鉛鋅礦床成礦地質特征及深部成礦地質預測

李 明

（遼寧省第九地質大隊有限責任公司，遼寧 鐵嶺 112000）

1 鉛鋅礦床成礦地質分析

1.1 鉛鋅礦床地質類型

對于鉛鋅礦床而言，其地層主要有古生界、中生界、元古界三種類型，而不同類型的地層其界態構造又存在明顯差異。古生界主要是以寒武系巖石為主，其主要包括泥灰巖、變質的板巖等，從分布上來看，這些巖石都表現出較強的零散性。中生界主要是以石炭系、滯留系巖石為主，比如安山巖、角礫巖就是最常見的中生界巖層。元古界主要是以石英巖為主，這部分巖層具有較強的堅硬性質，是大多數礦產開發者最喜愛的巖層種類。受氣候條件等一系列因素的影響，鉛鋅礦床成礦地質的不同構造巖層中，其各個組成結構也存在明顯差異。

1.2 鉛鋅礦床地理排布特征

當前我國鉛鋅礦床的地理分布有著明顯的方向排布特性，可將其主要劃分為四種地理排布方式，第一種是由北向西發展的鉛鋅礦床，這種構造形式的鉛鋅礦區發展時間相對較長，因此其在我國內分布的范圍最廣，但是當地質構造發生變化時容易對其巖層結構造成影響。第二種是由東向西發展的鉛鋅礦床，這種地質構造的鉛鋅礦床在早期階段主要以褶皺地貌分布，而后經過長時間的發展，其在晚期主要以斷裂地貌分布。第三種是由北向西發展的鉛鋅礦床，這種地質構造的礦區發展時間相對較短，其主要排布方式為斷裂，經過后期的張扭過程，使得其對花崗巖的分布造成較大程度的影響。第四種是由北向東方發展的鉛鋅礦床，這種地質構造的鉛鋅礦區發展時間最短，其主要排布方式為斷裂，它并沒有對鉛鋅礦的基本構造造成較大影響。

2 鉛鋅礦床成礦地質特征

2.1 構造特征

對于我國鉛鋅礦床成礦地質的構造特征，可將其主要分為兩種構造類型，一是褶皺構造類型，二是斷裂構造類型。褶皺構造礦區地質為深部隱伏式背斜褶皺，其為洛壩Ⅲ級背斜向東方向傾伏的延伸部分，它的核心部位和兩翼地層皆與洛壩三級背斜向東方向的巖石性質相似，不同之處在于洛壩背斜形態完整，背斜軸明顯，軸部地層產狀近乎直立，而其它大部分褶皺礦區背斜寬緩，軸向近乎由東向西并且稍微向東傾伏，軸部地層產狀接近水平，兩翼地層向南、向北稍微傾斜并呈現出開闊背斜構造的排布方式，而且還發展成不同級別的次級背斜構造方式，以此來控制著礦體的產出。斷裂構造礦區地質，其發育構造受南北兩條區域性深大斷裂層的限制而逐漸發展成不同序次、不同規模的斷層。斷裂構造的鉛鋅礦床地質普遍發育成角礫巖，而其主要產生于灰巖、礦體、碎裂狀硅化灰巖中，并且其角礫多數呈棱角狀，基本沒有發生位移，由原地擠壓而成。多數礦石也具有碎裂的特征，尤其是黃鐵礦等硫化物的碎裂特征最為明顯[1]。

2.2 圍巖蝕變特征

當前我國鉛鋅礦床成礦礦區發生圍巖蝕變的現象非常普遍，而這圍巖蝕變的種類主要可歸類為硅化蝕變和鐵鎂碳酸鹽化蝕變。硅化蝕變是指，鉛鋅礦床地質中受環境等多方面影響而逐漸吸收了外界的硅元素而產生灰黑色蝕變石，而且其周圍礦石也逐漸發生硅化蝕變，使得部分千枚巖也產生硅化巖變，其主要表現為細粒、微細粒石英，部分與碳酸鹽礦物發生元素交換而逐漸形成鋸齒狀蝕變邊和骸晶結構，有時還會出現石英與閃鋅發生交換的生物化石以及伴隨硅化發育的螢石和輝銻礦。發生硅化的碳酸鹽巖石和千枚巖石普遍為角礫狀。

硅化蝕變具有多階段的特征，它與后生的熱液交換作用有關，而且同時沉積的硅化蝕變不會長久發生。早期的硅化蝕變為透入性，僅限于斷裂帶內，并且透入的范圍略大于礦體賦存的范圍，其滲透厚度可達數十米，時間上與鉛鋅主成礦期一致。晚期的硅化僅僅只沿著熱液脈流兩側幾厘米范圍內交換圍巖，而且隨著時間的流逝鉛鋅礦床的硅化規模也逐漸變小。鐵鎂碳酸鹽化蝕變是指，發生硅化蝕變的鉛鋅礦床地質經過長時間的演變又與鐵、鎂元素結合而又再次鹽化，因此可以將鐵鎂碳酸鹽化蝕變理解為鉛鋅礦床的二次蝕變。

