四川漢源縣唐家鉛鋅礦特征及成因分析

盧玫瑰

四川漢源縣唐家鉛鋅礦特征及成因分析

盧玫瑰1，2

（1.成都理工大學地球科學學院，成都610059；2.四川省地質礦產勘查開發局區域地質調查隊，成都610213）

漢源縣唐家鉛鋅礦礦區因處于康滇古陸邊緣，地層橫向變化大，除區域性缺失志留系至石炭系外，前震旦系至二疊系均有出露，而且以海相碳酸鹽巖為主。區內震旦系、寒武系是鉛鋅礦、磷礦的重要賦礦層位。礦區范圍內共發現有三個礦體:Ⅰ號礦體控礦巖層主要為上震旦統燈影組第二段白云巖，巖性特征主要為淺灰、灰色中一厚層白云巖、鮞狀白云巖、葡萄狀白云巖、層紋狀白云巖。II號礦體、Ⅲ號礦體受近東西斷層控制。

鉛鋅礦；白云巖；成因分析；漢源縣唐家

唐家鉛鋅礦屬于比較容易選冶的礦床，四川省地質礦產勘查開發局區域地質調查隊受托對唐家鉛鋅礦作進一步勘查工作，在查明資源儲量基礎上，進一步研究其礦床地質特征、成礦地質條件及其控礦因素、成礦物質來源、成礦作用及礦床成因。

圖1　區域地質圖（據地礦局區域地質調查隊2010修編）

1　區域地質地質特征

礦區處于康滇古陸邊緣，地層區劃屬四川東部地層區川西南分區，除缺失志留系至石炭系外，前震旦系至二疊系均有出露，而且以海相碳酸鹽巖為主（圖1）。

礦區位處峨眉山斷拱（Ⅲ級）的滎經斷凹（Ⅳ級）西側；區內斷裂、褶皺發育。礦區南部鄰區的小溝斷裂走向近東西，斷層面南傾，傾角50°～70°，具有多期活動性；其它斷裂以北西向為主。褶皺以北西向的短軸褶皺為主，其中礦區內桃子山背斜、白巖崗背斜、地瓜口背斜為主體。地瓜口背斜為一北西傾伏背斜，軸跡走向330°～150°，傾伏角10°～20°；核部寬闊，傾角10°～20°；兩翼對稱，傾角70°～80°。

區內巖漿巖極不發育，僅在礦區南西，呈巖枝產出；巖性為紫紅色似斑狀粗粒鉀長花崗巖，侵位于前震旦系地層中，震旦系地層不整合于侵入巖之上。

區內變質巖屬揚子變質地區（Ⅰ級）會理變質地帶（Ⅱ），受變地層為峨邊群，主要變質巖石類型為板巖、千枚巖、片巖，屬低綠片巖相變質，變質時期為晉寧期。

區域內礦產資源較豐富，含鉀磷礦產于邛竹寺組下部，工業礦層1～2層。椅子山磷礦具有代表性，礦層厚7～9m，品位P2O518%～27%。燈影組地層中的鉛鋅礦呈脈狀、似層狀產出；區內木葉嶺礦區鉛鋅礦體產于近東西向的斷裂破碎帶中，硫化帶延伸數千米。

圖2　白云巖中的鳥眼構造

圖3　F2斷裂泥化帶及綠簾石化

圖4　斷裂構造中的鉛鋅礦體

2　礦區地質

2.1地層

礦區出露的主要地層為燈影組及第四系，前者巖層總體傾向南東，局部傾向南西、南東東，傾角15°～30°。

1）燈影組（Z∈d）為2個巖性段，為賦存鉛鋅礦層位：第一段（Z∈d 1），下部為黃灰、灰、淺灰色中至厚層狀粉至細晶白云巖，具同生角礫，偶見扁平礫石，與下伏觀音崖組呈整合接觸；上部為深灰色、灰色厚層狀粉至細晶白云巖，具水平層、波狀層理、鳥眼構造、藻紋層理。屬潮下～潮間帶沉積，厚106～189m。第二段（Z∈d 2）為灰～淺灰色中至厚層微～粉晶白云巖、藻紋白云巖、葡萄狀白云巖、渣狀白云巖、滲濾豆石白云巖。具藻紋層理，渣狀、葡萄狀、帳篷狀構造，含微古植物。為潮上～陸上暴露環境沉積，厚209～359m。

