湖南常寧市鰲頭鉛鋅礦床地質特征及成因探討

1、    湖南常寧市鰲頭鉛鋅礦床地質特征及成因探討    田磊，杜云，鄒源：1672-5603（2020）02-21-5摘 要 鰲頭鉛鋅礦床位于塔山巖體西北側外接觸帶。已發(fā)現(xiàn)的2條礦脈皆產(chǎn)于硅化斷層破碎帶中，礦脈產(chǎn)狀嚴格受斷層產(chǎn)狀控制，礦脈的形成與硅化、方解石化等蝕變關系密切。通過分析該礦床的成礦地質背景，并根據(jù)礦脈的產(chǎn)出部位、形態(tài)特征、圍巖蝕變、礦石結構構造、礦物組合等方面的特征，推斷該礦床為中溫熱液充填交代型礦床。關鍵詞 鉛鋅礦床;地質特征;成因探討;鰲頭：p618.42            

2、;          ：ageological characteristics and genetic discussion of aotou lead-zinc deposit in changning， hunan provincetian lei ，  du yun ， zou yuan（hunan institute of geological survey ， changsha hunan  410116）abstract： aotou lead-zinc deposit is located in the out

3、er contact zone at the northwest side of tashan intrusion. the two veins that have been found all occur in silicified fault broken zone，and their occurrence are strictly controlled by the fault. the formation of the veins is closed related with silicification and calcitization. by analyzing the ore-

4、forming geological setting of the deposit， and according to the location， morphology， wall rock alteration， ore texture and structure， mineral composition and other characteristics of the veins， infer the deposit as a mesothermal filling metasomatic deposit.keywords： lead-zinc deposit; geological ch

5、aracteristics; genesis of deposit; aotou南嶺成礦帶內花崗巖廣泛發(fā)育，與之有關的有色金屬、稀有金屬等礦床十分的豐富1-4。湖南境內的陽明山塔山大義山東西向構造巖漿帶位于南嶺成礦帶西段北緣，主要巖體有陽明山、塔山、大義山巖體，大義山巖體出露區(qū)域內分布眾多礦床（點），因此以往的地質找礦工作著重在該區(qū)域內開展，取得了重要進展和眾多成果5。與大義山巖體毗鄰的塔山巖體區(qū)域內地質工作基礎較薄弱，區(qū)域內礦床研究程度較低，尚未發(fā)現(xiàn)大中型金屬礦床。通過開展“湖南上堡地區(qū)礦產(chǎn)遠景調查”項目，在塔山巖體區(qū)域取得了較好的找礦突破，鰲頭鉛鋅礦為本次工作新發(fā)現(xiàn)的礦床，筆者通過對鰲頭鉛

6、鋅礦床的地質特征分析，探討了礦床成因，對今后塔山地區(qū)的找礦工作有一定的指示意義。1 區(qū)域地質概況本區(qū)位于華南造山帶的北西緣，是湘東南主要的成礦遠景區(qū)之一6。區(qū)域內出露的地層較齊全，除志留系、三疊系缺失外，寒武系至第四系均有出露，其中寒武系、奧陶系、泥盆系及石炭系出露面積較大。塔山巖體因侵入下古生界及泥盆系而形成塔山穹隆，為一近東西向的短軸復式背斜7。區(qū)內構造歷經(jīng)加里東運動至印支運動的多次疊加，加里東運動形成了以寒武系、奧陶系構成的北東走向的褶皺基底，為該地區(qū)的基底構造格架;印支運動則形成了東西向的巨型復背斜以及北北東向、北北西向、近南北向的斷裂構造。區(qū)域內的巖漿活動以規(guī)模大、活動頻繁、強度高為

7、特征，塔山與大義山巖體均為多期次侵入的復式巖體，具有明顯的階段性和繼承性，其巖性為花崗巖類，產(chǎn)出時代主要為印支期和燕山期4，7，8。2 礦區(qū)地質特征2.1  地層區(qū)內出露地層為寒武系、奧陶系。其中寒武系為茶園頭組、小紫荊組。奧陶系只出露天馬山組第一段，與寒武系地層呈斷層接觸（圖1）。茶園頭組（2-3cy）：主要巖性為中細粒淺變質含鐵質長石石英雜砂巖、巖屑石英雜砂巖。小 紫荊組（3-4xz）：上部巖性為深灰色淺變質細粒石英雜砂巖、長石石英雜砂巖;下部巖性為灰綠色（粉砂質）絹云母板巖、砂質板巖。天馬山組第一段（o3tm1）：上部巖性為灰色厚層狀淺變質長石石英砂巖;中部巖性為中厚層狀淺變質

8、細粒（巖屑）石英雜砂巖，夾絹云母板巖;下部巖性為狀淺變質細粒（長石）石英砂巖與絹云母板巖組成韻律層。2.2 構造區(qū)內構造較簡單。地層整體向北傾，褶皺構造主要為層間褶皺，褶皺軸向多為近東西向，褶皺構造的兩翼地層的傾角一般大于45°。礦區(qū)范圍內發(fā)育有三組斷裂構造，分別為近東西向、近南北向和北東向（圖1）。2.2.1  近東西向斷裂f1：分布于礦區(qū)北部，地表出露長度約2km，向東延伸出礦區(qū)范圍。走向近東西向，傾角35°75°。該斷裂為層間滑脫斷裂，走向與地層走向大致相同，為寒武系與奧陶系的斷層接觸分界線。f2：分布于礦區(qū)北部，地表出露長度約3.5km，向東延伸

