隆運清，王立發(fā)

(湖南有色金屬股份有限公司黃沙坪礦業(yè)分公司， 湖南郴州市 424421)

湖南黃沙坪鉛鋅礦礦床地質(zhì)特征分析

隆運清，王立發(fā)

(湖南有色金屬股份有限公司黃沙坪礦業(yè)分公司， 湖南郴州市 424421)

黃沙坪礦區(qū)內(nèi)隱伏的鉛鋅銀礦體主要賦存于石炭系石磴子組灰?guī)r中，礦床受4個呈“#”字形圈閉構(gòu)造的斷層及復(fù)式背斜控制，屬于矽卡巖型礦床。礦區(qū)內(nèi)所有礦床劃分為301礦帶和304礦帶，其中301礦帶位于F1斷層上盤，F(xiàn)2斷層以下;304礦帶位于F1斷層下盤，上銀山背斜西翼測水組以下。兩礦帶均存在從鐵鎢鉬到鉛鋅銅銀的礦化分帶，同時也存在從矽卡巖礦床到熱液型礦床到熱液充填交代型礦床的成礦系列。

黃沙坪礦區(qū);礦化分帶;礦體地質(zhì)特征;找礦標(biāo)志

1 礦山地質(zhì)

黃沙坪鉛鋅礦位于南嶺構(gòu)造帶中段北緣，處于耒陽—臨武北東向基底構(gòu)造巖漿巖帶的北西側(cè)，區(qū)內(nèi)有寶山、香花嶺、柿竹園、瑤崗仙、新田嶺、芙蓉、白云仙等大型、超大型有色多金屬礦床，具有優(yōu)越的成礦地質(zhì)條件(見圖1)。

圖1 黃沙坪區(qū)域地質(zhì)

從空間特征上，將本區(qū)劃分為301礦體群和304礦體群，簡稱301、304礦帶。

301號巖體群 Pb、Zn、Fe、W、Mo礦帶，賦存于F1與F2斷層中間，其礦體的研究與揭露得到了充分顯示。因礦帶在空間分布和成因上與301號花崗斑巖體有密切關(guān)系，故稱“301礦帶”，其特點是礦床分帶良好，圍繞巖體的遠近和垂向標(biāo)高不同，在礦床成因類型、礦物共生組合、礦物結(jié)晶溫度、貫通礦物中微量元素含量上均呈現(xiàn)有規(guī)律的變化，構(gòu)成完整的球面分帶現(xiàn)象，充分顯示巖體與礦體的密切成因關(guān)系。

304號礦體群Pb、Zn、Cu礦帶賦存于F1斷層下盤石凳子組和測水組地層中，呈南北向延伸，因其礦帶成因和空間分布與304號巖體群有關(guān)，故稱“304礦帶”。

1.1 地層

礦區(qū)地層是泥盆系上統(tǒng)的佘田橋組和錫礦山組，石炭系下統(tǒng)的孟公坳組、石磴子組、測水組和梓門橋組。

佘田橋組D3s:厚度約200 m，下部出露不全。中下部為黃褐色薄層狀砂質(zhì)灰?guī)r與深灰色中厚層白云質(zhì)灰?guī)r互層，夾不規(guī)則條帶白云巖。上部為深灰色中厚－厚層狀夾薄層泥質(zhì)灰?guī)r、條帶狀白云質(zhì)灰?guī)r，白云質(zhì)條帶平行層理分布，出露尖山以東到許家一帶。

錫礦山組D3x:厚度約100 m，下部為黑色白云質(zhì)灰?guī)r和白云巖，中厚到厚層狀，白云巖成團塊狀、條帶狀分布，局部含燧石結(jié)核。頂部為中厚層灰黑色白云質(zhì)灰?guī)r，中局部含燧石團塊，該層厚約60 m，分布于F4斷層?xùn)|側(cè)一帶。上部由灰白－黃褐色中厚層鈣質(zhì)粉砂巖、細砂巖及鈣質(zhì)、砂質(zhì)頁巖組成。頂部見有泥質(zhì)灰?guī)r、白云質(zhì)灰?guī)r，呈透鏡狀，該層斷續(xù)分布于F4斷層的上盤，且殘留于灰?guī)r段之上，厚約40 m。

