貴州鎮遠地區鉛鋅礦同位素地球化學特征及礦床成因

楊宗文，劉 靈

(貴州省地礦局101地質大隊，貴州 凱里 556000)

關于貴州鉛鋅礦成因劃分，陳國勇、王硯耕[1]等(2011年)將貴州鉛鋅礦劃分為：(1)與巖漿成礦作用有關的鉛鋅礦床；(2)與熱鹵水活動有關的鉛鋅礦床；(3)與變質熱液活動有關鉛鋅礦床。

對于黔東鉛鋅礦，根據控礦構造格局[2](陳國勇等，2005年)，將黔東地區鉛鋅礦劃為揚子準地臺東緣、華南褶皺帶西緣，以及揚子準地臺與華南褶皺帶過渡帶等三個鉛鋅礦帶。鎮遠鉛鋅礦是黔東地區的主要分布地區，礦床(點)主要位于揚子準地臺東緣及揚子準地臺與華南褶皺帶過渡帶。

通過開展鎮遠金堡、都坪、小溪礦床(點)調查及碳、氧、硫同位素地球化學特征研究，進一步深化黔東鎮遠地區鉛鋅礦成因認識，為下一步該區成礦遠景及找礦靶區的圈定提供依據。

1 成礦地質背景

1.1 區域地質

鎮遠鉛鋅礦位于揚子準地臺與華南褶皺帶的過渡帶(圖1)，鄂湘黔鉛鋅多金屬成礦帶之西南部。區內主要出露有新元古代淺變質巖和古生代及新生代沉積巖，地層包括青白口系、震旦系、寒武系及少量白堊系。區域性北東向松桃—施洞口斷裂、革東—臺江斷裂和近東西向鎮遠—貴陽斷裂。據區域重力物探成果顯示，施洞口斷裂和鎮遠斷裂為區域深大斷裂，在該斷裂帶附近有巖漿巖出露，沿著該斷裂帶分布有湖南花垣、松桃嗅腦、鎮遠金堡、凱里葉巴硐、都勻牛角塘等著名礦床，成為湘西—黔東鉛鋅成礦帶的重要組成部分。

區內巖漿巖較發育，主要為基性——超基性，巖體呈巖墻式或巖床式巖脈產于近東西向、北東斷裂破碎帶及其旁側層間剝離構造中。侵入圍巖主要為寒武系碳酸鹽巖和青白口系淺變質巖，普遍具重結晶、硅化和褪色現象。

圖1 鎮遠地區鉛鋅礦地質圖

圖2 鎮遠地區地層結構與鉛鋅礦關系示意圖

1.2 礦床地質特征

鎮遠地區鉛鋅礦主要分布于北東向施洞口斷裂北西、東西向鎮遠斷裂北部，主要代表礦床(點)有鎮遠金堡、都坪、小溪、楊家灣、盤山等鉛鋅礦床(圖1)。

區內主要出露新元古代淺變質巖和古生代及新生代沉積巖。地層主要為青白口系、震旦系、寒武系及少量白堊系。

1.2.1 金堡鉛鋅礦床

金堡鉛鋅礦床位于黔東鉛鋅成礦帶的中段。區內主要出露有新元古代淺變質巖和古生代及新生代沉積巖，地層包括青白口系、震旦系、寒武系及少量白堊系。青白口系清水江組、平略組為區內含礦層位(圖2)。

清水江組(Qbq)：巖性為灰色、深灰色中厚層變余凝灰巖、凝灰質板巖、凝灰質變余砂巖、變余砂巖及變余粉砂巖組成。具有水平層理、變余斜層理、波狀層理，局部發育滑塌構造；

