浙江省三门县岔坑铅锌矿床基本特征及成因分析❶

2013-07-05王志励王海霞

资源环境与工程 2013年1期

王志励，邵鹏，王海霞

(1.浙江省水文地质工程地质大队，浙江宁波 315000;2.宁波市国土资源局鄞州分局，浙江宁波 315000)

0 引言

三门县岔坑铅锌矿床位于浙东沿海山区，该矿点自1958年发现以来，曾当作锰矿开采，留有多个采坑;1990—1991年，当地陆续开采层状铅锌矿，出售矿石300余吨，遗留3个采矿老硐。本文通过对矿区内层控和裂控铅锌矿体地质特征的研究，总结该类矿床的成因和找矿模式，为今后该地区的找矿工作提供依据。

1 区域成矿地质背景

三门县岔坑铅锌矿区位于华南褶皱系浙东南褶皱带温州—临海坳陷黄岩—象山断坳内。地处中生代早白垩世花桥火山构造洼地中部，小雄火山构造洼地西侧［1］。

区域上出露的地层主要有上侏罗统西山头组(J3x)、茶湾组(J3c)、九里坪组(J3j);下白垩统馆头组(K1g)、朝川组(K1c)、小平田组(K1x);上白垩统塘上组(K2t)、小雄组(K2x)和第四系(Q)。

区域构造以断裂为主，主要有四组:①北东向断裂，为区域上的主干断裂，近平行展布。②北西向断裂，区域上较发育，切错北东向断裂。③近东西向断裂，区域上较发育，其规模相对较小。④近南北向断裂，区域上不发育，规模较小，该组断裂是区域上金银矿、多金属矿床(点)的主要控矿断裂之一。

区域发育有早白垩世的花桥火山构造洼地及晚白垩世的小雄火山构造洼地。

侵入岩主要为燕山晚期康谷岩体，出露有:早白垩世岭下单元(K1l)，岩性为细—中细粒石英闪长岩;早白垩世中门单元(K1z)，岩性为细中粒花岗闪长岩;早白垩世西楼坑单元(K1x)，岩性为中细粒二长闪长岩;早白垩世良坑单元(K1lk)，岩性为中细粒二长花岗岩;晚白垩世雁荡山单元(K2y)，岩性为斑状石英正长岩;第三纪兰田张单元(N2l)，岩性为含副长石碱性长石。另外，在花桥火山构造洼地中部出露有流纹斑岩、流纹岩。

区域地球化学特征表现为 Pb、Zn、Cu、Mn、Mo等主要成矿金属元素水系沉积物异常互相套合较好，异常分布与成矿关系密切❷❷浙江省区调大队，1∶20万临海幅 (H-51-ⅩⅩⅤⅠ)渔山列岛幅 (H-51-ⅩⅩⅤⅡ)区域地质调查报告，1980。。

区域矿产以铅锌矿为特征，有洪桥小型铅锌矿、花桥小型铅锌矿、敖岗小型铅锌矿，以及王岐庄、桥头、石牛坑等铅锌矿点。

2 矿区地质特征

2.1 地层

矿区出露的地层为下白垩统朝川组(K1c)，根据岩性组合特征划分为K1ca、K1cb两个岩性段，地层产状总体倾向南东，倾角5°～15°，自上而下叙述如下:

下白垩统朝川组上段(K1cb) 主要分布于矿区南部的红沙、西部的白岩山一带，可分为四个岩性层:K1cb－4，流纹质晶屑玻屑熔结凝灰岩;K1cb－3，紫红色凝灰质粉砂岩;K1cb－2，浅灰紫色流纹质晶屑玻屑凝灰岩;K1cb－1，紫红色凝灰质粉砂岩。

图1 三门县岔坑矿区铅锌矿地质图Fig.1 Geologicalmap of Chakeng lead-zinc mine，Sanmen County

下白垩统朝川组下段(K1ca) 矿区分布广泛，可分为七个岩性层:K1ca－7，流纹质玻屑凝灰岩;K1ca－6，青灰色局部紫红色凝灰质粉砂岩、沉凝灰岩;K1ca－5，灰白略带浅紫色流纹质晶屑玻屑凝灰岩;K1ca－4，青灰色局部紫红色凝灰质粉砂岩;K1ca－3，浅肉红色流纹质晶屑玻屑凝灰岩;K1ca－2，青灰色局部紫红色粉砂岩、玻屑凝灰岩、含角砾凝灰岩、深灰色钙质粉砂岩、泥灰岩呈互层状产出;K1ca－1，角砾凝灰岩、凝灰角砾岩。

