雪峰山西麓震旦系碳酸鹽巖容礦型鉛鋅礦床控礦因素探討

鄭平，楊柳＊，徐怡然，尹萍，JASMI Hafiz Abdul Aziz

（1.湖南工程職業技術學院，長沙 410151； 2. 馬來西亞大學理學院地質系，馬來西亞 吉隆坡 50603）

在揚子地臺東緣，震旦系因雪峰構造帶的隆起剝蝕，斷續出露于湖南、貴州及廣西北部，并伴有大量鉛鋅成礦。這些鉛鋅礦多受雪峰弧形構造帶西側加里東及印支期形成的NNE向褶皺體系控制，空間上均賦存于褶皺軸部及兩翼虛脫部，或是次級構造衍生的裂隙內，展現了與褶皺構造之間的密切空間關系[1]。本文在總結該區典型礦床成礦地質特征的基礎上，結合區域地質背景，探討震旦系鉛鋅礦床的控礦因素，以期為本區震旦系鉛鋅成礦研究及鉛鋅資源潛力評估提供新的信息。

1 區域地質背景

雪峰山構造帶位于揚子地臺東緣。該構造帶總體呈一NW向凸出的弧形隆起，由北至南依次縱跨鄂、湘、黔、桂四省。該區先后歷經大陸裂解、拼合及后期的多次板內構造事件。

中元古代末期，因揚子-華夏聯合陸塊的裂解，本區處于拉張環境，進入南華大裂谷階段。震旦紀至中寒武世時期，裂谷活動逐漸結束，本區處于被動大陸邊緣，沉積作用由陸源碎屑向碳酸鹽沉積過渡。直至早奧陶世，本區沉積了廣闊的碳酸鹽臺地。中奧陶紀至志留紀，本區由裂谷構造向前陸盆地轉化，并繼續接受沉積。至志留紀晚期，本區結束前陸盆地階段，于泥盆紀逐漸轉變為陸表海盆。至中三疊世后，本區開始整體抬升進入海退階段，并與晚三疊世進入陸相盆地階段。中侏羅世后，早燕山運動，本區處于陸內擠壓變形階段，隨之隆起并開始了長期風化剝蝕過程。

本區歷經多期構造變形作用，構造體系復雜。在雪峰山隆起演化過程中，武陵運動、加里東運動及印支-燕山運動，使得本區冷家溪群基底、板溪-志留系及泥盆系-三疊系地層內褶皺構造極為發育。這些多期褶皺先后疊加，與區域印支期NNE及NE向斷裂體系一起構成了本區的構造格架。

本區巖漿巖活動相對較弱，以元古代零星基性超基性巖巖脈為主。

2 典型礦床地質特征

2.1 湖南沅陵董家河鉛鋅礦

湘西董家河鉛鋅礦位于湖南省懷化市沅陵縣筲箕灣鎮境內董家河背斜北東段。礦區范圍內出露地層有新元古代板溪群、南華系南沱組、震旦系（下統陡山沱組及上統燈影組）、寒武系和第四系[3]。礦區主要構造為董家河背斜，該背斜軸向北東60°。該背斜在礦區內軸面傾向南東，呈斜歪背斜。北西翼較陡（50°～70°），南東翼較緩（30°～50°），向北東端略有傾伏。

董家河鉛鋅礦礦體賦存于震旦系陡山沱組下段底部白云巖中，賦礦圍巖為陡山沱組下段微晶白云巖。鉛鋅礦化多見于董家河背斜的軸部及兩翼層間破碎帶及層間滑動面或節理帶內，黃鐵礦、閃鋅礦鋅及方鉛礦三種礦化產出緊密“共生”，以脈狀、團塊狀、透鏡狀沿著白云巖層間裂隙及層間滑動面交代充填，形成三種礦化共生的“綜合”礦體。

礦區內目前已圈出10個礦體，多呈似層狀近東西向發育于背斜軸部和兩翼。礦體嚴格受地層控制，產狀（走向、傾向）與地層產狀基本一致，變化較小（圖1）。受董家河背斜兩翼產狀控制，北西翼一般為50°～70°，局部較陡近直立；南東翼一般為30°～50°。礦區主礦體延展規模大，沿走向長達1600m，最大控制斜深470m。礦層厚度為0.81m～5.51m，平均厚1.39m，Zn+Pb平均品位＞2.76%。

圖1 董家河鉛鋅礦剖面示意圖（據文獻[1]修改）

2.2 貴州天柱云洞鉛鋅礦

云洞鉛鋅礦位于貴州省天柱縣北部，是近年來該區新探獲的大型鉛鋅礦床。礦區范圍內出露地層有青白口系、南華系上統南沱組、震旦系下統陡山沱組、震旦系上統留茶坡組、寒武系下統木昌組及寒武系中統敖溪組[2]。礦區主要構造為北東走向的云洞寬緩背斜。該背斜在礦區內軸線為北東40°左右。核部出露地層為南沱組，兩翼則為震旦系及寒武系。兩翼產狀近似對稱，傾角較緩，多在30°左右。

云洞鉛鋅礦礦體賦存于震旦系陡山沱組下段底部白云巖巖性段中。該巖性段由下至上依次為細晶白云巖、硅質白云巖、泥質白云巖、炭質頁巖和粉砂巖。賦礦圍巖主要為白云巖，粉砂巖中亦有少量礦體發育。礦化類型以閃鋅礦化為主，偶見方鉛礦礦化。