9、出礦區(qū)范圍;該斷層走向近東西向，與地層走向大致相同，傾角35°75°。該斷層中發(fā)育破碎帶，但未見有礦化及熱液蝕變的痕跡。2.2.2  近南北向斷裂f3：分布于礦區(qū)中北部，地表出露長度超過1.2km，走向近南北向，傾向近于西，傾角50°80°。沿該斷裂發(fā)育寬13m的斷裂破碎帶，破碎帶中發(fā)育強烈的硅化、方解石化及方鉛礦化、閃鋅礦化、弱黃銅礦化。2.2.3  北東向斷裂f4：該斷裂發(fā)育于礦區(qū)中部，地表控制長度大約1.5km，大致呈北北東走向，斷層傾向北西，傾角75°左右。沿該斷層發(fā)育斷裂破碎帶，寬約1.53m，破碎帶普遍發(fā)育強硅化

10、、方解石化，方鉛礦化、閃鋅礦化及微弱的黃銅礦化。f5：分布于礦區(qū)西北部，走向北東，傾向不明，為一右行平移斷層。f3與f4斷裂在礦區(qū)中部巖體外接觸帶相交，構成一套共軛斷裂，二者銳夾角約為25°，共軛斷層中硅化、方解石化蝕變較強，方鉛礦化、閃鋅礦化普遍發(fā)育，并伴有弱黃銅礦化。2.3 巖漿巖礦區(qū)內巖漿巖為塔山巖體晚三疊世侵入花崗巖，主要分布于礦區(qū)南部。巖體與寒武系茶園頭組碎屑巖呈侵入接觸關系，接觸面多傾向圍巖，侵入面傾角30°50°不等;晚三疊世第一次侵入巖性為細中粒斑狀黑云母二長花崗巖，第三次侵入巖性為中細粒斑狀電氣石黑云母二長花崗巖。礦區(qū)中部、南西及南東部發(fā)育有細粒

11、花崗巖脈、石英脈等脈巖。2.4 圍巖蝕變特征區(qū)內的圍巖蝕變與巖體及斷裂關系密切，巖體與地層接觸帶發(fā)育角巖化、斑點巖化等熱接觸變質作用，斷裂中則發(fā)育有硅化、方解石化，二者與鉛鋅礦化關系密切，且礦脈中有方解石處一定有鉛鋅，說明方解石化與鉛鋅礦化關系最為密切。2.5 礦脈特征礦區(qū)內共發(fā)現(xiàn)兩條礦脈，由工程ld101控制，兩條礦脈分別賦存于f3、f4硅化破碎帶中。號礦脈工程控制長度50m，其走向上具明顯的膨縮現(xiàn)象，最寬處厚度大于3m，最窄處厚度為1.5m，平均真厚度為1.95m。該礦脈賦存于f3斷層，其產(chǎn)狀與斷裂產(chǎn)狀一致，產(chǎn)狀為：2702817080。該礦脈主要由硅化角礫巖與穿插分布其間的石英脈組成。該

12、礦脈礦化在走向上變化較大，往北礦化蝕變變弱;單工程平均品位：pb1.86%、zn0.38%、ag17.83g/t。號礦脈控制長度20m，平均真厚度1.96m。該礦脈賦存于f4斷層，其產(chǎn)狀與斷裂產(chǎn)狀一致，產(chǎn)狀為：30075。礦脈主要由硅化角礫巖與穿插分布其間的石英脈組成。單工程平均品位：pb1.15%、zn0.02%、ag15.1g/t。2.6 礦石特征2.6.1  礦物成分礦石礦物主要為金屬硫化物，主要有方鉛礦，次為閃鋅礦及少量的黃銅礦;脈石礦物主要有石英，次為方解石，及少量粘土礦物和白云母。方鉛礦：鉛灰色，具金屬光澤，晶型較好可觀察到發(fā)育三組完全解理;其晶型有它形粒狀集合體、它型脈

13、狀集合體、塊狀、浸染狀、星點狀，其直徑5100mm不等，脈狀集合體寬240mm不等。閃鋅礦：黃棕色，具金剛光澤，呈不規(guī)則粒狀集合體，直徑110mm。黃銅礦：銅黃色，具金屬光澤，一般發(fā)育于方鉛礦集合體中或其邊緣，直徑0.55mm。2.6.2  結構構造礦石結構較復雜，有結晶程度較高的自形晶結構、半自形晶結構，也有結晶程度低的它形晶結構，少見交代結構、填隙結構。礦石構造主要有星點狀構造、浸染狀構造、塊狀構造、細脈狀構造等典型的熱液蝕變礦床特征。2.6.3  礦石類型金屬硫化物礦石為該礦床的礦石工業(yè)類型。按礦石構造可劃分為：塊狀礦石、星點狀礦石、浸染狀礦石、細脈狀礦石;按礦物共生

