地區鉛鋅礦成因探析范文

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摘要：根據前人對貴州西部鉛鋅礦劃分的5個成礦亞帶，屬燕山期構造作用產物，碳酸鹽巖中沉積的低溫熱液礦床。隨著新發現的五指山鉛鋅礦，結合全區鉛鋅礦礦床分析，區內鉛鋅礦均為噴流沉積型，沿五指山北東向展布的一系列鉛鋅礦，為新增成礦亞帶與織金—納雍成礦亞帶，屬加里東構造產物，賦存于震旦—寒武系碳酸鹽巖地層。其余4個成礦亞帶，為燕山構造產物，賦存于泥盆—石炭系碳酸鹽巖地層。

關鍵詞：鉛鋅礦;礦床成因淺析;噴流—沉積礦床;貴州省黔西地區

1概述

黔西地區鉛鋅成礦區位于貴州省西部，揚子準地臺西南緣，康滇地軸東側，是川、滇、黔鉛鋅礦集區的重要組成部份，也是貴州省的主要礦產地。

2成礦區帶地質特征

2.1成礦地質背景

2.1.1地層區域上出露有白堊系、奧陶系、中上志留統、下泥盆統缺失，第三系、第四系零星分布。以石炭系和二疊系、三疊系地層分布廣和厚度大，沉積巖以碳酸鹽巖為主，其次為砂、頁巖。其中泥盆—石炭系和震旦—寒武系碳酸鹽巖是重要的含礦層位及賦礦圍巖。

2.1.2構造自古生代以來，在南嶺東西向及川滇經向構造帶，新華夏系第三隆起帶的聯合作用下，NW向、NNE向構造輪廓醒目，并以逆沖斷層、緊密褶皺發育為特征，主要有NW向埡都—蟒硐斷裂帶、威（寧）水（六盤水）斷陷、威寧—水城緊密褶皺構造帶、NE向銀廠坡—云爐河斷裂構造帶、綠卯坪背斜等。

2.1.3鉛鋅礦礦床分布及產出特征區內鉛鋅礦主要沿構造帶呈帶狀展布，根據金中國等（2009）對區內鉛鋅礦床產出的特征，將本區劃分為5個成礦亞帶（表1）：埡都—蟒硐鉛鋅成礦亞帶（Ⅰ-1）、威寧—水城（六盤水）成礦亞帶（Ⅰ-2）、銀廠坡—云爐河成礦亞帶（Ⅰ-3）、普安—盤縣成礦亞帶（Ⅰ-4）、織金—納雍成礦亞帶（Ⅰ-5）。

（1）埡都—蟒硐鉛鋅成礦亞帶（Ⅰ-1）：位于威水斷陷盆地北緣，NW向帶狀展布，是黔西鉛鋅礦區Pb、Zn、Ag成礦最有利地段，NW起于威寧云爐河，SE止于赫章窩弓，長約120km，寬約30km。賦礦層位主要為泥盆系（D）中—上統、石炭系（C）及二疊系（P）下統，含礦圍巖以白云巖—灰巖為主，礦帶內鉛分布范圍大，主要沿埡都—蟒硐斷層和鐵礦廠—山旺坪斷層所圍成區域分布，在多組斷裂交匯部位分布密集，主要產于主干斷裂破碎帶及次級層間擠壓帶。

（2）威寧—水城成礦亞帶（Ⅰ-2）：位于威水斷陷盆地南緣，NW向帶狀展布，是黔西（北）鉛鋅礦區的重要組成部份，NW起于威寧山王廟，SE止于水城(六盤水)杉樹林，長約40km，寬約10km。賦礦層位主要為石炭系中統黃龍組、馬平組灰巖，其次為石炭系下統上司組泥灰巖和大埔組白云巖，礦床主要產于背斜近軸部及SE傾伏端，主要沿層間構造破碎帶、層間擠壓、虛脫部位產出，產狀基本和地層產狀一致。

（3）銀廠坡—云爐河成礦亞帶（Ⅰ-3）：位于威寧縣城SW約110km，為云南會澤NE向鉛鋅礦帶的北延部份，長約90km，寬6~10km。賦礦層位主要為石炭系下統大埔組、黃龍組白云巖—灰巖，NE向斷裂構造發育，主要以銀廠坡—云爐河逆斷層為代表，礦體主產于該斷裂帶及層間剝離空間、多組斷層交匯等部位，特別是在與層間破碎帶交匯部位。

