寧南縣松林礦區鉛鋅礦成礦地質特征

張睿澤 熊偲昱

摘要：松林鉛鋅礦床位于四川省寧南縣松林地區內，礦床體主要賦存于奧陶系大箐組上部白云巖和志留系黃葛溪組二段下亞段深色巖系白云巖和上亞段淺色巖系白云巖及大路寨組上部白云巖中。文章通過對該地區的地質、地球化學等研究來解釋其鉛鋅礦礦床成礦的地質特征，該地區未有前人做過相關工作，在本次研究分析可知該地區具有較大找礦前景，對找礦有一定的指導意義。

關鍵詞：鉛鋅礦;寧南縣;地質特征

松林礦床的區域大地構造位置，按照槽臺說的觀點，是位于揚子地臺西緣的康滇地軸，按照板塊構造的觀點應屬于峨眉山大火成巖省的外帶（寧南縣）。松林礦區地處屬川滇鉛鋅成礦帶中段，印支期本區深部的花崗巖。侵位的同時提供了豐富的銅、鉛、鋅成礦熱液，其沿成礦裂隙上升到震旦系-志留系白云巖地層富集成礦。已知有鐵、銅、鉛、鋅、石灰石等礦產。本區屬于鉛鋅礦床、銅礦成礦條件較好的成礦帶，其中較多的鉛鋅礦床受到構造的控制明顯，目前區內已經發現了銀廠溝、租茂等較大型鉛鋅礦床;礦區北西部、南東部奧陶系-志留系白云巖，以往未做礦產調查工作，其成礦條件與礦區一脈相承，具有成礦時代的統一性、含礦層位與圍巖的選擇性，這就與該地區的構造體系密切相關[1]，具有較大找礦前景，為之后的研究工作提供資料。

1? ?礦區地質概況

1.1 礦區地層

松林礦區地層從寒武系-泥盆系連續出露，石炭系缺失，二疊系-白堊系連續出露，第四系局部出露。礦區內出露的最老地層為古生界（包括奧陶系、志留系、泥盆系），涉及到4套厚度較大的白云巖和灰巖，分別是奧陶系中統巧家組、奧陶系上統大箐組、志留系下統黃葛溪組二段，志留系中統大路寨組[2];除了巧家組以外，其余三套碳酸鹽巖均見有鉛鋅礦體的貫入。第四系主要為沖、洪積物。鉛鋅礦礦體主要賦存于奧陶系大箐組上部白云巖和志留系黃葛溪組二段下亞段深色巖系白云巖和上亞段淺色巖系白云巖及大路寨組上部白云巖中。

奧陶系上統大箐組（O1d）：深灰色中-塊狀白云巖、燧石團塊白云巖、生物碎屑白云巖。厚256～345 m，與下伏巧家組呈整合接觸。

志留系下統黃葛溪組（S1hg）：總厚150～299 m，可分為一、二兩段。

（1）一段（S1hg1）：淺黃灰-灰色粉砂巖、鈣質粉砂巖、鈣質泥巖、淺紫紅色泥巖夾灰色薄-中層狀白云巖;厚60～100 m，與下伏大箐組呈整合接觸。

（2）二段（S1hg2），為含礦巖系，分上、下兩亞段，總厚112～165 m。

下亞段（S1hg2-1），深色巖系：深灰色中-厚層狀白云巖、硅化白云巖夾厚層砂屑白云質灰巖，其中上部層位為第一鉛鋅（硫鐵）含礦層（礦區北部為鉛鋅礦床層，南部為礦化層）;厚52～85 m。

上亞段（S1hg2-2），淺色巖系：淺灰色中-厚層狀白云巖、硅化白云巖，其頂部為第二鉛鋅含礦層（礦區北部為鉛鋅礦床化層，南部為鉛鋅礦床層）;厚60～92 m。

志留系中統大路寨組（S2d）：灰色中-厚層含砂泥質白云巖、瘤狀灰巖、泥質條帶（生物碎屑）灰巖夾黃綠灰色鈣質頁巖、鈣質泥巖;上部為黃綠灰、紫紅色粉砂質泥巖、鈣質結核泥巖夾少許深灰色厚層-塊狀鈣質粉砂巖、灰色厚層狀砂質白云質灰巖、泥質條帶灰巖、含生物碎屑灰巖。厚105～160 m，與下伏嘶風崖組呈整合接觸。詳見圖1。

