江西上高潢里鉛鋅礦床成因分析及找礦思路探索

陳 瑤

（江西省地質局第一地質大隊，江西 南昌 330000）

本文此次研究的礦區位于江西省，是上高縣在2015年制定的地質勘查基金工程。為了確保區域找礦工程的有序實施，可在開展相關工作前，對礦區地層結構進行分析。區域地質層首層結構屬于寒武系結構，其中零月、星出露于南部的小明山、泗城嶺、燈草嶺、欽甲等地的斜坡位置，礦體以西夾少量灰巖[1]。其中灰巖的巖相分異較為顯著，碳酸鹽巖臺地相區為屬于融縣組，厚度在47.0m～234.0m范圍內。同時，區域內的石炭系也存在大范圍裸露的趨勢，地質發育較健全，地質層主要為薄層至中層狀硅質巖，局部夾含錳硅質巖與鉛鋅礦層，屬于本區含鉛鋅層之一。目前在地區在該層位中已發現有鉛鋅帽型礦層存在，此礦層主要為生物碎屑灰巖，礦帶中含有部分白云巖與灰巖，礦體主要出露于上映-土湖向斜、印茶背斜核部，其他背斜翼部及向斜核部也有分布，大多呈整合接觸。總之，綜合多方地質勘查成果與早期地質資料可知，區域內存在鉛鋅礦賦存帶，并且，通過地球化學測量發現區域內存在至少兩條已出現礦化趨勢的鉛鋅礦帶，這些發現均在不同程度上為地區找礦工作指示了方向。而本文也將在相關研究成果的基礎上，進行區域鉛鋅礦床成因的分析，結合其成礦機理，提出對應的找礦思路。

1 江西上高潢里鉛鋅礦床成因分析

1.1 上高潢里巖漿巖變質

鉛鋅礦床的形成需要經歷一個較長的過程，其中江西上高潢里巖漿巖變質是促進鉛鋅礦成礦的主要原因。區域內的巖漿巖層底部以灰巖、泥灰巖、硅質巖的扁豆體、條帶、結核為主，屬于下伏地層的分界線，也是礦區的主要含礦層位，根據巖性對其組合結構進行分段分析，可將其劃分為第一段上部至第四段。礦區內巖漿巖層呈北東向條帶狀展布，分為五個巖性段。其中巖關組第五段至第二段平均長度為104.0m；第二段對應巖關組第一段，平均長度為188.0m；第三段為上石炭統黃龍組，上段厚度在32.0m～72.0m范圍內，平均厚度為54.0m，礦層出露不全，風化后成為泥巖夾硅質鉛鋅礦。第四段勘探區位于總體上58線以西，屬于向斜軸部及兩翼附近區域，58線以東側主要位于向斜的南翼上，本礦區內北翼地層傾角較緩，一般小于40°。近向斜軸部的深部地層傾角一般小于20°，局部近似水平，但南翼巖層傾角較陡，一般大于600，尤其是近礦層部位一帶多為直立到倒轉反傾，且局部褶皺起伏，次級褶皺較發育，呈雁行排列，東部被北西向斷層F1、F51切割，切割區域內巖性活動劇烈，屬于鉛鋅礦的主要成礦區域。

除上述提出的內容，賦存在江西上高潢里的巖漿巖大多呈現半自行顆粒結構，此種結構在地層中更適用于地質填充，包括地裂縫填充、結構留白填空等。并且，巖漿巖中賦存了大量的硫化物，此種物質與地質結構發生填充后，將與其附近的嵌入式結構出現相互嵌結反應，并為礦體之間物質交換提供一個較為自由的空間[2]。而獨立的鉛鋅礦金屬在區域內屬于一種活躍度較高的金屬元素，當含硫物質在區域內賦存后，獨立金屬將與其進行對向離子的交換，此種交換現象又被稱之為交代作用。尤其在礦物初步形成后，形成的礦體受到外部巖漿巖遷移等作用力的影響，出現碎裂發育趨勢，從而使區域形成完成碎裂礦帶，最終形成完整的鉛鋅礦礦帶。

1.2 地質遷移促進鉛鋅礦富集

除上述提出的成礦因素，地質遷移也是促進江西上高潢里鉛鋅礦床成礦的主要原因，以礦區鉛鋅礦6號線地質剖面圖為例展開分析。剖面圖結構如下圖1。

圖1中，斜向下方向為地質遷移方向，區域內地質遷移表層少見碳酸礦石，偶見灰白色巖體。在其下層的地層為I層，此礦層厚度為120.0m，其中含有大量的石英雜巖石。II層為薄-微層構造層，其中的礦石以菱礦、方解石、鉛鋅組合礦為主，其中薄層理的厚度在10.0mm～100mm之間，微層理的厚度＜10.0mm。塊狀構造為石英等單獨或共同較均勻地嵌布在一起[3]。其中III層呈現為斑狀構造，礦石中含有大量的鈣薔薇輝石等單獨或不均勻共同組成不規則的斑塊。IV層為脈狀穿插構造，礦石中含有微量方解石、石英、綠泥石單獨或共同組成不規則巖體，其脈體的分布形成存在一定規律性。V層屬于獨立構造，其中星散浸染構造礦石中含有黃鐵礦、褐鐵礦等金屬礦物單體，少見細小聚集體，零星地分布于菱錳礦、石英等脈石礦物粒間，此類礦體在礦石中的含量不超過總礦石的5.0%。