（4）普安—盤縣成礦亞帶（Ⅰ-4）：普安縣北約20km的普安與盤縣交界處。礦化帶長約8km，寬1~4km，賦礦層位主要為泥盆系上統代化組、石炭系下統大埔組、石炭系中統黃龍組、馬平組灰巖、白云巖；控礦構造主要為綠卯坪背斜、綠卯坪斷層和格所背斜，多組斷層交匯處、背斜軸部的次級褶曲、穹隆鞍部、次級逆沖斷層破碎帶為本礦帶提供了的有利成礦部位。（5）織金—納雍成礦亞帶（Ⅰ-5）：位于黔西北鉛鋅成礦帶東段，納雍—玉屏深大斷裂南側，織金縣北西約25km，總體上呈北東向展布。賦礦地層主要為震旦系上段燈影組硅化白云巖，主要沿層間破碎帶呈似層狀、陡傾斜脈狀或透鏡狀產出。大多規模不大，以小型—礦點鉛鋅礦為主，并伴生有銅礦。總之，區內成礦亞帶產出的鉛鋅礦體均為含礦熱液沿有利成礦空間充填成礦。

2.2礦區地球化學特征

2.2.1地層地球化學特征區內各地層中主成礦元素的地球化學背景，從寒武系到二疊系中Pb含量（10-6）從24.5（∈）→19.2（O）→18.2（S）→13.9（D）→7.6（C）→7.0（P），Zn含量（10-6）從76.4（∈）→38.3（O）→25.9（S）→53.0（D）→33.6（C）→22.0（P），其中以寒武系地層最高，其次以泥盆—石炭系相對較高，蒲心純等（1993）對滇東北鉛鋅礦床的礦石和圍巖成礦元素進行了聚類和相關分析，認為震旦—寒武系地層中高背景Pb、Zn值為該區成礦物質提供了物質來源（金中國等，2009）。

2.2.2同位素張理剛（1989）在研究成礦流體δD—δO同位素組成，結合黃智龍等（2004）研究會澤鉛鋅礦床礦石中方解石的δ18OSMOW、δ13CPDB、δDH2O、δ18OH2O同位素成果，認為成礦流體水為變質水來源，后期有大氣降水摻和作用，同時幔源流體也參與成礦流體的形成。

2.2.3包裹體王華云等（1996）對與方鉛礦、閃鋅礦共生的方解石、白云石包裹體測試，陽離子以Ca2+、Na+為主，Mg2+、K+次之，為Ca2+＞Na+＞NH4+＞Mg2+＞K+，同時包體中H2O、CO2、CH4也較高，表明CO2、有機質參與了成礦作用，為高鹽度、高礦化度的Ca2+—Na+—Cl-（SO42-）型熱液。從包裹體液相成份結果認為成礦熱液主要來源深部變質水，伴有少量大氣水混合。成礦溫度測溫為115℃~196℃，具低溫特點。

2.2.4成礦時代從云南會澤鉛鋅礦利用Rb-Sr法及Sm-Nd法測定，兩方法基本一致，（225.9~226.0）Ma±38Ma，為同期成礦產物，與峨眉山玄武巖K-Ar法同位素年齡為218.6Ma~253.3Ma（黃智龍，2004），二者基本重合，表明主成礦時代為燕山期。

2.3礦床成因金中國等總結區內鉛鋅礦床的物質來源、地質地球化學特征、分布及礦體產出規律，認為在海西期前后開始，形成于燕山期，產于碳酸鹽巖的低溫熱液礦床。

3五指山鉛鋅礦概況

五指山鉛鋅礦是貴州省近年來新發現的一個大型鉛鋅礦（圖1），普定縣北西方向約20km處。賦礦地層為寒武系下統清虛洞組（∈1q）上部中厚層瘤狀白云巖、顆粒白云巖、晶洞白云巖、泥質白云巖、細晶白云巖中，礦體主要以層狀、似層狀產出，品位較均勻，以中貧礦為主，規模達到大型以上。礦石礦物組成以閃鋅礦為主，其次為菱鋅礦、方鉛礦和少量黃鐵礦。脈石礦物主要為白云石、方解石，其次石英和砂泥質粘土礦物。礦石結構有自形—半自形—他形晶粒狀、交代殘余，細脈狀、網狀—浸染狀、角礫狀及塊狀構造等，礦石與圍巖多呈漸變關系。根據礦石結構構造及與圍巖的漸變關系，結合樊彬（2017）、陳國勇等（2005）研究認為，該礦體主成礦期與寒武系下統清虛洞組（∈1q）同期產物，沿五指山北東方向展布的的杜家橋等一系列鉛鋅礦，與加里東構造作用有關，產于織金—納雍成礦亞帶的震旦系上段燈影組（Z2dy）鉛鋅礦床的加里東運動產物，為低溫熱液—沉積改造礦床。

4討論

（1）噴流—沉積礦床，李定謀等（2002）在研究三江成礦特征時指出，形成富含成礦物質熱液，在深部被加熱并從礦源層（巖）中淋濾出成礦組份，并向上噴（流）出海（湖）底及充填噴液通道而成礦；噴流沉積一般要求有豐富含礦熱液為前提，運移通道及有利成礦環境（空間）。從區內成礦帶來看，加里東運動強烈拉張，幔源成礦物質上涌，含礦熱液上升并不斷淋濾地層中成礦組份，在震旦—寒武系碳酸鹽巖地層中沉積成礦。而燕山期構造作用，在石炭系—泥盆系碳酸鹽巖地層中產生有利空間成礦，同樣具有豐富含礦熱液、運移通道及有利的成礦空間，表明區內鉛鋅礦床均為噴流沉積礦床。

