湖南省花垣縣楊家寨礦區鉛鋅礦礦床地質特征及找礦潛力淺析

鄭國杰，曾建康，楊紅波

（湖南省地質礦產勘查開發局四〇五隊，湖南 湘西 416000）

1 區域地質概況

區域上處于揚子陸塊南部湘北斷褶帶之石門--桑植復向斜與雪峰構造帶之武陵斷彎褶皺帶北西緣過渡帶上。礦區位于揚子沉積區東部邊緣，地層及構造線呈北東及北東東向展布，地史上為地臺邊緣長期拗陷沉積區，以濱海--淺海相碳酸鹽巖和生物碎屑巖為主。地層發育較為齊全，區內地層僅缺失石炭系、侏羅系和第三系[1]。

北西部為桑植復向斜，泥盆系與志留系之間為平行不整合。南部為武陵斷彎褶皺帶，總體呈NE向展布。出露地層主要為板溪群和南華系--志留系，古丈龍鼻咀板溪群中發育基性火山巖。

區域上最主要斷裂為花垣--張家界斷裂，自黔東入湘，呈NE、NEE向，區內長約230km，也是湘西深大斷裂帶的地表斷裂之一。

區域重力異常、航磁異常、地球化學異常均顯示礦區處于一個有利形成鉛鋅礦的成礦區段，具有一定的找礦潛力。

2 礦區地質特征

2.1 賦礦地層

清虛洞組中段（∈2q2）和上段（∈2q3）地層為區內鉛鋅礦含礦層。其下伏地層為清虛洞組下段（∈2q1），上覆地層為高臺組（∈3g）。

（1）清虛洞組中段（∈2q2）：主要為淺灰色厚至巨厚層藻灰巖、藻屑灰巖，另外有砂礫屑、鮞粒、砂屑灰巖及滑塌角礫巖等，具有性脆、質純。厚度99m～145m。為區內鉛鋅礦體的主含礦層。

產生抗菌活性物質抑制植物病原菌生長是植物內生菌作為生防菌的重要作用機理之一[11,12]。內生菌產生的抗菌活性物質種類繁多[13]，有抗菌肽、脂肽、生物堿、酚類、醌類、萜類、幾丁質酶、葡聚糖酶和揮發性物質等[14～16]。其中，脂肽、幾丁質酶、葡聚糖酶等主要由內生細菌產生；生物堿類、肽類、甾體類、萜類、酚類、醌類、脂肪族類、異香豆素類的抗菌物質主要由內生真菌產生；內生放線菌則主要產生抗生素類。

（2）清虛洞組上段（∈2q3）：以淺灰色厚層藻屑灰巖、亮晶砂屑灰巖為主，少量含砂礫屑灰巖。底部為含鮞粒砂屑灰巖或鮞粒灰巖，中部為含白云質灰巖或白云質灰巖，有時頂部為殘余砂屑白云巖。厚32m～67m。區內鉛鋅礦體次含礦層。

2.2 構造

2.2.1 斷層

礦區位于李梅背斜北部傾伏端被北東東向花垣--張家界斷裂切割下來的北端（下降端）東翼、花垣--張家界斷裂帶北西盤，褶皺簡單，斷裂中等復雜。斷層主要方位為北東、北東東向，少量北西向斷層，斷層大多來源于花垣--張家界斷裂帶的次生、次級構造，在破碎帶中未發現礦體。

花垣--張家界斷裂為區內主要的控礦斷裂，自黔東入湘，穿插礦區，亦為礦區南部之邊界，主要包括六條近乎平行的北東方向斷層，具有多期次活動的顯著特點，傾向320°左右，傾角70°左右，南東盤上升，垂直斷距大于五百米，水平斷距6.5km。為長期活動的區域性大斷裂[2]。

2.2.2 孔隙、節理裂隙及縫合線

礁灰巖中存在大量孔隙，如沉積物原生孔隙，砂、礫之間空隙，巖層之間差異收縮裂隙、層間裂隙等，這些孔隙為儲礦提供空間。礦區節理裂隙發育，大量的平行、垂直、斜交于層理的不規則裂隙存在賦礦層礁灰巖中，裂隙中見鉛鋅礦化；不切穿層理面縫合線的賦礦礁灰巖中，也常賦存閃鋅礦。

2.3 鉛鋅礦體特征

地質特征：礦區地表為寒武系婁山關組（∈3-4l）上部白云巖，西部山谷見少量高臺組（∈3g）泥質白云巖和清虛洞組上段白云巖，賦礦層深隱伏，構造線呈北東向展布，褶皺為單斜構造，傾向北東，斷裂少。礦床屬層控礦床，含礦體為寒武系下統清虛洞組中段（∈2q2）和上段（∈2q3）厚～巨層灰巖。礦體似層狀、透鏡狀，且多順層分布。以似層狀體為主。傾向北東東，傾角一般10°以內，單礦體厚度1～8.81余米，一般厚3m～5m左右，間距10m～28.5m不等。連接礦體15個，主礦體（鉛鋅金屬量＞15萬噸）4個。礦物組分、有用化學組分簡單，以鋅為主，鉛伴生。品位3%左右。均為硫化礦石，以簡單硫化鋅、鉛礦石為主，結構主要為自形晶—半自形晶粒狀結構，斑脈狀、花斑狀、浸染狀及不規則脈狀構造為主。礦物組分、有用化學組分簡單，雜質成分少。

