季維 馬程程 韋洪昌

（湖南省有色地質(zhì)勘查局二四五隊(duì) 湖南吉首 416007）

湘西龍山鉛鋅礦床地質(zhì)特征及成礦作用

季維 馬程程 韋洪昌

（湖南省有色地質(zhì)勘查局二四五隊(duì) 湖南吉首 416007）

龍山鉛鋅礦床主要賦存于上寒武統(tǒng)耗子沱群第三段和下奧陶統(tǒng)南津關(guān)組底部。本文主要闡述了龍山鉛鋅礦礦床地質(zhì)特征，結(jié)合區(qū)域地質(zhì)調(diào)查和沉積環(huán)境分析簡(jiǎn)述其成礦作用。

鉛鋅礦；地質(zhì)特征；沉積環(huán)境；成礦作用；湘西龍山

1 區(qū)域地質(zhì)背景

龍山鉛鋅礦床位于揚(yáng)子淮地臺(tái)滇黔川鄂古臺(tái)坳之北西側(cè)，馬蹄寨復(fù)向斜的北西翼。礦帶北起湖北鶴峰，南至重慶酉陽(yáng)，長(zhǎng)達(dá)110km，形成一系列北東、北東東向大型復(fù)向斜及及斜列分布，已知鉛鋅礦床37處。斷裂構(gòu)造不發(fā)育。

區(qū)域鉛鋅礦床的主要成礦層位為中上寒武統(tǒng)婁山關(guān)群中部厚大的白云巖，其厚度大于375m，以及上部的粒屑灰?guī)r夾白云巖，厚71m；次為下奧陶統(tǒng)南津關(guān)組下部結(jié)晶灰?guī)r和生物碎屑灰?guī)r，厚76m，向上遞變?yōu)榧?xì)晶白云巖，厚121m；均為局限碳酸鹽巖臺(tái)地沉積。

婁山關(guān)群中上部分為臺(tái)地蒸發(fā)相、潮間淺灘相和臺(tái)地邊緣相，鉛鋅礦床主要賦存于潮間淺灘相，巖性序列為塊狀亮晶團(tuán)?；?guī)r-厚層亮晶鮞?；?guī)r-中厚層細(xì)晶白云巖，共有8～10個(gè)類似沉積旋回，中間并夾2～4層疊層石灰?guī)r和白云巖。從中寒武統(tǒng)至中、上三疊統(tǒng)，沉積了總厚度達(dá)8000m的主體為穩(wěn)定碳酸鹽巖和碎屑巖建造。

2 礦床地質(zhì)特征

2.1 容礦層位和部位

龍山鉛鋅礦床的主要成礦層位和部位是婁山關(guān)群上部，包括南津關(guān)組底部，礦化空間達(dá)62m，成礦間隔在25～30m，相鄰礦體的成礦層位和部位都可在巖石柱狀剖面上分層進(jìn)行對(duì)比，從而表現(xiàn)出成礦作用與沉積成巖作用的同時(shí)性。層位-巖性的控礦與自身的特殊成礦作用和這些層位巖石的物理性質(zhì)、化學(xué)成分相關(guān)。生物碎屑灰?guī)r受構(gòu)造應(yīng)力作用易產(chǎn)生變形、破碎；碳酸鹽巖則易被礦液充填交代而成礦。這說(shuō)明了相帶控礦就是相帶巖石的物理、化學(xué)性質(zhì)控礦。

2.2 礦帶展布與礦物特征

在區(qū)域構(gòu)造中，礦床產(chǎn)于地層傾角35～45°的背斜翼部和接近傾伏端或背斜弧形構(gòu)造轉(zhuǎn)折匯合處，靠近斷層部位礦化較富且厚。礦體主要展布于緩傾斜的層間斷裂和破碎帶內(nèi)，特別是常見(jiàn)于層間節(jié)理裂隙；其次則見(jiàn)于巖層撓折部位和與層間斷裂帶交會(huì)發(fā)育的北西、北北東向陡傾斜節(jié)理裂隙。該礦床有明顯的后期改造富集成礦的熱液礦床特點(diǎn)。

