贵州晴隆县冷饭田铅锌矿床地质特征及找矿方向

李宗发

(贵州省地质矿产勘查开发局111地质大队)

贵州晴隆县冷饭田铅锌矿床地质特征及找矿方向

李宗发

(贵州省地质矿产勘查开发局111地质大队)

结合贵州省晴隆县冷饭田铅锌矿资源储量核实及详查资料，运用有关成矿理论，较全面地总结了该铅锌矿成矿地质背景及矿床地质特征。结果表明：①该矿床为以石炭纪—二叠纪深水相石灰岩容矿的碳酸盐岩型铅锌矿床，其成矿作用与盆内有机热液流体活动和发育的断层储矿空间关系密切；②矿区方解石化、白云石化、黄铁矿化、黄铜矿化、硅化等围岩蚀变与铅锌矿化关系密切，为直接找矿标志。在上述分析的基础上，对矿区找矿方向进行了讨论，对于该类铅锌矿床的勘查实践与找矿突破以及贵州西部同类成矿条件地区铅锌矿找矿勘探有一定的借鉴价值。

铅锌矿床 成矿理论 成矿地质背景 地质特征 成矿作用 围岩蚀变 找矿标志

铅锌作为重要的有色金属，具有广泛的用途和旺盛的市场需求，历来是固体矿产勘查的重要矿种。截至2011年，贵州省查明的铅锌矿资源储量虽在全国排名较靠后(分别为第十七位、第十三位)，但因其属于密西西比河谷型[1]的典型矿床而倍受关注，成为国内低温热液铅锌矿床研究的重要地区之一。2011年以来，贵州省晴隆县冷饭田铅锌矿经详细勘查，实现了找矿突破，新发现5个铅锌矿体，其中，2个矿体规模达中型，不仅提交了该矿床的详查地质报告，其资源储量已被评审备案，获得了较系统的资料，对该矿床地质特征获得一些新认识，认为该区是以锌为主的铅锌矿，纠正了以往一直认为是以铅为主的铅锌矿的观点。该矿区的找矿突破扩大了我国西南地区南盘江—右江成矿区的范围，并为该成矿区晋级为国家级重点成矿区带提供了重要的基础资料。为进一步指导区内铅锌矿找矿工作，本研究结合区内已取得的地质勘探成果，对成矿地质背景及矿床地质特征进行详细分析。

1 成矿地质背景

晴隆县冷饭田铅锌矿地处贵州省西南部，其大地构造位置为上扬子陆块(Ⅲ级)鄂湘渝黔前陆褶皱冲断带(Ⅳ级)西南段[1-2]。该带是以加里东陆陆碰撞形成了大陆地块为基础，晚古生代进入陆内发展阶段。经早泥盆世的地壳隆起之后，中泥盆世—中二叠世进入陆内裂陷(谷)及走滑阶段，形成了台盆相间的沉积构造格局：即高位地垒上以浅水碳酸盐沉积为主，低位地堑则为深水碳酸盐沉积。冷饭田铅锌矿的容矿岩石主要为台盆相深水石灰岩，与湘黔边界地区台地边缘相铅锌矿容矿岩石相比，具有颜色深、富有机质、反映水体较深等特点[3-4]。该深水相环境及其形成富有机质的特殊岩性，不仅为铅锌成矿提供了初始矿源[5-6]，而且为盆内低温有机热液流体形成奠定了基础。区域晚二叠世—第四纪多次地质事件[7]，特别是燕山造山作用所产生的构造变形，为该矿成矿提供了有利空间。

冷饭田铅锌矿床位于上扬子Ⅲ级成矿带[8]，其热液成矿作用是以铅、锌、铜多金属为主的成矿系列，包括铅锌矿在内的整个低温成矿域的形成与区域地质背景关系十分密切[3,9]。冷饭田铅锌矿位于鄂湘渝黔前陆褶皱冲断带西南段，卷入该地段的地层主要为上古生界，次为三叠系下部，区内的主要含矿地层序列及基本岩性如表1所示。此外，在矿区内还零星分布有第四系坡积和残积物，厚度一般都较小，面积亦不大。