孟公坳組C1m:厚約100 m，下部多分布于礦區(qū)東部?；液谏旅芑?guī)r，含單體珊瑚化石，厚約54 m。瘌痢狀厚層灰?guī)r，灰色－深灰色，呈條帶狀，厚約70 m。上部底板有一層1.5～2 m的硅質(zhì)頁巖，其上為薄層泥質(zhì)灰?guī)r，灰－淺灰色，層理清晰，風(fēng)化后呈黃褐色。頁巖層面中富含白云母，本層有海百合莖和少量的腕足類化石。

石磴子組C1sh:是礦區(qū)的主要容礦層。下部為層狀深灰色致密灰?guī)r，厚度320～400 m。上部含炭質(zhì)生物碎屑灰?guī)r，灰黑色，層間夾薄層炭質(zhì)灰?guī)r和炭質(zhì)頁巖，具微層理，單層厚0.1～0.5 m，灰?guī)r中含生物碎屑、群體珊瑚、長身貝化石。

測水組C1c:厚約38 m。下部為厚層鈣質(zhì)砂巖，厚約4 m。中部以灰色頁巖為主，風(fēng)化后呈黃褐色，中上層夾有硅質(zhì)頁巖及少量的砂質(zhì)頁巖、粉砂巖，局部地段夾有劣質(zhì)煤，厚約1 m，本層含黃鐵礦、黃銅礦、菱鐵礦，厚度約15 m。上部厚14 m，分兩層，下層以中厚層絹云母石英砂巖為主，夾薄層狀砂頁巖。

梓門橋組C1z:下部為黑色－灰黑色白云巖和白云質(zhì)灰?guī)r，多具有角礫狀構(gòu)造，往往有重結(jié)晶的現(xiàn)象，厚約2 m，偶見群體珊瑚化石。上部白－灰白色白云巖堅硬性脆，裂隙發(fā)育，多為鈣質(zhì)、鐵質(zhì)物充填，局部含棕色團塊狀燧石及珊瑚化石，厚約180～220 m。

1.2 構(gòu)造

礦區(qū)位于桂陽復(fù)式背斜的中段，近南北向的褶皺樞紐和一系列逆沖斷層形成了礦區(qū)的構(gòu)造線方向。

褶皺形成于海西末期，由于構(gòu)造運動不斷的發(fā)展和破壞，形成一些規(guī)則且不完整的更小褶皺。東部邊緣以佘田橋組地層為核部，構(gòu)成尖山區(qū)域性一級倒轉(zhuǎn)背斜，礦區(qū)主要褶皺為寶嶺－觀音復(fù)式倒轉(zhuǎn)背斜，它由兩個背斜和一個向斜組成。軸線在北北東和北北西之間擺動，軸線傾向東，傾角20°～60°不等，核部是石磴子組灰?guī)r，兩冀是測水組砂巖和梓門橋白云質(zhì)灰?guī)r，背斜略向北傾伏。

區(qū)內(nèi)斷裂構(gòu)造發(fā)育，是區(qū)域褶皺隆起的產(chǎn)物。成礦前的斷裂，近南北向的有F1、F2、F3，東西向的有F0和 F9，它們是擠壓應(yīng)力作用下發(fā)展的第一期次斷裂，燕山期的巖漿沿其上侵。這些斷裂控制51號、52號石英斑巖及54號、65號英安斑巖的侵位。成礦期的斷裂，有北北東向逆斷層 AF3、BF3、F4、F5，北西西向的平移斷層 F6、F7、F20，以及北東向的斷裂帶，這些斷裂帶是銅礦體的主要容礦構(gòu)造，銅礦物呈網(wǎng)脈狀、浸染狀，賦存于斑巖體中，并交代斑巖中的銅，使銅在局部富集。