礦石組分及共生礦物組合簡(jiǎn)單。金屬礦物主要為方鉛礦或閃鋅礦，非金屬礦物則以石英、白云石、方解石為主，礦石具粗粒狀、晶粒結(jié)構(gòu)，塊狀、浸染狀、細(xì)脈狀構(gòu)造。方鉛礦多呈鉛灰、微帶黑色，半自形，少數(shù)為他形晶，粗晶粒狀結(jié)構(gòu)，受一定方向的擠壓應(yīng)力作用多呈輪帶狀構(gòu)造。閃鋅礦多數(shù)呈棕褐色、棕紅色和橘黃色，半自形至他形粒狀集合體。當(dāng)鉛鋅礦物共生時(shí)，通常鋅被包裹，并見(jiàn)方鉛礦穿插鋅，說(shuō)明鋅早于鉛生成。

2.3 硅化作用與硅化巖特征

區(qū)內(nèi)鉛鋅礦床多平行或交替出現(xiàn)三層礦體，每層礦體是由4～8個(gè)礦化層或單層組成。在含礦層內(nèi)，雖然單個(gè)礦體大多呈不連續(xù)的扁豆體、透鏡體和其它復(fù)雜形態(tài)產(chǎn)出，但均與圍巖呈整合接觸，因此成層性較好。在水平方向上鉛鋅以側(cè)向分帶或交替出現(xiàn)，垂直方向上鉛鋅自下而上垂直分帶或交替成礦。與此同時(shí)，成礦通常伴隨典型的低溫?zé)嵋何g變硅化，尤其是白云石化和方解石化疊加時(shí)更加富集，呈現(xiàn)出礦化的多階段性。

區(qū)內(nèi)硅化巖包括硅質(zhì)巖、微晶石英巖、強(qiáng)硅化白云巖、硅化白云巖。它們以其微粒石英和隱晶質(zhì)硅質(zhì)成分為主，彼此嵌生緊密，微晶石英巖中的石英多為粒狀、不規(guī)則狀，并可見(jiàn)粗晶質(zhì)脈狀石英穿插，多數(shù)有重結(jié)晶。對(duì)于強(qiáng)硅化白云巖、硅化灰?guī)r，因?yàn)镾iO2交代不完全，因此在這類巖石中局部可見(jiàn)白云石菱面體假象、灰?guī)r殘留體。

硅化巖石中SiO2含量很高，為92.20～96.30％，平均94.84％，其中Fe2O3、FeO含量較高，Al2O3、TiO2、MgO含量則較低。據(jù)現(xiàn)代溫泉和海底熱泉研究成果表明只有熱水才能提供大量高純度的SiO2，且Al2O3、TiO2、MgO是熱泉沉積物的共有屬性，因此組成巖石的硅質(zhì)礦物主要是來(lái)源于熱水。

3 相帶沉積環(huán)境

3.1 沉積環(huán)境與沉積相

龍山鉛鋅礦帶為寒武系-下志留統(tǒng)沉積相。中寒武世之前，本區(qū)為盆地相、廣海陸棚相以及盆地邊緣相的沉積環(huán)境。中寒武世晚期到早奧陶世晚期，屬于緩慢升降的碳酸鹽巖臺(tái)地沉積環(huán)境，此類環(huán)境中巖石孔隙度高，滲透性強(qiáng)，通過(guò)光譜分析得知，鉛和鋅的元素含量分別高于碳酸鹽巖豐度的10～14倍和2～17倍，是主要礦源層。從早奧陶世晚期到早志留世，本區(qū)從上升逐漸轉(zhuǎn)為下沉，屬于局限海臺(tái)地-臺(tái)地蒸發(fā)-盆地沉積環(huán)境。

3.2 控礦地層巖性與沉積特征

上寒武統(tǒng)耗子沱群第三段∈3hz3為灰色至深灰色厚層砂屑灰?guī)r、細(xì)晶白云巖，亮晶藻鮞粒灰?guī)r和中、厚層粉晶白云巖，夾有疊層石灰?guī)r、薄層礫屑灰?guī)r及泥晶灰?guī)r，為亮晶砂屑結(jié)構(gòu)、藻鮞粒結(jié)構(gòu)、塊狀結(jié)構(gòu)、泥粉晶結(jié)構(gòu)、層紋構(gòu)造、斜層理構(gòu)造、疊層構(gòu)造等，厚約91.80～108.80m。本段沉積特征以粗粒為主，粗細(xì)互層。粗粒為砂屑灰?guī)r、藻鮞灰?guī)r；細(xì)粒為泥粉晶白云巖、疊層石灰?guī)r、泥晶灰?guī)r與層紋石灰?guī)r。說(shuō)明水體能量強(qiáng)弱交替出現(xiàn)，咸水、淡水交替出現(xiàn)。當(dāng)潮汐作用強(qiáng)時(shí)，顯淺灘型；當(dāng)潮汐作用弱時(shí)，顯低能環(huán)境。本段劃為局限海臺(tái)地潮灘相。