1.2 礦區構造

松林礦區位于則木河深大斷裂與寧會大斷裂交匯地帶，地質構造極為復雜。區內共見大斷裂帶兩條（則木河深大斷裂和寧會大斷裂），較大斷層15條，小斷層不計其數。在礦區F7斷層以東地層走向280～335°，傾南西，傾角30～45°，基本上呈一單斜構造，局部伴隨斷裂有次一級的攪曲構造出現。區內巖層受大斷裂和較大斷層控制，其構造形式主要表現為斷裂，褶曲在區內不甚明顯，一般表現為伴隨大斷裂而發育的小褶曲。礦區小斷層極為發育，主要有三種類型：①大斷層的派生小斷層; ②導礦斷層;③破礦斷層。

1.3 礦區巖漿巖

礦區巖漿巖的分布較少，為輝長巖、輝綠巖、輝綠玢巖，主要呈巖脈形式沿構造破碎帶或裂隙侵入，一般呈北西向產出，脈寬數米至數十米。這些巖脈主要侵位于志留系地層，大體與鉛鋅礦脈的侵位時代相當，大致為印支晚期。

輝長巖、輝綠輝長巖（V4）、輝綠巖脈（βμ），呈巖墻、巖脈侵位。巖性為黑灰～深灰色細微-微細輝長巖、輝綠輝長巖。輝長結構、輝長輝綠結構，塊狀構造。主要礦物：普通輝石20～45%，普通角閃石5～15%，黑云母0.5～2%，拉長石 45～50%，磁鐵礦、鈦鐵礦、磷灰石少量。巖石綠泥石化蝕變較弱。

2? ? 礦體特征

2.1 礦體形態

鉛鋅礦床礦體近于順層狀貫入于白云巖和灰巖中，主要是受層間剪切破碎裂隙帶控制為主控的似層狀。主礦體分布于志留系下統黃葛溪組二段（S1hg2），礦帶長度大于3 000 m，厚度0.5～20 m，延深大于200 m;次要礦體分布于大路寨組（S2d）灰巖和大箐組（O1d）白云巖中。

按礦體（化）所在的空間位置、礦化蝕變特征，可分為4個礦化帶;根據礦區的鉛鋅礦床化帶分布，共圈定了13個礦體。Ⅰ號礦化帶分布于老君山與老虎溝中部，帶內包括Ⅰ-1、Ⅰ-2、Ⅰ-3和Ⅰ-4礦體，Ⅱ號礦化帶分布于鋅點礦段與榨房溝一線，帶內包括Ⅱ-1、Ⅱ-2和Ⅱ-3礦體，Ⅲ號礦化帶分布于榨房溝—水井灣—玉皇廟一線與玉皇廟—五間房一線，帶內包括Ⅲ-1、Ⅲ-2、Ⅲ-3和Ⅲ-4礦體，Ⅳ號礦化帶分布于田坪子一線，帶內包括Ⅳ-1礦體。部分礦體特征見表1。

2.2 礦石特征

礦石中金屬礦物主要有方鉛礦、閃鋅礦、黃鐵礦、黃銅礦等，非金屬礦物主要有石英、白云石、重晶石、方解石、鉛礬等。礦體淺部以氧化礦為主，所見礦物有白鉛礦、菱鋅礦、鉛釩等。常呈粉末狀及多孔狀構造;中深部以硫化礦石為主，主要礦物為方鉛礦、閃鋅礦、次為黃鐵礦等。脈石礦物有石英、方解石、白云石、重晶石等。

礦石結構主要為草莓狀結構、海島孤島狀結構、自形晶結構、包含結構、揉皺結構（圖2a）、碎裂結構（圖2c）、固溶體分離結構（圖2b）、半自形-它形晶結構（圖2d）。礦石的構造主要為脈狀、網脈狀構造、角礫狀構造、浸染狀構造、塊狀構造、蜂窩狀構造。

注：Gn=方鉛礦;Sp=閃鋅礦;Py=黃鐵礦;Qtz=石英;Ccp=黃銅礦;Dol=白云石;a：閃鋅礦遭受應力作用變形呈現揉皺結構：b：黃銅礦呈現固溶體分離結構散布于閃鋅礦中，它們成礦時期一致，并能看到石英脈體的穿插現象;c：方鉛礦受到應力而破碎，呈現碎裂結構;d：大量黃鐵礦呈半自形-它形晶結構聚集產出，被后生的礦物包含。

圖2? 松林鉛鋅礦床礦石結構類型

3? ? 圍巖蝕變

礦區的圍巖蝕變較弱，蝕變主要發生在礦體周圍，圍巖蝕變類型較為簡單，主要的蝕變類型有：硅化、白云石化、方解石化、重晶石化、黃鐵礦化等，這構成了一套典型的低溫熱液蝕變組合，以下主要介紹硅化和白云石化：

