陕西略阳柳树坪铅锌矿床成矿地质背景探讨

2021-01-10赵福来陈剑祥袁攀

西部资源 2021年6期

赵福来陈剑祥袁攀

摘要：本文梳理已有资料，结合笔者的勘查经历，从地层、构造、岩相古地理、成矿物质来源等因素对柳树坪铅锌矿进一步研究，并通过与典型MVT矿床的特征类比，初步认为该矿富集成矿与上述地质因素相关，该矿床似MVT矿床。

关键词：柳树坪；铅锌矿；地质背景；陕西

矿区位于汉江断裂与勉县—略阳深断裂之间的“勉略宁”三角地带东北部，勉略宁三角区是陕南重要的多金属成矿区，发现了以煎茶岭金镍铁矿田、马元铅锌矿床、铧厂沟金矿床、铜厂铜矿床、东沟坝金银矿床等一批重要的矿产，成矿潜力巨大。关于扬子地台周边产于灯影组中的铅锌矿的成矿时代已有多种认识，笔者不对灯影组中铅锌矿成矿时代存作过多讨论仅对成矿地质特征进行粗浅的探讨。

1.区域地层及构造

区内地层按构造层次主要由变质基底火山岩建造和盖层沉积岩建造组成。变质基底火山岩建造为区内出露最老的地层，主要由碧口群组成；盖层沉积岩建造主要由震旦系—泥盆系的一套碎屑岩—碳酸盐岩沉积岩建造组成。从老到新为震旦系断头崖组、九道拐组、望天坪组、南沱组、陡山沱组、灯影组，及寒武系、泥盆系。主要展布于研究区中部、北东一带。中部地层构成断头崖—九道拐向斜，总体走向近东西。震旦系断头崖组（Zd）在中西部地段直接角度不整合沉积于基底之上，构成第一盖层。北东部地层主体由震旦系灯影组白云岩组成，走向北东。区内构造十分发育，矿区构造主要为EW—NEE、NWW向、NE向断裂[1]，这些方向的断裂为成矿流体的迁移，成矿物质富集提供了通道和空间。

2.矿区地质

柳树坪矿床矿体分布于九道拐向斜的南、北两翼，从矿床成矿控制因素及矿化体的空间分布看，沿九道拐向斜两翼明显构成南北两个矿段。位于向斜南翼的南矿段以锌、金矿化为主；处于向斜北翼的北矿段以铅、锌矿化为主。北矿段主要含矿层位赋存于震旦系九道拐组第一岩性段第二岩性层（Zj1-2）中，赋矿岩性主要为粉砂质板岩、白云岩等。本文为便于研究，选取矿区北矿段主要矿体集中部位震旦系九道拐组第一岩性段第二岩性层（Zj1-2）展开论述（见图1）。陈剑祥等对本区地层重新厘定把原断头崖组第四岩性段、九道拐组、望天坪组之和归并入灯影组[2]（以下灯影组同引）。

3.地层、构造与铅锌矿

矿区构造主要为EW—NEE、NWW向、NE向，矿床明显受构造控制。矿区内铅锌矿体成群成带分布，其赋矿地层为震旦系灯影组，这些现象与MVT铅锌矿床特征相符。根据区域地质发展史结合西安矿研所对碧口群研究成果表明：本区中上元古界（10亿年～18亿年），华北板块与扬子板块相互冲撞，形成东西向的海底裂谷、伴随着海底火山喷溢、爆发活动，排放大量汽液，携带了丰富的矿质及CO2、H2、H2O等，入海冷却、稀释、沉淀。而后被新的沉积物覆盖，与海水隔绝，温度增高，压力加大，介质条件改变，变价元素的氧化物，还原低价的硫化物，形成矿源层[2]。笔者认为该矿源层可能为主要矿源，因为区内基底岩石较震旦系地层具有更高的铅锌成矿物质（见表1）。笔者参与本矿区的勘查工作中发现（如图1所示）Zn1、Zn2等矿体主要呈似层状、透镜状产出，主要容矿岩石为白云岩、粉砂质板岩等。陈剑祥等认为区内灯影组沉积环境为整体仍处于浅海环境，但此时海平面又由上升转为下降，受地壳震荡影响，形成泥质岩与碳酸盐岩相互交替沉积的现象[3]。与其看法相似，笔者认为岩石这种产出的状态可能为初始矿源层形成后，容矿岩石成岩前发生过类似地震或基底的抬升也或其他某种大规模的动力作用，形成泥质、粉砂质与碳酸盐岩相互交替沉积，固结成岩后表现为粉砂质板岩与白云岩相互交织成不规则状产出。随着矿源层埋深的不断增加，含矿建造在上覆压力作用下释放大量的地层建造水，地层构造水与沿着断裂运移的变质（岩溶）水、下渗地下水相互混合，混合后的流体沿着层间破碎带运移，在运移过程中与围岩相互作用，萃取了矿源层中的有益物质，并溶解了流经的碳酸盐岩，形成含矿热液。这种含矿热液沿后期构造作用造成的地质薄弱部位（断层、层间破碎带）运移，在成矿有利的部位进行沉淀，成矿物质进一步富集，形成了区内的铅锌矿床。当铅锌矿床在有利部位沉淀后受后期三角区整体抬升，使得原埋于地下的矿体出露于地表或埋藏深度变浅，并有部分矿体出露地表，受地表风化剥蚀，在某些原生硫化矿床上部发育本矿区内所见的棕褐色的氧化礦。燕山期，华北板块和扬子板块分别沿现今南北边界相向向秦岭造山带之下作巨大的陆内俯冲，秦岭造山带南北缘分别向外作长距离大规模逆冲推覆，受此俯冲作用使区内先前含矿的地层发生强烈的褶皱与断裂破碎，一些先存的铅锌矿发生被折厚或拉薄等现象，使得含矿建造中大量铅锌等成矿元素随构造—流体体系发生活化和迁移，后在有利的断裂系统中进一步沉淀成矿。

4.岩相古地理条件

最有利的岩相古地理环境是古陆边缘受古断裂（同生断裂）控制的陆表海内的次级支盆边缘，或水下隆起与水下凹陷过渡地带的半局限的海湾、泻湖和生物礁滩相。这种环境有许多有利因素：一是靠近古陆，沉积物源丰富，而且往往这种沉积物金属的预富集作用较好；二是由于同生断裂控制，沉积厚度大；三是由于这些部位水的动力条件和物理化学条件变化大，利于矿质的沉积；四是这些部位及其附近生物及有机质丰富，有利于金属元素富集[4]。区域内地层主要由中—新元古代变质基底火山岩建造和盖层沉积岩建造组成，盖层为震旦系—泥盆系的一套碎屑岩—碳酸盐岩沉积岩建造，反映震旦系—泥盆系为稳定的陆源环境；柳树坪矿区南侧以勉县—阳平关断裂为界与扬子板块相邻，北侧以“勉略康构造混杂岩带”与秦岭造山带相接，总体上受北侧的略阳—勉县断裂，南侧的阳平关—勉县断裂挟制；矿区内九道拐组第二岩性段第一岩性层（Zj2-1）为绢云绿泥板岩，局部夹白云岩透镜体，该层产出Conophgton叠层石。上述沉积环境反映出浅水体、能量低、生物发育好、生物化学作用强、硫源较为充足的特点，为成矿元素Pb、Zn富集起到较好的固定作用。

5.成矿物质来源