徐仁杰

（江西省地質(zhì)局九0一地質(zhì)大隊(duì)，江西 萍鄉(xiāng) 337000）

千子嶺鉛鋅礦床位于撫州市城區(qū)北部25 km處，是江西有色地質(zhì)勘查一隊(duì)在萍鄉(xiāng)-廣豐深斷裂帶中勘查發(fā)現(xiàn)的破碎帶蝕變巖型鉛鋅礦[1]。勘查研究千子嶺的地質(zhì)特征情況，認(rèn)為該地區(qū)是喜馬拉雅山脈運(yùn)動(dòng)的結(jié)果。由于對(duì)地質(zhì)年代的計(jì)算和采礦組織結(jié)構(gòu)缺乏深入的研究認(rèn)識(shí)，致使對(duì)巖洞構(gòu)造地質(zhì)環(huán)境分析產(chǎn)生混亂，對(duì)于運(yùn)動(dòng)形態(tài)、動(dòng)力學(xué)研究和采礦力的改進(jìn)存在不足。此外，在山嶺地質(zhì)勘探的過程中，控礦研究的主要作用一直沒有確切結(jié)論[2]。以往的研究也沒有對(duì)開采鉛鋅礦的影響及其與分形結(jié)構(gòu)關(guān)系的分析。這一定程度上制約了對(duì)物理模型的科學(xué)理解，也限制了有關(guān)鉛鋅礦及其生產(chǎn)的了解以及有關(guān)定律的探索。

作為江西省在空白區(qū)找礦突破的典型案例，回顧勘查過程，總結(jié)找礦經(jīng)驗(yàn)，對(duì)尋找類似的礦床具有重要的啟示作用。

本文將以此為目的，通過系統(tǒng)研究與自然和地質(zhì)地層[3]以及相關(guān)數(shù)據(jù)報(bào)道和分析,即系統(tǒng)研究江西千子嶺鉛鋅礦床控礦斷裂與褶皺構(gòu)造及其結(jié)構(gòu)所分析的動(dòng)態(tài)結(jié)構(gòu)和其主要特點(diǎn)，以期深化關(guān)于構(gòu)造控礦的行為研究，為下一個(gè)步驟提供科學(xué)依據(jù)，為開發(fā)礦產(chǎn)資源提供理論指導(dǎo)。

1 江西千子嶺鉛鋅礦床的控礦構(gòu)造樣式

江西千子嶺鉛鋅礦床控礦的主要構(gòu)造是褶皺斷裂，總體走向?yàn)镹W，其次為NWW。褶皺的主要軸向是NWW向的江西前子嶺背斜?？氐V斷裂是以NW向的九家-安定斷裂帶和NWW向的坂河斷裂帶為主要軸向的。前者貫通礦區(qū)，它的上盤NW和NWW兩組斷裂的組別直接導(dǎo)致對(duì)礦產(chǎn)的生產(chǎn)和分配的控制，如圖1所示。

（1）褶皺。軸向NWW向的構(gòu)造是江西千子嶺背斜礦床中最大的褶皺構(gòu)造，如圖1所示。背斜的波長(zhǎng)約為5公里。背斜翼的一般地層趨勢(shì)為NNE和SSW，背斜中部為泥盆紀(jì)地層，兩翼以石炭系為主，嚴(yán)重缺乏局部地層。背斜對(duì)礦脈的成因和沉積的發(fā)生有明顯的導(dǎo)向作用。背斜兩翼沿互層軟弱帶發(fā)育基性—超基性巖、中酸性脈巖及大部分鉛鋅礦體。如東莞林礦段鉛鋅礦體為背形產(chǎn)出，集中于江西前子嶺背斜核心部位或附近的破碎帶中。如圖1、圖2所示，江西前子嶺礦段礦體主要產(chǎn)于背斜NNE翼，遠(yuǎn)離巖心。江西千子嶺背斜兩翼的江西省，北區(qū)軸向近北北西二次折疊或數(shù)十到數(shù)百米寬的開發(fā)，開發(fā)和NWW-NW趨勢(shì)斷層結(jié)構(gòu)在這些二次折疊的兩個(gè)地層，直接控制礦體的生產(chǎn)。

