热水沉积-改造型层控铅锌矿床

凤(县)-太(白)矿集区成矿地质背景~

凤-太矿集区位于秦岭泥盆系贵金属-多金属成矿带中部,地处西秦岭东侧,矿集区内已探明八卦庙超大型金矿床和双王、庞家河两处大型金矿床,多处小型金矿床及金矿点; 铅硐山、银洞梁、八方山3处大型铅锌矿床,手搬崖、峰崖、黑崖、银母寺4处中型铅锌矿床,多处小型矿床及十余个矿点(图3-2),探明金储量超过125t,铅锌金属储量近500×104t(其中锌360×104t)。金、铅锌矿石品位高(Au>3.5×10-6,(Pb+Zn)>7×10-2),已探明的10处大中型金、铅锌矿床均已开发利用。
凤-太矿集区(或称凤县-太白地区、凤-太矿田/盆地)地处秦岭造山带泥盆系金-多金属成矿带中部,其大地构造位置位于华北板块与扬子板块的夹持部位。由于晚海西期—印支期(特别是印支期)两大板块的强烈碰撞以及东部佛坪隆起和西部罗汉寺隆起的影响,秦岭微板块发生强烈的南北向对冲推覆造山作用,中生代区内又发生强烈的陆内逆冲推覆和东西向的隆升作用,致使区内褶皱和断裂十分发育,并形成在NE向基底隆起基础上发育起来的NE向隆起带和凹陷带(盆地; 图3-3),奠定了区内现今的构造格局。
泥盆纪秦岭在总体收缩和扩张的板块构造机制和基底隆升的垂向构造复合叠加下形成以地垒、地堑为组合特征的统一而又分割的盆地体系,使泥盆系周缘蚀源区多样化。秦岭广泛发育的中新元古代火山岩系是泥盆纪盆地的直接物源区和蚀源区,为泥盆纪盆地提供了丰富多样的剥蚀矿源。各一级沉积盆地赋存的三级构造热水沉积成矿盆地中(方维萱,1999)发育的“礁硅岩套”(王集磊等,1996)和深水-半深水浊积岩相热水沉积细碎屑岩为秦岭热水沉积金-多金属矿石建造的含矿建造; 同时也是秦岭泥盆系热水沉积多金属矿石建造矿床定位构造空间和保存的有利构造条件。由于秦岭泥盆纪的区域及深部构造扩张背景,因而深部发育的流体热源、热水流体为成矿提供了成矿物质来源及成矿动力学条件。

图3-2 秦岭造山带地质构造及金属矿产分布示意图

泥盆纪以后秦岭发生了两期重大的构造事件,即:①晚海西期—印支期扬子板块、秦岭微板块和华北板块的俯冲碰撞主造山作用;②中—新生代的陆内造山作用。这两期重大的构造事件对秦岭泥盆纪热水沉积多金属矿床的改造富化和再造提供了动力和热源,尤其对金成矿起着至关重要的富集成矿作用(钟建华,1997; 钟建华等,1997; 刘方杰等,1999)。显然,秦岭泥盆系热水沉积金-多金属矿床是秦岭造山带演化过程中形成的特殊地质体,其分布受泥盆系热水沉积构造成矿盆地控制。
凤-太泥盆纪盆地西临甘肃西-成盆地,东临镇-旬盆地。位于成县-凤县的基底隆起分隔了西-成盆地与凤-太盆地,凤-太盆地西侧为白水江古陆,东侧是佛坪古陆,分隔了其与镇安盆地。凤-太盆地是总体东西长、南北宽的菱形拉分盆地,为南秦岭泥盆系中带的中部。该盆地的北部边界同生断层为凤州-靖口关断裂(商-丹带西段),南部边界同生断层为留坝断裂。凤县-凤镇-山阳(西段)及酒奠梁-镇安-板岩镇(西段)两条巨型同生断裂分别从凤-太拉分盆地北部和南部穿过,是穿盆同生断裂。这4条同生断裂控制了凤-太泥盆纪沉积盆地的形成与演化。在凤-太矿集区中部西河一带近SN向同生断裂及受其控制发育的近SN向水下隆起,又将其分割成西部凤县二级盆地、东部太白二级盆地(方维萱等,2000b)。

