四川汉源县唐家铅锌矿特征及成因分析

卢玫瑰

四川汉源县唐家铅锌矿特征及成因分析

卢玫瑰1，2

（1.成都理工大学地球科学学院，成都610059；2.四川省地质矿产勘查开发局区域地质调查队，成都610213）

汉源县唐家铅锌矿矿区因处于康滇古陆边缘，地层横向变化大，除区域性缺失志留系至石炭系外，前震旦系至二叠系均有出露，而且以海相碳酸盐岩为主。区内震旦系、寒武系是铅锌矿、磷矿的重要赋矿层位。矿区范围内共发现有三个矿体:Ⅰ号矿体控矿岩层主要为上震旦统灯影组第二段白云岩，岩性特征主要为浅灰、灰色中一厚层白云岩、鲕状白云岩、葡萄状白云岩、层纹状白云岩。II号矿体、Ⅲ号矿体受近东西断层控制。

铅锌矿；白云岩；成因分析；汉源县唐家

唐家铅锌矿属于比较容易选冶的矿床，四川省地质矿产勘查开发局区域地质调查队受托对唐家铅锌矿作进一步勘查工作，在查明资源储量基础上，进一步研究其矿床地质特征、成矿地质条件及其控矿因素、成矿物质来源、成矿作用及矿床成因。

图1　区域地质图（据地矿局区域地质调查队2010修编）

1　区域地质地质特征

矿区处于康滇古陆边缘，地层区划属四川东部地层区川西南分区，除缺失志留系至石炭系外，前震旦系至二叠系均有出露，而且以海相碳酸盐岩为主（图1）。

矿区位处峨眉山断拱（Ⅲ级）的荥经断凹（Ⅳ级）西侧；区内断裂、褶皱发育。矿区南部邻区的小沟断裂走向近东西，断层面南倾，倾角50°～70°，具有多期活动性；其它断裂以北西向为主。褶皱以北西向的短轴褶皱为主，其中矿区内桃子山背斜、白岩岗背斜、地瓜口背斜为主体。地瓜口背斜为一北西倾伏背斜，轴迹走向330°～150°，倾伏角10°～20°；核部宽阔，倾角10°～20°；两翼对称，倾角70°～80°。

区内岩浆岩极不发育，仅在矿区南西，呈岩枝产出；岩性为紫红色似斑状粗粒钾长花岗岩，侵位于前震旦系地层中，震旦系地层不整合于侵入岩之上。

区内变质岩属扬子变质地区（Ⅰ级）会理变质地带（Ⅱ），受变地层为峨边群，主要变质岩石类型为板岩、千枚岩、片岩，属低绿片岩相变质，变质时期为晋宁期。

区域内矿产资源较丰富，含钾磷矿产于邛竹寺组下部，工业矿层1～2层。椅子山磷矿具有代表性，矿层厚7～9m，品位P2O518%～27%。灯影组地层中的铅锌矿呈脉状、似层状产出；区内木叶岭矿区铅锌矿体产于近东西向的断裂破碎带中，硫化带延伸数千米。

图2　白云岩中的鸟眼构造

图3　F2断裂泥化带及绿帘石化

图4　断裂构造中的铅锌矿体

2　矿区地质

2.1地层

矿区出露的主要地层为灯影组及第四系，前者岩层总体倾向南东，局部倾向南西、南东东，倾角15°～30°。

1）灯影组（Z∈d）为2个岩性段，为赋存铅锌矿层位：第一段（Z∈d 1），下部为黄灰、灰、浅灰色中至厚层状粉至细晶白云岩，具同生角砾，偶见扁平砾石，与下伏观音崖组呈整合接触；上部为深灰色、灰色厚层状粉至细晶白云岩，具水平层、波状层理、鸟眼构造、藻纹层理。属潮下～潮间带沉积，厚106～189m。第二段（Z∈d 2）为灰～浅灰色中至厚层微～粉晶白云岩、藻纹白云岩、葡萄状白云岩、渣状白云岩、渗滤豆石白云岩。具藻纹层理，渣状、葡萄状、帐篷状构造，含微古植物。为潮上～陆上暴露环境沉积，厚209～359m。

2）第四系（Q），分布于矿区地形平坦或沟谷斜坡地带，主要为残坡积物，厚0～30m。

2.2构造

2.2.1断层

矿区内已知逆冲断层3条，均为切割灯影组地层。

F1位于矿区北西部，走向南东-北西，矿区内长0.55km，产状37°∠68°，破碎带宽约2m。F2位于矿区中部，南东-北西蜿蜒延伸，矿区内长1.75km，产状18°～37°∠72°～82°，破碎带宽2～5m，Ⅱ号矿体就赋存于该破碎带中。F3位于矿区南部，走向近东西，矿区内长2.5km，产状0～15°∠53°～68°，破碎带宽1～3m，Ⅲ号矿体产于该破碎带中。

