廣西北山鉛鋅礦床地質特征及成因探討

馬 鵬

（桂林理工大學地球科學學院，廣西 桂林 541006）

南嶺地區是我國著名的鉛鋅多金屬產地之一，該地區區域成礦地質條件優越，礦產資源豐富，發育有眾多大中型鉛鋅礦床。北山鉛鋅礦處于南嶺成礦帶之中，受層、相、位控制，是典型的與巖漿熱液沒有直接關聯的層控低溫成礦鉛鋅礦床。對于北山鉛鋅礦礦床的成因，國內學者眾說紛紜，目前尚沒有一個統一的認識[1]。因此，本文將在前人的研究基礎上，結合礦床地質特征，并與MVT型鉛鋅礦床特征進行對比，探討北山鉛鋅礦床成因。

1 區域地質背景

北山礦床在大地構造位置上屬于揚子陸塊西南緣的桂北隆起與南華活動帶的桂中凹陷交界部位—羅城凹陷帶內，位于NNE向大安深斷裂帶的西側（圖1），緊靠丹池褶皺帶，屬于古特提斯構造域與太平洋構造域的復合部位。礦區內出露地層為震旦系、寒武系、泥盆系及中下石炭統、下二疊統。區域內的鉛鋅礦化均分布在中上泥盆統地層層位之中，五圩—川山—馴樂NNE向深斷裂是控制成礦帶的主要構造，礦床中存在有大量沉積成巖成礦組構，噴流沉積特征明顯。從成礦地質背景、沉積相、礁硅巖套建造、同生斷裂活動、賦礦層位等方面對比，北山地區與鄰區丹池錫-鉛鋅多金屬礦集區類似[2]。

圖1 北山區域巖相地理圖

本區經歷了加里東前地槽期和加里東后準地臺期兩個發展階段，是具有基底和蓋層的二元結構。區內主要沉淀了中晚元古代—早古生代的一套復理石砂、頁巖含鐵建造及灰巖、硅質巖建造。加里東期結束了本區的地槽階段，形成以北北東向及北西向褶皺、斷裂形成的基底，之后沉積了一套晚古生代地層，進入地臺發展階段。

華力西期運動在本區域主要表現為升降運動；印支—燕山運動仍是一次較為強烈的斷層、褶皺造山運動，此后海水退出，進入以陸相沉積為主的地質歷史發展時期[3]。

2 礦床地質特征

2.1 地層及構造

北山鉛鋅礦床位于廣西省河池市環江縣上朝鎮，礦區內出露地層從老到新依次為：下石炭統巖關階下段（C1y1）、上泥盆統融縣組（D3r）、上泥盆統桂林組（D3g）、中泥盆統東崗嶺組（D2d）和第四系（Q）地層[4]。其中，礦床礦體主要產出于東崗嶺組頂部與桂林組底部的白云巖中。

巖關階巖性主要為灰黑色頁巖及灰白色石英砂巖；融縣組為條帶狀灰巖及灰巖夾白云巖；桂林組為泥灰巖和碳質硅質巖；東崗嶺組可分為兩段：上段（D2d2）為灰巖、泥質灰巖、白云巖，是主要的含礦巖性段；下段（D2d1）為砂、礫巖、灰巖、白云巖。

礦區內次級褶皺發育，多屬于同層褶皺。這些次級褶皺增加了礦床內的層間虛脫有利空間，有利于成礦的富集，部分褶皺軸部礦體有加厚的趨勢。區內斷裂構造較為發育，多數為正斷層，屬于繼承基底斷裂，對礦體破壞作用明顯，具有長期性以及多次活動性的特點。主要斷層有F3、F4、F5、F6、F12等。按斷層的產出方向可以分為NNE向和NEE向兩組。F3斷層長度大于2400m，近南北走向，傾向WEE，傾角33°～75°，為正斷層，發育有片理化，向南延伸至F4斷層，具有多組不同程度的擦痕，該結果表明斷裂構造的多期次性。礦床主礦體賦存于該斷層上、下盤。F4斷層長度約為3000m，NNE走向，傾向SEE，傾角在62°～78°之間，片理化發育[5-8]。與F3斷層相似，F4斷層也具有多組擦痕，多期活動構造特征明顯。