图3-3 凤-太矿集区执水沉积构造成矿盆地及矿产分布略图

表3-1 凤-太泥盆纪热水沉积盆地分级、成矿建造和盆地构造类型


注:据方维萱等,2000b; 薛春纪,1997。
凤-太盆地的4个三级热水沉积构造成矿盆地(表3-1),由于受凤-太一级拉分盆地左行剪切拉分应力的控制,基本上为呈右行雁行排列的强烈沉降盆地(图3-3)。它们控制着凤-太热水沉积盆地中95%以上的矿产。这些三级热水沉积成矿盆地两侧不同级别的同生断裂既控制了盆地的边缘,又控制着盆地内的地层和构造-热水沉积岩相的发育。同时盆地内还发育着低序次的同生断裂,将三级盆地内部分割为一系列雁行平行排列的四级热水沉积微型盆地,并充填了多金属矿石建造矿床的含矿建造(矿源层)。微型盆地内的次级沉降洼地控制着矿床的富矿地段(刘方杰等,1999,2000)。秦岭造山带泥盆纪呈现“两缝三块”的大地构造格局,秦岭板块内部发育了一系列伸展断裂,其不仅控制了泥盆系的沉积分区及岩相古地理,而且在三级热水沉积盆地内发生了海底喷流沉积作用,形成了以Pb-Zn、Au为代表的多金属矿源层或矿体,为以后的构造岩浆活化成矿提供了丰富的物质基础; 晚海西期—印支期及燕山期的构造岩浆作用,使得泥盆系矿源层中的成矿物质(Au、Pb-Zn等)重新活化迁移,在有利的(构造)部位富集沉淀而形成矿床,构成了秦岭泥盆系中丰富而又独具特色的构造控矿+层位控矿+岩相控矿的“三控”矿床。因此,现今凤-太矿集区铅锌矿床都产在中、晚泥盆世受边界断裂旁侧的次级断裂及内部同生断裂控制的热水沉积成矿盆地内。含铅锌的成矿流体一般形成3个赋矿层位,即:①古道岭组内部;②古道岭组与星红铺组界面; ③星红铺组内部。赋矿岩层为硅质岩、硅化灰岩。以第②赋矿层位的铅锌矿最具经济价值。其余两个含矿层位虽已发现多处铅锌矿点,但规模较小、品位较低,现今尚未发现有较好经济价值的矿产地。目前一般认为凤-太盆地的铅锌矿床属海底热水喷流沉积-改造型矿床,金矿床属构造-岩浆改造型矿床。
凤-太盆地泥盆纪时期属于碰撞造山过程中俯冲作用发生时出现的前陆盆地。随后在碰撞造山时期发生强烈的褶皱、压缩与伸展作用,发育大规模的左行剪切变形,形成多处韧-脆性剪切带。经历碰撞造山作用后,整个西-成-凤-太盆地泥盆系全面褶皱变形。
根椐凤-太矿集区褶皱、断裂的规模、形态、产状及组合特点,结合聚矿构造理论分析,研究认为凤-太矿集区总体构造为一个大的对冲推覆体系,由南向北以铅硐山-水泊沟背斜南翼断裂、银母寺背斜北翼断裂、白杨沟-王家塄背斜南翼断裂为界,可分为地垒、地堑和逆冲推覆带3部分,并非一个复式向斜或复式背斜。区内由西向东可分为龙王沟-杜家河、上白云-江口、黄柏塬-二郎坝3个NE向基底隆起带。
凤-太矿集区主要出露泥盆系,其次为少量石炭系—二叠系(图3-4)。中泥盆统古道岭组下岩段主要为陆源砂岩、岩屑砂岩及砂页岩,属一套陆源中—细碎屑岩; 上岩段主要为碳酸盐岩组成,岩性有生物灰岩、含长英质碎屑灰岩、白云质灰岩及含炭灰岩等。上泥盆统星红铺组岩性是以粉砂岩、砂页岩为主的浊积岩系,属钙质细碎屑岩。在中泥盆统古道岭组与上泥盆统星红铺组的过渡部位分布着一套热水沉积岩,是铅锌矿床的赋矿部位。凤-太泥盆纪一级拉分盆地位于秦岭微板块北半部,属板内拉分盆地,其南界同生断层为留坝断层,北界同生断层为商-丹带(西段),中部凤县-凤镇-山阳同生断层及酒奠梁-镇安-板岩镇两条NNW向同生断裂的西段分别从拉分盆地中通过,为穿盆同生断裂,是控制三级热水沉积盆地的主控因素。西河SN向同生断裂将凤-太盆地分割为东部太白二级盆地及西部凤县二级盆地,二级盆地范围经遥感解译可较清楚地圈定。银母寺中型铅锌矿床、八卦庙超大型金矿床及八方山-二里河大型铅锌多金属矿床位于凤县二级盆地东北缘上,产于银母寺-八卦庙-八方山拉分式三级构造热水沉积成矿盆地内。铅硐山及东塘子两个大型铅锌矿床及手搬崖、银硐梁、峰崖3个中型铅锌矿床位于凤县二级盆地西南缘上,产于铅硐山-双石铺复合断陷型三级构造热水沉积盆地中(方维萱,1999)。