（1）硅化：與成礦作用關系最為密切，硅化幾乎貫穿了整個成礦作用，通過野外及鏡下的觀察，可以將硅化作用大致分為三個階段：

①第一階段：這一階段是由富含硅質的熱液沿因應力作用形成的層間破碎帶從而交代早期白云巖形成硅化巖石條帶，可見與圍巖有明顯的接觸界線，主要產出形式是以石英、蛋白石等產出，與此同時鉛鋅硫化物也開始形成，并在有利的賦礦部位形成似層狀礦體。

②第二階段：這一階段的規劃作用發生在脈狀礦體內或者斷裂破碎帶及圍巖節理中，充填發育為灰白色石英細脈，該期同時伴隨著強烈的鉛鋅礦化，成礦流體在斷裂破碎帶形成脈狀、網脈狀鉛鋅礦床體。

③第三階段：這是礦化階段的晚期，鉛鋅礦床化較弱，石英主要產出于巖石節理、裂隙中，呈現晶簇狀，時常伴隨著方解石脈共生產出。

（2）白云石化：與成礦作用關系同樣密切，白云石化沿層間破碎帶發育，在斷裂破碎帶或礦體內形成白云石，礦區內可見脈狀。斑狀白云石、硅化作用和白云石化作用為似層狀礦體的形成提供了良好條件。

4? ? 成礦期次

根據野外礦體的產出空間分布特征和室內鏡下對礦物共生組合穿插交代現象的仔細觀察，證實其成礦過程具有多期次、多階段性，可將成礦期次劃分為兩個期次、3個階段（表2）。即熱液成礦期和表生期。

其中熱液成礦期具體可分為三個階段：分別為石英-閃鋅礦-方鉛礦階段、石英-白云石-閃鋅礦-方鉛礦階段、石英-方解石-閃鋅礦-方鉛礦階段，這是松林鉛鋅礦床的主要成礦時期。

表生期只是在熱液交代作用結束之后，礦體受到氧化，從而形成了白鉛礦、菱鋅礦、鉛釩等氧化礦物，多呈現蜂窩狀構造，具有一定的找礦標志。

表2? 松林鉛鋅礦床礦物生成順序表

5? ? 地球化學特征

5.1 微量元素特征

研究區鉛鋅礦石及相關樣品的主要成礦元素（Pb、Zn、Cu、Ag、Cd、Ga、Ge，In等）的分析數據列于表3中。

研究發現，松林礦床的Cu、In、Ga、Ge的含量較低。松林礦床鉛鋅礦石以貧In、Ge為特征，Ga的含量也比較低。松林礦床富鉛礦石的Ag、Cd和Cu的含量相對較高，對于鉛鋅礦化樣品而言，以Cd、Ag顯著貧化為特征。

5.2 稀土元素特征

松林鉛鋅礦床閃鋅礦樣品顯示出兩種類型，即富稀土元素閃鋅礦和貧稀土元素閃鋅礦。閃鋅礦樣品的輕稀土元素相對富集，無Eu異常。項目組挑選寧南縣松林礦床閃鋅礦樣品15件測試分析得出閃鋅礦Rb-Sr年齡為：201.8±4.1 Ma，其87Sr/86Sr初始比值為0.715 06±0.000 12，MSWD=1.6（圖3）。

圖3? 松林鉛鋅礦床閃鋅礦Rb-Sr等時線年齡

6? ? 結論

（1）松林地區鉛鋅礦床體主要賦存于奧陶系大箐組（O1d）上部白云巖和志留系黃葛溪組二段下亞段（S1hg2-1）深色巖系白云巖和上亞段（S1hg2-2）淺色巖系白云巖及大路寨組（S2d）上部白云巖中。

（2）松林地區中鉛鋅礦體近于順層狀貫入于白云巖和灰巖中，主礦體分布于下志留統黃葛溪組二段，礦帶長度大于3 000 m，厚度0.5～20 m，延深大于200 m。次要礦體分布于中志留統大路寨組灰巖和上奧陶統大箐組白云巖中。礦石類型以塊狀、角礫狀為主，常見“閃鋅礦+方解石”，“方鉛礦+石英”等礦物組合。

（3）獲得寧南縣松林鉛鋅礦床閃鋅礦Rb-Sr等時線年齡為201.8±4.1 Ma，其87Sr/86Sr初始比值為0.715 06±0.000 12，這與跑馬、茂租等鉛鋅礦床的同位素年齡基本一致，其成礦作用可能與古特提斯洋閉合作用有關[3]。

參考文獻

[1] 周濟元，徐旃章.四川省鉛鋅礦成礦規律的初步探討[J].四川地質學報，1981（00）：37-47，100-102.

[2] 辜學達，劉曉虎.四川省巖石地層[M].北京：中國地質大學出版社.2012：1.

[3] 張長青，吳越，王登紅，等.中國鉛鋅礦床成礦規律概要[J].地質學報，2014，88（12）：2252-2268.