14、組合關系可劃分為方鉛閃鋅黃銅礦礦石、方鉛閃鋅礦礦石、方鉛礦礦石。此外，礦石中銀的含量達到了伴生礦的要求，其含量與鉛的含量呈正相關。3 地球化學特征15萬水系沉積物測量工作在礦區(qū)范圍內圈定了as10和as12兩處綜合異常。as10綜合異常位于礦區(qū)北中部塔山巖體北部與地層外接觸帶區(qū)域，異常面積2.14km2，主要異常元素為cu、as、pb，次要異常元素為mo、ag、au、w、sb、bi等。cu、as元素異常面積大，展布形態(tài)大體一致，但異常強度中等偏弱，pb異常具有明顯的三級濃度分帶，異常濃集中心十分明顯。as10綜合異常特征見表2。as12綜合異常位于礦區(qū)南部塔山巖體與地層內接觸帶區(qū)域，異常面積為

15、6.4km2，主要異常元素為sn、bi、w，次要異常元素為as、ag、pb、be、p等。主要成礦元素異常吻合性一般，強度中等，面積較大，推測由巖體內不均勻礦化或分散礦化引起。as12綜合異常特征見表3。11萬土壤剖面測量在最南側的1線和2線（圖2）兩條測線上，分別存在兩個極為顯著的pb異常高峰值，pb含量分別到達了352.27和715.91ppm，異常所在位置與推測的鉛鋅礦脈所在的位置大體吻合，表明礦脈在地表有一定延伸。在南側的四條測線上還存在多個顯著的w異常高峰值，w最高含量達到了48.64ppm，表明礦點范圍內具有鎢礦化的潛力。4 成因探討該礦床位于塔山巖體西北側外接觸帶，已發(fā)現(xiàn)的兩條礦脈

16、分別賦存于f3、f4斷層中，礦脈產(chǎn)狀嚴格受斷層產(chǎn)狀控制，礦化與硅化、方解石化關系密切，礦化蝕變沿斷層走向往北變弱的趨勢，f3、f4斷裂往南延伸至晚三疊世第一次侵入花崗巖中，根據(jù)斷層與巖體的時空關系，f3、f4斷裂既是導礦構造，也是容礦構造。礦石礦物主要為方鉛礦、閃鋅礦及黃銅礦等硫化物為主，脈石礦物為石英、方解石、粘土礦物等，與外側圍巖的物質成分存在明顯差異，說明成礦物質來源與圍巖無關。礦石結構有自形晶結構、半自形晶結構、它形晶結構、交代結構、填隙結構等，說明成礦過程是長期復雜的，成礦環(huán)境在不斷的改變，經(jīng)歷了成礦物質豐富、成礦空間充足及成礦物化條件適宜的成礦環(huán)境和成礦空間有限、成礦物化條件變化迅

17、速、礦物晶體生長不充分的成礦條件。礦石構造有塊狀構造、細脈狀構造、星點狀構造、浸染狀構造，說明成礦作用以充填和交代作用為主。黃銅礦賦存在方鉛礦集合體中或其邊緣，說明成礦作用經(jīng)歷了多期次多階段，且黃銅礦形成早于方鉛礦，多期次的成礦作用形成了不同的礦物組合。根據(jù)以上事實，說明該礦床類型是中溫熱液充填交代型礦床。塔山巖體為多期次侵入復式巖體，巖漿演化過程中銅、鉛、鋅、鎢、錫等成礦元素大量富集，隨著巖漿演化到末期，在特定的環(huán)境下，形成了含礦汽水熱液，含礦汽水熱液沿斷裂與接觸帶構造活動，成礦物質在斷裂交匯部位、巖體接觸帶等有利部位沉淀下來形成礦體。5 結論1、礦床成礦地質條件、礦石組構、礦物組合及化學成

18、分特征，指示鰲頭鉛鋅礦為中溫熱液充填交代型礦床，經(jīng)歷了多期次多階段的成礦作用，塔山巖體的巖漿活動形成的含礦熱液為成礦提供物質基礎。2、1/5萬水系沉積物測量在礦區(qū)南部巖體內存在w、sn、bi元素異常，1/1萬土壤剖面測量存在多個顯著的w異常高峰值，今后工作中可兼顧尋找鎢錫礦。參考文獻 /references1盧友月，付建明，程順波，等. 2015，南嶺成礦帶鎢錫礦找礦遠景區(qū)劃分j.礦物學報， 35（s1）：907.2梁華英，伍靜，孫衛(wèi)東，等. 2011，華南印支成礦討論j.礦物學報， 31（s1）：53-54.3付建明，陳希清，馬麗艷，等. 2010，南嶺成礦帶錫多金屬找礦成果及找礦方向j.礦床地質， 29（s1）：181-182.4郭愛民，陳必河，陳劍鋒，等. 2017，湖南塔山花崗巖shrimp鋯石u-pb年齡及其地質意義j.地質通報， 36（z1）：459-465.5杜云，邵擁軍，羅小亞，等. 2