总体岩性组合为火山碎屑岩和沉积岩互层，属一套伴有间歇性火山喷发堆积的湖盆相产物(见图1)。

2.2 构造

矿区内构造主要为断裂构造，主要有四组:即近南北向(F1、F2)、北西向(F3)、北东向(F4、F7)、近东西向(F5、F6、F8)共8 条(见图1)。其中F1、F2、F3属成矿前断裂，其余断裂均为成矿后断裂。

主要控矿断裂特征如下:

(1)F1断裂为矿区规模最大断裂，分布于矿区东部，贯穿整个矿区，总体走向近南北，倾向240°～284°，倾角45°～82°。出露长度＞2 000 m，宽 0.4 ～10.50 m。断裂破碎带内见构造角砾岩、硅化(绢英岩)黄铁矿化蚀变，断裂下盘发育5～10 cm厚断层泥。构造角砾岩被石英脉和铅锌矿脉充填胶结。带内蚀变主要为硅化、绢云母化、黄铁矿化等。带内石英呈网脉状、团块状、不规则状，石英细脉可分为二期:第一期呈暗灰色，往往与铅锌矿物共生;第二期呈灰白色，切割矿体，分布较广。断裂带膨缩现象明显，断裂面呈波状起伏，具多期构造活动特征，性质为张扭性。矿区II-①号铅锌矿体即赋存在断裂带中。

(2)F2断裂与F1断裂近于平行排列，分布F1断裂以西，出露长约 850 m，宽 1～2.5 m，倾向 235°～270°，倾角70°～85°，断裂破碎带内见构造角砾岩、碎裂岩、石英细脉等。蚀变较强，主要为硅化、绢云母化、黄铁矿化等。本断裂以灰白色石英细脉充填为特征，石英细脉宽1～10 cm不等。局部见有铅锌矿细脉充填，脉宽在1～3 cm。断裂性质为张性。

(3)F3断裂分布于矿区西部，出露长约1 200 m，宽1～5m。总体走向北西，倾向218°～255°，倾角 65°～ 85°，局部反倾。断裂破碎带由构造角砾岩、构造碎裂岩组成，断续见有不规则石英细脉和铅锌矿脉，带内偶见萤石矿脉和绢云母等蚀变矿物。断裂北西端和中段充填有安山玢岩脉，安山玢岩中偶见有星点状的铅锌矿化。该断裂被近东西向的F6和北东向的F7二条断裂逆时针切割。断裂性质为张扭性，左行位移。

综合矿区内断裂特征，区内的主要控矿断裂为近南北向和北西向，部分断裂具多期活动特征。

3 矿床地质特征

3.1 矿体特征

据铅锌矿体产状，可分为两种类型:一是层状矿(即Ⅰ号矿化带)，二是裂控矿(Ⅱ号矿化带)(见图1)。

3.1.1 Ⅰ号矿化带及矿体特征

Ⅰ号矿化带严格受K1ca－2层位及其岩性控制，属层状矿体，含矿围岩为粉砂岩、钙质粉砂岩或泥质灰岩，倾向124°～145°，倾角 10°～15°，近康谷岩体部位(矿区西侧)矿层倾角变陡为20°～23°。地表常以铁锰帽或铁锰质渲染为特征。矿层顶板多为沉凝灰岩，底板多见一薄层含粉砂硅质泥岩。该层常被北西向、北东向、南北向断裂切割。

该矿化带中发育有4个小矿体，呈扁豆状或似层状，分别编号为Ⅰ-①、Ⅰ-②、Ⅰ-③、Ⅰ-④。

Ⅰ-①号矿体矿化蚀变带沿走向出露长约500 m，倾向110°～140°，倾角 5°～15°。矿体单工程真厚度0.43 ～0.79 m，铅垂厚度0.45 ～0.80 m，矿体平均真厚度0.57 m，铅垂厚度 0.59 m。单工程单样品位:Pb4.32% ～11.25%、Zn5.20% ～13.72%;矿体平均品位Pb8.95%、Zn11.53%。矿体被F1、F2及北西向花岗斑岩脉切割。切错距约5～10 m。