平略組(Qbp)：為灰綠、灰黃色中厚層粉砂質板巖、粉砂絹云母板巖、凝灰質絹云母板巖、含粉砂絹云母板巖，夾少量灰色、紫紅色變余粉砂巖、粉砂質板巖等。

區域構造有北東向松桃—三都斷裂(施洞口斷裂)、革東—臺江斷裂(革東斷裂)和近東西向鎮遠—貴陽斷裂(鎮遠斷裂)，其中松桃—三都斷裂帶屬保靖—銅仁—凱里深大斷裂帶一部分。據區域重力物探成果顯示，施洞口斷裂和鎮遠斷裂為區域深大斷裂，在該斷裂帶附近有巖漿巖發育。巖體呈巖墻式或巖床式巖脈產出，與圍巖突變接觸。接觸帶蝕變多不明顯，圍巖普遍具重結晶和褪色現象，少數可見厚數米的硅化和鐵染。圍巖蝕變主要為強烈的硅化。礦化與硅化密切，一般硅化越強，礦化越好。硅化是一種重要的直接找礦標志。

1.2.2 都坪、小溪鉛鋅礦床

位于揚子準地臺與華南褶皺帶的過渡帶北段。區內鉛鋅礦具層控特征，礦體嚴格受地層、構造控制，呈層狀、似層狀或透鏡狀產于寒武系下統九門沖組二段層間破碎帶中(圖2)。九門沖組含礦巖石主要為深灰色碎裂狀、角礫狀白云巖，容礦構造為層間破碎帶中的網狀裂隙、羽狀裂隙和早期形成的小褶皺。

2 礦床地球化學特征

該研究主要采集鉛鋅礦礦石，碳、氧同位素分析礦物為白云石及方解石脈石礦物，硫同位素測試為閃鋅礦；流體包裹體樣品為方解石礦物和閃鋅礦。測試分析由中國科學院地球化學研究所礦床地球化學國家重點實驗室承擔完成。

2.1 碳、氧同位素

通過采集鎮遠鉛鋅礦：都坪1件、小溪1件、金堡4件樣品分析(表1)，碳、氧同位素分析結果顯示(圖3)，都坪、小溪礦床的碳同位素在-0.1‰～2.1‰之間，落在海相碳酸鹽巖范圍內。略低于海相碳酸鹽巖，這很有可能是因為碳酸鹽的溶解作用，導致氧同位素降低，推斷都坪和小溪礦床的成礦物質可能來源于海相沉積碳酸鹽地層。

表1 鎮遠鉛鋅礦床碳、氧同位素分析結果

圖3 鎮遠地區鉛鋅礦床碳氧同位素分布圖(據hoefs，1973及參考文獻[4])

金堡礦床中方解石和白云石，碳同位素在-5.7‰～-6.9‰，落在典型的火成碳酸巖區域(-5～-7‰)；氧同位素在11.2‰～12.2‰之間，略高于火成碳酸巖，可能是火成碳酸巖物質經過低溫蝕變造成氧同位素偏高。說明都坪、小溪鉛鋅礦床成礦物質可能來源于沉積碳酸鹽巖地層，而金堡鉛鋅礦床的成礦物質可能來源于深部的地幔物質，與巖漿作用有關。

圖4 鎮遠地區鉛鋅礦床硫同位素分布圖[5]

2.2 硫同位素

通過采集鎮遠鉛鋅礦都坪2件、小溪2件、金堡11件(表2)，分析結果顯示，都坪黃鐵礦、閃鋅礦硫同位素位于27‰～28‰，小溪閃鋅礦硫同位素位于32‰～35‰之間，與海相蒸發硫酸鹽的硫同位素接近；金堡閃鋅礦硫同位素分析結果非常集中，位于11.5‰～14.2‰之間。從硫同位素分布圖中的投影可以看出(圖4)，都坪和小溪礦床硫同位素明顯落在海相蒸發巖范圍內，其礦床硫來源于海相蒸發巖中的硫酸鹽的還原作用。金堡硫同位素略高于花崗巖，落在變質巖、沉積巖硫化物和海相蒸發巖(硫酸鹽)范圍內，礦床硫則既可能來自于海相蒸發巖的還原作用，也可能來自于變質巖或花崗巖。

