陕西省南郑县马元铅锌矿床矿石特征

郑析科

（成都理工大学，四川 成都 610059）

1 大地构造背景

马元铅锌矿床位于上扬子地台北缘，与秦岭—大别造山带相接，区域内包含大巴山构造带和米仓山碑坝穹窿两个构造单元[1]。区域内出露地层主要有晚元古代震旦系地层；早古生代寒武系地层、奥陶系地层及志留系地层和晚古生代二叠系[2]。上震旦统灯影组地层为马元铅锌矿床的赋矿层位，并显示出严格地层控性质，最大的控矿构造为碑坝穹窿构造[3]。

2 矿石类型

马元地区的铅锌矿主要赋存于角砾状白云岩中，由于风化矿石部分在浅水区矿石氧化形成氧化矿，该区域可分为五种类型矿石：角砾状白云岩角砾白云岩型混合锌矿、角砾白云岩氧化锌矿石、铅锌矿、角砾白云岩型混合铅锌矿石和角砾白云岩混合铅矿石，其中角砾岩和角砾岩铅锌矿氧化矿石在矿区最常见。

图1 马元铅锌矿矿石类型

角砾状铅锌矿矿石中可见大量的闪锌矿和相对较少的方铅矿及很明显的白云岩角砾。在铅锌矿脉与白云石角砾的交界处黑色碳质碎屑条带发育，呈现条带状构造。矿石中发育有少量沥青及重晶石脉，重晶石晶形发育较为完整，可明显见其解理。除此之外，在白云岩中还可见少量闪锌矿、方铅矿，及重晶石白云石颗粒。同时，发育有石英脉与黄铁矿化共生。

角砾状铅锌矿氧化矿石中可见大量经过氧化的闪锌矿，矿石经过氧化整体颜色偏黄褐色，部分晶洞中发育的六棱锥状石英也因为次生作用呈黄色。

3 矿物组成

在马元铅锌矿床中矿石矿物主要为闪锌矿和方铅矿。内容大约是10%。除了金属矿物有黄铁矿、和少量的次生矿物如黄铜矿、水锌矿、铅钒；非金属矿物有白云石、方解石、石英。

4 矿石的结构

在矿相显微镜下我们主要观察到了以下几种主要的结构：他形粒状结构、自形－半自形晶粒结构、交代残余结构、包含结构、褶皱结构、聚片双晶结构等。

他形粒状结构：方铅矿，闪锌矿，黄铁矿都具有他形粒状结构。如图2（A），方铅矿边缘呈破布状、岛状及不规则状，呈现他形粒状结构；图2（D）中黄铁矿边缘也呈现交代作用后残余的不规则状边缘，为他形粒状结构。

自形－半自形晶粒结构：方铅矿、闪锌矿、黄铁矿、白云石都可在镜下看到半自形－自形晶粒结构。如：图2（B）及图2（A）中的方铅矿、图2（A）中的闪锌矿，他们的边缘都较为自形，可以大概分辨其晶形，为自形－半自形晶粒结构。

交代残余结构：黄铁矿和闪锌矿在镜下可见交代残余结构，黄铁矿被方铅矿和闪锌矿交代形成破布状和岛状残余。闪锌矿被方铅矿沿裂隙交代，局部也形成交代残余结构，交代结构残余一般为先生成的矿物被后生成的矿物交代，反应黄铁矿早于方铅矿和闪锌矿形成，而闪锌矿早于方铅矿而形成。如图 2（D）、2（A）及2（C）所示。

图2 马元铅锌矿床矿石结构

包含结构：白云石中包含着少量较为自形的黄铁矿形成包含结构，如图2（C）所示。

褶皱结构：镜下可见方铅矿中黑色三角孔出现弯曲现象，这反映了方铅矿结晶过程中受应力影响。如图2（A）所示。

聚片双晶结构：探针片下偶尔可见白云石具有聚片双晶结构。

此外还可以见到比较奇特浑圆状、月牙状的沥青。如图2（B）。

5 矿石的构造

矿石的构造主要有角砾状构造、晶洞构造、浸染状构造、网脉状构造、细脉状构造、条带状构造等。

砾石构造：矿石最重要的构造，角砾岩主要是早期形成的白云石，大小不相等，没有方向性，不规则，长条状角，部分圆形。如图3（A）中角砾状白云岩，被后生成的白云石胶结，黑色碳质条带围绕在矿石周围。

晶体结构：由白云石重熔而成，主要发育于矿石或岩石裂隙中，该晶体的大小是不均匀的，洞中的矿物一般是热液后形成的产物。

细脉浸染状构造：主要为方铅矿、闪锌矿沥青等矿物，细脉沿白云质裂隙重新结晶分布，如图3（D）所示闪锌矿和方铅矿呈细脉浸染状穿插于白云岩裂隙中。

图3 马元铅锌矿床矿石构造

细脉状构造：闪锌矿、沥青分别呈细脉状穿插在白云石脉体内和白云岩角砾内。如图3（B）所示，可见被氧化的铅锌矿脉呈细脉状穿插于白云岩中。

网脉状构造：含矿白云石脉穿插胶结在白云岩角砾间和白云岩角砾内的裂隙中呈网脉状，这是由于较早形成的白云岩受应力作用破碎或形成网格状的裂隙，被后期热液填充，矿物沉淀形成网格状的构造。如图3（C）所示，为后期形成的石英穿插于早期形成的白云岩裂隙中。

条带状构造：在铅锌矿脉与白云石角砾的交界处可看到条带状黑色碳质碎屑，与白色白云石脉重复出现形成条带状构造,如图3（A）。

表1 矿物生成顺序表

6 成矿期次

由野外观察和镜下的矿物共生组合关系，可以大致将马元铅锌矿床的成矿期初步划分为三个阶段：沉积期、热液期和表生作用期。沉积期可以分为早期的成岩阶段和较晚的后生阶段。热液期同样可以分为两个阶段，早期的石英－黄铁矿阶段，热液活动较弱，主要是硅化白云岩和黄铁矿生成；后期的白云石－闪锌矿阶段，后期热液活动较强，主要形成闪锌矿和方铅矿，为主要的成矿阶段[4]。具体矿物生成阶段详见下表1：可知在沉积期形成白云岩；热液期晚期先后形成了重熔作用形成的白云石，石英，闪锌矿，红锌矿，稍晚形成了方解石、方铅矿沥青。其中黄铁矿在前两个阶段均有生成。热液作用结束后的表生作用期，由于氧化作用等形成了白铅矿和褐铁矿。

[1]李厚民, 陈毓川, 王登红, 等． 陕西南郑地区马元锌矿的地球化学特征及成矿时代[J]． 地质通报, 2007, 26(5)：546-552．

[2]陈高潮, 王炬川, 张俊良,等． 扬子地块西北缘震旦系灯影组铅锌矿的成矿地质背景[J]． 地质通报, 2012, 31(5)：773-782．

[3]侯满堂, 王党国, 高杰,等． 陕西马元地区铅锌矿矿石特征研究[J]．陕西地质, 2007, 35(1)：1-10．

[4]陈翠华． 四川盆地边缘震旦系热液作用及其铅锌成矿-成藏效应[D]．成都理工大学, 2013．