿巖經過以輝石、角閃石和榍石的結晶分異作用，有少量中元古代增生地殼的混染等一系列源區和巖漿過程形成[3]。構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境。第二階段侵入巖多屬于花崗巖，尚未發現這些巖石具有顯著的成礦作用。主體起源于中地殼，物質上以中元古代增生地殼為主。因為其富含稀土，應為經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造背景應該經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、從而轉為拉張等構造演化過程。簡單地說，構造背景為寬廣的大陸弧，進而轉變為弧后的構造環境。

2 鉛鋅多金屬礦地球化學特征

結合鉛鋅多金屬礦體主微量元素、稀土元素測試資料，并結合前人分析結果，鉛鋅多金屬礦體內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，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，里特慢指數在1.95～2.64之間，且巖體僅屬于過鋁質花崗巖。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域分布廣泛，大多異常濃集中心明顯，具三級濃度分帶，單點異常最大值達1967×10-9。且鉛元素和鋅元素異常多數呈條帶狀或橢圓狀，少數呈港灣狀或不規則狀。

3 結語

此次結合鉛鋅多金屬礦床地質勘查資料，對其地質特征和地球化學特征進行了總結和研究，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。但是由于此次研究時間有限，還存在一些不足之處，對于礦床斷層構造特征研究尚淺，今后還需要在該方面進行深入研究。