1.3 巖漿巖

1.3.1 礦區(qū)外圍巖漿巖概況

坪寶地區(qū)分布著許多巖漿巖巖脈、巖墻、巖筒、巖株、巖囊。單個巖體出露面積小于0.6 km2。它們主要是淺成相的酸性花崗斑巖、中酸性的花崗閃長斑巖、石英閃長斑巖和英安斑巖。這些巖體大致可分為4個近東西方向的巖漿巖帶，黃沙坪礦區(qū)位于南側(cè)的花崗巖、次花崗斑巖帶上。

1.3.2 礦區(qū)巖漿巖形態(tài)產(chǎn)狀及分布

礦區(qū)內(nèi)已發(fā)現(xiàn)有英安斑巖、石英斑巖、花崗斑巖等巖漿巖。出露地表的有51號、52號、54號、65號巖體，其中54號、65號英安斑巖分別是沿二條近東西走向的F0、F9斷層侵位，65號較為規(guī)則，呈脈狀，而54號受南北向斷層影響，分出幾個巖枝，形態(tài)復(fù)雜，產(chǎn)狀較陡，傾向北。51號、52號石英斑巖分布在礦區(qū)的中部，巖脈南北向延伸，東部向西傾，西部向東傾，呈漏斗狀產(chǎn)出，在165中段以下形態(tài)變規(guī)則，有小石英斑巖脈連接兩個巖體，到深部后局部被隱伏的304－1、304－2兩個花斑巖巖體吞蝕。301巖體為花崗斑巖，是隱伏的巖體群，南北走向，沿F3斷層侵位，走向長約1000 m，侵位的高低不一，最高侵位在350 m，其它的在0 m標(biāo)高以下，單個巖體形態(tài)復(fù)雜，有橢圓狀、扁豆?fàn)?、脈狀。

花崗斑巖成分由正長石、更長石、石英、角閃石、黑云母等組成，石英顆粒較粗，粒度在0.06～0.13 mm之間，斑晶主要是長石。

石英斑巖從細粒到致密斑狀都有出現(xiàn)，斑晶以石英為主，有少量的長石斑晶，基質(zhì)多為長石和石英。按顏色和結(jié)晶特性可分為肉紅色粗粒石英斑巖、肉紅色細粒石英斑巖、灰白色致密狀石英斑巖、白色細粒石英斑巖。

2 礦體地質(zhì)特征分析

黃沙坪礦床按其成因可大致分為熱液充填交代型(充填交代型鉛鋅礦體、充填交代型銀鉛鋅礦體、充填交代型銅礦體)、矽卡巖型(矽卡巖型鉛鋅礦體、矽卡巖型銅鋅礦體、矽卡巖型鎢鉬礦體、矽卡巖型磁鐵礦體)、斑巖型(斑巖型鎢鉬礦體、斑巖型銅礦體)等3大礦體。區(qū)內(nèi)已圈定的鉛鋅礦體500余個(其中301礦帶434個、304礦帶81個)。

以礦床成因、礦體空間分布特征以及礦床的成礦物質(zhì)來源、礦床演化系列的差別為依據(jù)，將礦區(qū)內(nèi)所有礦床劃分為301礦帶和304礦帶，兩個既有一定聯(lián)系，但也存在一定差別。其中301礦帶位于F1斷層上盤，F(xiàn)2斷層以下;304礦帶位于F1斷層下盤，上銀山背斜西翼測水組以下。兩礦帶均存在從鐵鎢鉬到鉛鋅銅銀的礦化分帶，同時也存在從矽卡巖礦床到熱液型礦床到熱液充填交代型礦床的成礦系列。此外，兩礦帶還具有礦化疊加等現(xiàn)象。

