栖霞山铅锌矿控矿规律及找矿标志研究

刘国盛

（南京银茂铅锌矿业有限公司）

南京栖霞山铅锌矿地处长江中下游坳陷带，宁镇断褶束的西部，作为宁镇多金属成矿亚带重要的含矿区，该矿床属于岩浆热液为主的多源中低温热液矿床［1-3］。南京栖霞山矿区虎爪山矿段铅锌矿经数十年开采，浅部资源已近枯竭，但是矿区深部仍有较大找矿空间。为了矿山生存及可持续发展，需要对矿山进行深部勘查研究。通过梳理矿区地质特征，研究矿体成矿地质规律，总结找矿标志，对保障矿山后备资源具有重要的意义。

1 矿区概况

1.1 矿区地质

研究区出露地层由老至新为自志留系至侏罗系，自下而上可分为2 个构造层［4］。下构造层主要为志留系至三叠系的陆相碎屑沉积岩、碎屑沉积岩、海陆交互相沉积岩及海相碳酸盐岩构成；上构造层则主要由侏罗系陆相碎屑岩构成［5］。上侏罗统陆相火山碎屑岩分布于研究区的北部边缘。研究区无岩浆岩出露，仅有石英闪长岩体在研究区西南部岔路口至尧化门一带有分布。本次在-625 m 水平施工的探矿工程主要揭露了石炭系［6-8］。

1.2 构造

栖霞山矿区从西到东可分为西库矿段、甘家巷矿段、北象山矿段、虎爪山矿段、平山头矿段和三茅宫矿段（图1），研究区遭受多次构造变动，构造层为不整合接触，断裂构造、褶皱构造发育，对矿体形成和赋存具有重要意义［9］。研究区发育纵横交错的断裂，根据其发育的地质部位和产状可分为北西向横断裂、北东向横断裂、北东东—近东西向纵断裂及断碎不整合面等类型。各类断裂在印支期强烈褶皱的后期大部分已经形成，至燕山期运动活化，组成研究区内的控矿断裂［9］。

1.3 围岩蚀变

研究区内未出露岩浆岩，矿体围岩的热液蚀变相当微弱，蚀变主要有硅化、碳酸岩化、大理岩化、绢云母化、绿泥石化、重晶石化、褪色化，在-625 m 以深见少量的绿帘石化、透闪石化，围岩蚀变特征如下。

1.3.1 硅化

硅化使岩石变得致密坚硬，范围仅在矿体顶底板数十厘米到2 m 内，与黄铁矿化关系密切。主要有2 种形式：一是砂页岩中表现为硅质增加，石英碎屑次生加大，胶结物重结晶，岩石变得致密坚硬；二是石英集合体沿层理或裂隙充填交代，呈不规则状、脉状、透镜状分布（图2）。

1.3.2 大理岩化

灰岩经重结晶，粒径明显加大，集合体具镶嵌结构。在黄龙组灰岩中较发育，船山组灰岩次之，二叠系灰岩少见（图3）。

1.3.3 褪色化

矿体下盘灰岩中常见十厘米至数十厘米宽的褪色带，灰岩发白，有机质被淋滤，是含矿热液对围岩“烘烤”所导致的［5，10］。

1.3.4 绢云母化

主要见于铅锌、黄铁矿矿石中，少量见于矿体上盘砂岩中，在显微镜显示为鳞片状，在金属矿物之间矿物集合体呈浸染状，且分布不均（图4）。

1.3.5 绿泥石、绿帘石化

含量较少，分布于42～48线，主要见于黄铁矿、铅锌矿、菱锰矿及磁铁矿矿石中，其次沿裂隙充填。绿泥石为浅绿色，一般呈细小鳞片状，交代绿帘石，部分集合体呈绿帘石假象，见于矿物颗粒之间，分布不均匀，少量呈片状、脉状沿裂隙填充。绿帘石无色，干涉色不均匀，板柱状，部分集合体呈蝴蝶状、放射状，不同程度被菱锰矿、绿泥石交代，部分残留呈不规则状、孤岛状，分布不均匀（图5）。

