江西千子嶺鉛鋅礦床的控礦構造樣式及成礦機制

徐仁杰

（江西省地質局九0一地質大隊，江西 萍鄉 337000）

千子嶺鉛鋅礦床位于撫州市城區北部25 km處，是江西有色地質勘查一隊在萍鄉-廣豐深斷裂帶中勘查發現的破碎帶蝕變巖型鉛鋅礦[1]。勘查研究千子嶺的地質特征情況，認為該地區是喜馬拉雅山脈運動的結果。由于對地質年代的計算和采礦組織結構缺乏深入的研究認識，致使對巖洞構造地質環境分析產生混亂，對于運動形態、動力學研究和采礦力的改進存在不足。此外，在山嶺地質勘探的過程中，控礦研究的主要作用一直沒有確切結論[2]。以往的研究也沒有對開采鉛鋅礦的影響及其與分形結構關系的分析。這一定程度上制約了對物理模型的科學理解，也限制了有關鉛鋅礦及其生產的了解以及有關定律的探索。

作為江西省在空白區找礦突破的典型案例，回顧勘查過程，總結找礦經驗，對尋找類似的礦床具有重要的啟示作用。

本文將以此為目的，通過系統研究與自然和地質地層[3]以及相關數據報道和分析,即系統研究江西千子嶺鉛鋅礦床控礦斷裂與褶皺構造及其結構所分析的動態結構和其主要特點，以期深化關于構造控礦的行為研究，為下一個步驟提供科學依據，為開發礦產資源提供理論指導。

1 江西千子嶺鉛鋅礦床的控礦構造樣式

江西千子嶺鉛鋅礦床控礦的主要構造是褶皺斷裂，總體走向為NW，其次為NWW。褶皺的主要軸向是NWW向的江西前子嶺背斜。控礦斷裂是以NW向的九家-安定斷裂帶和NWW向的坂河斷裂帶為主要軸向的。前者貫通礦區，它的上盤NW和NWW兩組斷裂的組別直接導致對礦產的生產和分配的控制，如圖1所示。

（1）褶皺。軸向NWW向的構造是江西千子嶺背斜礦床中最大的褶皺構造，如圖1所示。背斜的波長約為5公里。背斜翼的一般地層趨勢為NNE和SSW，背斜中部為泥盆紀地層，兩翼以石炭系為主，嚴重缺乏局部地層。背斜對礦脈的成因和沉積的發生有明顯的導向作用。背斜兩翼沿互層軟弱帶發育基性—超基性巖、中酸性脈巖及大部分鉛鋅礦體。如東莞林礦段鉛鋅礦體為背形產出，集中于江西前子嶺背斜核心部位或附近的破碎帶中。如圖1、圖2所示，江西前子嶺礦段礦體主要產于背斜NNE翼，遠離巖心。江西千子嶺背斜兩翼的江西省，北區軸向近北北西二次折疊或數十到數百米寬的開發，開發和NWW-NW趨勢斷層結構在這些二次折疊的兩個地層，直接控制礦體的生產。

圖1 江西千子嶺礦段地質與成礦期構造應力場簡圖和剖面圖及鉛鋅礦體、脈巖、控礦斷裂產狀統計玫瑰花圖

圖2 江西千子嶺礦段S16勘探線剖面圖

（2）斷裂。礦床主要向NW、NWW礦山控制裂縫方向發展。西北斷裂主要發生在中段及相關繼發性斷裂。走向為300°左右，傾斜方向為西南，傾斜程度為75°～85°。斷裂帶內充填有糜棱輝長巖和花崗斑巖。斷裂帶呈北東向，上陡下緩，發育一系列背負式次級逆沖斷層。從圖1可以看出，由于九家-安定斷裂的控制決定了該地區巖漿、礦體和地層的生產和分布，主要礦體在斷裂帶部位。江西千子嶺東部南凸構造弧是由超基巖石與堅硬花崗巖的碰撞形成的，當裂縫間的構造塊平均旋轉時就會發生這種碰撞，從而形成了南凸弧形構造帶，是影響江西千子嶺礦段主脈群形成的原因。礦床的東北向斷裂不顯著，只在東北方向有發現，具有左向平移特征，范圍小，沒有與礦體直接相關的現象。

綜上所述，千子嶺鉛鋅礦床的成礦作用受NW向的九家-安定斷裂和NWW向的前子嶺背斜聯合控制，位于NNW-NWW左向剪切反向斷裂帶中背斜NNW翼互層接觸帶或脈巖與地層界面等構造薄弱部位。北區礦化向壓力形成千子嶺傾斜結構，礦化的過程中，必須壓縮構造背景，千子嶺斜北區近西北側翼左逆剪切斷裂是成礦的有利空間，成礦后近SN向擠壓，形成北西向剪切破碎線，左側破碎礦石。