2.1 礦體分布、形態(tài)、產(chǎn)狀、規(guī)模及品位

礦區(qū)內(nèi)鉛鋅礦床中現(xiàn)已查明可供工業(yè)利用的金屬礦種有鉛、鋅、銅、鎢、鉬、鉍、鐵等，非金屬礦有硫;可供綜合利用的伴生金屬元素有銀、鎘、鎵、銦等，非金屬元素有氟、砷等。按其礦物組合特征及空間分布位置可分為兩類(Ⅱ、Ⅲ類礦體)。

2.1.1 閃鋅礦——方鉛礦——硫鐵礦——毒砂(伴生銀、錫)礦體(Ⅱ)

該類礦體主要分布在56～309 m標(biāo)高，垂深可到－400 m標(biāo)高以下。依其礦物組合特征及分布位置又可以分為3個亞類(Ⅱa、Ⅱb、Ⅱc)。

(1)閃鋅礦——硫鐵礦、磁黃鐵礦——毒砂(伴生錫)礦體(Ⅱa)。該類礦體多產(chǎn)于花崗巖侵入接觸帶之矽卡巖帶內(nèi)和層狀、團塊狀矽卡巖化的結(jié)晶灰?guī)r中，礦體和矽卡巖界限清楚，礦體形態(tài)不規(guī)則，變化較大。本類礦體數(shù)目較多，其中以414#、421#礦體為最大。414#礦體群受AF3北北東向斷裂控制，產(chǎn)于花崗斑巖與石磴子組灰?guī)r接觸帶之矽卡巖內(nèi)，直接與花崗斑巖接觸，沿走向長700 m，傾向延長200 m，平均厚度18 m。礦體呈管狀，走向360°，傾向東，傾角85°。在內(nèi)接觸帶中有數(shù)十厘米至數(shù)米的鐵閃鋅礦侵染帶，與矽卡巖界限清楚。礦體形態(tài)不規(guī)則，厚度變化較大，在200 m中段厚約1.5 m，至273中段厚達20～30 m。

(2)閃鋅礦——方鉛礦——硫鐵礦(伴生銀、錫)礦體(Ⅱb)。該亞類礦體產(chǎn)于層狀、團塊狀矽卡巖化結(jié)晶灰?guī)r中，礦體個數(shù)多，形態(tài)不規(guī)則，規(guī)模一般不大，但頂板若是泥質(zhì)巖石或石英斑巖質(zhì)隱爆角礫巖時，礦體規(guī)模較大，如2#礦體群。2#礦體群產(chǎn)于F3斷層上盤或F3斷層的分支構(gòu)造中，與1#礦體群幾乎平行產(chǎn)出。走向北北東，長約700 m，傾斜長95～210 m，平均6.28 m，最大厚度24 m;礦石平均品位:Pb 4.48%、Zn 6.24%。其中 108#礦體產(chǎn)于AF3斷裂的北西側(cè)(下盤)的石磴子組結(jié)晶灰?guī)r和測水組砂巖中，礦體走向長20 m，傾斜長35 m，平均厚度3 m，呈囊狀體。礦體走向0～30°，傾向南東，傾角70°。礦石中Pb、Zn的平均品位分別為3.98%和6.63%;伴生的 Ag、Sn、Bi、Cu 的平均品位分別為85.33 g/t、0.18%、0.062%、0.81%。

(3)方鉛礦——閃鋅礦——硫鐵礦(伴生銀、錫)礦體(Ⅱc)。該亞類礦體分布于距花崗斑巖較遠的結(jié)晶灰?guī)r中，其頂板為砂質(zhì)巖石和石英斑巖質(zhì)隱爆角礫巖。該亞類礦體是礦區(qū)內(nèi)最重要的可采礦體，具有多群礦體、規(guī)模大的特征。如其中的1#礦體群賦存于礦區(qū)內(nèi)F3斷裂構(gòu)造破碎帶中的近下盤部分，產(chǎn)于F3斷層上盤或F3斷層的分支構(gòu)造中，與2#礦體群平行產(chǎn)出，是礦區(qū)內(nèi)最大的礦體，其探明儲量占礦區(qū)全部已探明儲量的30%，其走向長約1100 m，傾斜延深最長可達700～800 m，平均厚度4.9 m，最大厚度可達34 m，礦石平均品位:Pb 3.77%、Zn 8.96%。