Ⅰ-②、③号矿体矿化蚀变带沿走向断续出露长约520 m。Ⅰ-②矿体沿走向控制长约80 m，沿倾向控制长约 50 m。矿体倾向 140°～150°，倾角 10°～12°。Ⅰ-②矿体单工程真厚度0.44 ～0.78 m，铅垂厚度0.45 ～0.80 m，矿体平均真厚度 0.57 m，铅垂厚度 0.58 m。单工程单样品位:Pb0.26% ～2.80%、Zn1.30% ～14.28%;矿体平均品位 Pb1.24%、Zn5.09%。Ⅰ-③矿体为一隐伏矿体，地表为矿化蚀变带，矿体真厚度0.79 m，铅垂厚度0.80 m。单工程单样品位:Pb0.41%、Zn1.64%;矿体平均品位 Pb0.41%、Zn1.64%。Ⅰ-②、③号矿体被F1、F2及安山玢岩脉所切割，其中F1断距约10 m。

Ⅰ-④号矿体矿化蚀变带沿走向出露长约100 m。矿体倾向 130°～140°，倾角 21°～23°。矿体长度近70 m，单工程真厚度 0.37 ～0.61 m，铅垂厚度 0.40 ～0.65 m，矿体平均真厚度 0.48 m，铅垂厚度 0.52 m。单工程单样品位:Pb2.51% ～5.91%、Zn2.88% ～19.84%;矿体平均品位 Pb3.95%、Zn9.16%。矿体被F3断裂所切割，无明显位移。

综上所述，Ⅰ号矿化蚀变带的长度、厚度不大，主要在矿体顶、底板具硅化、黄铁矿化及绢云母化等矿化蚀变，矿体与矿化蚀变带无界线明显。4个层状矿体厚度薄，均＜1 m，但品位相对较高。矿体严格受K1ca－2层位控制、产状稳定，倾向 110°～150°，倾角5°～15°，而Ⅰ-④号矿体受外围岩体影响，矿体倾角为21°～23°。

3.1.2 Ⅱ号矿化带及矿体特征

Ⅱ号矿化带分布在矿区东部，长约1 600 m，宽度0.4～10.5 m，矿化带严格受 F1断裂控制，属裂控矿体。总体走向近南北，倾向215°～284°，倾角 45°～73°，膨缩现象明显。其中Ⅱ-①矿体主要赋存在矿化带中部，长度约 470 m，倾向 215°～284°，倾角 45°～73°。矿体单工程真厚度 0.45 ～5.16 m，水平厚度0.64～5.79 m，矿体平均真厚度 1.55 m，水平厚度2.04 m。单工程单样品位 Pb0.64% ～ 11.56%、Zn0.76% ～ 13.65%;矿体平均品位 Pb4.33%、Zn3.64%。其主要特征有:①工业矿体赋存于F1断裂中部，出露于矿区地形较低处。厚度变化较大。②从地表探槽工程、浅部平硐工程和中深部钻孔工程来看，矿体倾角从上往下，呈由陡变缓的趋势。③矿体呈脉状、透镜状。

3.2 矿石特征

3.2.1 矿石矿物类型

区内矿石矿物大约有20多种，主要矿石矿物为闪锌矿、方铅矿、黄铁矿、黄铜矿、少量的镜铁矿。脉石矿物以石英、绢云母为主，次为绿泥石、含锰方解石、微量萤石。表生矿物有白铅矿、铜兰、褐铁矿、软(硬)锰矿等。主要金属矿物如下:

(1)方铅矿多呈他形晶粒状，大小0.1～0.5 mm，大者达0.5～0.8 mm。方铅矿嵌布在闪锌矿晶体内居多，少量呈独立体矿物嵌布在石英间隙中。方铅矿与闪锌矿、黄铁矿、黄铜矿关系密切，常交代闪锌矿、黄铁矿，而被黄铜矿交代。