表1 罐子窑—顶头山一带容矿地层与岩性

包括冷饭田铅锌矿区在内的晴隆—普安地区，其区域地质构造属普安复杂构造变形区，曾称“普安山字型构造”[10]。区内构造变形强烈，断层发育，褶皱叠加[11]，形成了一幅多方位构造形迹的组合图像。冷饭田铅锌矿区位于该复杂变形区东段，区域性NE向白沙断层斜切顶头山背斜，其上盘的次级断层发育，主要为NNE、NE向，并构成若干小的断夹块，成为铅锌矿的容矿空间(图1)。

图1 冷饭田铅锌矿区域地质特征

晴隆—普安地区的岩浆活动较弱，分布不广，仅有峨眉山地幔柱作用形成的溢流玄武岩系(峨眉山玄武岩(P3β))以及同源浅层侵入的次火山岩(岩床状辉绿岩(βμ))。前者假整合于中二叠统茅口组(P2m)之上、整合于上二叠统龙潭组(P3l)之下，厚61～300 m，其岩性主要为暗色块状玄武岩，柱状节理发育，具杏仁状构造。化学成分为高钛玄武岩，属大陆钙碱性拉班玄武岩系列，辉绿岩主要侵入于中二叠统岩层中，呈岩床状产出，单个岩体一般厚10～30 m，延长数百米至2 000～3 000 m不等，岩石化学成分与玄武岩相似，唯粒度较粗，以辉绿结构为典型。

2 矿床地质特征

冷饭田铅锌矿位于晴隆县西北部，行政区划属大田乡所辖，距县城约52 km，有县乡(镇)村公路相通，交通较方便。该矿区长2.50 km，宽0.92～1.85 km，面积3.465 3 km2。

2.1 赋矿地层与容矿岩石

本研究详查工作查明了该矿床的赋矿地层为石炭纪—二叠纪的南丹组(CPn)，容矿岩石主要为该组的深色石灰岩。自上而下分为4个岩性段：第4段(CPn4)为灰—深灰色厚层致密状泥晶灰岩夹深灰—黑色薄层含粉砂质碳质黏土岩，该段厚度变化较大，为87.37～127.10 m；第3段(CPn3)为深灰色薄—中层瘤状泥灰岩、含碳质黏土岩夹深灰色厚层-块状含生物屑砾状灰岩，以生物屑灰岩出现为该段开始，该段为矿区铅锌矿的主要容矿地层之一，厚度变化小，为162.78～173.42 m；第2段(CPn2)为灰—深灰色中—厚层含燧石条带或团块砾状灰岩、生物屑灰岩夹深灰色薄层泥质条带状灰岩，以燧石条带灰岩出现作为与下伏地层分界，该段为矿区铅锌矿的主要容矿地层之一，厚度变化较大，为46.22～77.63 m；第1段(CPn1)为深灰色中—厚层致密状泥晶灰岩夹深灰色薄—中层泥质灰岩，出露不全，厚度大于37.62 m。

2.2 地质构造

冷饭田铅锌矿床位于顶头山背斜南东倾末端及F6走滑断层南东盘，构造变形强烈，断层特别发育(图1)，形成若干断夹块。F2断层北西矿段的断层呈NNE走向，褶皱轴迹为NW走向(330°)；F2断层南东矿段的断层则走向NE，褶皱轴迹呈近EW走向，F3、F4、F5、F12、F2、F9等断层为主要容矿构造，分别为①、②、③、④、⑤、⑥号主矿体的储矿空间(图2、图3)。

图2 沿F3断层破碎带产出的①号矿体露头

图3 F3断层破碎带中的铅锌矿露头

2.3 矿体特征

2.3.1 矿体产出形态与规模

矿床共圈出6个铅锌矿体，其中，②～⑥号矿体为新发现矿体，①、②号矿体规模较大，为新发现矿体，两者(332)+(333)铅锌金属资源量均在20 000 t以上(本研究工作之前的①号矿体为小型，333铅锌资源量为12.2 t)。上述6个矿体呈脉状陡倾斜产出，规模如表2所示，几何形态如图4所示。

