朱國勝，覃日賢，田青男

1 區(qū)域地質(zhì)背景

花垣鉛鋅礦田位于武陵斷彎褶皺帶內(nèi)，其北西為桑植復(fù)向斜，南東為白堊紀(jì)沉積斷陷沅麻盆地。區(qū)內(nèi)出露地層主要為青白口系板溪群和南華系－志留系等海相地層。區(qū)內(nèi)地殼運(yùn)動(dòng)活躍，主要經(jīng)歷了武陵運(yùn)動(dòng)、雪峰運(yùn)動(dòng)、加里東運(yùn)動(dòng)、印支運(yùn)動(dòng)、燕山運(yùn)動(dòng)及喜山運(yùn)動(dòng)等構(gòu)造運(yùn)動(dòng)。褶皺、斷裂構(gòu)造發(fā)育，褶皺主要以古丈復(fù)背斜、禾庫復(fù)向斜、摩天嶺背斜為主，深大斷裂以張家界－花垣斷裂、兩河-民樂斷裂、麻栗場斷裂為主，構(gòu)成北東往保靖、張家界收斂，南西向貴州撒開的帚狀弧形構(gòu)造變形。

2 礦床地質(zhì)特征

排樓鉛鋅礦床為一隱伏礦床，隱伏于地下240m ～700m。位處花垣鉛鋅礦田北東部，花垣-張家界斷裂南東側(cè)，李梅背斜南東翼。礦區(qū)西部分布有楊家寨礦區(qū)、大腦坡礦區(qū)。區(qū)內(nèi)出露地層有寒武系石牌組、清虛洞組、高臺(tái)組、婁山關(guān)組及第四系。

2.1 地層

2.1.1 石牌組（∈1s）

為淺黃綠色含石英粉砂質(zhì)頁巖、深灰色鈣質(zhì)頁巖，風(fēng)化后呈黃灰-黃褐色，頁理較發(fā)育。頂部偶夾鈣質(zhì)頁巖及少量薄層灰?guī)r。厚度＞100m。

2.1.2 清虛洞組

根據(jù)巖性特征可分為2 段，下段為灰?guī)r段和上段為白云巖段?，F(xiàn)描述如下：

（1）下段第一亞段（∈1q1-1）：深灰色薄層狀泥粉晶灰?guī)r與含泥云質(zhì)灰?guī)r互層，水平層理平直。厚度52m ～110m。

（2）下段第二亞段（∈1q1-2）：下部為深灰色厚層狀條帶狀泥晶灰?guī)r，條帶較為平直；上部為深灰色厚層（豹皮狀）含礫砂屑云質(zhì)灰?guī)r，云質(zhì)形態(tài)呈不規(guī)則斑塊狀。厚40m ～50m。

（3）下段第三亞段（∈1q1-3）：灰-深灰色巨厚層泥-粉晶藻灰?guī)r、含生屑藻灰?guī)r、含云質(zhì)粉晶藻灰?guī)r、含砂屑藻灰?guī)r，具質(zhì)純、性脆等特征。厚10m ～175m。為鉛鋅礦主要含礦層。

（4）下段第四亞段（∈1q1-4）：灰色巨厚層含藻砂屑灰?guī)r、亮晶砂屑灰?guī)r、云質(zhì)鮞?；?guī)r，底部為一薄層鮞粒砂屑灰?guī)r。厚41m ～79m。為鉛鋅次要含礦層。

（5）上段第一亞段（∈1q2-1）：深灰色中-厚層殘余砂屑白云巖，中晶白云巖、藻屑細(xì)晶白云巖、鮞狀白云巖。厚42m ～73m。為鉛鋅次要含礦層。

（6）上段第二亞段（∈1q2-2）：淡黃色紋層狀白云巖、深灰～淺灰色厚層細(xì)晶白云巖夾紋層狀白云、藻團(tuán)粒白云巖。厚82m ～164m。

2.1.3 高臺(tái)組（∈2g）

底部為深灰色厚層斑塊狀泥質(zhì)白云巖，上部為深灰色薄層紋層狀細(xì)晶白云巖。厚17m ～36m。

2.1.4 婁山關(guān)組（∈2-3l）

下段為淺灰色厚層砂礫屑白云巖、中-細(xì)晶白云巖、假鮞粒白云巖；上段為褐黃色厚層狀紋層白云巖、灰-深灰色厚層細(xì)-粉晶晶白云巖、含鮞粒砂屑白云巖。厚＞563m。