2 江西千子嶺鉛鋅礦床成礦機制

（1）物探測量。主要原因是含礦地質體沒有向深部延伸，礦化僅具有一層“西瓜皮”。因此，含礦地質體是否向深部延伸是成礦的關鍵。經勘探組探索深層次Pb、Zn礦化異常反射，經IPT調查，對硫化物礦體的直接作用明顯，形成“硅帽”地質體。根據實際情況，在物探工作中共布設了12條激電中段剖面。野外調查結束后，物探人員對124個主要巖礦樣品進行了系統的電性參數的可靠性評價，確保了礦區電性方法的異常解釋能夠滿足要求。在實施過程中，根據工作區域的一般地形剖面，確定了工作區域內誘發電阻異常的下限，建立了電特性的參考標準。結合物質性、地質條件和異常形態學的測量結果，最終確定了1.6%的表觀極化下限，并根據一定的梯度值確定了異常。利用IPL測量圈定了3個東西向異常JD1、JD2和JD3，構成了一個主異常地段，與地表“硅帽”形態基本吻合。地殼物理學勘探推斷，地表“硅蓋”地質體向深部穩定延伸，具有良好的含礦地質條件。

（2）成礦機制。對礦床形成機制的描述應從金屬的來源、流體成分的組成特征、金屬離子的承載能力和遷移方式、金屬的析出機理等。根據從前的研究成果分析，江西千子嶺鉛鋅礦床成礦機制可表示為：在前西尼羅底土大陸邊緣和長江平臺東北邊緣，被動沉積作用中，一層致密的富硫酸鹽西尼羅群白云巖富集，與上寒武紀地層兩條線接觸，經過后二疊紀的堆積形成鉛鋅鹽富集地。在這一時期，地殼的抬升導致了雨水與地層水相融合的大規模移動。主要的成礦金屬離子，如Pb2+、Zn2+、Fe2+、Cu2+，以及微小的攝入離子，如Ga和Cd在地下和地層形成海洋碳酸鹽巖地層，被置換并富集，有利的地質和構造位置形成了成礦條件。江西千子嶺鉛鋅礦床主要成礦年齡為366.3±7.7Ma，是早泥盆世，與地質事實相一致。

江西千子嶺鉛鋅礦床的工業礦體大多賦存于震旦紀地層中，以白云巖為容礦巖。巖性的差異造成礦化的賦存不一致特點。硫化物的快速沉淀是由于硫化物與周圍巖石的接觸關系。過飽和礦化液體中硫化物的快速沉淀是鉛鋅礦脈和網狀礦脈形成的主要作用力。

在此時，成礦流體的熱氣值、咸度值漲幅在有限的范圍中(150℃～200℃)，同樣對于快速成礦過程很有利。成礦溶液具有晚期充填特征可以從被礦區砂礫空洞和逢原中硫化物的盛滿狀態體現出來。沉積的速率迅速地成礦是通過兩種流體的攪拌摻和實現的，礦床的形成的一部分原因是通過混合富還原(復原的)流體與富集金屬，富集硫酸鹽(氧化)流體來實現。

所勘探的礦體與“黑色碎裂帶”聯系十分緊密。相對全面的白云巖包裹著“黑色碎裂帶”的外邊緣，毀壞程度有限，有很低的滲透率，產生TSR發生機制對于富集SO42-的成礦流體很難實現。當成礦流體，遷移到礦區“黑色斷裂帶”的過程中，遇到大量具有非氧化性的碳質組分，通過硫酸鹽，以及化學熱力反應還原成礦流體，非氧化性的硫在成礦流體中的SO42-被還原形成，這促進了成礦流體向非氧化性狀態的轉化。最后，硫化物通過充填白云巖與暗淡物質色頁巖角巖石之間的張拉空間，在“黑色裂隙帶”內沉淀礦化，在“黑色裂隙帶”外的白云巖張拉裂隙中形成小型脈狀礦體。隨著礦化的推進，流體的硫離子活性和礦化溫度呈降低趨勢，pH值和Cd/Zn值呈升高趨勢。

3 結語

千子嶺鉛鋅礦是產于萍鄉－廣豐深斷裂帶的中型鉛鋅礦床，伴生有銅礦、螢石礦，屬于破碎帶蝕變巖型鉛鋅礦床。千子嶺鉛鋅礦的勘查過程中注重因地制宜、多手段運用。類比鄰近已知礦床，用化探手段尋找成礦作用痕跡，不同手段有序銜接，地質人員與物、化勘探人員有效聯動，緊緊抓住硅化破碎帶這一重要線索，千子嶺鉛鋅礦床是多信息綜合利用尋找隱伏礦床的成功典范。