圖1 江西千子嶺礦段地質(zhì)與成礦期構(gòu)造應(yīng)力場(chǎng)簡(jiǎn)圖和剖面圖及鉛鋅礦體、脈巖、控礦斷裂產(chǎn)狀統(tǒng)計(jì)玫瑰花圖

圖2 江西千子嶺礦段S16勘探線剖面圖

（2）斷裂。礦床主要向NW、NWW礦山控制裂縫方向發(fā)展。西北斷裂主要發(fā)生在中段及相關(guān)繼發(fā)性斷裂。走向?yàn)?00°左右，傾斜方向?yàn)槲髂希瑑A斜程度為75°～85°。斷裂帶內(nèi)充填有糜棱輝長(zhǎng)巖和花崗斑巖。斷裂帶呈北東向，上陡下緩，發(fā)育一系列背負(fù)式次級(jí)逆沖斷層。從圖1可以看出，由于九家-安定斷裂的控制決定了該地區(qū)巖漿、礦體和地層的生產(chǎn)和分布，主要礦體在斷裂帶部位。江西千子嶺東部南凸構(gòu)造弧是由超基巖石與堅(jiān)硬花崗巖的碰撞形成的，當(dāng)裂縫間的構(gòu)造塊平均旋轉(zhuǎn)時(shí)就會(huì)發(fā)生這種碰撞，從而形成了南凸弧形構(gòu)造帶，是影響江西千子嶺礦段主脈群形成的原因。礦床的東北向斷裂不顯著，只在東北方向有發(fā)現(xiàn)，具有左向平移特征，范圍小，沒有與礦體直接相關(guān)的現(xiàn)象。

綜上所述，千子嶺鉛鋅礦床的成礦作用受NW向的九家-安定斷裂和NWW向的前子嶺背斜聯(lián)合控制，位于NNW-NWW左向剪切反向斷裂帶中背斜NNW翼互層接觸帶或脈巖與地層界面等構(gòu)造薄弱部位。北區(qū)礦化向壓力形成千子嶺傾斜結(jié)構(gòu)，礦化的過程中，必須壓縮構(gòu)造背景，千子嶺斜北區(qū)近西北側(cè)翼左逆剪切斷裂是成礦的有利空間，成礦后近SN向擠壓，形成北西向剪切破碎線，左側(cè)破碎礦石。

2 江西千子嶺鉛鋅礦床成礦機(jī)制

（1）物探測(cè)量。主要原因是含礦地質(zhì)體沒有向深部延伸，礦化僅具有一層“西瓜皮”。因此，含礦地質(zhì)體是否向深部延伸是成礦的關(guān)鍵。經(jīng)勘探組探索深層次Pb、Zn礦化異常反射，經(jīng)IPT調(diào)查，對(duì)硫化物礦體的直接作用明顯，形成“硅帽”地質(zhì)體。根據(jù)實(shí)際情況，在物探工作中共布設(shè)了12條激電中段剖面。野外調(diào)查結(jié)束后，物探人員對(duì)124個(gè)主要巖礦樣品進(jìn)行了系統(tǒng)的電性參數(shù)的可靠性評(píng)價(jià)，確保了礦區(qū)電性方法的異常解釋能夠滿足要求。在實(shí)施過程中，根據(jù)工作區(qū)域的一般地形剖面，確定了工作區(qū)域內(nèi)誘發(fā)電阻異常的下限，建立了電特性的參考標(biāo)準(zhǔn)。結(jié)合物質(zhì)性、地質(zhì)條件和異常形態(tài)學(xué)的測(cè)量結(jié)果，最終確定了1.6%的表觀極化下限，并根據(jù)一定的梯度值確定了異常。利用IPL測(cè)量圈定了3個(gè)東西向異常JD1、JD2和JD3，構(gòu)成了一個(gè)主異常地段，與地表“硅帽”形態(tài)基本吻合。地殼物理學(xué)勘探推斷，地表“硅蓋”地質(zhì)體向深部穩(wěn)定延伸，具有良好的含礦地質(zhì)條件。

