陜西略陽柳樹坪鉛鋅礦床成礦地質背景探討

趙福來 陳劍祥 袁攀

摘要：本文梳理已有資料，結合筆者的勘查經歷，從地層、構造、巖相古地理、成礦物質來源等因素對柳樹坪鉛鋅礦進一步研究，并通過與典型MVT礦床的特征類比，初步認為該礦富集成礦與上述地質因素相關，該礦床似MVT礦床。

關鍵詞：柳樹坪；鉛鋅礦；地質背景；陜西

礦區位于漢江斷裂與勉縣—略陽深斷裂之間的“勉略寧”三角地帶東北部，勉略寧三角區是陜南重要的多金屬成礦區，發現了以煎茶嶺金鎳鐵礦田、馬元鉛鋅礦床、鏵廠溝金礦床、銅廠銅礦床、東溝壩金銀礦床等一批重要的礦產，成礦潛力巨大。關于揚子地臺周邊產于燈影組中的鉛鋅礦的成礦時代已有多種認識，筆者不對燈影組中鉛鋅礦成礦時代存作過多討論僅對成礦地質特征進行粗淺的探討。

1.區域地層及構造

區內地層按構造層次主要由變質基底火山巖建造和蓋層沉積巖建造組成。變質基底火山巖建造為區內出露最老的地層，主要由碧口群組成；蓋層沉積巖建造主要由震旦系—泥盆系的一套碎屑巖—碳酸鹽巖沉積巖建造組成。從老到新為震旦系斷頭崖組、九道拐組、望天坪組、南沱組、陡山沱組、燈影組，及寒武系、泥盆系。主要展布于研究區中部、北東一帶。中部地層構成斷頭崖—九道拐向斜，總體走向近東西。震旦系斷頭崖組（Zd）在中西部地段直接角度不整合沉積于基底之上，構成第一蓋層。北東部地層主體由震旦系燈影組白云巖組成，走向北東。區內構造十分發育，礦區構造主要為EW—NEE、NWW向、NE向斷裂[1]，這些方向的斷裂為成礦流體的遷移，成礦物質富集提供了通道和空間。

2.礦區地質

柳樹坪礦床礦體分布于九道拐向斜的南、北兩翼，從礦床成礦控制因素及礦化體的空間分布看，沿九道拐向斜兩翼明顯構成南北兩個礦段。位于向斜南翼的南礦段以鋅、金礦化為主；處于向斜北翼的北礦段以鉛、鋅礦化為主。北礦段主要含礦層位賦存于震旦系九道拐組第一巖性段第二巖性層（Zj1-2）中，賦礦巖性主要為粉砂質板巖、白云巖等。本文為便于研究，選取礦區北礦段主要礦體集中部位震旦系九道拐組第一巖性段第二巖性層（Zj1-2）展開論述（見圖1）。陳劍祥等對本區地層重新厘定把原斷頭崖組第四巖性段、九道拐組、望天坪組之和歸并入燈影組[2]（以下燈影組同引）。

3.地層、構造與鉛鋅礦

礦區構造主要為EW—NEE、NWW向、NE向，礦床明顯受構造控制。礦區內鉛鋅礦體成群成帶分布，其賦礦地層為震旦系燈影組，這些現象與MVT鉛鋅礦床特征相符。根據區域地質發展史結合西安礦研所對碧口群研究成果表明：本區中上元古界（10億年～18億年），華北板塊與揚子板塊相互沖撞，形成東西向的海底裂谷、伴隨著海底火山噴溢、爆發活動，排放大量汽液，攜帶了豐富的礦質及CO2、H2、H2O等，入海冷卻、稀釋、沉淀。而后被新的沉積物覆蓋，與海水隔絕，溫度增高，壓力加大，介質條件改變，變價元素的氧化物，還原低價的硫化物，形成礦源層[2]。筆者認為該礦源層可能為主要礦源，因為區內基底巖石較震旦系地層具有更高的鉛鋅成礦物質（見表1）。筆者參與本礦區的勘查工作中發現（如圖1所示）Zn1、Zn2等礦體主要呈似層狀、透鏡狀產出，主要容礦巖石為白云巖、粉砂質板巖等。陳劍祥等認為區內燈影組沉積環境為整體仍處于淺海環境，但此時海平面又由上升轉為下降，受地殼震蕩影響，形成泥質巖與碳酸鹽巖相互交替沉積的現象[3]。與其看法相似，筆者認為巖石這種產出的狀態可能為初始礦源層形成后，容礦巖石成巖前發生過類似地震或基底的抬升也或其他某種大規模的動力作用，形成泥質、粉砂質與碳酸鹽巖相互交替沉積，固結成巖后表現為粉砂質板巖與白云巖相互交織成不規則狀產出。隨著礦源層埋深的不斷增加，含礦建造在上覆壓力作用下釋放大量的地層建造水，地層構造水與沿著斷裂運移的變質（巖溶）水、下滲地下水相互混合，混合后的流體沿著層間破碎帶運移，在運移過程中與圍巖相互作用，萃取了礦源層中的有益物質，并溶解了流經的碳酸鹽巖，形成含礦熱液。這種含礦熱液沿后期構造作用造成的地質薄弱部位（斷層、層間破碎帶）運移，在成礦有利的部位進行沉淀，成礦物質進一步富集，形成了區內的鉛鋅礦床。當鉛鋅礦床在有利部位沉淀后受后期三角區整體抬升，使得原埋于地下的礦體出露于地表或埋藏深度變淺，并有部分礦體出露地表，受地表風化剝蝕，在某些原生硫化礦床上部發育本礦區內所見的棕褐色的氧化礦。燕山期，華北板塊和揚子板塊分別沿現今南北邊界相向向秦嶺造山帶之下作巨大的陸內俯沖，秦嶺造山帶南北緣分別向外作長距離大規模逆沖推覆，受此俯沖作用使區內先前含礦的地層發生強烈的褶皺與斷裂破碎，一些先存的鉛鋅礦發生被折厚或拉薄等現象，使得含礦建造中大量鉛鋅等成礦元素隨構造—流體體系發生活化和遷移，后在有利的斷裂系統中進一步沉淀成礦。

