湖南观音山铅锌矿地质特征及其成因分析

2018-08-22邓德虎

世界有色金属 2018年11期

邓德虎

（湖南省核工业地质局三零三大队,湖南长沙 410000）

观音山矿区位于湖南省东南部，柿竹园多金属矿田的南西区，是南岭多金属成矿带的重要组成部分。本文对观音山锡多金属矿的成矿地质背景、矿区的地质特征、主要矿体的地质特征、找矿标志进行了初步总结，对矿床成因和找矿标志提出初步认识，对指导观音山矿区找矿有重要意义[1]。

1 地质背景

观音山矿区位于钦-杭结合带南带南西段，南岭东西向复杂构造带中段北缘，宜章～资兴、郴州～临武北东向深大断裂与郴州～邵阳北西向深大断裂交汇部位，五盖山～偷营山背斜的西翼，柿竹园多金属矿田的南西区，是南岭多金属成矿带的重要组成部分。

区域出露的地层有：震旦系的巨厚层浅变质砂岩，寒武系浅变质碎屑岩，泥盆系中上统的碎屑岩、碳酸盐岩建造，石炭系浅海相碳酸盐夹滨海相含煤碎屑沉积岩，上二叠系～三叠系含铁锰硅质岩、含煤砂岩、含硅泥碳酸盐岩，侏罗系的滨海相碎屑沉积岩夹煤层。区域构造以宜章～资兴、郴州～临武北东向深大断裂为骨架，处于五盖山～偷营山南北向背斜中段西翼与铁渣市褶皱群之下江水倒转向斜的反接复合部位[2]。

区域岩浆活动强烈。出露的岩浆岩有：千里山、王仙岭、宝峰仙、上草等花岗岩体，呈岩基和岩株产出。均为富硅、碱质、贫钙、镁，富含W、Sn、Bi、Mo、Pb、Zn、Au、Ag等成矿元素。成岩时代为燕山期。

区域重力、磁性特征：矿区位于炎陵～蓝山重力梯度带之中段，为重力低值区，见串珠状负异常，重力值普遍低于－50×10-5/S2，与区内岩基隆起部位相对应，显示王仙岭、千里山、骑田岭岩体在深部联成一大片岩基。

2 矿区地质

图1 观音山矿区地质简图

2.1 地层

出露地层主要为上泥盆系中统跳马涧组和棋梓桥组。中段（D2q2）：呈北东－南西向带状出露下江水、铁渣市、牛角冲一带。上部灰色厚层纹层状灰岩、生物碎屑云灰岩，往下含碳质泥质灰岩夹薄层泥灰岩，经风化后呈页岩状，纹层构造发育；中部为生物碎屑粉晶灰云岩，条带状含泥灰岩，底部纹层构造、水下滑坡构造发育；下部为中厚层层孔虫灰岩。本段总层厚约200m。

下段（D2q1）：大面积出露于黄家-李家、朱家及矿区北部铁渣市一带，呈长带状北北东向展布。上部为厚层同生角砾岩夹中层条带状白云岩，含铅锌银矿一层；中部为中厚层含层孔虫灰岩生物碎屑云灰岩夹同生角砾岩及泥质或泥晶粉晶白云岩，条带状白云岩含铅锌银矿一层；下部为不稳定砂质云岩夹云质角砾岩，局部呈互层，层间破碎带发育，常充填低品位锡铅锌多金属矿。

泥盆系中统跳马涧组（D2t）：见于矿区东面，区内仅出露该组上段。上部为浅灰绿色中厚层杂砂岩夹细粒石英砂岩、暗红色泥质粉砂岩夹云质灰质角砾岩，厚约200m，局部变质；中部为板状泥质、粉砂质页岩夹灰绿色细粒石英砂岩，厚约60m。下部为灰白色厚层石英岩状中细粒石英砂岩。

2.2 构造

北东向褶皱，北东向逆冲断层和近东西向平移断层构成矿区的基本构造骨架。褶皱构造局部倒转，但不改变轴面方向；逆冲断层产状较缓，局部反转；北西向和近东西向平移断层生成时代较晚，局部密集出现，呈短束状，常横切北东向褶皱轴或逆冲断层及花岗斑岩脉。

矿区岩浆活动频繁，主要活动在燕山晚期，岩性为花岗岩和花岗斑岩，偶见石英斑岩，呈脉状顺层产出，走向北东～北东东向产出，宽数米～数十米，局部为岩瘤或岩株。

3 主要矿体的地质特征

3.1 矿体形态、品位、产状和规模

①矿体产状上缓下陡，呈层状或似脉状产出，形态复杂；②矿化不均匀，品位变化系数大，厚度变化大，主矿体隐伏；③矿体走向为北东—南西向，与褶皱轴向构造一致，Ⅰ、Ⅱ矿段矿体倾向北西，倾角较陡，Ⅲ～Ⅶ矿段矿体倾向南东，倾角平缓；④地层岩性对矿体的控制作用明显，棋梓桥组下段地层的同生角砾岩、生物碎屑云灰岩、白云质杂岩三个岩性层均有矿体产出，矿体矿化不穿层，与地层一同褶皱，一同被期后构造切断；⑤北西向断层和花岗斑岩对矿体的影响明显，矿体被花岗斑岩截切时，淡绿色萤石明显增加，铅锌银品位降低并伴生钨锡矿化；⑥矿体与围岩界线不明显。围岩蚀变总体较弱，底板蚀变强于顶板，主要矿化蚀变是黄铁矿化、白云岩化，局部褪色较明显。