图3-4 西秦岭地区礼县-凤县-太白矿集区地质简图

矿集区内中、上泥盆统热水沉积建造发育,古构造环境为晚古生代构造裂陷沉降带中的次级断陷海盆。NWW-EW向及NE向同生断裂形成多个次级断陷海盆,控制了区内金-多金属矿产的分布。铅锌矿(带)均产于古岔河-殷家坝复向斜两翼的次级紧闭倒转背斜的鞍部及近鞍部两翼。银洞梁-铅硐山铅锌矿集小区控矿背斜南翼倒转,南翼矿化好于北翼矿化。八方山-银母寺铅锌矿区控矿背斜北翼倒转,北翼矿化明显好于南翼矿化。
区内铅锌矿床(点)既受NWW向构造控制,也受NE向构造控制,具有一定规模的铅锌矿床都产于NWW向背斜与NE向隆起的交汇部位。因此,区内铅锌矿床(点)具有格子状分布的特征,且铅锌矿床具有明显的NWW向分带性。自南向北可分为7个铅锌成矿带,依次为铅硐山-水柏沟、麻沟-洞沟、丹桂沟-水獭沟、银母寺-大黑沟、三角崖-甘沟、尖端山-八方山及白杨沟-长沟-洞沟铅锌成矿带。前两个铅锌成矿带位于古岔河-殷家坝复向斜南翼,其余铅锌成矿带位于北翼。
区内出露地层主要为中泥盆统古道岭组(D2g)结晶灰岩和上泥盆统星红铺组(D3x)千枚岩等,属浅变质的浅海相碳酸盐岩-泥质碎屑岩。区内构造主要为NW—NWW向的褶断带及NEE—NE向的隆起及断裂密集带。区内岩浆岩不发育,主要为东部的西坝岩体、北部的石地沟小岩体、NW向的酸性岩脉带及充填于NE向断裂中的燕山期中性岩脉,其中酸性岩脉与金矿关系密切; 中性岩脉对铅锌矿体起破坏作用。
区内铅锌矿主要受次级热水沉积盆地中次级背斜控制。铅锌矿体主要赋矿层位为古道岭组灰岩与星红铺组千枚岩界面附近,含矿岩石主要为硅质岩、硅化灰岩、铁白云质硅质岩等一套热水沉积岩石。A型褶皱、紧闭背斜(特别是背斜倒转翼及倾伏部位)与层间断裂是热水沉积-改造型铅锌矿的主要控矿构造。铅锌矿空间分布呈现一区多带、一带多矿和一矿多体的特点,矿体展布具有连续性和成群性。金矿床受区域性NWW向逆冲推覆断裂下盘的韧性剪切带与NE向断裂带交汇部位控制。
区内岩浆活动强烈,岩浆岩主要分布于东部,而中西部较少见。岩浆的侵入明显受区域性深大断裂控制,因此岩体主要呈NE向和NW向,与区域主体构造线方向一致。岩石类型从超基性到酸性都有,但以中、酸性为主; 侵入时代有加里东期、海西期、印支期、燕山期,而以印支期和燕山期为主,这与区内印支期、燕山期发生强烈的造山运动有关。岩体的形成具有多期、多阶段性特征。代表性岩体有黄柏源岩体、西坝岩体和太白岩体等。西坝岩体位于太白县太河乡、王家塄乡,长34km,宽1.3～8.9km,面积150km2,可分解为26个侵入体、8个单元、两个岩浆演化系列,主要岩石有花岗闪长岩、石英闪长岩、二长花岗岩、钾长花岗岩、斜长花岗岩和二长花岗斑岩等。张宗清等(2006)对西坝岩体花岗闪长岩锆石的U-Pb同位素年代学研究表明,锆石U-Pb等时线年龄为(201.2±3.3)Ma;其二长花岗岩的LA-ICP-MS锆石U-Pb同位素年龄为(219±1)Ma(张帆等,2009),均属印支期。该岩体蚀变包括角岩化(黑云母石角岩、矽线石堇青石角岩、空晶石红柱石角岩)、大理岩化,北侧有双王金矿,多处铜、铅锌矿床(点)。太白岩体不同类型花岗岩形成于燕山期,6件锆石206Pb/208Pb年龄平均值为(115.9±3.8)Ma(张宗清等,2006)。脉岩类以中、酸性为主,基性次之,均沿断裂呈带状分布。按展布方向可分为NWW向和NE向两组。NWW向脉岩以酸性为主,NE向脉岩以中性为主。脉岩的侵入对区内铅锌、铜多金属及金矿化有一定关系。NWW向脉岩带附近常分布有金水系沉积物异常,发现有金矿(化)点; NE向脉岩带当其切割NWW向含矿带时,可使矿化进一步富集,矿体延深变大,对金矿尤为明显。总的来看,区内岩浆活动具有东强西弱、南北强中间弱的特点。如此强烈的岩浆活动,为区内金属矿产的形成提供了热动力和部分成矿物质。
