彭明生，趙華偉，楊宏智，李明陽

（1.沈陽地質(zhì)礦產(chǎn)研究所/中國地質(zhì)調(diào)查局沈陽地質(zhì)調(diào)查中心，遼寧沈陽110034；2.吉林省地質(zhì)調(diào)查院，吉林長春130061；3.成都理工大學(xué)地球科學(xué)學(xué)院，四川成都610059）

1 區(qū)域地質(zhì)概況

正岔鉛鋅礦床產(chǎn)于吉南-遼東成礦帶上，該成礦帶為構(gòu)造－巖漿作用十分發(fā)育的雙層構(gòu)造隆起區(qū)，以古元古代老嶺隆起為主體，其北為龍崗古陸，其南為朝鮮的狼林古陸［1］.該區(qū)出露的地層主要是少量太古宙表殼巖、元古宙淺變質(zhì)巖系和中生代陸相火山－沉積巖.元古宙地層為一套中淺變質(zhì)火山-沉積巖系，主要巖性為含碳變粒巖、斜長角閃巖、大理巖、二云片巖，普遍經(jīng)歷低角閃巖相—綠片巖相區(qū)域變質(zhì)作用.區(qū)域內(nèi)中生代火山侵入雜巖發(fā)育，以鈣堿性花崗巖和火山巖為主.斷裂構(gòu)造主要是老嶺斷裂、南岔-橫路嶺-大松樹-荒溝山-小四平“S"形斷裂、花甸子-復(fù)興屯-通化斷裂、黃柏-大石湖斷裂，它們具多期次活動特征，并控制區(qū)內(nèi)中生代總體構(gòu)造格局和中生代巖漿作用以及大部分鉛鋅、金、銅礦的成礦［2］.

2 礦床地質(zhì)特征

正岔鉛鋅礦床位于蝦蜢溝-四道陽岔背斜西翼，北東—北北東向花甸子-頭道-通化斷裂帶中段，產(chǎn)于復(fù)興屯花崗巖體及圍巖接觸帶的夕卡巖中.在空間和時間上與早白堊世復(fù)興屯雜巖體關(guān)系十分密切（圖1）.礦區(qū)出露地層主要為集安群荒岔溝組，斜長角閃巖呈層狀、似層狀產(chǎn)出，單層厚數(shù)十米到百米以上，與石墨大理巖、黑云變粒巖、淺粒巖及透輝變粒巖共生或為其夾層.該組的中段為鉛鋅礦的下含礦層.上段中部以斜長角閃巖為主，夾石墨大理巖，為鉛鋅礦的上含礦層（圖2）.

圖1 老嶺地區(qū)地質(zhì)礦產(chǎn)簡圖Fig.1 Simplified geologic map of the Laoling area

圖2 正岔鉛鋅礦礦區(qū)地質(zhì)圖Fig.2 GeologicmapoftheZhengchalead-zincorefield

2.1 礦體特征

礦體主要賦存在集安群荒岔溝組斜長角閃巖、大理巖中，直接圍巖為夕卡巖.有上下兩個含礦段，共有礦體61條.上含礦層賦存礦體48條，4～6號礦體規(guī)模較大，礦體長度多為73～96 m，最長可達(dá)416 m，平均厚度為1.75 m，延深控制在25～183 m，Pb品位為1.66%，Zn品位 2.24%，Pb/Zn（品位比）=1∶1.3.下含礦層長約100～500 m，厚度多為0.3～9.02 m，Pb品位為0.43%～3.19%，Zn品位0.51%～4.35%，共13個礦體，其中1號礦體最大.礦體形態(tài)變化復(fù)雜，產(chǎn)狀變化大，呈似層狀、鞍狀、扁豆?fàn)?礦體產(chǎn)出狀態(tài)與構(gòu)造關(guān)系密切，在褶皺撓曲、層間破碎帶、層內(nèi)裂隙地段礦化強（圖3）.礦體在含礦層內(nèi)常出現(xiàn)分支復(fù)合現(xiàn)象，脈狀礦體穿切地層.礦體與圍巖界線清楚但不規(guī)則，礦化強度不均，礦體厚度變化較大.宏觀上礦體產(chǎn)在正岔花崗斑巖北側(cè)外接觸帶800 m范圍內(nèi)，由近至遠(yuǎn)有Fe、Cu、Mo、Sn-Cu、Pb、Zn-Pb、Zn 等不甚發(fā)育的水平分帶.空間上顯示了礦床是花崗斑巖體熱作用產(chǎn)物，這是再生礦床的成礦特點.