2.2.2褶皱

主要有马鞍山向斜和曹家山背斜。马鞍山向斜轴向南北，轴长1.4km，轴面西倾，核部及两翼均为灯影组地层。曹家山背斜轴向南北，轴长1.5km，轴面西倾，核部及两翼均为灯影组地层。

2.3变质作用与围岩蚀变

矿区岩石经区域变质出现重结晶，白云石颗粒增大。围岩蚀变主要有：

1）硅化：蚀变带呈脉状，透镜状、不规则状，晶洞中石英呈半自形—自形状，有的排列呈梳状，与铅锌矿化密切，有的铅锌矿就直接产出于硅化带中，矿石呈星点、细脉浸染状。

2）碳酸盐化：呈细脉状穿插，分布零星，与矿体关系不密切。

3　矿体特征

3.1形态规模

矿区共发现有三个矿体，均产出于灯影组白云岩的裂隙中。

1）Ⅰ号矿体位于矿区北东部，矿体似层状、扁豆状顺层分布，连续性较好，形态较规则，与围岩界线较清晰，产状170°～230°∠22°～31°，与地层一致。控制矿体长810m，斜深480m，厚0.5～1.82m，分布标高2 195～2 310m；矿石品位Pb 0.37%～10.13%，Zn 1.05%～12.48%。矿体厚度、品位均较稳定。矿体无夹石，在构造裂隙的交会部位、厚度增大，品位变富。

2）II号矿体位于矿区中部，似层状、扁豆状，为一隐伏矿体，产状8°～34°∠60°～87°。矿体控制长950m，延深160m，厚0.6～2.2m；矿石品位Pb 0.41%～1.68%，Zn1.84%～17.55%。矿体厚度变较稳定，品位变化较大，局部见夹石。

图5　汉源唐家铅锌矿剖面图（据地矿局区域地质调查队2010修编）

3）Ⅲ号矿体位于矿区南部，产于F3断层破碎带中，地表未见有矿化露头，产状8°～34°∠60°～87°。矿体走向长980m，控制延深160m，厚0.7～2.45m；品位Pb品位0.42-11.67%，厚度，品位稳定，无夹石。

3.2矿石矿物及结构构造

1）矿石的矿物：矿石矿物主要有闪锌矿、方铅矿、黄铁矿，脉石矿物主要有白云石、石英、绿泥石和方解石。

2）矿石结构构造：矿石主要有自形半自形粒状、交代变余、交代溶蚀等三种结构，具条纹条带状、斑点状、块状、角砾状、细脉浸染状及蜂窝状、皮壳状等构造。

3.3矿石共伴生有益组分

1）Ⅰ号矿体：S10.83%～17.50%，Ag7.9～54.4g/t。

2）Ⅱ号矿体：S 0.85%～30.13%，Ag 2.2～56.20g/t，Co 12.9×10-6～36.9 ×10-6，Cd 8.3×10-6～972×10-6。

3）Ⅲ号矿体：S 6.13%～19.04%，Ag 3.60～64.2g/t，，Co 6.5×10-6～14.2 ×10-6，Cd 668×10-6～1 222×10-6，Mo1.44×10-6～8.27×10-6。

图6　白云岩中的葡萄状构造

图7　白云岩中的层纹构造

4　矿床成因及找矿标志

4.1矿床成因

矿区处于稳定的扬子克拉通的边缘，发育有白云岩或白云质灰岩碎屑组成的卡斯特崩塌角砾岩或膏溶角砾岩，发育的断裂破碎带，为成矿液侧向迁移及富集提供了极其有利的必要条件。

1）根据矿区矿石铅同位素组成及源区特征值表（据孙燕，肖渊甫，李承德1995）显示，所有样品铅同位素组成变化不大，206Pb/204Pb、207Pb/204Pb、208Pb/204Pb的标准离差分别为0.0128、0.0176、0.0438，变化率为0.151%、0.270%、0.268%。在207Pb/204Pb-206Pb/204Pb和208Pb/204Pb-206Pb/204Pb坐标图中投点，样品均落入正常铅范围内，各铅同位素组成比值计算出的特征值均在正常铅范围内。

表1　矿石铅同位数特征值表

采用最新衰变常数，λ1=0.155125×10-9/a，λ2=0.98485×10-9/a，λ3=0.049475×10-9/a，原始铅组成a0=9.307；b0=10.294；c0=29.476；地球年龄=4510Ma；利用单阶段演化模式（Holmes-Houtermans）编制程序，计算出成矿模式年龄值为284.07～316.24Ma，平均年龄值为302.14Ma，表明成矿模式年龄小于赋矿层位年龄，矿石铅为正常铅，矿床具有明显的后生作用特点。