区内1:5万区域地球化学Pb、Zn、Ag、Hg等异常区受控于凤-太矿集区格子状构造,展布特征与地质、航磁异常特征一致。异常区的分布沿NE向及NWW向有一定的对称性。根椐铅锌异常的分布特点,可将凤-太矿集区西部铅锌异常分为4个区,即槽头沟-铅硐山异常区、银厂沟-洞沟异常区、红光-鹿母寺异常区和尖端山 -八卦庙异常区。
凤-太矿集区已完成了全区1:5万化探分散流扫面工作,对Cu、Pb、Zn、Au、Ag、As、Sb、Hg、Ni、Co、Cr、V、Ti、Mn、Bi、Mo、B等17个分析元素的测试结果进行地球化学场的特征研究认为,该区富集Pb、Zn、Ag、Au、As、Hg、Sb等7种元素,其次是Cu、Bi,但Ni、Co、Cr、V、Mn、Ti、Mo、B等8种元素相对贫化,其平均值小于克拉值。
1)Sb、Hg元素与Pb、Zn、Ag、Au、Cu等常出现综合异常,且范围较大。该区从东向西,由北向南丰度递增。
2)Cu元素在区内由西向东递减。在岩体或隐伏岩体外接触带Cu-As元素组合出现高值场,也是找金有利地段。
3)Pb、Zn、Ag元素自西向东,由南向北递减。
4)Au元素含量西部高于东部,北部大于南部,全区含量在(0.5～270)×10-9之间变化。
5)Pb-Zn-Ag-As-Hg(Sb)组合是层控铅锌(银)矿床特征; Pb-Zn-Ag-Cu-Au-As-Hg组合是层控铅锌矿床受后期改造特征;Au-Cu-(Hg-As)组合是后期叠加的反映;碳酸盐岩破碎带中金矿床特征元素组合为Cu-Au-As,如双王金矿; 细粒碎屑岩断裂带金矿(化)床特征元素组合为Au-As-Ag,例如八卦庙金矿;碳酸盐岩破碎带Ag(Au)矿床特征元素组合为Pb-Ag-Au,如古迹金矿。
6)Pb-Zn-Ag、Cu-As-Au均呈正相关; Pb、Zn、Ag与Cu、As、Au元素呈负相关。但在很多Pb、Zn(Ag)矿床中,有高的Au、Cu(As)元素含量,是Pb、Zn矿床受到多次后期改造,在空间位置上叠加组合的结果,但在成因上属不同的两个系列。如:各重要的Pb、Zn、Ag矿床异常中Cu、Au元素异常高值点与Pb、Zn、Ag主要高值点大多不重合,即分布在其边部或外侧。
7)As、Hg、Bi元素,特别是As元素,区域高值地球化学场明显地反映了断裂带的部位。Cu、Pb、Zn、Ag元素的地球化学场中,除已知矿带与高值场区吻合外,在零星点异常或弱异常区,当处于连续的或断续成带状展布的高背景地球化学场内时,指示找盲矿地段。
8)从各元素地球化学场特征看,场值几何模式与磁、重力等值线十分吻合,反映了东部为NWW向场值带,西部为NE向场值带,而中部很多场值带呈SN向,反映了SN向断裂带的存在。
根椐1:5万区域遥感解译及重磁反演资料(李领军等,1995),结合矿产分布特征分析,凤-太矿集区主要金属矿产多分布于不同级别的环形构造、线性构造复合、交切部位。凤-太矿集区两个主要矿产聚集区的分布范围受两个一级环形构造、区域线性构造、岩体及基底隆起的夹持区控制。凤-太矿集区南部铅锌矿化区由于印支期—燕山期的西坝岩体向西侵入,受到长期的左旋剪切应力作用,而北部金矿化区则因此遭受短期的右旋剪切(王相等,1996),故前者卫星遥感影像为环状,内部发育4组NWW向线性密集带构造,后者表现为大圆环内部发育NW向与NE向线性构造和小圆环状的岩浆热液活动构造,这些较好地反映了区域良好的聚矿构造条件。