2.2 構(gòu)造

2.2.1 褶皺構(gòu)造

礦床內(nèi)褶皺簡單，為一傾向南東的單斜構(gòu)造，巖層傾角平緩，5°～10°。

2.2.2 斷裂

礦區(qū)內(nèi)斷裂構(gòu)造較為發(fā)育，規(guī)模較大的3 條斷層控制了礦區(qū)的主要格架。其中北部2 條斷層組成了北西側(cè)花垣-張家界斷裂帶邊界，控制了礦床北西側(cè)邊界。南部1 條涼水井?dāng)嗔芽刂屏说V床南東側(cè)邊界。其他規(guī)模較小的斷裂使礦層上覆巖層破碎，疏松。

花垣-張家界斷裂帶走向60°～70°，傾向北西，傾角45°～70°，斷裂帶兩盤均為婁山關(guān)組，北西盤下降，南東盤上升，垂直斷距達(dá)500m 以上，為多期次活動(dòng)區(qū)域大斷裂。斷裂兩側(cè)均分布有鉛鋅金屬礦床，為一區(qū)域性導(dǎo)礦構(gòu)造。

2.2.3 小型構(gòu)造

礦床內(nèi)小型構(gòu)造主要有層間破碎帶、縫合線構(gòu)造、孔隙構(gòu)造、巖溶構(gòu)造角礫等?？p合線構(gòu)造與層間破碎帶、孔隙構(gòu)造等常常交織在一起，形成鉛鋅礦容礦構(gòu)造。

（1）層間破碎：層間破碎廣泛分布于礦區(qū)內(nèi)含礦巖層和上覆巖層中。層間破碎帶中乳白色方解石脈、白云石脈及少量重晶石脈發(fā)育，多呈不規(guī)則團(tuán)塊狀、細(xì)脈狀充填于層間破碎角礫之間。層間破碎特征有三個(gè)較為明顯特征：一是形成層間破碎角礫巖；二是巖石中擠壓形成破裂紋；三是在成礦期后的層間破碎構(gòu)造作用，形成角礫狀構(gòu)造礦石。

（2）縫合線構(gòu)造：礦區(qū)內(nèi)不規(guī)則鋸齒狀縫合線構(gòu)造在礦區(qū)內(nèi)含礦巖層和上覆巖層中分布較為廣泛。一般認(rèn)為縫合線構(gòu)造是巖石在固結(jié)成巖的初期階段在壓溶作用形成的，絕大多數(shù)縫合線構(gòu)造大致順層分布，垂直層理的縫合線構(gòu)造分布較少。在含礦巖中，縫合線構(gòu)造與層間破碎構(gòu)造、孔隙構(gòu)造經(jīng)常交織在一起，形成了礦區(qū)內(nèi)常見的細(xì)脈狀鉛鋅礦石。

（3）孔隙構(gòu)造：主要為分布在清虛洞組藻屑灰?guī)r的藻腐孔和砂屑灰?guī)r的粒間孔隙等，常常與縫合線構(gòu)造形成孔隙-縫合線系統(tǒng)，發(fā)育斑點(diǎn)狀-細(xì)脈狀礦石，局部形成網(wǎng)狀礦石。

（4）巖溶構(gòu)造角礫有兩個(gè)特點(diǎn)：一是分布無規(guī)律；二是分布的地方發(fā)育有地下溶洞。當(dāng)溶洞頂板承受不住上覆巖層的重壓，發(fā)生崩塌，巖石碎塊與地表崩塌的粘土經(jīng)過一段時(shí)間的地下流水搬運(yùn)、在低洼處沉積形成巖溶角礫巖。

