湖南省桃源县花香坪矿区铅锌矿成矿条件初探

摘要要：湖南桃源县花香坪铅锌矿为低温热液型铅锌矿，以闪锌矿为主，兼有方铅矿。铅锌矿体受层位和构造双重控制，主要控矿层位为震旦系下统陡山沱组硅质白云岩；矿体形态受构造的影响，变化较大，主要为脉状、透镜状和似层状。本文从成矿温度、成矿物质条件、成矿物质的聚集与矿体形成三个方面分析了花香坪铅锌矿成矿条件，与MVT型铅锌矿相似，提出该矿床为MVT型铅锌矿。

关键词：花香坪；铅锌矿；成矿条件；MVT

1 地质概况

花香坪铅锌矿位于湖南省常德市境内。矿区出露地层为晚元古界板溪群马底驿组灰绿色砂质条纹状板岩，五强溪组灰白、灰色砂质板岩，震旦系南沱组含砾砂岩，陡山沱组杂色页岩、硅质白云岩，灯影组炭质页岩、硅质岩，以及白垩系红尘。该区位于Ⅱ级大地构造单元江南台隆西北侧与Ⅱ级大地构造单元上扬子台褶带的交接地带，元古界地层为本区最老地层，分布面积较小，最发育的地层为中、新生界的白垩系和第三系红色岩系，次为古生界地层，主要分布在矿区北侧，构造线以NEE向为主，并有向北东收敛、向南西撒开的（太平桥）帚状构造伴生。断裂构造为本区的热液矿床的产生创造了有利的条件。该区主要的褶皱构造有天星堰—泥头山背斜，该背斜构成了本区的褶皱构造骨架。背斜轴部为中元古界板溪群五强溪组，两翼分别为震旦系下统和上统以及下古生界寒武系下统。矿区内未见岩浆活动，但热液活动普遍，区内普遍发育与铅、锌矿化有关的重晶石、石英脉。

2 矿床地质特征

2.1 矿体形态及产状

花香坪铅锌矿现探明的铅锌矿体受层位和构造双重控制，寒武系陡山沱组硅质白云岩为主要赋矿层位，矿区内主要构造有天星堰—泥头山背斜，北东向宋家湾—张家湾—木林堉大断裂，矿体产状主要受这两个构造控制，矿体位于背斜南东翼，倾向东南，倾角50°左右。矿体主要为似层状、透镜状和脉状。似层状矿体产状跟围岩一致。脉状矿体大多穿层产出，部分顺层产出。主要赋矿层位是寒武系陡山沱组硅质白云岩，矿体受构造影响，呈不连续产出。

2.2 矿体的顶底板

矿体顶板为震旦系上统灯影组炭质页岩，黑色、隐晶质结构、块状构造、性脆、污手、页理发育。该层大多以直接顶板的形式与下层陡山沱组硅质白云岩整合接触，部分地区中间夹了一层硅质岩。底板为震旦系下统南沱组含砾砂岩，与含矿层整合接触。南沱组含砾砂岩中局部见黄铁矿化，经采样分析，其中铅锌含量较少，不具备开采意义。

2.3 矿物特征

矿物成分较简单，矿石矿物以黄铁矿、闪锌矿为主，其次为方铅矿；脉石矿物主要为重晶石、石英，方解石较少。矿体多与重晶石、黄铁矿共伴生。黄铁矿：铜黄色、金属光泽，多呈星点状和团块状产出。闪锌矿：半透明、棕红色、粒度较粗、自形—半自形，多呈脉状及浸染状产出。方铅矿：铅灰色、分布不均匀，呈脉状或集合体产出。重晶石：白色、自形—半自形晶簇状延裂隙充填。石英：无色—白色、多延裂隙充填，较宽裂隙和溶蚀孔洞中自形程度较好，结晶较大较完整。方解石：白色—乳白色、半自形—它形、呈脉状充填在裂隙中，较为少见。

2.4 围岩蚀变

本矿床与硅化白云岩有关，灰白色白云质岩石往往就是矿体所在。近矿围岩蚀变有碎裂化、硅化、重晶石化、黄铁矿化等，地沥青也与铅锌矿成矿密切相关，这些蚀变都是本地区铅锌矿找矿的直接标志。

3 成矿条件初探

花香坪铅锌矿特征与MVT铅锌矿特征相吻合。矿床产于稳定地台或浅水碳酸盐中，特别是白云岩；成矿区域内缺少火成岩；矿床显示后生特征，硫化物渗透交代于碳酸盐先存孔隙中；矿床矿物组成比较简单，主要矿石矿物为方铅矿、闪锌矿、黄铁矿，常见重晶石、萤石；成矿温度范围80—200℃，含矿流体高盐度，容矿岩石中具有干酪根或沥青形式出现的有机质。

3.1 成矿温度

铅锌矿的成矿温度区间非常大，从中温—低温都能成矿，温度区间为70—350℃。如果闪锌矿中常有Fe元素加入，晶胞直径发生变化，使含铁多的闪锌矿呈金属光泽，但该矿区闪锌矿多为褐红色半透明状，含铁较少。根据合成实验，含铁较少的闪锌矿成矿温度较低，为150℃以下。部分矿段闪锌矿结晶非常粗大（约2-5mm），一般认为闪锌矿的结晶温度达到了100℃以上。所以该矿区闪锌矿成矿温度在100—150℃之间。

3.2 成矿物质来源

根据岩相古地理，矿区震旦系陡山沱早期为湘北浅海区，由于该区域内没有岩浆活动的迹象，笔者认为，天水、古海水下渗到达地层深部形成卤水，并在地壳运动的驱动下沿深大断裂开始上移，上移过程中卤水受地热增温而与围岩发生水/岩反应，萃取围岩中有用物质（如铅、锌），形成成矿流体。

3.3 成矿物质的聚集与矿体形成

该地区硅质白云岩为主要控矿岩性，铅锌矿主要分布在硅质白云岩裂隙中，而铅、锌的运移值得讨论。根据 MVT矿床成矿模式，铅、锌的高溶解度需要氧化条件，而氧化条件下硫只能以SO42-的形式存在。由于成矿流体为含有NaCl的热卤水，卤水搬运金属的能力取决于其中还原硫的含量，一种溶液在100℃左右不可能既搬运大量金属，又搬运大量还原硫成矿，所以笔者更倾向于铅、锌以氯化物或者络合物的形式进行迁移、富集，而地层中的SO42-在圈闭构造内被还原成H2S，铅、锌氯化物络合物在圈闭构造中（或相对封闭的容矿空间内）与H2S反应沉淀形成闪锌矿、方铅矿。矿区内有大量黄铁矿的伴生也证明了这一点。矿体顶板为页岩，这层页岩裂隙不发育，化学性质不活泼，不适合矿液的运移，成为良好的物理化学障，阻挡矿液的运移，而在陡山沱组硅质白云岩中富集成矿。

4 结语

综上所述，本区矿床为产于碳酸盐岩中的沉积—改造型矿床，其成矿环境、含矿建造、矿体和矿石特征、围岩蚀变等方面都同MVT 矿床相似，故提出属于MVT 铅锌矿床的观点。希望能推进本区找矿工作以及为矿床成因理论研究提供依据，实现找矿新突破。

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