圖1 礦區鉛鋅礦6號線地質剖面圖

綜合上述分析可知，礦區鉛鋅礦6號線地質結構分布較為復雜，不同的礦層中含有的礦物質金屬元素是不同的，這些金屬元素中均含有不同量的鉛鋅金屬物質，而部分礦物質的脆度較高，當礦產資源賦存環境受到外界環境的干擾后發生遷移時，一些脆性結構的巖體將發生斷裂，此種現象也是斷裂帶產生的主要原因。當礦區內產生大規模斷裂帶后，含有鉛鋅物質的礦液進入斷裂帶內，與區域內的碎裂礦石發生反應，從而促進了鉛鋅礦礦帶的生成。

2 找礦思路探索

2.1 地球化學異常分布

綜合上述分析可知，江西上高潢里鉛鋅礦床的形成受到巖體或區域礦化帶斷層的嚴重控制，無論是礦體的規模或是礦體的類型，一旦經過地質勘查或檢驗后發現區域內存在顯著的地球化學異常分布，均可以認為區域內存在賦存礦產資源的礦帶，并且鉛鋅礦作為一種活躍度較高的礦體，也是區域內成礦能力較強的礦物質。綜合現有的研究成果可知，江西上高潢里鉛鋅礦床內大部分水系沉積物的組合包括：As-Zn-Pb、As-Zn-Pb-Cu、Cu- As-Zn-Pb-Bi、As-Zn-Pb-Sn，即無論是任何一種組合礦體中，其中的金屬元素均以中溫元素作為主要賦存體，在找礦過程中，可結合多種物探手段的應用，進行組合礦體異常的分析，當發現區域內存在中溫異常的顯示區域后，便可將此區域作為集中找礦區域，通過找礦結構的指示，進行地表礦化帶的賦存礦產資源的分析。

除此之外，可將硅質巖地球化學異常作為地質找礦的標志，通常情況下，一旦在地質結構中發現硅質巖的存在，便可將其作為找礦的主要區域，從礦體的頂板、底部等結構入手，進行多金屬礦的找礦。因此，在地質找礦工作中，可根據礦化帶的異常提示，進行硅質巖的大型巖體定位，并在完成對硅質巖的挖掘后，在其周圍進行深度找礦。

2.2 鉛鋅礦賦存結構異常查證

除上述提出的異常可作為找礦方向之外，查證鉛鋅礦賦存結構異常也可以作為當前鉛鋅礦找礦的主要思路。以礦區鉛鋅礦6號線為例，在地質勘查人員進行此礦帶的深度勘查時發現，賦存在其中的大量礦石呈現微晶結構，此種結構主要指礦石中大部分菱鋅礦及方解石呈顯微球形粒狀，礦體的工藝學粒度在0.002mm～0.02mm范圍內。少部分礦體呈現泥晶結構，此種結構主要是指礦石中的部分巖礦及（含鉛鋅金屬礦）方解石、石英的粒度＜0.004mm。部分鮞粒豆粒結構的礦體中含有少量菱錳礦、高嶺石、鈣薔薇輝石，這些礦體單獨或不均勻共同組成近橢圓形、近圓形、尖紡錘形、不規則狀，具有同心環帶結構的特點，其中鮞粒和豆粒狀的礦體粒徑＜2.0mm。

除上述提出的賦存結構特點以外，6號線中還存在大量的粉屑、砂屑、礫屑，主要是指礦石中含有少量錳方解石、菱錳礦單獨或共同組成砂屑、粉屑，屑體的粒徑通常在0.02mm～4.0mm范圍內，常呈近橢圓形，其中粉屑的粒徑＜0.06mm，砂屑的粒徑在0.06mm～2.0mm范圍內，礫屑的粒徑＞2.0mm。

生物碎屑結構也是區域鉛鋅礦找礦的主要依據，此種礦體的整體結構比較細小，常呈近橢圓形或不規則狀。地質遷移過程中常見礦帶中出現碎裂結構，碎裂結構中個別礦石因動力作用而出現碎裂的現象，碎塊間的位移并不明顯。少量礦石因動力作用而碎裂形成大小不一、棱角狀的碎塊，較多碎塊的大小＞2.0mm，且碎塊具明顯位移的現象。因此，可在進行江西上高潢里鉛鋅礦床找礦過程中，將地質遷移方向、地質碎裂結構等作為找礦方向，通過對賦存結構異常的查證，進行鉛鋅礦床的有效定位。

3 結語

本文以江西上高潢里地區為例，對其開展鉛鋅礦床成因的分析及找礦思路的探索。此次研究從地球化學異常分布、鉛鋅礦賦存結構異常查證兩個方面，進行了地質找礦的研究，希望通過此次的研究，為地質工作者的后續工作提供指導。盡管此次研究成果已基本滿足工作者需求，但相關善后工作仍需要持續開展，例如，地質勘查后的地質層修復、勘查區域植被的種植等，總之要保證找礦工作的持續性，應當在后續的工作中，持續深入到地區的地質勘查研究中。