2.3 圍巖蝕變

圍巖蝕變發(fā)育范圍較廣，總體程度較弱，主要為方解石化，次為白云石化、黃鐵礦化，少見重晶石化、螢石化、褪色化等。

（1）方解石化：多發(fā)育于清虛洞組灰?guī)r，下段第三、第四亞段多見，呈淺灰-白色，多呈斑塊狀、脈狀分布，方解石與圍巖接觸部位多見細(xì)粒閃鋅礦集合體，與礦化關(guān)系密切，有礦化處一般有方解石，但有方解石不一定有礦化，如第一亞段薄層灰?guī)r中方解石均無礦。根據(jù)野外觀察，方解石可分為成礦前-成礦期方解石和成礦后方解石兩類。前者多為網(wǎng)脈狀、花斑狀、斑脈狀及細(xì)脈狀，常有鉛鋅礦沿著其邊緣產(chǎn)出；后者多呈高角度細(xì)脈狀，不含礦或切割礦脈。

（2）白云巖化：廣泛分布于上覆巖層中，一般為后生熱液蝕變階段形成的白云石，主要分布在層間破碎帶角礫之間的空隙、或沿巖石中的節(jié)理裂隙充填。在角礫之間空隙的白云石多呈不規(guī)則團(tuán)塊狀脈分布，在節(jié)理裂隙充填的白云石呈細(xì)脈狀分布。在被云巖化的含礦巖層中（主要是在清虛洞組下段第四亞段中）白云石多呈粉晶、細(xì)晶狀沿各種孔隙或微裂隙交代原巖，形成大小不等的團(tuán)塊，有時(shí)交代范圍較大而形成交代白云巖，與礦化關(guān)系不密切。

（3）黃鐵礦化：分成巖期的黃鐵礦和成礦期的黃鐵礦，前者多沿壓溶縫合線分布，后者多與鉛鋅礦伴生，且富集鉛鋅。成礦期黃鐵礦，細(xì)-中細(xì)粒，在脈狀、網(wǎng)脈狀、斑脈狀、致密塊狀礦石中均較發(fā)育，常與閃鋅礦共生，分布于鉛鋅礦與圍巖接觸部位，此類型黃鐵礦在整個(gè)成礦過程中均有形成。

（4）重晶石化：常與方解石共生，呈網(wǎng)脈狀、花斑狀及斑脈狀。重晶石化與成礦關(guān)系密切，是富礦階段熱液蝕變的重要標(biāo)志之一。重晶石化發(fā)育的地方往往是富礦產(chǎn)出的位置，而呈小斑塊狀散布的重晶石化地段礦化微弱。

（5）螢石化：螢石呈紫色、黑色或無色粒狀、團(tuán)塊狀分布，與礦化關(guān)系密切，常與方解石脈共生，螢石化發(fā)育的地段鉛鋅礦品位相對(duì)較高。

（6）褪色化：礦區(qū)普遍發(fā)育，表現(xiàn)為靠近礦化部位圍巖受熱液作用影響，由深灰色-灰黑色變?yōu)闇\灰色。褪色化蝕變作為礦區(qū)重要的找礦標(biāo)志之一，其形成原因可能有兩種，一是成礦熱液熱力對(duì)巖石的烘烤，二是熱液直接與巖石發(fā)生交代作用，前者與礦化無明顯關(guān)系，后者與礦化關(guān)系密切，這也是礦區(qū)有褪色化的地方不一定有礦，而有礦的地方必定有褪色化的原因。

2.4 礦（化）層及礦體特征

礦床內(nèi)含礦層由下至上有5 個(gè)礦化部位，12 個(gè)礦化層。其中下段第三亞段礦3 個(gè)礦化部位，8 個(gè)礦化層；下段第四亞段礦1個(gè)礦化部位，2 個(gè)礦化層；上段第一亞段1 個(gè)礦化部位，2 個(gè)礦化層。鉛鋅礦體主要分布在下段第三亞段礦化部位中。

礦體均為隱伏，形態(tài)簡單，主要呈似層狀、透鏡狀礦體。在靠近涼水井?dāng)嗔迅浇?，礦體走向北東，傾向南東，傾角5°～12°；其余地段，礦體走向北西-南東，傾向北東，傾角3°。礦體規(guī)模以小型為主，次為中、大型。礦床內(nèi)共圈定礦體21 個(gè)，其中大型礦體3 個(gè)，長約800m，寬約500m，資源量49.43 萬噸，占資源總數(shù)73%，中型礦體5 個(gè)，長300m ～800m，寬200m ～500m，資源量16.91 萬噸，占資源總數(shù)25%；小型礦體13 個(gè)，占資源總數(shù)2%。礦塊厚度1.04m ～6.17m，平均2.72m。Pb 品位0.14%～3.00%，平均0.68%。Zn 品位0.11%～4.77%，平均1.84%。