2.2 礦石特征

礦區(qū)內(nèi)主要礦石類型為方鉛礦-閃鋅礦礦石（78%），含黃銅礦方鉛礦-閃鋅礦礦石（20.4%）以及少量的黃銅礦-磁黃鐵礦礦石.礦石礦物按照其生成次序主要為磁鐵礦→赤鐵礦→閃鋅礦→磁黃鐵礦→黃鐵礦→鈷鎳黃鐵礦→方鉛礦→自然鉍→碲銀礦→白鐵礦.脈石礦物以鈣鋁-鈣鐵榴石、透輝石、石英、方解石為主，次要為綠簾石、綠泥石、陽起石、透閃石、硅灰石、絹云母等.礦石結(jié)構(gòu)以結(jié)晶粒狀和包含結(jié)構(gòu)為主，固熔體分解結(jié)構(gòu)、交代溶蝕結(jié)構(gòu)、環(huán)帶結(jié)構(gòu)較少.礦石構(gòu)造主要有塊狀構(gòu)造、浸染狀構(gòu)造、條帶狀構(gòu)造、斑雜狀構(gòu)造、網(wǎng)脈狀構(gòu)造，以浸染狀構(gòu)造為主.

2.3 成礦階段及蝕變特征

根據(jù)礦體的空間分布特點，礦物的結(jié)構(gòu)構(gòu)造、共生組合及交代穿插關(guān)系等將成礦劃分為夕卡巖階段、熱液階段及表生改造階段.又以礦物的主要晶出時間劃分為硅酸鹽階段（夕卡巖硅酸鹽礦物）、硅化-硫化物階段（閃鋅礦-方鉛礦-黃銅礦等）、碳酸鹽（方解石-石英）階段.

主要圍巖蝕變?yōu)橄◣r化、硅化、碳酸鹽化、螢石化、綠泥石化和綠簾石化.

2.4 礦化分帶特征

水平方向從礦床的西南-東北分布夕卡巖內(nèi)、外兩個明顯不同的礦物組合帶.內(nèi)帶未發(fā)現(xiàn)明顯的礦化，外帶主要由鈣鋁-鈣鐵榴石、透輝石-鈣鐵輝石、硅灰石及石英、方解石組成，大量的金屬硫化物分布在外夕卡巖帶.礦石礦物組合復(fù)雜.在外帶西南分布著磁黃鐵礦-閃鋅礦、閃鋅礦-磁黃鐵礦-黃銅化、黃銅礦-閃鋅礦、黃銅礦-方鉛礦、自然鉍-碲金礦等組合.在外帶的中部和東北部礦物組合為黃銅礦-閃鋅礦、黃銅礦-方鉛礦、磁鐵礦-赤鐵礦組合.垂向上，礦體上部分布著以方鉛礦為主的礦物組合，礦體下部分布著以閃鋅礦為主的礦物組合.

3 礦床地球化學(xué)特征

3.1 成礦元素特征

正岔鉛鋅礦成礦區(qū)具有成礦元素富集疊加的地球化學(xué)場特征.區(qū)域異常表現(xiàn)為鉛、鋅單元素異常均具有三級分帶及明顯的濃集中心，異常強度分別為181×10-6和 236×10-6，是直接找礦標(biāo)志.土壤化探異常顯示的特征元素組合為Pb-Zn-Cu-Ag.其中Pb、Zn異常套合好，分布在礦體上方，呈南北向延伸.原生暈分析結(jié)果Pb在閃長巖中最高，Zn在花崗斑巖中最高.

正岔鉛鋅礦床中主成礦元素為Pb、Zn、Cu.品位分別為Pb 0.03%～6.38%，平均1.66%；Zn 0.04%～13.8%，平均2.24%；Cu 0.35%～4.66%，平均2.5%（表1）.伴生有益組分為 Au、Ag、Ge、Tl、Se、Sn，均達(dá)到了開發(fā)利用標(biāo)準(zhǔn).礦石礦物電子探針分析結(jié)果表明［3］，正岔鉛鋅礦礦物成礦元素具有以下特征.

圖3 正岔鉛鋅礦床剖面圖Fig.3 Geologic section map of the Zhengcha lead-zinc deposit

表1 礦石礦物的電子探針分析結(jié)果表Table 1 Electron microprobe analysis for the ore minerals from Zhengcha lead-zinc deposit

方鉛礦：Pb含量為85.95%～86.87%，S含量為12.47%～13.12%，Ag為 0.1%～0.62%、Au很少 （0～0.02%）或不含，方鉛礦中銀含量較高，Au/Ag=0～0.11.顯然，方鉛礦相對富集銀而不富集金.

閃鋅礦：Zn含量為54.02%～57.44%，S含量為31.63%～33.32%，大多含銀，一般為0.01%～0.09%，Au/Ag=0.74.除此而外，還含 As、Bi、Co、Ni、Mn 等元素.

黃銅礦：Cu含量為34.49%～35.95%，S含量為33.32%～34.48%，Au為 0～0.4%，Ag為 0～0.6%，Au/Ag為 0～0.67%.