下奧陶統(tǒng)南津關(guān)組第一段O1n1為深灰色厚層生物屑灰?guī)r，為生物屑結(jié)構(gòu)。本段厚度約為4.50m，巖性變化較小，屬潮下沉積。本段是凹地開(kāi)始形成時(shí)期的產(chǎn)物，水循環(huán)較好，鹽度正常，能量中等，屬于氧化環(huán)境，為生物灘相。本區(qū)是最穩(wěn)定的控礦層位。

3.3 古地理分析

根據(jù)古地理環(huán)境分析，本區(qū)主要的控礦層位為潮灘相與生物灘相，海底坡度較小，由北西側(cè)向南東側(cè)略微傾斜，因而南東側(cè)沉降幅度較大一點(diǎn)，形成大致呈北東-南西向分布的沉積相帶。

控礦相帶的厚度區(qū)內(nèi)變化不大，只是從北西到南東沉積厚度稍有加大趨勢(shì)，因此說(shuō)明本區(qū)為緩慢上升的碳酸鹽平臺(tái)，它的南東方向的沉降幅度比北西方向的略大，基底為向南東微傾斜的起伏小的斜坡，其所處的古地理位置位于桑植-秀山凹陷的北西邊緣及鶴峰-咸豐隆起帶的南東邊緣。

4 成礦作用簡(jiǎn)述

從控礦地層來(lái)說(shuō)，礦帶沿控礦地層展布，而礦床存在于特定的巖性和巖石組合部位。長(zhǎng)達(dá)百余千米的龍山鉛鋅礦帶主要沿成礦地層伸展，它的成礦層位和部位都較穩(wěn)定，相鄰礦體可進(jìn)行地層-巖石柱狀剖面對(duì)比。所見(jiàn)鉛礦石的長(zhǎng)軸排列方向與地層走向一致，兩者界限分明，導(dǎo)致這種現(xiàn)象的可能是直接沉積成巖作用，因此，區(qū)內(nèi)一定地質(zhì)時(shí)代的地層與成礦有必然的時(shí)空關(guān)聯(lián)。

控制礦體的形態(tài)、產(chǎn)狀和空間分布的重要成礦因素就是構(gòu)造。龍山鉛鋅礦體的出現(xiàn)通常與控礦構(gòu)造有關(guān)。與構(gòu)造和巖性相結(jié)合所產(chǎn)生的的構(gòu)造-巖性圈閉作用為本區(qū)礦液封閉的重要方式。

龍山鉛鋅礦帶與硅化巖石有一定的依存關(guān)系，沒(méi)有硅化就沒(méi)有礦化，且硅化體的展布方向與地層走向相同。另外，區(qū)內(nèi)還有白云石化、方解石化等，與成礦也有一定的時(shí)空關(guān)系。據(jù)巖石化學(xué)成分推測(cè)，蝕變巖石可能是地下熱液作用于控礦地層的產(chǎn)物。

產(chǎn)于不同層位的鉛鋅礦床，它的單礦物微量元素含量表明了層控鉛鋅礦床的成礦特征。層控礦床閃鋅礦的微量元素Cd含量高，而這一般是成礦溫度低的標(biāo)志。

對(duì)于產(chǎn)自上寒武統(tǒng)耗子沱群第三段的江家埡礦床，利用鉛同位素測(cè)定結(jié)果表明，三組鉛同位素比值差異較大，反映了本區(qū)中鉛等成礦物質(zhì)可能具有多來(lái)源性。

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A

1004-7344（2016）02-0160-02

2015-12-29

季 維（1990-），女，助理工程師，本科，主要從事資源工程勘查方面的工作。