湖南桂陽柳塘嶺鉛鋅礦成礦地質特征

李欣文　廖先平　肖旭華

摘 要：柳塘嶺鉛鋅礦是在錳礦開采的基礎上發現的、深埋于地下隱伏礦床，位于南嶺緯向構造帶東段北緣與耒陽—臨武經向構造帶中段之復合部位的復式向斜中，鉛鋅礦體產于石炭系上統（C1s）的不整合面之上，受石炭系上統淺變質細碎屑巖與碳酸鹽巖控制，具有典型的噴流沉積型特征。

關鍵詞：桂陽縣;鉛鋅礦;噴流沉積;地質特征

中圖分類號：P618.4? ? ? 文獻標志碼：A? ? ? 文章編號：1672-5603（2022）01-28-06

Metallogenic Geological Characteristics of Liutangling Lead-Zinc Deposit， Guiyang County， Hunan Province

LI Xinwen ， LIAO Xianping ， XIAO Xuhua

（The 303rd brigade ， Hunan Nuclear Geology， Changsha Hunan? 410119）

Abstract： The Liutangling lead-zinc deposit was discovered on the basis of manganese mining and it was deeply buried in an underground concealed deposit. It is located in a compound syncline at the northern margin of the eastern part of the Nanling Mountains latitudinal tectonic belt and the middle part of the meridional tectonic belt in Leiyang to Linwu County. Lead-zinc ore bodies occur on the unconformity surface of the upper carboniferous system （C1s） and are formed by the controlls shallow metamorphic fine clastic rocks and carbonate rocks? of the upper carboniferous system.

Keywords： Guiyang County; lead-zinc mine; jet deposit; geological characteristics

在錳礦開采的基礎上發現的湖南桂陽柳塘嶺鉛鋅礦、深埋于地下的隱伏礦床，該礦床位于桂陽縣太和鄉。一直以來，柳塘嶺鉛鋅礦的研究宥于隱伏花崗斑巖而找礦效果不明顯，本文試圖從地層巖性的角度來說明柳塘嶺隱伏鉛鋅礦的地質特征。

1 區域地質背景

礦區位于南嶺緯向構造帶東段北緣與耒（陽）―臨（武）經向構造帶中段之復合部位，處于坪寶復式向斜中，主要由上泥盆統至二疊系的一套淺海相碳酸鹽巖間夾海陸交互碎屑巖建造組成。區內構造極為發育，它由一系列復式褶皺和沖斷層組成，呈南北向延伸。區內巖漿活動較弱，有花崗閃長斑巖、花崗斑巖等小巖體出露，成巖時間為123～165 Ma，屬燕山早—中期產物。區內礦產資源豐富，開采歷史悠久，已發現寶山、黃沙坪等鉛鋅銀多金屬礦產。

2 礦區地質

2.1 地層

區內地層主要出露石炭系、二疊系層。石炭系下統石磴子組出露于礦區南部，以深灰—灰白色，中厚層—厚層狀粒屑泥晶灰巖、泥質灰巖及白云質灰巖，層間夾紫灰色薄層泥灰巖或鈣質頁巖，層理清晰，含燧石條帶狀或團塊;石炭系下統測水組出露于礦區西部和南部，巖性主要為深灰色中厚層粉砂巖、粉砂質泥巖、中細粒石英砂巖、炭質灰巖。石炭系下統石磴子組鈣質砂巖為鉛鋅礦底板圍巖，測水組砂頁巖是成礦熱液的最有利的遮擋層（圖1）。

2.2 構造

2.2.1 褶皺

處于坪寶復式向斜北東段，自西向東主要有候家向斜、蔣家背斜、氮肥廠向斜，是區內Ⅲ級短軸褶皺構造。礦區隱伏斑狀花崗巖和隱伏鉛鋅銀礦體主要受氮肥廠向斜控制。

2.2.2 斷裂

1）地表斷裂主要有2組，均產于測水組地層之上。1組為走向北東的逆沖斷層，另1組為走向近東西向的右行平推正斷層。

2）隱伏斷層有2組，產于測水組之下地層中，1組為北北東向，南南東傾，發現斷層1條，順層產出，朝西陡傾，傾角80°左右，編號為F66，為逆斷層，是礦液及花崗斑巖的上升通道;另1組為近東西向，1條成規模，編號為F₂，傾角陡近于直立，該組為平推正斷層，層橫切地層，巖脈和礦體（圖2）。