3.2 穩(wěn)定同位素地球化學(xué)特征

3.2.1 硫同位素地球化學(xué)

正岔鉛鋅礦的δ34S變化范圍3.3‰～13.4‰，硫同位素組成均為正值，塔式效應(yīng)明顯.該礦床的δ34S有兩個系統(tǒng)，即還原系統(tǒng)與氧化系統(tǒng)（表2）.還原系統(tǒng)的δ34S較高，與區(qū)域集安群的δ34S基本一致，推測是早期層狀礦體的殘留.氧化系統(tǒng)的δ34S較低，變化范圍很窄，δ34S有明顯的均一化特征，表現(xiàn)為高溫?zé)嵋撼傻V體系.S同位素變化過程表現(xiàn)為早期為還原系統(tǒng)，晚期演變?yōu)檠趸w系，并且受到一定程度的大氣水混合作用，但從整體上反映巖漿熱液流體性質(zhì)［4］.相對較低的δ34S并非是巖漿作用提供的硫同位素，而是早期還原系統(tǒng)中的δ34S被高溫效應(yīng)或氧化作用發(fā)生強烈的同位素分餾所致（圖 4a）.

表2 正岔鉛－鋅礦床的硫同位素測定結(jié)果Table 2 Sulfur isotope results of the Zhengcha lead-zinc deposit

3.2.2 碳-氧同位素地球化學(xué)

碳-氧同位素測試結(jié)果表明（表3，圖4b），方解石的 δ13CPDB為 0.5‰～5.3‰、δ18OSMOW1.2‰～9.8‰，靠近花崗巖的礦化蝕變帶的δ13CPDB為0.5‰～1.9‰、δ18OSMOW為1.2‰～3.4‰，夕卡巖化大理巖和硫化物中的方解石的δ13CPDB為-1.9‰ ～ -3.1‰、δ18OSMOW1.1‰～7.7‰，它們在流體性質(zhì)圖解上成分點較分散，但整體顯示海水滲透或海相CO2與巖漿性質(zhì)的CO2混合的流體性質(zhì)，且以海相 CO2為主［5］.

3.2.3 氫－氧同位素地球化學(xué)

流體包裹體的氫－氧同位素測試結(jié)果顯示（表4），蝕變礦物云母的 δ18OH2O為 1.6‰～2.0‰、δDH2O為-90‰～-91‰，反映以巖漿流體為主，有雨水參與的混合流體性質(zhì).方解石的 δ18OH2O為-3.6‰ ～ -0.9‰、δDH2O為-87‰～-105‰，反映巖漿水和雨水兩者比例相近的混合流體性質(zhì).石英的 δ18OH2O為-10.7‰ ～+7.8‰、δDH2O為-120‰～-103‰，顯示不同程度巖漿水與雨水混合的流體性質(zhì)［6］.上述特征在 δ18OH2O－δDH2O可以得到清晰的顯示（圖4c）

3.2.4 鉛同位素地球化學(xué)

正岔鉛鋅礦床的鉛同位素組成近似正常鉛，但放射性成因鉛較高，分析值為3.536%～4.17%（＞1%），屬異常鉛范圍.

表4 礦床氫、氧、碳同位素測試結(jié)果Table 4 Hydrogen,oxygen and carbon isotopes of the Zhengcha lead-zinc deposit

計算結(jié)果表明鉛經(jīng)歷了2個階段演化，在1971 Ma前這些鉛處在封閉的地幔系統(tǒng)中（μ=8.8環(huán)境），1971 Ma時鉛從封閉系統(tǒng)上地幔分離出來進(jìn)入集安群地層，開始與不同比例的放射成因鉛相混合.直到129 Ma左右，在巖漿熱作用下，使這些鉛從地層中活化，遷移富集重就位成礦床.筆者認(rèn)為這種類型的鉛同位素是一種中生代巖漿源和古元古代海相火山－沉積源相混合的產(chǎn)物（表 5，圖4d）.

表5 正岔鉛鋅礦鉛同位素計算統(tǒng)計表Table 5 Lead isotope of the Zhengcha lead-zinc deposit

4 礦床地球物理特征

礦區(qū)中重力高異常區(qū)系密度較高的古元古界集安群荒岔溝巖組、螞蟻河巖組、大東岔巖組含鉛鋅金銀銅老變質(zhì)巖分布區(qū).重力低異常區(qū)對應(yīng)密度較低的花崗巖分布區(qū).正岔鉛鋅礦床所處的剩余重力低異常均為晚印支期復(fù)興屯二長花崗巖、石英閃長巖巖體所引起.鉛鋅礦床處在重力梯度帶的錯動轉(zhuǎn)折，基本上與北東向區(qū)域性斷裂構(gòu)造及北西向一般性斷裂構(gòu)造位置、規(guī)模一致，反映出斷裂構(gòu)造的控巖、控礦作用.