3.2 矿石矿物组成

矿物共生组合:矿石矿物成份较简单。金属矿物主要有方铅矿、闪锌矿、纤维锌矿，其次有黄铁矿、白铁矿、硫锑铅矿、黄铜矿等;脉石矿物主要有方解石、石英、白云石，其次有石榴石、绿泥石、萤石、绢云母、粘土矿物等。

主要有用矿物特征：矿区的主要有用矿物有方铅矿、闪锌矿、黄铁矿等。①方铅矿PbS：铅灰色，强金属光泽，立方体自形晶、半自形晶及他形晶粒状结构。粒径0.03～1.5mm不等。②闪锌矿ZnS：浅黄色、黄褐色、褐黄色、黄棕色、深棕黄色;金属光泽，半自形、他形粒状结构。③黄铁矿FeS：浅黄铜色，自形立方晶或半自形～他形晶粒状;晶粒大小0.05～6mm，部分晶粒裂隙发育，边缘常熔蚀呈港湾状、团块状、浸染状、角砾状构造，角砾大小2～10mm，岩屑结构。黄铁矿亦可独立形成黄铁矿石。④银黝铜矿(CuAg) 1z (SbAg) 4513:为目前矿区所见银矿物，该矿物反光镜下呈灰色，微带橄榄色，均质体。⑤铁闪锌矿(FeZn)S:颜色褐红色、暗褐色、黑褐色、粉末暗褐色，镜下为半自形晶或它形晶粒状，常呈不规则的粒状集合体和细脉沿裂隙充填分布，与方铅矿共生，常包裹毒砂、磁铁矿、黄铁矿等早期形成的矿物。

矿石结构与构造：矿石结构主要有自形晶结构、半自形～他形晶结构、交代结构、乳滴状结构、碎裂结构、放射状结构。矿石构造主要有浸染状构造、脉状构造、块状构造、角砾状构造。矿石中主要有益组份有铅、锌、银。光谱和化学资料分析表明:①矿床含铅矿物有方铅矿、硫锑铅矿、白铅矿，铅主要赋存在方铅矿中，锌主要赋存在闪锌矿中，含锌矿物有闪锌矿、纤维锌矿、硅锌矿、铁闪锌矿。②银在方铅矿中的含量最高，仅局部可见银黝铜矿，银主要赋存在方铅矿中。③有益组份的变化规律是：隐伏岩体上盘的主要有益组份的含量相对其下盘平均含量要高，相对富集，而黄铁矿中的硫含量则相反。铅、银关联密切，变化一致，而锌的富集中心与铅、银有所分离。

矿石氧化特征：区内矿石氧化程度低，不存在矿石氧化带，勘查工程见到的均为弱风化的硫化矿体，仅浅层风化残坡积层中局部见硫化物铁帽。

3.3 矿体围岩和夹石

铅锌多金属矿体主要赋存于棋梓桥组云灰岩地层中，矿体围岩为不纯云岩，矿体夹石的岩性为铅锌银矿化云岩、矽卡岩化或炭化灰云岩。

矿区围岩蚀变较弱，矿体与围岩界线不明显，主要的围岩蚀变是白云岩化和黄铁矿化，其次为重晶石化和硅化。围岩蚀变的主要特征是：①白云岩化紧紧围绕矿体分布。白云石呈白色，略带肉红色或暗灰色，中～巨晶结构，菱形晶面好，往往具密集环带构造。白云石中MgCO3含量大于50%；②具下盘蚀变特征。底板蚀变强于顶板，底板蚀变主要是白云岩化、黄铁矿化，顶板围岩蚀变较弱，主要是黄铁矿化，重晶石化。③局部矽卡岩化。离矿体较远的花岗斑岩接触带偶尔可见阳起石，矽卡岩化较弱，与钨锡矿化关系密切，但往往使铅锌矿贫化。

3.4 矿床共(伴)生矿产

矿体中除主要有用组分Pb, Zn, Ag及S(黄铁矿)外，尚伴生有一定量Bi、 Sb、Cd、Au、In, Ga, Te, Tl等有益元素，其伴生有益组分等组分含量均达到或超过综合评价指标要求，可供综合回收利用。

4 成矿分析

矿区位于湘桂隆起区与赣湘粤坳陷区的过渡地带，构造复杂，既有近南北向的倒转褶皱构造，如下江水倒转向斜，又有逆冲断裂构造，还有花岗斑岩与围岩接触的接触构造，区内铅锌矿体即产于倒转向斜，逆冲断层构造中以及花岗斑岩盘的下部，矿体主要赋存于同生角砾岩和生物碎屑云灰岩及与花岗斑岩的接触带，为岩浆热液型铅锌多金属矿床，成矿主要作用为充填作用。