2.5 礦石質(zhì)量特征

2.5.1 礦石組成

礦石礦物成分簡單，礦石礦物主要為閃鋅礦，次為方鉛礦、黃鐵礦，少量褐鐵礦。脈石礦物主要為方解石，次為白云石，少量的重晶石、螢石、石英。礦物生成順序?yàn)椋狐S鐵礦-閃鋅礦-方鉛礦。

（1）閃鋅礦：多為淡黃色～米黃色，肉眼可辨，多呈不規(guī)則粒狀、半自形-它形粒狀，粒徑為0.05mm ～2.0mm，閃鋅礦多呈集合體沿巖石裂隙充填呈脈狀，交代黃鐵礦，并被方鉛礦交代。含量比例一般為5%～20%，最高可達(dá)70%。

（2）方鉛礦：呈不規(guī)則粒狀、自形狀分布于方解石或白云石等透明礦物中，其集合體呈細(xì)脈狀裂隙充填，交代黃鐵礦及閃鋅礦，粒徑為0.02mm ～0.5mm。含量比例一般在1%～10%之間。

（3）黃鐵礦：呈半自形-它形粒狀，粒徑0.02mm ～0.8mm。

2.5.2 礦石組構(gòu)

礦石結(jié)構(gòu)主要為半自形～他形粒狀結(jié)構(gòu)，少量梳狀脈結(jié)構(gòu)、細(xì)脈狀結(jié)構(gòu)、碎裂結(jié)構(gòu)、填隙結(jié)構(gòu)、脈狀結(jié)構(gòu)、交代結(jié)構(gòu)。礦石構(gòu)造主要有斑點(diǎn)狀構(gòu)造、斑點(diǎn)-細(xì)脈狀構(gòu)造、細(xì)脈狀構(gòu)造、角礫狀構(gòu)造、環(huán)帶狀構(gòu)造和網(wǎng)脈狀構(gòu)造等。

（1）礦石結(jié)構(gòu)。①半自形～他形粒狀結(jié)構(gòu)：閃鋅礦、方鉛礦呈半自形—它形粒狀結(jié)構(gòu)分布于透明礦物中，閃鋅礦集合體具脈狀特征，交代黃鐵礦，在斑脈狀、網(wǎng)脈狀礦石中的閃鋅礦和方鉛礦晶形較好。②梳狀脈結(jié)構(gòu)：閃鋅礦集合體與黃鐵礦集合體沿巖石裂隙對(duì)稱生長，構(gòu)成梳狀脈結(jié)構(gòu)。③細(xì)脈狀結(jié)構(gòu)：主要為閃鋅礦被方鉛礦沿裂隙及邊緣交代。④碎裂結(jié)構(gòu)：主要為閃鋅礦碎裂，黃鐵礦被閃鋅礦交代。⑤填隙結(jié)構(gòu)：主要為閃鋅礦呈不規(guī)則粒狀分布于透明礦物中，呈填隙結(jié)構(gòu)。⑥脈狀結(jié)構(gòu)：主要為閃鋅礦集合體呈脈狀結(jié)構(gòu)穿插呈于巖石裂隙中，交代黃鐵礦。⑦交代結(jié)構(gòu)：主要為閃鋅礦交代黃鐵礦，被方鉛礦交代。