2）第四系（Q），分布于礦區地形平坦或溝谷斜坡地帶，主要為殘坡積物，厚0～30m。

2.2構造

2.2.1斷層

礦區內已知逆沖斷層3條，均為切割燈影組地層。

F1位于礦區北西部，走向南東-北西，礦區內長0.55km，產狀37°∠68°，破碎帶寬約2m。F2位于礦區中部，南東-北西蜿蜒延伸，礦區內長1.75km，產狀18°～37°∠72°～82°，破碎帶寬2～5m，Ⅱ號礦體就賦存于該破碎帶中。F3位于礦區南部，走向近東西，礦區內長2.5km，產狀0～15°∠53°～68°，破碎帶寬1～3m，Ⅲ號礦體產于該破碎帶中。

2.2.2褶皺

主要有馬鞍山向斜和曹家山背斜。馬鞍山向斜軸向南北，軸長1.4km，軸面西傾，核部及兩翼均為燈影組地層。曹家山背斜軸向南北，軸長1.5km，軸面西傾，核部及兩翼均為燈影組地層。

2.3變質作用與圍巖蝕變

礦區巖石經區域變質出現重結晶，白云石顆粒增大。圍巖蝕變主要有：

1）硅化：蝕變帶呈脈狀，透鏡狀、不規則狀，晶洞中石英呈半自形—自形狀，有的排列呈梳狀，與鉛鋅礦化密切，有的鉛鋅礦就直接產出于硅化帶中，礦石呈星點、細脈浸染狀。

2）碳酸鹽化：呈細脈狀穿插，分布零星，與礦體關系不密切。

3　礦體特征

3.1形態規模

礦區共發現有三個礦體，均產出于燈影組白云巖的裂隙中。

1）Ⅰ號礦體位于礦區北東部，礦體似層狀、扁豆狀順層分布，連續性較好，形態較規則，與圍巖界線較清晰，產狀170°～230°∠22°～31°，與地層一致。控制礦體長810m，斜深480m，厚0.5～1.82m，分布標高2 195～2 310m；礦石品位Pb 0.37%～10.13%，Zn 1.05%～12.48%。礦體厚度、品位均較穩定。礦體無夾石，在構造裂隙的交會部位、厚度增大，品位變富。

2）II號礦體位于礦區中部，似層狀、扁豆狀，為一隱伏礦體，產狀8°～34°∠60°～87°。礦體控制長950m，延深160m，厚0.6～2.2m；礦石品位Pb 0.41%～1.68%，Zn1.84%～17.55%。礦體厚度變較穩定，品位變化較大，局部見夾石。

圖5　漢源唐家鉛鋅礦剖面圖（據地礦局區域地質調查隊2010修編）

3）Ⅲ號礦體位于礦區南部，產于F3斷層破碎帶中，地表未見有礦化露頭，產狀8°～34°∠60°～87°。礦體走向長980m，控制延深160m，厚0.7～2.45m；品位Pb品位0.42-11.67%，厚度，品位穩定，無夾石。

3.2礦石礦物及結構構造

1）礦石的礦物：礦石礦物主要有閃鋅礦、方鉛礦、黃鐵礦，脈石礦物主要有白云石、石英、綠泥石和方解石。

2）礦石結構構造：礦石主要有自形半自形粒狀、交代變余、交代溶蝕等三種結構，具條紋條帶狀、斑點狀、塊狀、角礫狀、細脈浸染狀及蜂窩狀、皮殼狀等構造。

3.3礦石共伴生有益組分

1）Ⅰ號礦體：S10.83%～17.50%，Ag7.9～54.4g/t。

2）Ⅱ號礦體：S 0.85%～30.13%，Ag 2.2～56.20g/t，Co 12.9×10-6～36.9 ×10-6，Cd 8.3×10-6～972×10-6。