結合碳同位素分析結果，清楚顯示都坪和小溪礦床成礦物質來自于海相蒸發巖或沉積地層，而金堡礦床成礦物質很有可能來自于深源的巖漿作用(圖5)。

表2 鎮遠地區鉛鋅礦硫同位素分析結果表

圖5 鎮遠地區鉛鋅礦床碳—硫同位素分布圖

3 成因探討

對于貴州鉛鋅礦礦床成因研究[6]，王華云，1996年認為，貴州鉛鋅礦主要與盆源熱液來源有關。對于黔東鉛鋅礦成因，陳國勇等[2]，2005年將黔東地區鉛鋅礦分為準同生沉積型鉛鋅礦床和熱液交代充填型鉛鋅礦床兩種成因類型。這兩種類型皆主要與海相地層及低溫熱液作用有關。

對于金堡鉛鋅礦成因，也都歸類于以上的準同生沉積型鉛鋅礦床和熱液交代充填型鉛鋅礦床兩種成因類型中。

根據區域成礦地質背景及礦床地質特征，金堡鉛鋅床位于兩大區域構造的交接部位，構造應力集中，是地殼結構虛弱部位，這些深大構造及其旁側次級斷裂為深部巖漿的侵入及噴出提供了良好的通道，成礦流體來源可能是受沿深大斷裂上升的巖漿影響，并且參與圍巖間水/巖反應，導致熱液方解石碳同位素靠近火成碳酸鹽巖的區域，而氧同位素略高于火成碳酸巖，可能是火成碳酸巖物質經過低溫蝕變造成氧同位素偏高，進而說明成礦流體可能來源于深部巖漿作用，具備形成與巖漿作用有關的鉛鋅礦床。據楊宗文、劉靈[7](2014年)，認為金堡鉛鋅礦的形成與深部巖漿作用密切相關的認識。

從圖1中可以看出，盤山鉛鋅礦區更靠近兩大區域構造交匯部位，更有利于深部巖漿侵入，是尋找這類礦床的有利靶區。

4 結 論

通過鎮遠地區區域成礦地質背景，金堡、都坪、小溪礦床(點)礦床地質特征及同位素地球化學分析研究，得出以下認識：

(1)鎮遠鉛鋅礦位于揚子準地臺與華南褶皺帶的過渡帶。根據構造格局及成礦流體來源，主要可分為與海相沉積地層及深部巖漿作用有關的兩種類型。

(2)都坪、小溪鉛鋅礦床成礦物質可能來源于沉積碳酸鹽巖地層，而金堡鉛鋅礦床的成礦物質則可能來源于深部的地幔物質，與巖漿作用有關。

(3)根據鎮遠鉛鋅礦床(點)分布的地層巖性、構造配置特點，結合區域構造活動、巖漿作用分析，認為金堡鉛鋅礦區和盤山鉛鋅礦區深部是找尋巖漿成礦作用有關類型鉛鋅礦的有利靶區。

參 考 文 獻

[1]陳國勇，王硯耕等.論貴州省鉛鋅礦床的分類[J].貴州地質，2011，28(02).

[2]陳國勇、安琦等. 黔東地區鉛鋅礦地質特征及成礦作用分析[J].貴州地質，2005，22(4).

[3]貴州省地礦局. 貴州省區域地質志[M]. 北京：地質出版社，1987.

[4]鄭永飛，陳江峰. 穩定同位素地球化學[M]. 北京：科學出版社，2000.

[5]《地球科學大辭典》編輯委員會. 地球科學大辭典(基礎學科卷)[M]. 北京：地質出版社，2014.

[6]王華云.黔東鉛鋅礦的成礦規律及成礦模式[J].貴州地質，1996，10(01).

[7]楊宗文，劉靈. 貴州東部鎮遠鉛鋅礦床地球化學特征研究[J]. 貴州地質，2014，31(02).