表2 矿体基本特征

图4 冷饭田铅锌矿资源储量核实及详查0-0′勘探线剖面

2.3.2 矿石类型与结构构造

2.3.2.1 矿石类型

(1)按氧化程度划分。据相关物相分析结果，该矿床主要为硫化矿，硫化物中锌含量占锌总量的90.6%～96.6%。铅的硫化物中，w(Pb)60%～70%，铅的氧化物中，w(Pb)3.3%～24%，局部有氧化矿石和混合矿石。

(2)按矿石构造划分。①浸染状矿石，闪锌矿、方铅矿呈粒状不均匀分布于方解脉或方解石脉与围岩的接触带上(图5)，为矿区主要的矿石类型之一；②团块状矿石，闪锌矿、方铅矿呈粒状聚集呈团块状分布于方解石脉或其与围岩的接触带上(图6)，该类矿石品位高，为矿区常见的矿石类型；③星点状矿石，闪锌矿和方铅矿呈星点状稀疏分布于方解石脉与围岩的接触带上，品位较低。

图5 矿石浸染状构造

2.3.2.2 矿石结构构造

(1)矿石结构。①不等粒(晶)状结构，方解石或白云石呈自形—半自形粒状，晶粒间彼此镶嵌，自形—半自形粒状闪锌矿、方铅矿和黄铁矿被方解石包裹、穿插或聚集成团块状、层状和条带状，不均匀分布于方解石晶粒间；②巨晶结构，方解石呈自形—半自形粒状，晶粒间彼此镶嵌，自形—半自形粒状闪锌矿、方铅矿、黄铁矿被方解石包裹、穿插或聚集成层状、条带状分布。

图6 矿石块状构造

(2)矿石构造。主要为浸染状(图5)、致密块状(图6)，次为层状构造。①浸染状构造，闪锌矿、方铅矿呈自形—半自形粒状不均匀分布于方解石晶粒间，含量高时形成稠密浸染状构造，含量低时则为稀疏浸染状或星点状构造；②致密块状构造，闪锌矿、方铅矿、黄铁矿和方解石聚集成团块状，紧密接触，具该构造的矿石Zn或Pb品位均较高；③层状构造，粒状闪锌矿、方铅矿、黄铁矿聚集成层状，矿石常含层状或条带状原岩。

2.3.3 矿石矿物与化学成分

(1)矿石矿物及其生成顺序。该矿床矿石矿物主要为闪锌矿(图5、图6)，次为方铅矿(图5)，另有少量黄铁矿、黄铜矿、白铁矿、菱铁矿、褐铁矿；脉石矿物主要为方解石、白云石、石英。据矿石中的矿物间的交代、包含关系，矿物生成顺序有：①原岩、黄铁矿(早期)→闪锌矿→方解石(图6)、黄铁矿(晚期)→黄铜矿或白铁矿，②原岩、石英(早期)→闪锌矿→方解石、石英(晚期)、黄铁矿、黄铜矿、方铅矿，③原岩→闪锌矿→方解石、石英、黄铁矿、方铅矿。

(2)化学成分。矿石化学成分较简单，有用组分主要为Zn，次为Pb。矿体w(Zn) 1.01%～24.94%，矿床w(Zn)平均3.74%；矿体w(Pb) 0.83%～59.14%，矿床w(Pb)平均2.63%。矿石中有害元素w(As ) 0.001 32%～0.107 6%，w(Sb)0.000 382%～0.156 2%，w(Hg) 0.000 965%～0.006 52%，w(S)0.98%～3.72%，w(Cd)0.007 8%～0.018 5%。

2.3.4 围岩蚀变

矿区围岩蚀变主要为方解石化、白云石化、黄铁矿化、黄铜矿化、硅化，次为褐铁矿化、水云母化与高岭石化等。前5种围岩蚀变与铅锌矿化关系密切，肉眼可见铅锌矿物，为直接找矿标志。