2.3 巖漿巖

巖漿活動主要為燕山早期第2階段酸性淺成、超淺成侵入體，有多個花崗斑巖小巖體，面積0.15～0.30 km²，分布于礦區中部，呈近東西向展布。地表花崗斑巖屬弱酸性鋁過飽和與低鈉富鉀巖石。花崗斑巖微量元素Cu，Pb，Zn，W，Mo，Bi，As，Sb和Ag等明顯超過維氏值，表明成礦元素在巖漿巖中富集，說明本區成礦與花崗斑巖關系密切（圖2）。

2.4 變質作用與圍巖蝕變

2.4.1 變質作用

隨著巖漿侵入，深部巖石受熱力影響，巖石發生大理巖化，砂頁巖發生了黑云母和角巖化。與礦體較為密切的是大理巖化，發育在礦體旁側。主要礦物成分為方解石、白云石，呈自形、半自形等軸粒狀變晶結構。

2.4.2 圍巖蝕變gzslib202204021123

礦區圍巖蝕變不強。主要有矽卡巖化、云英巖化、矽卡巖化、硅化和螢石化，主要礦物蝕變有石榴石、符山石和綠簾石。

3 礦床地質

3.1 賦礦圍巖

據統計，區內地層Pb和Zn富集元素濃度克拉克值分別為47.18和69.25，其中Pb 高出5.78倍，Zn高出2.38倍，表明地層為鉛鋅成礦的原始礦源層。

礦體直接容礦巖石主要是灰白色泥質灰巖，次為泥質粉砂巖，泥質粉砂巖常與泥質灰巖互為條帶或透鏡體。其主要特征：一是顆粒細，有大量的細粉砂級或黏土級的碎屑物;二是碳酸鹽、二氧化硅、黃鐵礦和有機質質量分數較高;三是具有板狀劈理和沿層理裂開的特征。礦體與圍巖界線不明顯，含礦層底板圍巖為石炭系上統暗灰紅色鈣質頁巖，顏色較深;頂板圍巖為石炭系上統淺灰色砂質頁巖，顏色較淺。

3.2 礦化帶

礦化帶賦存時代為古生代，并嚴格受其構造環境控制。巖性為灰白色中厚層—厚層狀粒屑泥晶灰巖、生物屑泥晶灰巖、泥質灰巖及白云質灰巖，同生角礫構造、粒屑構造、水下滑塌等軟沉積變形構造發育。

礦化帶寬為100～150 m，最寬可達180 m。礦化帶由上至下可細分為3層：第1層礦化產于深灰色同生角礫狀灰巖夾條帶狀泥砂質灰巖層中，底部為層狀或板柱狀鉛鋅礦體;第2層礦化產于灰白色夾深灰色泥質灰巖層中，方解石條紋、條帶及環帶狀灰巖夾淺紫色、淺藍色螢石，沉積變形特征明顯，底部產似層狀鉛鋅礦體;第3層礦化產于灰黑色粒屑泥晶灰巖夾泥質灰巖透鏡體巖性層中，鉛鋅礦呈小透鏡體（圖2～3）。

3.3 礦化帶

據坑道調查取樣，礦區具有明顯礦化分帶（表1）。礦區NNE向斷裂構造為同生斷層。斷裂帶由內向外呈現Cu→Pb→Zn→Ba→S分帶，從深部至淺部呈Cu→Zn→Pb→Ba→S分帶。

3.4 礦體特征

據各開采礦段的儲量核實報告統計（表2），礦區以隱伏斷層F₂為界，共劃分2個礦段，圈出6個礦體。其中，北部為Ⅰ礦段，發現礦體3個，礦體走向北東向;南部為Ⅱ礦段，發現礦體3個，走向近南北向。礦體主要為鉛鋅，伴生銀，均為隱伏硫化礦體，礦體隱伏于0 m標高之下，礦床規模可達中型。

1）鉛鋅礦體產出嚴格受向斜構造控制，氮肥廠向斜控制2個礦段6個礦體，礦體產狀與圍巖一致。賦礦標高-50～-600 m，厚度1.17～3.05 m，鉛質量分數2.22%～4.65%，鋅質量分數1.66%～4.82%屬中高品位礦石，伴生銀質量分數（2.41～99.2）×10-6（圖4）。

2）礦體形態以似層狀、網脈狀為主，層狀、囊狀、柱狀、扁豆狀、透鏡狀次之。礦體走向上長30～150 m，厚0.7～3.0 m，延深80～500 m，礦體走向有2組：Ⅰ礦段為傾向為83°～84°，傾角為79°～85°，Ⅱ礦段110°～115°，傾角為80°～86°。

