贵州习水县谢家坝铅锌矿矿床地质特征及成因浅析

2014-05-25石治均

西南科技大学学报 2014年1期

石治均

(贵州省地矿局102地质大队，贵州遵义 563003)

铅锌是我国重要的战略性资源，在有色金属工业中占有重要的地位，约占10种常用有色金属生产、消费总量的30%以上［1］。正是因为它在矿产资源的重要地位，所以全国都在开展大规模的铅锌矿找矿工作，贵州习水谢家坝铅锌矿床在大地构造位置处于扬子台缘黔北台隆遵义断拱毕节北东向构造变形区［2］，铅锌矿主要产于灯影组地层中。对于扬子台缘震旦系灯影组地层中铅锌矿床成因研究，20世纪80年代以来，有研究者对产于盖层碳酸盐岩中的铅锌矿床提出了沉积改造的成因观点，并将其划分为轻微改造和强烈改造两个亚类，国内很多研究者赞同产于碳酸盐岩中的铅锌矿床的成因为沉积改造。芮宗瑶等［3］认为扬子克拉通周边及其隆起边缘碳酸盐岩中的铅锌矿床可以与密西西比河谷型(MVT)矿床进行对比，王奖臻、徐新煌、刘文周、邵世才［4－5］认为，产于灯影组的铅锌矿属典型的密西西比型，具有明显的后生特征。齐文等［6］将上扬子地台震旦系铅锌矿床成因类型划分为四级，即一级为叠生矿床，二级为层控矿床，三级为热水沉积改造矿床和热水沉积再造矿床，四级按铅锌矿中铅锌比例进一步划分为富铅型、富锌型、铅锌共生型，其中区内最重要的铅锌矿床成因类型为富锌型，次为铅锌共生型。

目前，多数研究者认为扬子台缘铅锌矿床是受一定地层层位(岩相、岩性)控制的铅锌矿床，其特征是多因素控矿，多阶段、多成因成矿及多成矿物质来源。

图1 桑木背斜铅锌矿矿(床)点分布及地质略图(据刘金海，2010)［7］Fig.1 Mulberry wood anticline lead－zinc ore(bed)distribution and geological sketch(modified from LIU Jinhai，2010)

1 矿床地质特征

1.1 矿体特征

矿体受岩性和断裂双重控制，呈块状、脉状、蜂窝状等形态产于断裂破碎带或层间破碎带中，赋矿岩性为震旦系上统灯影组中厚层细晶白云岩。断层F2为走向北东，倾向北西，倾角76°～86°，1号矿体则产于F2的断层破碎带中，控制的主要为原生矿体，也有部分氧化矿，矿体产状受断裂裂隙控制，矿床地质工作程度较低，矿体大多为单工程控制，单工程矿体厚度为 1.5～3 m，铅锌品位 0.5% ～22.28%，根据KD1揭露的400余米矿体，其厚度为0.10～6.30 m，变化较大。其中在坑道0～94 m 以锌矿为主，厚度 1.80～6.30 m，锌(Zn)的品位为1.51% ～9.71%，在坑道94 m之后矿脉为锌矿及重晶石、萤石，锌矿呈细脉状、囊状、小透镜状产出，重晶石、萤石呈脉状、透镜状产出。从表1可以看出，Pb品位均较低，且比较稳定，而Zn品位变化较大，分析其原因可得出Zn的品位变化与BaSO4的含量高低呈负相关关系，即BaSO4含量高的地段相对含Zn就较低，反之则高;从坑道内肉眼观察铅锌矿脉厚度变化较大，品位变化不稳定，重晶石、萤石厚度品位变化较大，且重晶石、萤石的大量出现标志着铅锌矿体的逐渐尖灭。1号矿体为区内主要矿体，而断层F3控制的为氧化矿体和极少量原生矿，其规模需进一步的探测与验证，据已有的地质资料预测其深部具小－中型原生富铅锌矿体。

表1 1号矿脉品位及厚度的测试结果Tab le 1 The test resu lt of No.1 vein grade and its thickness(To be continued)

续表1 1号矿脉品位及厚度的测试结果Table 1 The test result of NO.1 vein grade and its thickness(Continued)

1.2 矿物组分

矿石中共有硫化物、硫酸盐、氧化物、硅酸盐、碳酸盐、卤化物共六类11种矿物(方铅矿、闪锌矿、黄铁矿、重晶石、萤石、石英、异极矿、绿泥石、高岭石、绿帘石、白云石)存在，其中:硫酸盐(重晶石)含量约71%，硫化物约占9.8%，氧化物约占8%，卤化物约占3.5%，碳酸盐约占7.4%，硅酸盐的含量极少。主要的有用矿物为闪锌矿、方铅矿、重晶石、萤石，主要的脉石矿物为石英和白云石，矿石矿物成分较为简单。闪锌矿为基本矿石矿物，结晶粒度＜1.00 mm，多呈细粒－显微粒状自形－半自形－它形粒状晶体;半透明，褐黄色，条痕浅黄色，金刚光泽，硬度3.0 ～4.5，微化分析具 Zn2+正反应;矿相显微镜下以闪锌矿＜R(反射率)＜黝铜矿、灰色微带淡棕色反射色、均质体、不显内反射等特征为其主要鉴定标志。方铅矿为微量矿石矿物，结晶粒度＜1.00 mm，细粒－显微粒状自形－半自形－它形粒状晶体;具阶梯状断口;不透明，铅灰色，条痕灰黑色，金属光泽，硬度2.0 ～3.0，微化分析具 Pb2+正反应;矿相显微镜下以黝铜矿＜R(反射率)＜黄铁矿、白色反射色、均质体、不显内反射、具三角孔等特征为其主要鉴定标志。