（2）根據馬曉旻（1991）提出的全球地幔對流旋渦構造假說（地球自轉，造成幔流旋渦對流單元；在貴州省西部產生了揚子旋臂之左旋剪切斷層，控制了北西向的埡都—紫云深大斷裂帶、納雍—玉屏（息烽）北東東向深斷裂及安順—鎮遠北東向深斷裂帶），揚子旋臂左旋剪切作用控制了區內構造、巖漿、熱液活動及全區成礦作用，早期的加里東運動的拉張作用，幔源成礦物質上涌，在有利部位形成噴流沉積鉛鋅礦床。燕山期強烈構造作用，形成了埡都—紫云深大斷裂帶、納雍—玉屏（息烽）深斷裂及安順—鎮遠深斷裂3個深斷裂帶及其次級構造，為區內（Ⅰ-1）~（Ⅰ-4）成礦亞帶提供了極為有利的成礦空間。

（3）劉英俊等（1985）在研究Au、Ag、Cu、Pb、Zn元素的地球化學性質時，得出Au元素的遷移方式有Au、Au+、Au3+，而Cu、Pb、Zn、Ag的遷移以離子為主。Au原子半徑為1.44（Å），而Au+1.37（Å）、Au3+0.85（Å）、Ag+1.13（Å）、Cu2+0.95（Å）、Pb2+（1.18Å）、Zn2+（0.83Å），其中Au、Ag+、Cu2+與Pb2+相近，Au、Ag、Cu、Pb常組合成共生礦物，區內多數Pb、Zn礦體中，Pb含量高Ag也高的特性。而Cu、Pb、Zn在遷移過程中，Cu先析出，在完整的Cu、Pb、Zn礦床中，Cu趨向于溫度較高的深部，而Pb、Zn則趨向于溫度較低的淺部和外圍。區內地層剝蝕程度或礦床開采深度未達到揭露深部礦體程度，因此礦區僅在織金—納雍成礦亞帶（Ⅰ-5）上有Cu礦（化）體產出，同時也證明了成礦活動中有Cu元素的加入。區內鉛鋅礦床的賦礦圍巖為碳酸鹽巖，Pb的離子半徑（1.18Å），Zn2+（0.83Å），Fe2+（0.83Å），Mg2+（0.78Å），Ca2+（0.99~1.06Å），Zn與Fe、Mg、Ca的離子半徑相近，與Fe、Mg、Ca的親和較強；Pb則相差較大，與Fe、Mg、Ca則較弱。同時Pb元素較Zn元素比重大（Pb原子密度為11.34g/cm3，Zn為7.14g/cm3），在熱液中運移時，Pb相對Zn的活性較差，黃鐵礦化較發育，并多為高鋅低鉛礦體。

5結語

（1）根據前人對貴州省黔西鉛鋅礦床沿區域性構造帶成群成帶產出趨勢，結合新發現的普定—織金五指山鉛鋅礦及其沿北東向展布的一系列鉛鋅礦，劃分出6個成礦亞帶（見表1），成因均為噴流沉積型，其中（Ⅰ-1）~（Ⅰ-4）成礦亞帶為燕山期構造產物，賦礦地層為泥盆—石炭系碳酸鹽巖。（Ⅰ-5）~（Ⅰ-6）成礦亞帶為加里東構造產物，賦礦地層為震旦—寒武系碳酸鹽巖。

（2）全區鉛鋅礦礦床為高鋅低鉛貧銅，可能與Pb、Zn的離子半徑、原子密度與碳酸鹽中Ca2+、Mg2+的親和性有關；同時礦體中Pb與Ag為正相關，即Pb高Ag則高。Cu礦（化）體僅在織金—納雍成礦亞帶（Ⅰ-5）上產出，與Cu元素偏向于成礦溫度相對較高，Cu趨向于溫度較高的深部，而Pb、Zn則趨向于溫度較低的淺部與外圍。

（3）根據噴流沉積礦床分帶特點，上部為Pb、Zn礦床，下部為Cu（Au）礦床，由此預測深部有Cu（Au）礦（化）體穩伏，從銅礦（化）體僅在織金—納雍成礦亞帶（Ⅰ-5）上產出，同時也證明了成礦過程中有Cu元素的加入，在礦區深部有望找到Cu（Au）礦（化）體。

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作者：劉路1，黃波2，徐偉鈞3 單位：1.貴州有色金屬和核工業地質勘查局七總隊，2.貴州有色金屬和核工業地質勘查局物化探總隊，3.浙江水文地質工程大隊