4.巖相古地理條件

最有利的巖相古地理環境是古陸邊緣受古斷裂（同生斷裂）控制的陸表海內的次級支盆邊緣，或水下隆起與水下凹陷過渡地帶的半局限的海灣、瀉湖和生物礁灘相。這種環境有許多有利因素：一是靠近古陸，沉積物源豐富，而且往往這種沉積物金屬的預富集作用較好；二是由于同生斷裂控制，沉積厚度大；三是由于這些部位水的動力條件和物理化學條件變化大，利于礦質的沉積；四是這些部位及其附近生物及有機質豐富，有利于金屬元素富集[4]。區域內地層主要由中—新元古代變質基底火山巖建造和蓋層沉積巖建造組成，蓋層為震旦系—泥盆系的一套碎屑巖—碳酸鹽巖沉積巖建造，反映震旦系—泥盆系為穩定的陸源環境；柳樹坪礦區南側以勉縣—陽平關斷裂為界與揚子板塊相鄰，北側以“勉略康構造混雜巖帶”與秦嶺造山帶相接，總體上受北側的略陽—勉縣斷裂，南側的陽平關—勉縣斷裂挾制；礦區內九道拐組第二巖性段第一巖性層（Zj2-1）為絹云綠泥板巖，局部夾白云巖透鏡體，該層產出Conophgton疊層石。上述沉積環境反映出淺水體、能量低、生物發育好、生物化學作用強、硫源較為充足的特點，為成礦元素Pb、Zn富集起到較好的固定作用。

5.成礦物質來源

7.結論

鉛鋅礦容礦巖石主要為白云巖及灰巖，次為粉砂質板巖、礦化與基底、地層、構造、巖性古地理等關系密切。通過與典型MVT型鉛鋅礦特征對比，初步認為該礦床似MVT型礦床。

參考文獻：

[1]韓潤生，劉叢強，馬德云，等；銅石礦田陳家壩地區斷裂構造地球化學特征及定位預測[J].地質與勘探，2000， 36（5）： 66-69.

[2]劉繼明.東溝壩金銀多金屬礦床成因探討[J].陜西地質科技情報，1992， 17（1）： 27-31.

[3]陳劍祥，袁攀，王長春，等；陜西略陽柳樹坪金鋅礦床南華系—震旦系巖石地層單位劃分方案及沉積環境分析[J].西部探礦工程， 2019， 31（9）： 167-173.

[4]魏本贊，李再勇，張恩，等；黔西北涼水溝地區鉛鋅礦控礦因素及找礦方向[J].礦床勘查，2019， 10（2）： 264-273.

[5]王光輝，劉兵，匡愛兵胡啟華，王紅根，桂磊峰，等；鉛鋅礦床中的閃鋅礦Cd含量及Zn/Cd值的地質意義[J].西北地質， 2016， 49（3）： 132-140.

[6]陜西省略陽縣柳樹坪一帶金鋅礦詳查實施方案[R]. 2019.

[7]侯滿堂，王黨國，等；陜西馬元地區鉛鋅礦地質特征及礦床類型[J].西北地質，2007b， 40（1）： 42-60.

[8]劉玲芳.揚子北緣馬元鉛鋅礦地質地球化學特征[D].陜西：長安大學， 2012.

[9]陳劍祥，袁攀，王長春，等；陜西略陽柳樹坪金鋅礦床地質特征及控礦因素研究[J].地質力學學報， 2016， 22（2）： 212-222.