3）Ⅲ號礦體：S 6.13%～19.04%，Ag 3.60～64.2g/t，，Co 6.5×10-6～14.2 ×10-6，Cd 668×10-6～1 222×10-6，Mo1.44×10-6～8.27×10-6。

圖6　白云巖中的葡萄狀構造

圖7　白云巖中的層紋構造

4　礦床成因及找礦標志

4.1礦床成因

礦區處于穩定的揚子克拉通的邊緣，發育有白云巖或白云質灰巖碎屑組成的卡斯特崩塌角礫巖或膏溶角礫巖，發育的斷裂破碎帶，為成礦液側向遷移及富集提供了極其有利的必要條件。

1）根據礦區礦石鉛同位素組成及源區特征值表（據孫燕，肖淵甫，李承德1995）顯示，所有樣品鉛同位素組成變化不大，206Pb/204Pb、207Pb/204Pb、208Pb/204Pb的標準離差分別為0.0128、0.0176、0.0438，變化率為0.151%、0.270%、0.268%。在207Pb/204Pb-206Pb/204Pb和208Pb/204Pb-206Pb/204Pb坐標圖中投點，樣品均落入正常鉛范圍內，各鉛同位素組成比值計算出的特征值均在正常鉛范圍內。

表1　礦石鉛同位數特征值表

采用最新衰變常數，λ1=0.155125×10-9/a，λ2=0.98485×10-9/a，λ3=0.049475×10-9/a，原始鉛組成a0=9.307；b0=10.294；c0=29.476；地球年齡=4510Ma；利用單階段演化模式（Holmes-Houtermans）編制程序，計算出成礦模式年齡值為284.07～316.24Ma，平均年齡值為302.14Ma，表明成礦模式年齡小于賦礦層位年齡，礦石鉛為正常鉛，礦床具有明顯的后生作用特點。

表2　礦區鉛鋅豐度值（據地礦局區域地質調查隊2010）

表3　礦床形成溫度（據周朝憲1996）

圖8　漢源唐家鉛鋅礦I號礦體平面示意圖（據地礦局區域地質調查隊2010修編）

2）采樣測試燈影組地層Zn元素含量，顯示Zn、Pb含量正相關（表2），其鉛鋅豐度值高出克拉克值幾倍，這為鉛鋅元素富集提供了物質基礎。

3）礦區礦床礦石形成溫度（表3）較低，溫度變化很小，屬典型低溫礦床，說明礦床形成的時候，成礦流體的規模很大，成礦的熱量是由大規模流動的成礦流體帶來的。成礦帶內的礦床普遍發育低溫熱液蝕變，說明成礦流體的活動范圍很大。

4）礦區含礦圍巖為燈影組碳酸鹽，富含δ18O，大氣降水流經其中時必將與礦物發生同位素平衡交換使大氣降水δ18O值變得增大，發生漂離雨水線的現象同時由于地下熱水的蒸發作用及上部寒武系梅樹村組底部黑色碳質頁巖的過濾作用使得下降雨水形成的地下水也變得具有富重氫的趨勢。據《孫燕，肖淵甫，李承德.漢源唐家鉛鋅礦床同位素地球化學特征及地質意義》分析結果和地質特征兩方面來看唐家鉛鋅礦床成礦過程中的介質主要是以下降雨水為主要成分的循環地下熱鹵水。