2.1.2 矽卡巖白鎢礦、輝鉬礦——黃銅礦、閃鋅礦——方鉛礦、閃鋅礦—硫鐵礦礦體(Ⅲ)

該類礦體主要分布在礦區(qū)西部F1下盤100 m標(biāo)高以下，產(chǎn)于花崗斑巖周圍的矽卡巖內(nèi)和花斑巖外接觸帶的灰?guī)r中。礦體受巖體接觸帶、巖層層間虛脫部位及次級斷裂破碎帶構(gòu)造控制，礦體順構(gòu)造帶伸展1000 m以上，走向大致呈南北向，傾向東，傾角20°～80°。該類礦體不僅有較好的銅鉛鋅礦體，而且銅鎢鉬礦體可觀，品位較富，另外還有磁鐵礦礦體，鎢鉬資源總量可達數(shù)千萬噸礦石量。各礦體都能單獨存在。依該類礦體的產(chǎn)出位置及礦物組合特征又可分為兩個亞類(Ⅲa、Ⅲb)。

(1)矽卡巖白鎢礦、輝鉬礦——黃銅礦、閃鋅礦——硫鐵礦礦體(Ⅲa)。分布于100 m標(biāo)高以下，產(chǎn)于花斑巖周圍的矽卡巖內(nèi)。矽卡巖限于F1下盤及石英斑巖之下，不通過測水組砂泥質(zhì)巖石。本亞類目前可見有銅、鉛鋅體、鎢鉬礦化體;鉛鋅礦化體。

(2)閃鋅礦、方鉛礦——黃銅礦——硫鐵礦(Ⅲb)。本亞類礦體的產(chǎn)出與花斑巖有一定距離。礦體呈透鏡狀產(chǎn)于石磴子組灰?guī)r中。如203－5礦體，礦體沿走向長約166 m，傾斜長(寬)約100 m，厚約5～9 m。走向 35°，傾向南東，傾角 87°～90°，鉛、鋅、銅品位分別為 4.7%，17.25%，0.34%。

2.2 礦石礦物組成及化學(xué)組分

本礦床礦石礦物組成，隨礦體類型而異。礦物的共生組合受礦體生成條件和巖漿巖的成礦專屬性控制，因而不同類型的礦體，有不同的礦物共生組分。

黃沙坪鉛鋅礦床礦石中發(fā)現(xiàn)的礦物(包括表生礦物在內(nèi))共有100余種，原生金屬硫化物主要有:鐵閃鋅礦、方鉛礦、黃鐵礦、白鐵礦、膠狀白鐵礦、黃銅礦、磁黃鐵礦，次為毒砂、閃鋅礦、微量礦物自然鉍、斑銅礦、硫錫鉛礦、會輝銻錫鉛礦、深紅銀礦、硫銻礦、脆硫銻鉛礦、輝銻礦、鉛銀礦、硫砷銀礦、似黃錫礦等;次生氧化礦物有赤鐵礦、褐鐵礦、針鐵礦、車輪礦、水綠礬(銅藍、孔雀石、白鉛礦、鐵明礬)、錳土、硬錳土等。

脈石礦物有鈣鐵石榴石、綠簾石、硅灰石、符山石、黑云母、金云母、石英、方解石、白云石、綠泥石、菱錳礦、螢石、鉀長石、透輝石、絹云母等。區(qū)內(nèi)各類型礦床元素達20余種，其中主要成礦元素為Pb、Zn、Cu、Ag、W、Mo、Fe 等，次為 Sn、Bi、Sb、As等。伴生微量元素有 Cd、In、Ga、Ge、U、Zr、Co、Cr、V、Ti、Se、Te等。

各類礦石中礦物組成具有以下特點:

(1)主要和次要礦物不多，微量礦物種類多;

(2)硫化礦物的脈石礦物較簡單;