1.3.6 透闪石化

透闪石化见于48线钻孔KK4801中，与磁铁矿伴生，呈长柱状，集合体呈放射状，分布不均匀（图6）。

1.3.7 重晶石化

比较常见于矿体下部的灰岩，结晶粗大，共生粗晶方解石，在晶洞内呈晶簇状或沿裂隙呈脉状产出，伴有桔红色星点状闪锌矿化［10］。

1.3.8 碳酸盐化

主要见于矿体下盘灰岩中，其次为上盘砂岩及矿体中。灰岩及矿体中表现为不规则的网脉状、脉状，脉宽在5 mm～5 cm，一般为1 cm左右（图7）。

2 控矿规律

2.1 褶皱控矿

研究区发育的志留系至侏罗系的地层总体上划分为2个构造层，志留系至三叠系的陆相、海相及海陆交互相的碳酸盐岩、碎屑沉积岩构成下构造层，少量火山岩组及大量侏罗系陆相碎屑岩成上构造层［3］。

2.1.1 下构造层褶皱

下构造层为倒转的紧密同斜褶皱，该褶皱构成了栖霞山复背斜，主矿体主要赋存于背斜的南翼［4］。下构造层地层走向介于50°～60°，倾向北西，倾角介于70°～80°［4］；地层在研究区西部走向转为北东45°，向东转为北东80°［3］。地层沿着倾向上部倒转，下部变陡，在深部地层趋于正常。下构造层向南在鲤鱼山—钱家渡向斜呈开阔状，向斜的核部为青龙组和黄马青组，其上覆盖象山群沉积［3］。

2.1.2 上构造层褶皱

在下构造层之上不整合发育象山群开阔舒缓褶皱构造，其在研究区内为一背斜构造，轴部位于天鹅挡—大凹山一线，南翼倾向为150°，倾角为37°，北翼倾向为310°，倾角为35°，背斜轴部走向北东60°［4］。上侏罗统的火山沉积岩与象山群及下构造层均为不整合接触［4］。

2.2 断裂控矿

研究区内断裂发育，且纵横交错，大部分于印支期强烈褶皱期即产生，通过燕山期的发展，形成了研究区的控矿断裂构造［3］。

2.2.1 北东东向纵断裂

该种类型纵向断裂的规模一般较大，通常为压扭性或压性断裂，沿走向延伸较长［4］。研究区主要的控矿、赋矿构造为F2断裂，其发育于复背斜南翼的五通组或石炭—二叠系灰岩与高丽山组砂页岩之间，为压扭性逆冲断层。F2断裂走向北东50°，东至三茅宫转为北东70°，倾向北，倾角在60°～80°［4］，沿走向延伸约3 000 m，呈平缓波状［4］。

2.2.2 北西向横断裂

研究区范围内共有20 条横向断裂，北西向断裂有19 条，东西两侧发育有甘家巷、戴家库、牛尾山—落星台、下梅墓—水泥厂4 条规模较大的横向断裂。北西向断裂走向北西310°～330°，多半倾向北东，倾角为70°～85°。横断裂切割F2断裂，并与之近于直交。横断裂延伸至南侧的灰岩，向北到五通组或高丽山组顶部薄层砂页岩内趋于消失，纵向延伸约300 m。改组断裂大部分呈张性或张扭性，以升降运动为主，部分以平移运动为主，水平断距为10～30 m。

2.2.3 断碎不整合面

断碎不整合面是发生于象山群不整合面与下构造层间的破碎断裂构造。明显的破碎不整合面分布在10～40 线，东西长约700 m，南北宽1～20 m。角砾岩成分主要是下构造层灰岩及砂页岩加象山群的砂岩，角砾被铅锌等泥钙质胶结融合而形成矿体，断碎不整合面是构成研究区重要的容矿空间［4］。