礦區位于上甫—肯躍背斜東翼上的次級小褶皺軸部，主要有泥灰巖、白云巖、泥質灰巖等性質不同的組合，在地質作用過程中，易形成層間破碎及虛脫，使得含礦熱液經熱鹵水循環作用后，沿這些層間虛脫和層間破碎帶的有利部位進行富集，與灰巖產生交代作用，形成新的白云巖，剩下的含礦熱液繼續沿著有利空間沉淀富集，形成致密塊狀或者網脈狀礦石。之后遭受到東西應力的作用，使得層間虛脫及破碎更加發育，對早期形成的白云石及礦體進行壓碎、壓裂發生角礫巖化，為后期成礦熱液的富集提供了有利的條件。

2.2 礦石礦物組合及結構構造

礦石礦物組成簡單，金屬礦物以黃鐵礦，閃鋅礦為主，其次為方鉛礦；脈石礦物主要有白云石、方解石、少量絹云母、炭質瀝青等。礦石類型有：閃鋅黃鐵礦石、黃鐵閃鋅礦石、鉛鋅黃鐵礦石、黃鐵礦石和少量鉛鋅礦石。

礦石結構主要有半自形—它形粒狀結構、交代殘余結構、隱晶狀結構、壓碎結構等。其中，礦床中最常見的礦石結構類型為半自形—它形粒狀結構和壓碎結構。

礦石的構造有腎狀、塊狀、角礫狀、條帶狀、脈狀、環帶狀、浸染狀等。主要構造類型為環帶狀構造和角礫狀構造。早期形成的黃鐵礦和閃鋅礦，在后期的構造地質作用下發生破碎，之間的裂隙被后期形成的礦物或圍巖所充填交代，形成角礫。

2.3 圍巖蝕變

礦床區域內的圍巖蝕變作用相對較弱，主要發育有白云石化。

白云石化主要發育于生物礁頂部與蓋層之間的灰巖中。按時間順序可劃分為三期，分別是成巖期白云石化、成礦期白云石化以及成礦期后白云石化。成礦期白云石化是蝕變作用的主要階段。成巖期白云石化以紋層狀白云巖的形式產出，成礦后期白云石化以脈狀產出，兩期白云石化作用均較弱。成礦期白云巖主要為灰色—淺灰色，重結晶作用明顯，受到后期含礦熱液與含鎂熱液的交代作用。該期白云石化與礦床內金屬礦物的關系密切，白云巖厚度與礦體厚度呈正相關關系。

3 礦床成因討論

MVT型鉛鋅礦床是指賦存于臺地碳酸鹽巖中，在成因上和巖漿熱液沒有明顯關聯的淺成后生沉積層狀鉛鋅礦床，其形成溫度在50℃～250℃之間，是由盆地鹵水沉淀形成的。而北山鉛鋅礦在多個地方表現出與MVT鉛鋅礦床相似的特征。

（1）二者在大地構造位置方面具有一定相似性，后生作用明顯。北山鉛鋅礦位于南嶺成礦帶中，礦體受區域內NNE向深斷裂構造影響，與古巖溶作用也有一定關聯。MVT型鉛鋅礦床的礦體產出多受構造控制，產于斷裂破碎帶或巖溶角礫帶等部位。

（2）礦物組成相似。北山鉛鋅礦礦石礦物組成簡單，金屬礦物以黃鐵礦，閃鋅礦為主，其次為方鉛礦；脈石礦物主要有白云石、方解石、少量絹云母、炭質瀝青等。MVT型鉛鋅礦床含有同樣的礦物組合。其金屬礦物主要有黃鐵礦、閃鋅礦、方鉛礦、毒砂等，脈石礦物主要包括白云石和方解石。

（3）北山鉛鋅礦的礦體主要賦存于中泥盆統東崗嶺組的白云巖中，與圍巖產狀保持一致，界線清晰，受地層巖性控制。圍巖蝕變作用不明顯，主要發育有白云石化。MVT型鉛鋅礦床礦體主要賦存于白云巖或白云質灰巖中，圍巖蝕變較簡單，常賦存于區域白云石化的前緣地帶。二者具有相似的賦礦巖層。

4 結論

（1）北山鉛鋅礦主要賦存于中泥盆統東崗嶺組白云巖中，受斷裂構造控制，礦體主要呈似層狀、透鏡狀。與巖漿活動無明顯關聯，圍巖蝕變主要是白云石化。礦石礦物主要有黃鐵礦、閃鋅礦，其次為方鉛礦。脈石礦物主要是白云石及方解石。礦石結構主要為半自形—它形粒狀結構、變膠狀結構、壓碎結構。礦石構造主要有腎狀、塊狀、角礫狀構造。

（2）通過MVT型鉛鋅礦床與北山鉛鋅礦床的地質特征對比，認為北山鉛鋅礦床的成因類型為MVT型鉛鋅礦床。