1.3 矿石结构构造

1.3.1 矿石结构

自形－半自形结构:矿石主要结构类型，矿石中的闪锌矿多呈自形－半自形粒状结构。

半自形－它形粒状结构:矿石中的石英、闪锌矿、萤石等矿物呈半自形－它形粒状，矿物之间无序分布，构成矿石的半自形－它形粒状结构。

微晶结构:矿石主要的结构之一。矿石中的部分白云石呈微晶状，颗粒之间彼此紧密接触状分布，白云石集合体呈它形粒状，分布于重晶石和闪锌矿颗粒之间，单体粒度＜0.03 mm。矿石中有部分石英呈粒度＜0.03 mm的微晶状，颗粒之间紧密镶嵌状连生，或与白云石混杂共生，构成矿石的微晶结构。

包含结构:主要的结构之一，矿石中的部分重晶石包含石英、白云石、偶见闪锌矿包裹方铅矿，构成矿石的包含结构。

细晶结构:矿石中少见的结构之一，属于少量白云石的结构，部分白云石呈半自形晶粒状，粒度在0.05～0.15 mm之间，颗粒之间紧密接触状嵌布，集合体分布于重晶石颗粒之间，构成矿石的细晶结构。

1.3.2 矿石构造

矿石矿物闪锌矿呈稠密浸染状、方铅矿呈浸点状产出。蚀变矿物黄铁矿呈浸点状，白云石呈浸染－浸点状，重晶石呈团块状，石英呈浸染状分布。

1.4 围岩蚀变

围岩蚀变多发育于断层破碎带及其两侧围岩中，以硅化、重晶石化、黄铁矿化和方解石化为主［8］。这些蚀变特征往往与成矿有关，蚀变作用叠加出现的强度部位，往往也是铅锌有利成矿地段。

硅化:石英呈灰白、灰、淡黄色，呈粒状、条带状、脉状分布于断层破碎带及其两侧围岩中，常与重晶石化、黄铁矿化共生，铅锌矿物的富集程度与硅化强弱成正比关系。铅锌矿化多产于硅化蚀变带中。

重晶石化:重晶石呈自形、半自形、它形板状、柱状集合体和脉状分布于断层破碎带及石英颗粒边缘，常与萤石、灰白色石英共生，有时也与黄铁矿伴生产出。

黄铁矿化:为近矿蚀变，是矿区最主要的蚀变类型，是本区重要的直接找矿标志。黄铁矿有时呈细层状单独出现在闪锌矿层的顶部围岩中，产状与围岩层理一致，但大多时候与闪锌矿化、方铅矿化相伴出现于矿体上部。薄层状的黄铁矿主要呈细粒沙状或结核状，与主矿物共生的则呈现星点状、浸染状、胶状等;产于泥质条带中则呈星散状、细层状、结核状。

方解石化:次生方解石沿裂隙或层间破碎带充填呈脉状、似层状和团块状。

1.5 找矿标志

1.5.1 地层、岩性组合标志

扬子地台地区灯影组是最主要的铅锌矿含矿层位［9］，上震旦世至寒武纪，扬子地台北缘沉积了巨厚的碳酸盐岩和碎屑岩，普遍有同生沉积的铅锌矿化、黄铁矿化，是寻找铅锌矿的有利地段。

1.5.2 构造标志

与桑木场背斜和桑木场断裂近平行的派生节理，为矿物质的运移、富集起积极作用。碎裂状白云岩常成为铅锌矿的赋矿围岩。灯影组的短轴背斜有形成矿体的可能性。同时区内北东、北北东向断裂、次一级断裂构造及层间滑脱带及其交汇部位都是重要的找矿地段。

1.5.3 矿化蚀变标志

硅化、重晶石化、黄铁矿化等蚀变是区内的重要找矿标志。在断层破碎带中，硅化的强烈与铅锌矿的富集程度有关［10］，硅化越强，则富集就好，反之则差;重晶石出现的地段则代表铅锌矿即将尖灭地段等，这些都为以后在该区进一步找矿工作提供了理论依据。

2 矿床成因浅析

通过上述矿床地质特征分析，认为谢家坝铅锌矿属扬子地台型碳酸岩铅锌矿特征，成因类型可与四川会东大梁子、会理天宝山、甘洛赤普、汉源团宝山、宁南银厂沟、湖北竹溪等矿床进行对比(见表2)，这些矿床均产出于扬子地台碳酸盐岩层中;桑木场背斜核部灯影组地层边缘均见矿点(化)分布，说明其成矿区域较大;周边未发现与成矿有关的岩浆岩;铅锌硫化物主要产出于构造裂隙中，以脉状产出为主;矿物成分较简单，主要为方铅矿和闪锌矿，脉石矿物为白云石、重晶石、萤石等;矿床有时富铅有时富锌，成矿温度、围岩蚀变和矿物组合均反映形成于低温环境，无高温矿物。

通过资料的对比研究，作者认为谢家坝铅锌矿与所对比矿床特征基本相似，所以认为本区铅锌矿床为密西西比河谷型(MVT)矿床。