2.3 古岩溶控矿

在研究区古岩溶发育期赋存的岩溶角砾岩可分为溶解交代角砾岩及溶解塌陷角砾岩，其中溶解塌陷角砾岩为研究区主要类型［3］。灰岩角砾分选差，多为次棱角状，溶蚀边较发育，粒径介于几厘米至1 m。溶解塌陷角砾岩系灰岩被溶蚀成裂隙或空腔而塌陷垮落，空腔及裂隙被碎石状灰岩及泥沙充填胶结而成。岩溶角砾岩通常呈不规则的裂隙状、漏斗状或洞穴状，主要发育于两构造面以下100～150 m 的纯质灰岩段［3］。

2.4 主矿体赋存特征

1 号矿体作为栖霞山虎爪山矿段的主矿体，介于12～54 勘探线，走向长约1 100 m，倾向延伸250～1 000 m，埋深介于250～1 000 m，平均厚度为23.1 m，矿体厚度介于几米至50 m；走向北东45°～58°，倾向北西，倾角为60°～90°，矿体由浅至深逐渐变陡。矿石类型以铅锌硫型为主，单硫型次之。虎爪山矿段1号矿体赋存特征主要受F2断裂及黄龙组地层共同控制，同时兼受北西向断裂、断碎不整合面及古岩溶的共同影响，几种因素共同影响矿段矿体的赋存和展布。在走向上，矿体西部主要赋存于F2断裂空间；矿体中间的上部主要赋存于不整合面及其以下的古岩溶和北西向断裂，矿体下部赋存于F2断裂；矿体东部同中间的上部类似。在垂向上矿体上部赋存于不整合面，中、下部则赋存于F2断裂［2］。

3 矿床成因及找矿标志

3.1 成矿物质来源

根据前人研究，研究区矿体矿源层为震旦系千枚岩，方铅矿、闪锌矿的δS34值较集中，但主体在零值附近，在深度上自下而上，δS34点范围由窄变宽，浅部的δS34值离散性较大，到深部δS34值逐渐逼近陨石硫的值，据此推测硫元素的多源性，其主体源于地幔或地壳深部，与铅锌等成矿元素一起由热液运移到赋矿部位。

3.2 控矿因素

虎爪山矿段的矿体受断碎不整合面、F2断层、北西向横断裂与F2断层相交的综合控制，赋矿空间也受此控制；断裂相交处矿体膨大，成矿空间也受古岩溶的影响；同时矿体主要赋存于石炭—二叠系的碳酸盐岩一侧，地层对矿体的控制作用明显［2］。

3.3 岩浆热液成矿作用

随着深度的不断增加，矿石矿物中，见到了浸染状的黄铜矿和团块状、条带状的磁铁矿；脉石矿物中出现了透闪石、绿泥石、绿帘石；伴生有益元素铜、金、银的品位明显升高，42～46 勘探线间可圈出独立的铜、金、银矿体。

3.4 找矿标志

石炭—二叠系地层是成矿的有利保存围岩，在石炭—二叠系岩层中的纵向断裂、横向断裂及其二者的交汇处，断碎不整合面，构成良好的容矿空间；在上述围岩及容矿空间的框架下，砂岩与碳酸盐的硅钙界面及围岩的蚀变处是栖霞山铅锌矿虎抓山矿段的主要找矿标志。

4 结论

（1）充分收集各种地质资料和矿山生产地质资料和科研成果，加强综合研究，对指导矿床勘查、因地制宜地合理选择勘查手段和布置勘查工程具有重要的意义。

（2）在充分认识老矿山成矿地质条件、控矿因素、可控成矿规律的前提下，在研究区的深部进行探边摸底，较易取得找矿成果及找矿突破。

（3）主矿体在走向及倾向上具有尖灭后再次出现的展布特点，并且向地层深部延伸较为稳定，故可推断在栖霞山背斜北翼、虎爪山矿段北部可能存在大的深部控矿构造，具有良好的找矿前景。