该系列主要产于下扬子拗陷、江南隆起和浙赣拗陷中，矿体受层位控制明显，含矿地层跨时较大，主要层位为震旦纪蓝田组、寒武纪荷塘组、二叠纪孤峰组等，成矿的富集与后期的热液作用和风化作用有关。震旦纪蓝田组为一套炭-硅-泥岩建造，据李双应（1998）研究认为它具有热水沉积成因特征，赋存于该套地层的矿产为锰铁矿及银铅锌矿等，其成因属沉积-热液叠改型、风化淋滤型，典型矿床有黟县西坑、宁国西坞口；二叠纪孤峰组为一套含锰碳酸盐-硅质岩建造，也具有热水沉积的特点，赋存于该组中的矿产主要为锰矿，其成因为沉积-风化淋滤型。此外，在研究区内早寒武世荷塘组含炭质黑色页岩中普遍含金银铅锌和铂钯元素背景较高，局部富集形成铅锌银矿点，该层是区内具有寻找层控热液型银多金属矿产的重要目标层位。
该系列矿床的矿种、矿床较多，具有工业意义的主要是银铅锌矿和锰矿，现选择西坑银铅锌矿和铜陵大通锰矿为例简述该系列矿床特征。
1.西坑银铅锌矿
皖南西坑铅、锌、银多金属矿床位于江南隆起的休宁-祁门东西向大断裂的北侧，蓝田向斜的北翼，黟县花岗岩体东南侧接触带的外带。
矿区出露地层从老到新分别为：休宁组（Nhx），岩性为含砾长石石英砂岩、岩屑石英砂岩、粉砂岩、粉砂质泥岩等；雷公坞组（Nhl），岩性为含砾泥岩、含火山灰质泥岩；蓝田组（Z2ln），岩性为含锰灰岩、白云岩及白云质灰岩、黑色炭质页岩、黑色硅质炭质页岩；皮园村组（Z2p），岩性为中厚层黑白条纹状硅质岩夹硅质页岩；荷塘组（⊂1ht），岩性为黑色硅质岩、硅质页岩，夹石煤层炭质泥岩、炭质页岩。
矿体呈似层状、透镜状赋存于蓝田组富碳酸盐层中。属热液交代充填型矿床。成矿作用和黟县花岗岩岩浆作用有密切时空关系。西坑矿床矿石主要有用组分为银，伴生有铅、锌。矿石中金属矿物主要为黄铁矿、磁黄铁矿、闪锌矿、硫锑铋矿、辉银矿、自然银、硫碲银矿。非金属矿物主要有透闪石、透辉石、方解石、石英、绿泥石、绢云母、绿帘石等。围岩蚀变主要是透辉石化、透闪石化、绿泥石化、绿帘石化、碳酸盐化、硅化及磁黄铁矿化。
由上可见该矿床属沉积-热液叠改型银铅锌矿床。
2.铜陵大通锰矿
大通锰矿位于下扬子拗陷中，铜陵复式褶皱带是其次级控矿构造单元，二叠纪孤峰组含锰岩系构成其中的永村桥背斜的北翼。锰矿赋存于孤峰组下部，主要岩性为硅质页岩、含锰页岩、硅质岩及含锰灰岩等，厚度为4.36～12.69 m，上部为硅质岩夹页岩、硅质灰岩等，厚约65～74 m。为深水陆棚相沉积。
锰矿层长约11km，呈层状，与围岩产状一致，连续分布。其间被断层截断，分为西、中两矿段。西矿段氧化锰矿地表长约2400 m，其余为碳酸锰矿；中矿段地表沿走向均为氧化锰矿。在氧化锰矿的下部为碳酸锰矿。氧化深度一般在20～35 m，局部达50 m。氧化锰矿厚度一般0.6～0.7 m，矿体延伸最大斜深60 m，一般在20～35 m。西矿段平均品位：Mn 23.80％～31.08％，Fe3.54％～4.38％，P 0.185％～0.74％，SiO2 29.32％～35.11％。中矿段平均品位：Mn25.08％ ～36.97％，Fe3.56％～3.80％，P 0.179％～0.26％，SiO218.59％～31.44％。碳酸锰矿厚度一般0.8～5.0 m，平均厚度＞1.0 m，且稳定，控制深度200～250 m，单孔（探煤）控制最大延伸500 m。西矿段平均品位：Mn10.95％，Fe1.61％，P 0.88％，SiO28.41％；中矿段平均 品位：Mn11.57％，Fe1.18％，P 0.119％，SiO210.65％。矿石经选矿实验，大通锰矿可达冶炼锰铁的锰精矿二级品要求。
氧化锰矿石呈褐黑色，矿石结构疏松，呈块状、蜂窝状、网格状构造。质轻易污手。有用矿物组成以硬锰矿为主，其次为软锰矿、偏锰酸矿等，脉石矿物为石英、磷灰石、绢云母及粘土等。碳酸锰矿呈深灰色，微晶-细晶结构，块状构造。有用矿物以菱锰矿为主，其次为锰方解石及少量的硫锰矿，脉石矿物为方解石、石英及粘土质、黄铁矿等。