（2）礦石構(gòu)造。①斑點(diǎn)狀構(gòu)造：閃鋅礦、方鉛礦和乳白色斑點(diǎn)方解石較均勻的呈斑點(diǎn)狀星散分布于深灰色灰?guī)r中。②斑點(diǎn)-細(xì)脈狀構(gòu)造：分布的閃鋅礦與縫合線構(gòu)造發(fā)育關(guān)系密切，乳白色方解石脈沿縫合線構(gòu)造裂隙充填，多數(shù)閃鋅礦和方鉛礦呈斑點(diǎn)狀分布于方解石脈中。③細(xì)脈狀構(gòu)造：淡黃色脈狀閃鋅礦集合體和乳白色不規(guī)則團(tuán)塊狀方解石脈緊密共生在一起，沿著構(gòu)造裂隙充填，呈脈狀分布。④角礫狀構(gòu)造：角礫呈多邊形棱角狀，膠結(jié)物多為方解石，沿著角礫裂隙充填，閃鋅礦和方鉛礦呈角礫狀分布在方解石邊緣。⑤環(huán)帶狀構(gòu)：閃鋅礦、黃鐵礦或方鉛礦，一種或多種礦物圍繞角礫或某一核部分布，形成封閉的環(huán)帶。⑥網(wǎng)脈狀構(gòu)造：主要由閃鋅礦，次為方鉛礦及黃鐵礦與方解石、白云石、重晶石、螢石等脈石礦物一道沿圍巖縱橫交錯(cuò)的各種裂隙交代充填而成的一種構(gòu)造。

2.5.3 礦物伴生組分

礦石中達(dá)到評(píng)價(jià)指標(biāo)要求的有用組分有：三種組分，低于評(píng)價(jià)指標(biāo)要求的組分有：S、In、Cu、Mo、Se。其中Ag、Cd、Se均以類質(zhì)同像的形成存在于鉛或鋅的礦物晶格中，可以在冶煉過程中綜合回收利用。礦石中有害組分含量低，主要有Al2O3、SiO2、Fe 等。

3 控礦因素分析

3.1 地層、巖性、巖相對(duì)成礦的控制

地層對(duì)成礦的控制表現(xiàn)在礦體僅分布在寒武系下統(tǒng)清虛洞組下段第三、四亞段及上段第一亞段，礦化不像花垣礦田其他礦區(qū)嚴(yán)格受第三、四亞段藻礁灰?guī)r控制。巖性對(duì)礦體的控制表現(xiàn)在賦礦巖性多為質(zhì)純性脆、化學(xué)性質(zhì)活潑、易破碎的藻屑灰?guī)r和少數(shù)孔隙發(fā)育的藻屑白云巖。成礦熱液沿著巖石孔隙運(yùn)移、沉淀，并產(chǎn)生蝕變、礦化，礦化富集時(shí)則形成礦體。

巖相對(duì)成礦作用的控制表現(xiàn)在礁體控制礦床及礦帶。本礦床基本受到巖相的控制，見礦鉆孔基本主要分布在藻礁相上，而未見礦鉆孔基本為礁前砂壩相；花垣礦田中，角弄-毛溝藻礁體控制了大腦坡、排樓鉛鋅礦床；李梅-漁塘礁體控制了漁塘-芭茅寨-李梅鉛鋅礦床。巖相控制礦帶表現(xiàn)為貴州嗅腦-湖南花垣-湖南永順一帶鉛鋅礦基本沿著寒武系臺(tái)地邊緣礁灰?guī)r帶分布。

3.2 構(gòu)造對(duì)成礦的控制

（1）礦床內(nèi)部，花垣-張家界斷裂與涼水井?dāng)嗔褬?gòu)成了礦區(qū)構(gòu)造格架，為礦床一級(jí)導(dǎo)礦構(gòu)造。次一級(jí)相互切割、交錯(cuò)的伴生或從生斷裂，為礦液在礦床內(nèi)部運(yùn)移提供了通道，節(jié)理-孔隙-縫合線-層間破碎帶-構(gòu)造巖溶角礫構(gòu)造系統(tǒng)進(jìn)一步為礦液運(yùn)移、沉淀提供了空間。節(jié)理、孔隙等小構(gòu)造越密集地方，尤其是網(wǎng)狀裂隙密集發(fā)育地方，常常見富礦。

