湖南省鮑溪鉛鋅礦地質特征及礦床成因研究

李 宏

(湖南省地質礦產勘查開發局407隊，湖南 懷化 418000)

1 引言

“湖南省新晃縣鮑溪鉛鋅區鉛鋅礦普查”是2009年度新立的中央財政補助地質勘查項目，成礦地質條件有利，是重晶石、鉛鋅、釩鉬、磷等的主要礦化集中區，具有較大的找礦潛力。通過加強礦區地質條件勘查，有利于提高地質工作程度，估算鉛鋅礦產資源量、圈出詳查區范圍，為發展地區經濟提供基礎資料。

2 鮑溪鉛鋅礦礦區(床)地質

2.1 地層

區內出露地層有震旦系下統南沱組(Zan)、震旦系上統(Zb)、寒武系下統牛蹄塘組(∈1n)、寒武系下統杷榔組(∈1p)、寒武系下統清虛洞組(∈1q)、寒武系中統敖溪組(∈2a)、寒武系中統花橋組(∈2h)和寒武系上統(∈3)和第四系(Q)等地層。

2.2 構造

(1)褶皺。礦區位于貢溪復向斜的南東翼，貢溪復向斜由貢溪向斜、鮑溪向斜、中寨向斜、黃土坡背斜等多個次級褶皺構造組成，地層褶皺發育，礦區范圍內共發現2個向斜和1個背斜，軸向均呈北東至北北東向展布，規模較大的主要為鮑溪向斜，軸向呈北東向貫穿整個礦區，核部地層為寒武系中統花橋組、敖溪組和上統，兩翼地層為寒武系下統清虛洞組、杷榔組、牛蹄塘組、震旦系上統以及震旦系下統南沱組。

(2)斷裂。礦區發育一規模較大的斷層F2(即區域上的銅鼓壓性斷層)，傾向南東，傾角30°，性質為逆斷層，該斷層上盤下寒武系地層逆沖于下盤的上寒武系地層之上，破壞了貢溪向斜的完整性。

2.3 變質作用

礦區變質作用主要發生在前震旦系地層中，普遍遭受區域變質作用，但程度較淺。

2.4 巖漿巖

礦區內無巖漿巖分布。

2.5 成礦作用及礦產

(1)成礦作用。礦區鉛鋅礦的成礦作用首先是沉積作用形成礦源層，區域變質作用供給熱力使礦源層中的Pb、Zn活化遷移富集成礦，形成層控型的Pb、Zn礦床。

(2)礦產。礦區寒武系下統清虛洞組中圈出了8個鉛鋅伴生礦體，其中根據控制礦體的各單工程礦體鉛鋅品位的不同，又有單鉛礦體(或礦塊)和單鋅礦體(或礦塊)之分。另在寒武系下統牛蹄塘組中有磷礦和重晶石礦，在寒武系中統敖溪組中有含鉀巖石礦等異體共生礦產。

3 鮑溪鉛鋅礦礦體(層)地質

3.1 礦化層特征

鮑溪礦區鉛鋅礦含礦層為寒武系下統清虛洞組中的三層深灰色薄-中厚層狀灰巖，分布于礦區鮑溪向斜的兩翼。鮑溪向斜南東翼含礦層從北至南貫穿整個礦區，延伸長約8 km，厚度一般40～60 m，傾向一般300°～320°，傾角一般35°～45°；鮑溪向斜北西翼含礦層從礦區北部往南偏西延伸出露長約4 km，厚度一般60～80 m，傾向一般105°～125°，傾角一般40°～50°。

清虛洞組鉛鋅礦含礦巖系主要由三層深灰色薄至中厚層狀灰巖夾兩層灰黑色板狀炭質頁巖組成，灰巖厚度一般2～26 m，炭質頁巖厚度一般2～10 m，含礦巖系總厚度為30～90 m，通過1∶10000地質監測與探槽揭露，在清虛洞組共發現三層鉛鋅礦化灰巖，由下而上分別編號為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ含礦層，另外在敖溪組底部灰巖中新發現一層含鉛鋅礦化灰巖，編號為Ⅳ含礦層，其中以Ⅰ、Ⅲ含礦層鉛鋅礦化較好，鉛鋅礦化主要沿灰巖中方解石脈或裂隙發育，礦體大致沿層產出。

3.2 礦體特征

經過一年的地質普查工作和野外調查，并通過探礦工程和化學分析，礦體主要賦存于Ⅰ、Ⅲ礦化層，礦石礦物主要為閃鋅礦、方鉛礦，其次為黃鐵礦，脈石礦物主要為方解石，其次為粘土礦物，少量石英。

本次工作在清虛洞組共圈出8個礦體，其中鉛鋅礦體4個，單鋅礦體4個。

3.3 礦石質量

(1)礦石的礦物成分。礦石的礦物成分比較簡單，主要為方鉛礦和閃鋅礦，局部有黃鐵礦。脈石礦物主要為方解石，其次為白云石和石英。

(2)礦石結構、構造。礦石結構主要為自形、半自形粒狀結構，其次為鑲嵌粒狀結構。礦石構造主要為塊狀和星點狀，其次為條帶狀和浸染狀。

(3)礦石的化學組分。根據礦區巖礦分析及周邊同類型礦床資料分析，礦石有用組分主要是鉛和鋅，礦石中有用組分鉛含量為0.39%～4.59%；有用組分鋅含量0.50%～6.14%。礦區單樣品中Pb、Zn含量統計見表1和表2。