(2)闪锌矿他形晶粒状，乳滴状，一般＜1 mm，个别5～8 mm。晶体内常见有固溶体分离形成的乳滴状黄铜矿，呈星点状不均匀分布，同时见有黄铜矿、方铅矿细脉穿插闪锌矿。闪锌矿与黄铁矿、方铅矿、黄铜矿关系密切，常见闪锌矿交代黄铁矿，而被方铅矿、黄铜矿交代。

(3)黄铜矿黄铜矿常呈星团乳滴状，粒度细小，形成在闪锌矿晶体内，部分以独立矿物交代黄铁矿、方铅矿，少量呈富矿细脉状。黄铜矿与黄铁矿、闪锌矿、方铅矿关系密切共生，常交代黄铁矿、闪锌矿和方铅矿。

3.2.2 矿石结构构造

区内发育的矿石结构类型主要有:

(1)自形晶结构区内的方铅矿、闪锌矿、黄铁矿常呈自形晶粒状分布在脉石矿物之间。

(2)他形—半自形晶粒结构方铅矿、闪锌矿、黄铁矿等金属硫矿物呈他形晶、半自形晶粒状分布在脉石矿物之中。

(3)填隙结构晚期形成的辉银矿、方铅矿、闪锌矿充填在早期形成黄铁矿及其脉石矿物的间隙中。

(4)镶嵌结构他形晶粒状的方铅矿、闪锌矿，镶嵌在半自形、自形晶粒状的黄铁矿边缘。

(5)交代结构可见方铅矿交代闪锌矿，或方铅矿、闪锌矿交代黄铁矿现象。

(6)乳滴状结构黄铜矿、闪锌矿等矿物具有乳滴状结构。

(7)碎裂结构闪锌矿、黄铁矿等脆性矿物受力被压碎后呈大小不等的颗粒。

区内发育的矿石构造类型总体以细脉浸染状构造、浸染状构造为主，地表氧化带主要发育多孔状构造、皮壳状构造及土状、粉末状构造。

(1)浸染状构造方铅矿、闪锌矿、黄铁矿呈自形晶、他形晶、半自形晶粒状散布在脉石矿物中及岩石中。根据矿石矿物含量的高低可进一步分为星散状浸染状构造、稀疏浸染状构造、稠密浸染状构造。矿石中以星散状浸染状构造、稀疏浸染状构造为主。

(2)细脉浸染状构造方铅矿、闪锌矿呈细脉穿插在岩石的节理裂隙中及先期形成的脉石矿物中。

3.2.3 矿石化学成分

矿石中主要有用元素为Pb、Zn，伴生元素主要为Ag、Cu 等。

依据见矿工程块段铅锌平均品位，计算各矿体的铅锌比值(见表1):

表1 矿体铅锌比值Table 1 Lead-zinc ratio of orebody

从上可见，层状矿体Ⅰ-①、Ⅰ-②、Ⅰ-③、Ⅰ-④锌含量均高于铅，变化幅度较大。而裂控矿体Ⅱ-①号矿体铅含量略高于锌。

4 矿床成因及找矿标志

4.1 矿床成因

(1)矿区位于花桥和小雄两个火山构造洼地结合部位，广泛发育一套伴有间歇性火山喷发堆积的火山碎屑岩和沉积岩，并伴有多期次的侵入岩体和脉岩体。矿区西侧约300 m出露康谷岩体，岩浆活动带来了大量的热(气)水溶液，为成矿提供了介质和热源，同时火山喷发期后的断裂活动，为火山热(气)水成矿物质的迁移和积聚提供了较为稳定的场所。

(2)层状矿(化)体的形成:是由火山活动带来的热(气)水溶液，沿断裂构造及层间结构面上侵，粉砂岩、钙质粉砂岩或泥质灰岩由于岩石孔隙度相对较大，给火山活动带来的热(气)水溶液提供了运移和积聚的空间;该层顶、底部的沉凝灰岩或硅质粉砂岩，屏蔽了热(气)水溶液进一步扩散的作用，为方铅矿、闪锌矿等矿物生成，提供了较为稳定的空间。

(3)裂控铅锌矿(化)体产于北西向张性、近南北向张(扭)性断裂内，多次的断裂活动，使围岩多次破碎成角砾，形成构造角砾岩、构造碎裂岩，为铅锌矿(化)体的形成提供了热液通道和充填、交代的条件。