表2　矿区铅锌丰度值（据地矿局区域地质调查队2010）

表3　矿床形成温度（据周朝宪1996）

图8　汉源唐家铅锌矿I号矿体平面示意图（据地矿局区域地质调查队2010修编）

2）采样测试灯影组地层Zn元素含量，显示Zn、Pb含量正相关（表2），其铅锌丰度值高出克拉克值几倍，这为铅锌元素富集提供了物质基础。

3）矿区矿床矿石形成温度（表3）较低，温度变化很小，属典型低温矿床，说明矿床形成的时候，成矿流体的规模很大，成矿的热量是由大规模流动的成矿流体带来的。成矿带内的矿床普遍发育低温热液蚀变，说明成矿流体的活动范围很大。

4）矿区含矿围岩为灯影组碳酸盐，富含δ18O，大气降水流经其中时必将与矿物发生同位素平衡交换使大气降水δ18O值变得增大，发生漂离雨水线的现象同时由于地下热水的蒸发作用及上部寒武系梅树村组底部黑色碳质页岩的过滤作用使得下降雨水形成的地下水也变得具有富重氢的趋势。据《孙燕，肖渊甫，李承德.汉源唐家铅锌矿床同位素地球化学特征及地质意义》分析结果和地质特征两方面来看唐家铅锌矿床成矿过程中的介质主要是以下降雨水为主要成分的循环地下热卤水。

5）唐家矿床充填于燕山期形成的北东向断层中，形成之后又被喜山期构造所破坏。根据上述事实推断，该区铅锌矿床形成于燕山期—喜山期。

6）全区分布的沉积盖层、燕山-喜山构造运动期间，龙门山—锦屏山迅速隆升崛起，为地下水的大规模流动创造了动力条件。当从造山带一侧（补给区）下渗的地下水在透水层中流动时，不断从地层中汲取矿化剂和成矿元素，并从地热增温中获得热量，最终转化为成矿热液。当成矿热液遇到断层或隔水层尖灭的地方，成矿热液便向上运移，并在合适的成矿空间沉淀成矿。

7）结论，根据以上分析，该矿床前期为原生沉积改造，后期热液叠加，初步认为唐家铅锌矿床为沉积一改造型铅锌矿床。

4.2找矿标志

1）岩性，白云岩是矿区内唯一的容矿母岩，白云岩的分布、产状决定矿体的空间定位，这种成矿作用对地层（围岩）的选择性体现了岩性对成矿的控制。

2）构造，已发现的铅锌矿均产于矿区构造破碎带中，破碎带的分布、产状、规模、发育程度与矿体的大小、贫富关系密切，对矿区成矿预测和找矿工作具有重要意义。

3）围岩蚀变，矿区围岩的碳酸盐化、硅化、褐铁矿化及强弱与矿化强度具有明显的正相关关系。一般来说，围岩蚀变的范围较矿体的范围较大，分布较广，更易被发现，所以运用围岩蚀变浓缩找矿范围，预测矿体的空间位置具有重要意义。

5　结论

通过对汉源地区震旦系灯影组地层和所含铅锌矿的野外观察，以及系统收集整理前人资料进行研究，有如下认识：

1）地质特征：①Ⅰ号矿体控矿岩层主要为上震旦统灯影组第二段白云岩，岩性特征主要为浅灰、灰色中一厚层白云岩、鲕状白云岩、葡萄状白云岩、层纹状白云岩。②II号矿体矿体受控于上震旦统灯影组（Z∈d）白云岩内的近东西向断裂破碎带中，严格受F2断层控制。矿体产于F2断层破碎带中。矿体形态呈似层状、扁豆状，沿断层分布。③Ⅲ号矿体矿体受控于上震旦统灯影组（Z∈d）白云岩内的近东西向断裂破碎带，严格受F3断层控制。矿体产于F3断层破碎带中。

2）矿床成因：①矿区铅锌丰度值高出克拉克值几倍，从而为盖层沉积时铅锌在一定层位的初步富集提供了物质基础。②本矿床为典型的低温矿床成矿流体的规模很大，成矿的热量是由大规模流动的成矿流体带来的。③改造成矿介质以地下水为主由于富含CO2呈酸性的地下水萃取作用使成矿物质活化迁移形成受构造控制的矿体。④矿石铅模式年龄小于赋矿围岩年龄，再次显示出后期改造成矿的特点，因此唐家铅锌矿床为沉积-改造型铅锌矿床。

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Geological Featuresand O reGenesis for the Tangjia Pb-Zn Deposit in Hanyuan，Sichuan

LU Mei-gui1，2
（1-RegionalGeological Surveying Team，BGEEMRSP，Chengdu610213；2-Collegeof Earth Science，Chengdu University of Technology，Chengdu610059）

The Tangjia Pb-Zn deposit in Hanyuan，Sichuan is confined to the dolom itite of the Upper Sinian Dengying Formation and controlled by latitudinal fractures.

Pb-Zn ore；dolomitite；genesis；tangjia，Hanyuan

P618.42、43

A

1006-0995（2015）02-0212-06

10.3969/j.issn.1006-0995.2015.02.013

2014-05-23

卢玫瑰（1986-），女，山东人，学士，助理工程师，研究领域固体矿产勘查方向