（2）區(qū)域上，花垣-張家界大斷裂控制了花垣鉛鋅礦床及礦化的分布。①斷裂帶兩側(cè)均分布有鉛鋅礦床，北部主要為楊家寨鉛鋅礦床，南部為大腦坡-李梅-漁塘鉛鋅礦床。②越接近斷裂帶，其礦床越富，礦體長度、寬度越大，礦層數(shù)越多；從花垣-張家界斷裂由北往南到清水塘礦區(qū)，其Pb、Zn 品位由Zn/Pb（5.0 ～2.0）變?yōu)閆n/Pb（2.0 ～1.0），有變低趨勢；③根據(jù)花垣礦田包裹體測溫結(jié)果，由北往南李梅礦床-芭茅寨礦床-漁塘礦床-清水塘礦床，成礦溫度逐漸降低，暗示著礦液由北向南運(yùn)移過程。

3.3 圍巖蝕變對(duì)成礦的控制

礦體的形成與蝕變關(guān)系密切，無蝕變的巖石，基本未見鉛鋅礦化。成礦前-成礦期方解石作為本礦床最普遍且與礦化最密切的蝕變，控制了鉛鋅礦的產(chǎn)出部位。礦床內(nèi)的富礦常常產(chǎn)出在方解石、黃鐵礦化、重晶石化發(fā)育的地方。

4 礦床成因

排樓鉛鋅礦床成礦年齡應(yīng)受到花垣鉛鋅礦田成礦年齡制約，約為410Ma，屬后生礦床；花垣礦田Pb 同位素主要來自上地殼；S 同位素來自下伏地層板溪群馬底驛組-寒武系地層中的硫酸鹽，成礦流體主要為地層水、大氣降水和少量變質(zhì)水，成礦溫度為99℃～197℃，屬低溫，成礦壓力低，成礦深度為1.3km。上述前人測試分析結(jié)合本礦床地質(zhì)礦產(chǎn)特征，認(rèn)為本礦床具有MVT型鉛鋅礦床特征。

結(jié)合大地構(gòu)造演化，此時(shí)湘西北地區(qū)正處于加里東期下的前陸盆地環(huán)境；成礦熱液在構(gòu)造擠壓和構(gòu)造熱的作用下，沿著花垣-張家界斷裂及其次級(jí)斷裂向上運(yùn)移，當(dāng)成礦熱液運(yùn)移至清虛洞組藻灰?guī)r、藻屑白云巖時(shí)，受到礦層頂、底低滲透地層阻擋，礦液沿著高-低滲透巖性界面發(fā)生橫向運(yùn)移，在各種藻腐孔隙、鮞粒間的空隙、各種構(gòu)造巖溶角礫、裂隙、層間破碎帶及縫合線中運(yùn)移和沉淀。這可能也是清虛洞組上段第一亞段藻屑白云巖成礦的原因。

5 結(jié)論

（1）排樓鉛鋅礦賦礦地層為清虛洞組下段第三、四亞段和上段第一亞段，含礦巖性多為藻灰?guī)r、含藻砂屑灰?guī)r、鮞?；?guī)r和藻屑白云巖。礦體呈似層狀、透鏡狀分布；礦石礦物主要為閃鋅礦，次為方鉛礦、黃鐵礦；脈石礦物主要為方解石，次為白云石、重晶石。礦石結(jié)構(gòu)以半自形～他形粒狀結(jié)構(gòu)為主，少量梳狀脈結(jié)構(gòu)、細(xì)脈狀結(jié)構(gòu)、碎裂結(jié)構(gòu)、填隙結(jié)構(gòu)、脈狀結(jié)構(gòu)、交代結(jié)構(gòu)等類型；礦石構(gòu)造主要有斑點(diǎn)狀、斑點(diǎn)-細(xì)脈狀構(gòu)造、細(xì)脈狀構(gòu)造、角礫狀構(gòu)造、環(huán)帶狀構(gòu)造和網(wǎng)脈狀構(gòu)造。

（2）根據(jù)礦床地質(zhì)特征與控礦因素，本區(qū)具有巖相控礁、礁控礦床特征，同時(shí)構(gòu)造、蝕變發(fā)育部位往往是礦化富集部位。因此，進(jìn)行地層巖性、巖相、構(gòu)造、蝕變的綜合分析有利于隱伏礦床的找礦工作。

（3）綜上所述，排樓鉛鋅礦床具有典型的MVT 型鉛鋅礦床成礦特征。