發生鐵鎂碳酸鹽化蝕變的鉛鋅礦床地質會生成鐵白云石、含鐵白云石、方解石、白云石和菱鐵礦等主要礦產。鐵鎂碳酸鹽化蝕變具有多階段的特征，早期的鐵鎂碳酸鹽化礦物主要以細粒自行-半自行與黑灰色碳物質共生、微細粒半自行石英共生的形式存在，并且呈稠密侵染狀分布于硅化蝕變巖地質中。晚期的鐵鎂碳酸鹽礦物呈不規則脈狀貫穿于早期礦石和圍巖當中，這些晚期的鐵鎂碳酸鹽礦物中的菱鐵礦、黃鐵礦經常會被鐵白云石交換成虛假的骸晶結構礦體。與此同時，產在礦體邊部的閃長巖脈會發生強烈的褪色，而遠離礦體的閃長巖脈則無明顯變化，這表明是閃長巖脈侵入之后的熱液交換作用造成了巖脈的蝕變[2]。

3 鉛鋅礦床深部成礦地質預測

3.1 鉛鋅成礦過程分析

賦礦圍巖的沉積成巖過程受濱海沉積環境的控制，大量海洋生物堆積形成生物礁灘沉積相，此過程將有機質埋藏于沉積巖中。在隨后的印支期，山脈發生強烈的碰撞作用，使得成礦集中區域進入構造-巖漿活動最為強烈的時期，這時候大規模的巖漿侵入地層內部導致區域地層熱化異常，促進了熱液流體的大規模循環和運移，這為熱液成礦時期做好了充分的準備工作。隨后熱液活動沿著斷裂系統向上運移，萃取地層中的金屬成礦物質，然后在靜水壓力大于靜巖壓力的部位發生角礫巖化和硅化作用以及鐵鎂碳酸鹽化蝕變過程，這時候即是鋅的主要成礦階段。

隨后經過構造-巖漿活動的逐漸轉移，大量的酸性巖漿侵入地層裂隙系統中，這就形成了大量的細晶閃長巖脈，局部還穿插了主成礦期礦體。后期成礦作用繼續進行，此時就會沉淀大量的方鉛礦的細粒閃鋅礦，這時候就是熱液成礦時期的第二成礦階段，也是鉛元素的主成礦階段。再隨著熱液活動強度的減弱，大量的中粗粒方解石、螢石、中粗粒硫化物發生沉淀，這就是熱液成礦時期的第三成礦階段，標志成礦進程進入尾聲。

3.2 鉛鋅礦床深部成礦地質預測手段

針對鉛鋅礦床深部成礦的地質預測工作，可以從鉛鋅礦床地質的三個方面入手，第一是對鉛鋅礦床的成礦延長部分進行勘測。在實際的鉛鋅礦產開采過程當中，就是對特定的規劃區域進行作業，然而在開采作業當中工程會出現一定的延長帶，因為這些延長帶是深部成礦的重要區域。如果忽視對工程的延長區域進行勘察，勢必會導致相關地質的數據缺失，這對地質深部找礦的工作非常不利。第二是對平行脈礦體的研究。在采礦作業當中，一些礦體會受到平行地質構造的影響，所以有必要對平行脈礦體進行更多的研究以求實現提升平行脈礦體找礦方向的準確性。一般說來，平行脈礦體出現新礦體的可能性非常大，所以一定要對平行脈礦體的研究引起足夠的重視。第三是對金屬元素的研究。在鉛鋅礦床成礦地質當中，除了主要的鉛元素和鋅元素，還包含其他的金屬元素，并且這些金屬元素種類繁多數量巨大，所以以多類金屬作為找礦手段能明顯提升礦產的開采效率[3]。具體在實施這一策略時，可以對礦體的異常情況進行分析，然后采集相應的礦物標本，將其與異常的測量結果進行結合，在此基礎上測定標本中所含的金屬元素，最后就可以根據數據分析結果對找礦方向進行科學的預測。

4 結語

從我國鉛鋅礦床的地質分布情況來看，以內蒙古往南的區域最具有鉛鋅礦產開發的優勢，一是因為該部分區域可以有效借鑒前人的開發經驗，二是因為其礦山地理走向多為由西向東發展趨勢，有較長的礦產成礦時限，這對礦產的質量保障來說具有重要意義。未來我國鉛鋅礦產的開發技術勢必會更加先進，也期待上文分析的鉛鋅礦床成礦地質特征和深部成礦預測機制能為業內人士提供有效的指導。