由于云洞寬緩背斜軸部剝蝕嚴重，礦區內目前已圈出3個主要礦體均位于背斜兩翼。礦體呈層狀、似層狀及透鏡狀產出，嚴格受地層控制，產狀（走向、傾向）均與兩翼地層產狀一致（圖2）。礦區主礦體為Ⅰ號礦體及Ⅱ號礦體。前者位于白云巖巖性段底部細晶白云巖中，礦體連續好，規模較大，沿走向長達1000m，傾向延深的平面寬度通常在600m～1200m范圍內。礦層厚度為0.65m～5.60m，平均厚度2.18m，Zn+Pb平均品位＞2.61%。

圖2 云洞鉛鋅礦剖面示意圖（據文獻[2]）

Ⅱ號礦體位于白云巖巖性段中段硅化白云巖中，礦體呈層狀及透鏡狀產出，沿走向長達500m，傾向延深的平面寬度通常在200m～400m范圍內。礦層厚度為0.65m～5.60m，平均厚度2.38m，Zn+Pb平均品位＞2.12%。

2.3 廣西三江老堡鉛鋅礦

老堡鉛鋅礦位于廣西省三江縣西南部。該區隸屬廣西最大鉛鋅成礦帶即北山-老廠鉛鋅礦帶。帶內鉛鋅礦通常產于泥盆系東西向構造帶內。而老堡鉛鋅礦則是該成礦帶首次在震旦系內探獲的鉛鋅礦，資源遠景已達到大型規模。

礦區范圍內出露地層有震旦系下統黎家坡組、震旦系下統陡山沱組、震旦系上統老堡組、寒武系下統清溪組[1]。區域構造以加里東期及印支-燕山期NNE向褶皺系最為顯著。在礦區內主要為次級老堡復式向斜。該向斜走向為北北東20°～25°左右，含兩個次級向斜及一個次級背斜，形成一個走向延伸近70km、寬約7km左右的復式褶皺。該向斜在礦區內核部出露地層為寒武系清溪組，兩側為震旦系地層。兩翼傾角約在40°左右。核部出露地層為南沱組，兩翼則為震旦系及寒武系。兩翼產狀近似對稱，傾角略陡，多在40°～50°左右。

老堡鉛鋅礦礦體分別賦存于震旦系下統陡山沱組及上統老堡組中。陡山沱組由下至上依次為泥巖、白云巖及含炭泥巖三個巖性段，鉛鋅礦化在該組賦存于中部白云巖巖性段中，賦礦圍巖為微晶白云巖。老堡組巖性單一，為薄-中層狀硅質巖。該組地層層間構造帶發育，可見有3～4層鉛鋅礦化呈透鏡狀或似層狀產出。

鉛鋅礦化多見于老堡向斜的層間破碎帶、滑動虛脫部或節理帶內。閃鋅礦化、方鉛礦及部分黃鐵礦化，沿著白云巖層間裂隙及層間滑動虛脫面，或是硅質巖的碎裂系統內交代充填，形成以脈狀、細脈狀、條帶狀、角礫狀、塊狀及浸染狀硫化物礦石。

礦區內目前已圈出11個礦體，多呈似層狀近東西向發育于向斜兩翼。礦體嚴格受地層控制，產狀（走向、傾向）與地層產狀基本一致，變化較小（圖3）。礦區主礦體Ⅰ號礦體沿向斜走向上控制約1250m，最大控制斜深110m。礦層厚度為1.02m～6.70m，平均厚1.47m，Zn+Pb平均品位＞1.87%。

圖3 老堡鉛鋅礦剖面示意圖（據文獻[3]）

3 控礦因素分析

揚子地臺周緣幾乎均有震旦系出露，并伴有規模不一的鉛鋅礦化。前人普遍認為地臺周緣碳酸鹽巖地層內廣泛發育的白云巖是區域上鉛鋅成礦的主要控制因素。但在廣西三江縣老堡鉛鋅礦，除了震旦系陡山沱組白云巖層外，在上統老堡組硅質巖層內亦有大量礦體發育。這些礦體賦存于硅質巖層因褶皺導致的脆性斷裂系統內，形成以網脈狀、角礫狀及團塊狀為主的鉛鋅礦化。可見即便沒有白云巖，成礦熱液亦可在構造作用提供的斷裂體系內卸載成礦。

通常而言，前人多強調地層巖性甚至是巖相古地理對本區鉛鋅成礦的控制。但雪峰山構造帶由南至北，縱跨數省，桂北地區與湘西地區沉積地層序列顯示震旦系時期南北各段所處的沉積環境并不相同。但老堡鉛鋅礦與董家河鉛鋅相同的控礦類型，顯示構造因素是震旦系鉛鋅成礦過程中的重要控制因素。

通常認為白云巖因更弱的抗壓抗剪能力，對區域構造應力的響應更為強烈，衍生的斷裂系統更為發育。尤其是在白云巖結晶程度更為發育的層位，粗晶白云石馬鞍狀彎曲的晶面，可使得白云巖對區域應力的響應更為顯著。可見對于震旦系鉛鋅礦而言，是區域構造作用選擇了脆硬型的白云巖層為成礦提供了有利的賦存空間。

由于白云巖對構造作用的高效響應，鉛鋅成礦與褶皺構造的密切關系，在雪峰弧形構造帶北段湘西鉛鋅成礦帶內表現的更為密切。該成礦帶內除了震旦系鉛鋅礦礦床外，花垣、塔洛、保靖及鳳凰等鉛鋅礦田內寒武系及奧陶系內的鉛鋅也幾乎均發育于褶皺體系內。

4 結論

雪峰山構造帶西側震旦系內發育有多個碳酸鹽巖容礦型鉛鋅礦，礦體多發育于褶皺層級虛脫部及其衍生的斷裂系統內。礦體的空間分布特點顯示褶皺構造主導了震旦系碳酸鹽巖容礦型鉛鋅礦的就位成礦，是該區鉛鋅成礦的重要控礦因素之一。