正岔鉛鋅礦區(qū)位于扁豆?fàn)钫女惓５臇|部次一級低緩異常南側(cè)邊緣，北西向和北東向線性梯度帶在此處相交，其巖性由古元古界集安群和老嶺群中淺變質(zhì)巖系組成，磁性除個別巖性外，均較弱.而局部異常則由中酸性侵入體或由隱伏巖體引起.在正岔西山夕卡巖型礦體上△Z曲線無明顯的異常特征，而東山含銅鉛鋅礦體磁性普遍很強，出現(xiàn)正負(fù)交替峰狀異常，強度變化范圍為+1000～-1000 nT.斷裂中填充基性巖脈時，通常表現(xiàn)為線性磁異常.

5 礦床成因

礦床的硫同位素特征顯示，硫化物的硫同位素有明顯繼承古元古代地層的性質(zhì).因此，成礦物質(zhì)主要來自古元古代地層.而含礦流體的雨水與巖漿水不同比例混合的性質(zhì)、造山帶巖漿流體的性質(zhì)或俯沖巖石圈部分熔融派生的花崗巖漿分異的巖漿流體性質(zhì)，進(jìn)一步表明古元古代沉積成礦系統(tǒng)提供了成礦物質(zhì)［7］，而中生代板塊俯沖巖石圈底部部分熔融派生的花崗巖巖漿作用提供的熱和流體是導(dǎo)致進(jìn)一步成礦的根源.在元古宙海相熱水噴流沉積形成礦床的“胚胎”，而在后期的地下水熱液作用得以進(jìn)一步富集［8］.以正岔－復(fù)興屯為特征的鉛鋅礦床的成礦不僅受荒岔溝組斜長角閃巖、大理巖所控制，還受侵入的花崗斑巖所制約.因此，筆者認(rèn)為該礦床的“胚胎”可能在元古宙已經(jīng)形成，并為火山噴發(fā)的間隙期或火山噴發(fā)向海相沉積轉(zhuǎn)化過程形成，受到中生代巖漿侵位熱作用使得原始“胚胎”活化，并進(jìn)一步富集成礦.

6 控礦因素及找礦標(biāo)志

正岔鉛鋅礦礦體產(chǎn)出狀態(tài)與構(gòu)造關(guān)系密切，在褶皺撓曲、層間破碎帶和層內(nèi)裂隙地段礦化強，顯示此類型的成礦作用既受原始古元古代地層控制，又受變質(zhì)變形的褶皺撓曲、層間破碎帶所控制.薄層硅質(zhì)及碳質(zhì)條帶狀或含燧石結(jié)核的白云石大理巖中，礦體呈似層狀順層產(chǎn)出，局部可見礦體或礦體某一地段與圍巖呈明顯的斜交關(guān)系，受大理巖中壓扭性層間破碎帶控制.該礦床同樣顯示了受地層和構(gòu)造的雙重制約.

綜合礦床地質(zhì)、地球化學(xué)、地球物理特征，筆者認(rèn)為老嶺地區(qū)正岔式夕卡巖型鉛鋅礦具有以下找礦標(biāo)志.

（1）與變質(zhì)熱液成因有關(guān)的鉛鋅礦床，特別是在海相火山碎屑沉積向碳酸鹽沉積的過渡巖相區(qū)的層狀－似層狀鉛鋅礦床，碳酸鹽巖相與中生代侵入巖的接觸界面是尋找夕卡巖型或熱液鉛鋅礦床的有利部位.

（2）荒岔溝組地層中的薄—微層硅質(zhì)及碳質(zhì)條帶狀或含燧石結(jié)核的白云石大理巖受到繼承性構(gòu)造破碎的黃鐵礦層或其鄰近地段，區(qū)域上大型褶皺構(gòu)核部或次級小褶皺是鉛鋅礦化的有利場所.

（3）根據(jù)礦脈成組出現(xiàn)和具有雁行式側(cè)列的特點，應(yīng)注意已知礦床（體）的延長部位和平行系統(tǒng)的找礦工作.

（4）霓輝石化、透閃石化、綠簾石化等晚期夕卡巖化可以作為找礦標(biāo)志.以Pb、Zn元素為主的化探異常的存在也具找礦潛力.

（5）重力梯度帶的錯動轉(zhuǎn)折處以及高磁特征表現(xiàn)為正負(fù)交替峰狀異常，低緩異常同線性梯度帶相交部位具有較大的深部找礦潛力.

［1］葛肖虹.吉林東部的大地構(gòu)造環(huán)境與構(gòu)造演化輪廓［J］.現(xiàn)代地質(zhì), 1990, 4（1）: 107—113.

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