（2）成礦機(jī)制。對(duì)礦床形成機(jī)制的描述應(yīng)從金屬的來源、流體成分的組成特征、金屬離子的承載能力和遷移方式、金屬的析出機(jī)理等。根據(jù)從前的研究成果分析，江西千子嶺鉛鋅礦床成礦機(jī)制可表示為：在前西尼羅底土大陸邊緣和長(zhǎng)江平臺(tái)東北邊緣，被動(dòng)沉積作用中，一層致密的富硫酸鹽西尼羅群白云巖富集，與上寒武紀(jì)地層兩條線接觸，經(jīng)過后二疊紀(jì)的堆積形成鉛鋅鹽富集地。在這一時(shí)期，地殼的抬升導(dǎo)致了雨水與地層水相融合的大規(guī)模移動(dòng)。主要的成礦金屬離子，如Pb2+、Zn2+、Fe2+、Cu2+，以及微小的攝入離子，如Ga和Cd在地下和地層形成海洋碳酸鹽巖地層，被置換并富集，有利的地質(zhì)和構(gòu)造位置形成了成礦條件。江西千子嶺鉛鋅礦床主要成礦年齡為366.3±7.7Ma，是早泥盆世，與地質(zhì)事實(shí)相一致。

江西千子嶺鉛鋅礦床的工業(yè)礦體大多賦存于震旦紀(jì)地層中，以白云巖為容礦巖。巖性的差異造成礦化的賦存不一致特點(diǎn)。硫化物的快速沉淀是由于硫化物與周圍巖石的接觸關(guān)系。過飽和礦化液體中硫化物的快速沉淀是鉛鋅礦脈和網(wǎng)狀礦脈形成的主要作用力。

在此時(shí)，成礦流體的熱氣值、咸度值漲幅在有限的范圍中(150℃～200℃)，同樣對(duì)于快速成礦過程很有利。成礦溶液具有晚期充填特征可以從被礦區(qū)砂礫空洞和逢原中硫化物的盛滿狀態(tài)體現(xiàn)出來。沉積的速率迅速地成礦是通過兩種流體的攪拌摻和實(shí)現(xiàn)的，礦床的形成的一部分原因是通過混合富還原(復(fù)原的)流體與富集金屬，富集硫酸鹽(氧化)流體來實(shí)現(xiàn)。

所勘探的礦體與“黑色碎裂帶”聯(lián)系十分緊密。相對(duì)全面的白云巖包裹著“黑色碎裂帶”的外邊緣，毀壞程度有限，有很低的滲透率，產(chǎn)生TSR發(fā)生機(jī)制對(duì)于富集SO42-的成礦流體很難實(shí)現(xiàn)。當(dāng)成礦流體，遷移到礦區(qū)“黑色斷裂帶”的過程中，遇到大量具有非氧化性的碳質(zhì)組分，通過硫酸鹽，以及化學(xué)熱力反應(yīng)還原成礦流體，非氧化性的硫在成礦流體中的SO42-被還原形成，這促進(jìn)了成礦流體向非氧化性狀態(tài)的轉(zhuǎn)化。最后，硫化物通過充填白云巖與暗淡物質(zhì)色頁巖角巖石之間的張拉空間，在“黑色裂隙帶”內(nèi)沉淀礦化，在“黑色裂隙帶”外的白云巖張拉裂隙中形成小型脈狀礦體。隨著礦化的推進(jìn)，流體的硫離子活性和礦化溫度呈降低趨勢(shì)，pH值和Cd/Zn值呈升高趨勢(shì)。

3 結(jié)語

千子嶺鉛鋅礦是產(chǎn)于萍鄉(xiāng)－廣豐深斷裂帶的中型鉛鋅礦床，伴生有銅礦、螢石礦，屬于破碎帶蝕變巖型鉛鋅礦床。千子嶺鉛鋅礦的勘查過程中注重因地制宜、多手段運(yùn)用。類比鄰近已知礦床，用化探手段尋找成礦作用痕跡，不同手段有序銜接，地質(zhì)人員與物、化勘探人員有效聯(lián)動(dòng)，緊緊抓住硅化破碎帶這一重要線索，千子嶺鉛鋅礦床是多信息綜合利用尋找隱伏礦床的成功典范。