热水沉积-改造型层控铅锌矿床是攀西地区最主要的铅锌矿床类型，近年来取得了重大突破。由四川省地质矿产勘查开发局207地质大队牵头，以汉源乌斯河铅锌矿为突破口，对康滇地轴北段基底隆起带上赋存于晚震旦—早寒武世地层中层控型铅锌矿床作了较为全面的勘查和研究工作，认为属于SEDEX-MVT混合型矿床，并命名为“大渡河式”铅锌矿。该类型特指产于寒武系下统麦地坪组中上部及震旦系上统灯影组顶部碳酸盐岩中，矿体严格受岩相、岩性和不同形式的层间破碎带控制；矿体呈层状、似层状，具有沉积热液改造特征且成矿与火成侵入岩没有直接关系的铅锌矿床。与区内其他铅锌矿床对比，“大渡河式”铅锌矿具有两大明显特征，一是层控性，明显受控于麦地坪组，矿石结构构造特征显示沉积成因特征；二是容矿构造对富矿、大矿有明显的控制作用，后生改造特征明显。

一、区域成矿地质条件

(一)矿床空间分布

区域上，大渡河式铅锌矿分布于扬子地台西缘铅锌矿聚集区的北部，康滇地轴东缘洪雅—汉源—甘洛—金阳一线。大地构造上位于康滇地轴北段四川石棉—汉源—峨边和南段会理—会东东西向基底隆起构造带内。

在该成矿带内已探明和初步探明大型铅锌矿床4处，中型矿床6处，小型矿床8处，矿点57处(表5-2)。如汉源地区的红花、放马坪、乌斯河、富泉、锣锅坪、白熊沟，金口河核桃坪、养善坪、中溪坪、白塔、宝水溪、双凤沟、牛心山、莲花岩、官村坝等铅锌矿床；甘洛地区的赤普、沙岱、岩岱、岩润、则板沟和洪雅海子顶、田坪、耳古滩等铅锌矿床(点)；金阳地区的西瓜堡、乌列姑、马基炉、碑坪子、热水河。另外，在宁南的跑马、会理的铁柳也发现铅锌矿床。其中，甘洛赤普、汉源乌斯河达到大型矿床，雷波银厂沟、龙头沟、巴姑和汉源富泉等达到中型矿床，且都为富铅锌矿床。

表5-2 攀西地区热水沉积-改造型铅锌矿产地一览表

(二)含矿地层岩性

大渡河式铅锌矿分布区出露的最老地层为褶皱基底中元古界峨边群，岩性为变质砂岩、千枚岩、板岩、大理岩、玄武岩、火山岩碎屑岩等。盖层地层底部下震旦统陆相火山岩、火山碎屑岩、正常碎屑岩，分布于矿带西南方向的甘洛-西昌断陷盆地中；上震旦统—古生界(缺失中—上志留统、泥盆系、石炭系)为海相碎屑岩—碳酸盐岩，各时代地层呈整合或平行不整合接触。盖层地层发育燕山期及喜马拉雅期形成的东西向、南北向、北东向、北西向等开阔短轴褶皱及断裂构造。地层产状平缓，倾角仅几度至20°。

大渡河式铅锌矿主要赋存于寒武系下统麦地坪组地层中(图5-3)。麦地坪组厚37～68m，为灰色薄—中厚层状微晶、粉晶白云岩、角砾状白云岩，含砂砾屑状、条带状磷块岩，并含薄层状硅质岩或硅质条带。上部所夹黑色硅质岩及角砾状白云岩为铅锌矿的赋矿围岩。与下伏灯影组碳酸盐岩呈过渡接触；与上覆下寒武统筇竹寺组滨浅海相含海绿石砂页岩呈平行不整合接触。

(三)控矿构造特征

区域上控矿构造比较复杂，褶皱、断裂繁多，但以峨边-金阳大断裂，峨眉-越西断裂和宁会断裂及大型穹隆和坳陷为主要构造格架，构造线展布方向以南北向、北东向、北西向较为发育，且形迹明显，构造形成演化顺序依次为东西向构造、南北向构造、北东向构造及北西向构造。东西向的石棉-峨边、西昌-金阳两个一级断裂带是区域的主要控矿构造。

图5-3 大渡河式铅锌矿综合地层柱状示意图

(据四川省地质调查院，2006)

大渡河式铅锌矿多分布于甘洛-小江和峨边-金阳大断裂两侧的北西向、北东向的次级背斜及断裂中。主要集中分布于汉源、甘洛、金口河、峨边、雷波、金阳等地。究其原因是因为上述铅锌矿产地正位于峨边-金阳大断裂产状变化部位和多组方向构造的复合部位，这无疑为矿液的运移和富集提供了良好的通道和场所。