5）唐家礦床充填于燕山期形成的北東向斷層中，形成之后又被喜山期構造所破壞。根據上述事實推斷，該區鉛鋅礦床形成于燕山期—喜山期。

6）全區分布的沉積蓋層、燕山-喜山構造運動期間，龍門山—錦屏山迅速隆升崛起，為地下水的大規模流動創造了動力條件。當從造山帶一側（補給區）下滲的地下水在透水層中流動時，不斷從地層中汲取礦化劑和成礦元素，并從地熱增溫中獲得熱量，最終轉化為成礦熱液。當成礦熱液遇到斷層或隔水層尖滅的地方，成礦熱液便向上運移，并在合適的成礦空間沉淀成礦。

7）結論，根據以上分析，該礦床前期為原生沉積改造，后期熱液疊加，初步認為唐家鉛鋅礦床為沉積一改造型鉛鋅礦床。

4.2找礦標志

1）巖性，白云巖是礦區內唯一的容礦母巖，白云巖的分布、產狀決定礦體的空間定位，這種成礦作用對地層（圍巖）的選擇性體現了巖性對成礦的控制。

2）構造，已發現的鉛鋅礦均產于礦區構造破碎帶中，破碎帶的分布、產狀、規模、發育程度與礦體的大小、貧富關系密切，對礦區成礦預測和找礦工作具有重要意義。

3）圍巖蝕變，礦區圍巖的碳酸鹽化、硅化、褐鐵礦化及強弱與礦化強度具有明顯的正相關關系。一般來說，圍巖蝕變的范圍較礦體的范圍較大，分布較廣，更易被發現，所以運用圍巖蝕變濃縮找礦范圍，預測礦體的空間位置具有重要意義。

5　結論

通過對漢源地區震旦系燈影組地層和所含鉛鋅礦的野外觀察，以及系統收集整理前人資料進行研究，有如下認識：

1）地質特征：①Ⅰ號礦體控礦巖層主要為上震旦統燈影組第二段白云巖，巖性特征主要為淺灰、灰色中一厚層白云巖、鮞狀白云巖、葡萄狀白云巖、層紋狀白云巖。②II號礦體礦體受控于上震旦統燈影組（Z∈d）白云巖內的近東西向斷裂破碎帶中，嚴格受F2斷層控制。礦體產于F2斷層破碎帶中。礦體形態呈似層狀、扁豆狀，沿斷層分布。③Ⅲ號礦體礦體受控于上震旦統燈影組（Z∈d）白云巖內的近東西向斷裂破碎帶，嚴格受F3斷層控制。礦體產于F3斷層破碎帶中。

2）礦床成因：①礦區鉛鋅豐度值高出克拉克值幾倍，從而為蓋層沉積時鉛鋅在一定層位的初步富集提供了物質基礎。②本礦床為典型的低溫礦床成礦流體的規模很大，成礦的熱量是由大規模流動的成礦流體帶來的。③改造成礦介質以地下水為主由于富含CO2呈酸性的地下水萃取作用使成礦物質活化遷移形成受構造控制的礦體。④礦石鉛模式年齡小于賦礦圍巖年齡，再次顯示出后期改造成礦的特點，因此唐家鉛鋅礦床為沉積-改造型鉛鋅礦床。

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Geological Featuresand O reGenesis for the Tangjia Pb-Zn Deposit in Hanyuan，Sichuan

LU Mei-gui1，2
（1-RegionalGeological Surveying Team，BGEEMRSP，Chengdu610213；2-Collegeof Earth Science，Chengdu University of Technology，Chengdu610059）

The Tangjia Pb-Zn deposit in Hanyuan，Sichuan is confined to the dolom itite of the Upper Sinian Dengying Formation and controlled by latitudinal fractures.

Pb-Zn ore；dolomitite；genesis；tangjia，Hanyuan

P618.42、43

A

1006-0995（2015）02-0212-06

10.3969/j.issn.1006-0995.2015.02.013

2014-05-23

盧玫瑰（1986-），女，山東人，學士，助理工程師，研究領域固體礦產勘查方向