3 讨 论

(1)冷水田铅锌矿床产出于顶头山背斜南东端复杂构造变形带中，为以断层为储矿空间的碳酸盐岩型铅锌矿床。该铅锌矿床赋矿地层并非上石炭统马平组(C3mp)，而是石炭系—二叠系南丹组(CPn)；容矿岩石非以往所称的浅水台地相石灰岩，而是深水台盆相富有机质石灰岩。

(2)冷饭田铅锌矿查明的资源储量以锌为主，约占资源总量的2/3，表明以往在顶头山地区以铅为主的找矿思路不符合实际，是否应转为寻找较难识别的浸染型锌矿，值得进一步论证。

(3)冷饭田铅锌矿的详查实践成果对在水城、盘县、普安、晴隆等地泥盆纪—早二叠世台盆相深水碳酸盐岩分布区的适当构造部位寻找该类型铅锌矿有一定的借鉴价值。该类铅锌矿的找矿与勘查应更为注重矿田构造和控矿、容矿构造，特别是断层的观察研究。

[1] 陈国勇，王砚耕，邹建波，等.论贵州省铅锌矿床的分类[J].贵州地质，2011(2)：92-98.

[2] 王砚耕.贵州构造基本格架及其特征[M].贵阳：贵州科技出版社，1992.

[3] 李宗发.湘西黔东地区铅锌矿成因初步探讨[J].贵州地质，1991(4)：363-371.

[4] 陈国勇，邹建波，谭 华，等.黔西北地区铅锌矿成矿规律探讨[J].贵州地质，2008(2)：86-94.

[5] 代启勇.贵州省赫章县白腊厂观音山铅锌矿床地质特征及控矿条件分析[J].贵州地质，2015(3)：190-195.

[6] 彭 红，蔡冰堰，陶 平，等.贵州天桥铅锌矿床地球化学特征及其地质意义[J].贵州地质，2014(4)：256-260.

[7] 王砚耕.贵州主要地质事件与区域地质特征[J].贵州地质，1996(2)：99-104.

[8] 金中国.黔西北地区铅锌矿控矿因素、成矿规律与找矿预测[M].北京：冶金工业出版社，2008.

[9] 杨宗文，刘 灵.贵州镇远小溪铅锌矿床地球化学特征及其成因探讨[J].贵州地质，2014(4)：252-255.

[10] 贵州省地矿局.贵州省区域地质志[M].北京：地质出版社，1987.

[11] 张德明，何良伦，曾广乾，等.黔西罐子窑地区叠加变形及其对铅锌矿床的控制作用[J].贵州地质，2014(4)：241-251.

Geological Characteristics of Lengfantian Lead-zinc Deposit in Qinglong County,Guizhou Province

Li Zongfa

(Geologic Party 111, Guizhou Bureau of Geology & Mineral Exploration and Development)

Combing with the resources reserves verification results and geological detailed survey report of Lengfantian lead-zinc deposit in Qinglong county,Guizhou province,the metallogenic theory is adopted to analyze the metallogenic geological background and the geological characteristics of the lead-zinc deposit.The results show that:①the lead-zinc deposit is carbonate rock type one that is hosted in the deep-water facies limestone from Carboniferous to Permian,the metallogenic of the lead-zinc deposit has deep relationship with the organic hydrothermal fluid activity and the developed fault storage space in the basin;②the surrounding rock alteration (calcite,dolomitization,pyrite,chalcopyrite and silicide) have close relationship with lead-zinc mineralization,they are regarded the direct prospection indicators in the mining area.Based on the above analysis results,the prospecting direction of the Lengfantian lead-zinc mining area is discussed.The above analysis results related to Lengfantian lead-zinc deposit of this paper can not only provide some reference for the prospecting work and breakthrough of the lead-zinc deposit,but also has a certain guiding significance for the exploration work of the lead-zinc deposits with the similar metallogenic conditions in the west of Guizhou province.

Lead-zinc deposit, Metallogenic theory, Metallogenic geological background, Geological characteristics, Mineralization, Surrounding rock alteration, Prospecting indicator

2016-08-17)

李宗发(1963—)，男，研究员，550008 贵州省贵阳市三桥百花大道5号。