因此，大渡河式铅锌矿与构造的关系较为密切。

(四)矿床地质总体特征

(1)大渡河式铅锌矿床主要矿体呈似层状产于下寒武统麦地坪组白云岩上部。矿体顺层分布，产状与地层产状近于一致(图5-4，图5-5)。矿化规模大，同一矿体的延伸达数千米；而产于同一层位的不同矿床、矿点、矿化点构成长达数十千米的铅锌矿化带。除了层状主矿体外，在断裂带附近有脉状矿体的发育，从而构成层状与脉状矿体共存的“T型”矿体结构。

(2)矿石的矿物组合简单。矿石矿物主要为闪锌矿、方铅锌、黄铁矿、白铁矿及少量四方硫铁矿、黄铜矿。闪锌矿的颜色很浅，呈棕黄色、暗红色、褐色等。脉石矿物主要有白云石、石英、萤石、重晶石、炭质、伊利石，含少量磷灰石、绿泥石、石膏、方解石等。

图5-4 大渡河河谷层状铅锌矿带地质简图

(据四川省地质调查院，2006)

Pt₂eb—中元古界峨边群变质岩；γ₂—中元古代晋宁期花岗岩；Z₁—下震旦统苏雄组陆相火山岩、碎屑岩；Z₂—上震旦统观音崖组碎屑岩—灯影组白云岩；

—寒武系碎屑岩、碳酸盐岩；O—P—奥陶系—二叠系碎屑岩、碳酸盐岩；Q—第四系；1—麦地坪组含磷及硅质条带白云岩(铅锌矿赋矿层位)；2—铅锌矿(化)层；3—断层；4—地质界线；5—河流及方向

(3)矿石构造别具特色。大渡河式铅锌矿床具有非常典型的层纹状构造、条纹—条带状构造和层状构造等同生沉积构造特征。矿石结构最突出的特征是矿物粒度非常微细。以他形—半自形晶粒结构为主，次为交代变余结构和交代溶蚀结构。

(4)矿体有用组分含量高，变化小。绝大多数矿床的锌含量高于铅，属品位均匀的以锌为主的矿床，同时还含有银、锗、镉、铟、镓等散元素。

二、典型矿床地质

(一)汉源乌斯河铅锌矿

1.矿体特征

汉源乌斯河铅锌矿的矿体产于麦地坪组上部白云岩所夹的黑色硅质层和角砾状白云岩中，矿体顶界距麦地坪组顶界0～11.76m。矿体呈似层状、大透镜状顺层断续分布，产状与地层产状近于一致，形态较规则。单个富矿体长数米至几百米不等，矿体的空间形态受容矿构造控制，并与麦地坪组上段上矿化带空间形态一致。

铅锌矿(化)体的平面分布连续性较好。乌斯河铅锌矿圈出达工业品位要求(Zn≥1.0%或Pb≥0.5%)的矿体两层，上层矿体(上含矿层矿体)为主矿体，呈整合层状产出，距麦地坪组与筇竹寺组的界线0～11.76m。矿体厚度0.50～4.86m，平均厚度1.81m，矿体厚度变化系数为52%，属厚度稳定的矿床；下层矿体(下含矿层矿体)呈透镜状，不稳定，分布于矿区西南部三斗岩一带，平均厚度1.16m。上层矿体规模巨大，从黑区向北东延伸至雪区，向北被王帽山逆断层错失，走向长达6000m以上。

图5-5 金口河牛心山铅锌矿床18勘探线剖面图

(据四川省地质调查院，2006，有改动)

铅锌矿体厚度还与层间破碎带的厚度呈正相关关系。在构造裂隙的交会部位、层间破碎带，矿体厚度明显变厚，且矿石品位也明显变富，形成富矿矿囊。矿体顶、底板围岩为黑灰色、深灰色中厚层状铅锌矿化白云岩、含泥炭质铅锌矿化瘤状白云岩。

2.矿石特征

矿石结构构造：主要为他形—半自形晶粒结构、交代变余结构、交代溶蚀结构。矿石构造主要有条纹条带状构造、斑点状构造、块状构造、角砾状构造、细脉浸染状构造、蜂巢状构造及皮壳状构造等。

矿石的自然类型：以条纹条带状矿石、斑点状矿石和块状矿石为主，细脉浸染状矿石和角砾状矿石次之，偶尔见蜂巢状矿石。

矿石的矿物组成：矿石矿物主要有闪锌矿、方铅矿、黄铁矿。闪锌矿一般呈1～5mm的中粗粒半自形晶。方铅矿呈粒径0.05～6mm的它形晶，多呈集合体嵌布于脉石矿物白云石(主要)和石英、水云母、炭质中。脉石矿物主要有白云石、石英、水云母、炭质，含少量磷灰石、绿泥石、石膏、方解石。