礦石特征：巖礦石性脆，易破碎、球磨；礦石為簡單硫化物鋅鉛礦石，成分簡單，有用礦物嵌布簡單、易選，藥劑簡單。

礦體及頂底板工程地質條件屬穩固型。經研究整理資料，初步認為礦床位于巖溶發育區侵蝕基準面以下，屬于巖溶類型。

表1 楊家寨礦區外圍預測資源量

3 控礦因素

3.1 控礦地層、巖性、巖相

楊家寨地區鉛鋅礦體亦屬“漁塘式層控”礦床，由寒武系清虛洞組中、上段（?2q2+3）礁相灰巖控制。

（1）礁帶控制礦帶。從貴州松桃至湖南花垣一線形成規模的鉛鋅礦床均分布于松桃--花垣--張家界碳酸鹽巖礁帶中。

（2）但凡楊家寨地區具規模的層控型鉛鋅礦均來源于寒武系清虛洞組中、上段（?2q2+3），并未在其它層位找到具有成規模的此類鉛鋅礦。

（3）礁體控制礦床，像李梅、漁塘分布在漁塘-李梅礁，楊家寨地區鉛鋅礦分布于角弄-毛溝礁。

（4）礦化與礁厚度正相關。

礦化為多層的大致順層分布的層狀、似層狀為主，平面上以礁核為中心，兩側變弱。鉛鋅礦等值線分別與容礦層厚度等值線重疊度好。礁灰巖厚的地段鉛鋅礦化好，一般含礦層數多、礦體累計厚度厚、礦石品位相對高、連續性較強，兩側薄的地段一般無礦化或很弱；容礦層厚度與礦化正相關，容礦層厚與Pb相關系數0.81，容礦層厚與Zn相關系數0.84。

（5）成礦前巖石孔洞（隙）、巖石收縮裂隙、縫合線是有利的容礦構造，如花斑礦、浸染狀礦、細脈礦、縫合線礦的容礦構造。

3.2 控礦構造

（1）楊家寨地區發現的礦體主要受北東向的花垣--張家界斷裂控制，具體表現在幾個方面：①斷裂能決定礁帶分布，花垣--張家界斷裂帶兩側分布密密麻麻、大小不等礁體（盤），而遠離斷裂帶的地方無此類現象；②楊家寨和大腦坡、漁塘、李梅一帶主要鉛鋅礦床均分布于該斷裂帶附近礁體中，越是靠近斷裂帶，礦床越好，反之相對差些；③越是靠近斷裂帶的地方，鉛鋅礦體寬度、長度越大，層數越多，累計厚度越大，礦床Pb+Zn品位相對越高。

（2）礦床礦體與褶皺關系不明顯，直接導礦構造（通道）尚未查明。

（3）對于成礦前的巖石，裂隙或裂縫是較為有利的容礦構造。

4 成礦規律

楊家寨地區內鉛鋅礦床大地構造位置處于上揚子地塊東南緣，形成了一套以碳酸鹽巖為主的海相沉積建造。鉛鋅礦體主要呈似層狀、透鏡狀分布賦存于寒武系第二統清虛洞組藻灰巖中。礦石結構、構造、圍巖蝕變等特征均顯示熱液充填、交代成礦作用，屬典型的后生熱液礦床。區內鉛鋅礦成礦金屬主要來自寒武系石牌組至基底板溪群馬底驛組的地層，含礦層灰巖可能提供了少量的鉛鋅元素；礦床成礦流體源于地層水和大氣降水；成礦時代屬早泥盆世。

據以往花垣地區鉛鋅礦多年研究表明：1、含礦層藻類組合越是繁雜，藻灰巖累計疊加厚度就越大；2、含礦層厚度與鉛鋅礦化強度呈正比；3、鉛鋅礦體基本產于含礦層厚度大于140m等值線范圍內。

5 成礦預測

楊家寨礦區位于角弄-毛溝礁體的北西部，整個礁體核部有很好的成礦潛力，預測區位于礦區的北部，目前在楊家寨礦區，已完工的控制礁體的鉆孔結果分析，找礦效果良好。楊家寨礦區已估算Pb+Zn潛在礦產資量300余萬噸。

根椐礦區北部的礁體厚度等值線趨勢，推斷向北延伸（見圖1）。估算礁體平均厚度142.7m、面積9034689m2，采用楊家寨礦區參數，預測潛在礦產資量鉛鋅金屬量176.8萬噸（見表1）。

圖1 楊家寨鉛鋅礦區及外圍找礦預測圖

根椐礦區南西部的礁體厚度等值線趨勢，推斷可延伸至花垣--張家界斷裂（F1），估算礁體平均厚度142.7m，面積2179638m2，采用楊家寨礦區參數，預測潛在礦產資量鉛鋅金屬量42.7萬噸（見表1）。

合計估算潛在礦產資量鉛鋅金屬量219.4萬噸。為B級預測區[3]。

6 結論

楊家寨等隱伏鉛鋅礦的發現，實現了找礦認識與找礦空間的新突破，大大拓展了花垣式鉛鋅礦的找礦地域，是繼花垣縣漁塘、李梅、芭茅寨、大腦坡等超大型鉛鋅礦床后又一重要成員，并且楊家寨鉛鋅礦區北部仍是一個資源潛力巨大的開闊空間，也是下一步地質找礦工作的新起點[4]。