表1 鮑溪鉛鋅礦區樣品中Pb含量統計表

表2 鮑溪鉛鋅礦區樣品中Zn含量統計表

另外根據三個組合樣分析結果，礦石中伴生有用組分除Cd外，其余含量均很低，無利用價值。

3.4 礦石類型

(1)礦石工業類型。主要根據有用組分的含量劃分出工業類型，本礦有鉛鋅礦石、鋅礦石、鉛礦石三種。其中有鉛鋅礦石，以鋅為主，鉛伴生；鋅礦石主要為鋅，鉛達不到綜合回收要求；鉛礦石主要為鉛，鋅達不到綜合回收要求。

(2)礦石自然類型。礦石自然類型主要根據有用礦物質成分和結構構造來劃分，本礦區礦石自然類型主要有塊狀鉛鋅礦石和脈狀鉛鋅礦石，其次為塊狀鋅礦石和脈狀鋅礦石，塊狀鉛礦石和脈狀鉛礦石。少量浸染狀團粒狀(又稱團塊狀)鉛鋅礦礦石。

3.5 礦體圍巖和夾石

(1)礦體頂底板圍巖。有兩種巖性，一是本礦化層中的礦化灰巖，另一種是礦化層與礦化層之間的炭質頁巖。

(2)礦體中的夾石。礦體中的夾石只有本礦化層中的礦化灰巖。礦體中的夾石不太多，尤其是當礦體厚度不大時，夾石更少見。在本次工作所圈定的各礦體中基本都無夾石。

4 鮑溪鉛鋅礦成礦機理

4.1 礦床成因

古生界早期，隨著湘北龍山—臨湘一帶的隆起和衡陽—瀏陽古陸的形成，區域內局部褶皺抬升，該區進入了半封閉海盆沉積環境，隨后由于龍山—臨湘隆起的沉沒，閉塞狀態逐漸解除，海水逐漸加深，沉積了整個寒武系海侵地層序列。解閉初期的火山噴發，為牛蹄塘組下部層位穩定的重晶石、磷、鎳、釩、鉬、鈾、稀土等多元素礦床的沉積提供物質來源。早寒武世晚期-中寒武世早期沉積了大規模的含鉀水云母頁巖和鉛、鋅元素的碳酸鹽巖。

早寒武世晚期，該區沉積了一套由深灰色灰巖和黑色炭質頁巖組成的富含鉛、鋅元素的清虛洞組沉積巖系。該區地處地臺東南邊緣，受加里東期褶皺運動的影響，區內形成了一系列北東向構造，構造運動產生的褶皺、斷裂及由此導致的區域變質作用，將分散于地層中的Zn、Pb、S和其他成礦物質及礦化劑在灰巖薄層中發生活化、遷移，在一定的條件下沉淀聚集。灰巖因其化學性質十分活潑，有利于礦液的交代沉淀。夾在礦化灰巖層之間的炭質頁巖因其滲透性較差，對礦液起到阻隔和圍幕的作用，使含礦熱液與灰巖之間進行更徹底的交代作用，進而促使Zn、Pb進一步富集成礦。在后期構造運動與變質作用過程中產生的含礦熱液作用下，促使礦源層中Zn、Pb、S元素充分活化、轉移，重新富集形成鉛鋅礦體，礦床嚴格受寒武系下統清虛洞組中-厚層灰巖控制，具有明顯的層控特征。因此，初步認為礦床類型屬層控碳酸鹽巖型鉛鋅礦床。

4.2 成礦控制因素分析

(1)鉛鋅礦床嚴格受地層、巖性、沉積建造控制礦源層的形成和分布。

(2)本區鉛鋅礦床主要受寒武系下統清虛洞組(∈lq)深灰色灰巖-黑色炭質頁巖沉積建造控制，層控特征明顯，鉛鋅礦體產于淺灰色灰巖中巖性控礦明顯。

(3)構造運動及變質作用是促使礦源層中成礦物質Zn、Pb活化、轉移、富集成礦的驅動力，構造變動造就成礦熱液運移通道及沉淀場所；物理化學及地球化學條件促使成礦物質從成礦熱液中沉淀出來，最終富集成礦。

(4)后期構造活動對礦體具有一定的改造富集作用，一般鉛鋅礦化灰巖中裂隙及方解石脈越發育，礦化越好。

(5)區域變質巖系為淺變質巖系，區域低級變質作用使原生沉積礦產發生重結晶，礦物顆粒次生加大，也是本區鉛鋅礦重要的控礦作用之一。

4.3 礦化富集規律

礦化富集規律有：

(1)鉛鋅礦體直接賦存于深灰色灰巖中(俗稱礦化層)，與其規模正相關，礦化層出露長，延伸穩定，厚度在2～20 m間，往往見富礦體。

(2)灰巖中方解石脈越發育，一般鉛鋅礦化越好，往往見富礦體。

(3)后期小裂隙發育地段，有利于鉛鋅礦次生富集，礦體往往變富。

5 結語

綜上所述，本文主要對湖南省鮑溪鉛鋅礦地質特征及成礦機理進行了詳細探究，在全面收集區內地質、礦產及科研成果等資料的基礎上，通過認真分析和研究，能夠有效區域基礎地質及鉛鋅礦成礦規律，提高本區的地質研究程度，為礦產資源開采提供可靠依據。