(3)礦物的化學(xué)類型分布廣;

(4)不同類型礦石的礦物組成在復(fù)雜程度上和不同的量化關(guān)系上有較大差別，表現(xiàn)為隨著方鉛礦所占比重增加，礦物組成越來越復(fù)雜。

3 成礦規(guī)律及找礦

304巖體的成礦地質(zhì)條件良好，控礦、成礦規(guī)律比較明顯，本文著重介紹304巖體的成礦規(guī)律。

3.1 成礦規(guī)律

礦區(qū)內(nèi)隱伏的鉛鋅銀礦體主要賦存于石炭系石磴子組灰?guī)r中，礦床受4個呈“#”形圈閉構(gòu)造的斷層及小背斜控制，屬于中高溫?zé)嵋撼涮罱淮偷V床，或稱矽卡巖型礦床。

有深斷裂性質(zhì)的F1逆斷層，是礦帶中導(dǎo)礦和控礦的主要斷裂構(gòu)造。由于有F1斷層的存在，直接控制了304巖體，尤其是304－2復(fù)式巖體群的侵入，礦帶中的撓曲型短軸背斜構(gòu)成的核部，控制著304復(fù)式巖體群的侵位。加上F1斷層沖截短軸背斜，因此構(gòu)成了一個形如“入”字形的結(jié)合式構(gòu)造，且呈南北方向延展，直接控制著整個304礦帶或巖帶的展布。由于控礦、賦礦的構(gòu)造類型不同，必然導(dǎo)致礦體在形態(tài)上相應(yīng)的不同。

由于304－1侵位在石磴子組富含泥、炭質(zhì)和不純的灰?guī)r中，易于礦液交代，加之上覆有測水組的砂質(zhì)頁巖，其透水性較差，易造成相對封閉的系統(tǒng)，有利于成礦熱液的集中和沉淀。304巖體群產(chǎn)狀形態(tài)對成礦控制規(guī)律比較明顯，或由陡變緩，或由緩變陡，或由直變彎，或由彎變直。在巖體變化的轉(zhuǎn)折部位的相對緩凹或拐彎處，是成礦十分有利場所。

3.2 找礦標(biāo)志

(1)在巖盤侵入方向的局部地段，大小褶曲和斷層發(fā)育而造成巖層彎曲時，在彎曲的地段成礦最有利，這種彎曲構(gòu)造可作為找礦的標(biāo)志之一。

(2)熱液活動和圍巖蝕變可作為找礦標(biāo)志，尤其是矽卡巖化。

(3)隱爆角礫巖是找礦標(biāo)志之三。隱爆角礫巖是角礫巖的一種，也稱巖漿隱爆角礫巖，在淺成或超淺成環(huán)境中，在巖漿頂部巖層壓力大于巖漿爆破應(yīng)力條件下所發(fā)生的爆破或火山活動，角礫形狀大小不一，多呈尖棱角狀、棱角狀、次棱角狀，礫一般為3～10 cm，個別達20～30 cm不等，膠結(jié)物為巖屑、巖粉、熔漿及氣液物質(zhì)。

(4)石炭系下統(tǒng)石磴子組是區(qū)內(nèi)最有利的賦礦地位，測水組的地層既是良好的遮擋層，也有次要礦體賦存。當(dāng)石磴子組處于背斜軸部，其上有測水組構(gòu)成穹壯“帽蓋”時有利成礦。

總之，本區(qū)內(nèi)礦體產(chǎn)出時間有其自己成礦規(guī)律的先后，構(gòu)造上有北北東向德倒轉(zhuǎn)褶皺和逆沖斷裂帶，巖性上有石磴子組－測水組地層巖性組合，巖漿巖有燕山早期侵入的酸性、中酸性的小巖體的三者有機組合才能在時間和空間上形成矽卡巖型礦床的最佳條件。

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2011－09－15)

隆運清(1970－)，男，湖南寧鄉(xiāng)人，工程師，主要從事地質(zhì)探礦工作，Email:hsppk@126.com。