3）礦石結構主要有半自形-自形粒狀結構、包含結構、文象結構、殘余結構等。

4）礦石構造主要有塊狀構造、條帶狀構造、浸染狀構造、角礫狀構造等 。

5）礦石礦物組成如下：金屬礦物主要有方鉛礦、閃鋅礦，次為黃銅礦及黃鐵礦;脈石礦物主要是重晶石、螢石、白云石等，次為方解石。

6）礦區圍巖蝕變總體較弱，礦體與圍巖界線不明顯，圍巖蝕變主要是白云石化、重晶石化和螢石化，其次為硅化。

4 成礦控制因素

4.1 受同生斷裂和次級沉積洼地

礦區鉛鋅礦體空間分布上局限于古生代裂陷槽盆地和古生代晚期的斷陷帶的疊加部位。前者呈北東走向，控制沉積盆地的東西邊界，基底斷裂切割深，為成礦熱流的裂隙式噴發通道，控制著控制礦體的空間定位以及成礦元素、礦化蝕變組合。

4.2 層位

礦區鉛鋅礦賦存于石炭系下統鈣質頁巖與石炭系下統灰黑色含炭質灰巖之間的過渡部位，礦體主要產于泥質灰巖透鏡體或條帶狀同生角礫狀灰巖中。含礦層頂部為灰黑色含炭質灰巖透鏡體;中部為泥質灰巖夾條紋、條（環）帶狀灰巖及脈狀重晶石、螢石條帶，底部為同生角礫狀灰巖夾條帶狀泥砂質灰巖，鉛鋅礦體的層控性十分明顯。

4.3 沉積環境

礦區鉛鋅化類型明顯受沉積環境雙重制約。區內鉛鋅礦形成于陸緣沉積盆地中，圍巖鉛、鋅質量分數高，含泥質和硅質，碳酸鹽礦物有方解石、白云石，其質量分數比例變化大，碳酸鹽巖大多呈透鏡狀產出，分布不連續，地層中廣泛出現沉積型黃鐵礦，含有機質分解而來的炭質物，說明鉛鋅礦形成于相對封閉、水動力緩和、有機質豐富的淺海滯留還原環境。

4.4 成礦熱流

根據丁騰等[3]關于寶山鉛鋅礦床礦流體包體分析研究：（1）寶山礦床花崗閃長斑巖中浸染狀黃鐵的δ³⁴S值與礦區內鉛鋅硫化物礦石的δ³⁴S值具有相同的范圍及峰值;同時，花崗巖類中鉀長石的鉛同位素與硫化物礦石的鉛同位素范圍一致，寶山礦床鉛鋅礦化的主要硫源及成礦金屬來自深部;（2）硫化物礦石中螢石的流體包裹體具有低溫低鹽度的特征，意味著鉛鋅成礦流體的低溫低鹽度流體。據軒一撒[4]等關于寶山銅多金屬礦床H-O同位素的研究，成礦流體早期以巖漿水為主，在演化過程中有大氣降水的混入。

另據黃誠等[5]研究，黃沙坪鉛鋅礦與Zn-Pb成礦有關的成礦作用為硫化物期，流體溫度在160～240℃，鹽度集中在4% ～10%和14% ～18%，屬中低溫熱液成礦。硫主要來源于深源巖漿，并受到上部地殼物質的混染;鉛主要來源于地殼，可能混有少量地幔物質;成礦流體以巖漿水為主，并有大氣降水的混入。源自上地幔及下地殼的巖漿熱流在構造動力驅動下，沿深大斷裂噴出地表，引起其周圍海盆內海水對流循環和熱水活動，為熱水沉積成礦作用提供了前提條件。gzslib202204021124

柳塘嶺礦與寶山鉛鋅礦及黃沙坪鉛鋅礦相鄰，構造環境相同、礦質來源一致、成礦作用相似。因距熱源遠近的差異和熱水溫度的不同，形成構造部位上的噴流沉積型鉛鋅礦床，屬中低溫熱液成礦。

4.5 淺表鐵錳帽是隱伏鉛鋅礦的找礦標志

該鉛鋅礦床是從開采錳礦發現的，錳礦與鉛鋅礦的控礦體系一致，同為礦化分帶的組成部分，淺表鐵錳帽是海底噴流沉積的證據之一，是鉛鋅礦的找礦標志。

5 結論

柳塘嶺鉛鋅礦區礦受上古裂陷槽盆地控制，產于古生代早期劇烈沉降的淺海半封閉沉積盆地中的次級向斜。賦礦地層為石炭系上統，礦體圍巖常見同生成因的鈣質頁巖、泥質灰巖，呈層狀產出，微晶—細晶結構，塊狀、層紋狀和條（環）帶狀構造發育，屬海底噴流沉積型礦床。淺表鐵錳帽是尋找此類型隱伏鉛鋅礦最明顯的找礦標志。

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