矿石品位：含铅0.02%～14.02%，平均3.61%；含锌0.58%～37.60%，平均9.40%。锌品位变化系数为62%，属品位均匀的以锌为主的矿床。矿床平均品位(Zn+Pb)为13.01%，Zn与Pb品位比为2.60。

3.围岩蚀变

围岩蚀变为一套低温蚀变组合，蚀变弱，种类单一，主要有硅化和碳酸盐化，多为成矿后期蚀变。

(二)汉源黑区铅锌矿床

1.矿体特征

矿体赋存于寒武系下统麦地坪组地层中。该组地层据岩性特征可划分为两段：下段下部为浅灰色、灰色薄—中厚层状微晶、粉晶白云岩，含磷砂屑白云岩，夹硅质、磷质条带，上部为深灰色砂(砾)屑磷块岩，具条纹条带状构造，为区域内重要的含磷段；上段下部为浅灰色、灰白色薄—中厚层状微晶白云岩、硅质白云岩，夹硅质岩薄层—条带，有少量铅锌矿化，上部为灰—灰黑色薄—中厚层状白云岩、瘤状白云岩，具铅锌矿化。厚37.52～68.26m。

铅锌矿化位于寒武系下统麦地坪组上部，顺层分布，具上、下两个矿化带。矿体呈层状、似层状产于矿化带中，矿层产状与地层产状一致。

上矿化带位于麦地坪组上段上部白云岩中，平面上呈“V”字形展布，长2700m，厚6.32～16.53m，矿化带距麦地坪组顶界0.00m。有1个铅锌矿体(上矿体)，矿体距矿化带顶界(麦地坪组顶界)1.47～11.76m，矿体产状与地层产状近于一致，矿体走向长2500m，厚0.50～4.86m，平均1.81m，上矿体稳定。

下矿化带位于麦地坪组上段下部白云岩中，分布范围与上矿化带相同，长2500m，厚10.91～19.77m。上、下矿化带厚度变化呈消长关系。该矿化带距上矿化带底界1.00～2.58m。有1个铅锌矿体(下矿体)，矿体位于下矿化带中下部，矿体长500m，厚1.16m。

2.矿石特征

矿石结构构造：具他形—半自形粒状结构，条纹条带状构造、块状构造、斑点状构造、细脉浸染状构造、蜂巢状、皮壳状构造。其中，条纹条带状构造表现为闪锌矿、方铅矿矿物集合体沿白云岩层理及层间分布形成条纹和条带。蜂巢状构造常见于地表、近地表氧化淋滤带中，矿石中硫化物风化淋滤后形成空洞。

矿石的矿物组成：矿石矿物以闪锌矿为主，方铅矿、黄铁矿次之。脉石矿物以白云石为主，次为石英、水云母、方解石等。

矿石品位：Pb1.32%～4.2%，平均2.20%；Zn0.58%～21.25%，平均7.05%；Ag(1.79～43.3)×10^-6。

3.围岩蚀变

矿床围岩蚀变较弱，矿层中常见白云石化、硅化。

4.矿床氧化特化征

矿床氧化带深度10～50m。地表矿体硫化物被氧化淋滤形成蜂巢状孔洞，残留物为褐铁矿、菱锌矿、异极矿等。具蜂巢状、土状结构。地表铅锌含量一般低于工业品位。

(三)其他铅锌矿床

1.金口河区宝水溪铅锌矿

矿区主体构造为南北向茨竹坪复式向斜东翼之小瓦山向斜。宝水溪铅锌矿位于小瓦山向斜南东翼，构造相对单一，地层倾向北西，倾角4°～10°。

区内出露地层有上震旦统灯影组，寒武系麦地坪组、筇竹寺组、沧浪铺组、石龙洞组、西王庙组、娄山关组。寒武系麦地坪组为含矿地层。矿化层围岩为硅质条带白云岩，顶板为厚层状细—微晶白云岩，底板为中—粗晶晶洞白云岩。

矿体赋存于麦地坪组上部，距麦地坪组顶界约2～15m，矿区东部的白塔—宝水溪一带，矿化带距麦地坪组顶界约10～15m。呈层状、似层状产出，产状与地层产状近于一致，倾向310°～330°，倾角5°～13°。矿化带沿走向延伸较为稳定，层位上下波动较小，厚度基本稳定，厚度多在1～2m之间，个别达4.57m。Pb0.01%～11.95%，平均2.95%；Zn0.81%～16.78%，平均7.91%。矿石矿物主要有闪锌矿、方铅矿、菱锌矿等，脉石矿物以石英、白云石为主，少量方解石。矿石具他形—半自形粒状结构，团块状、浸染状、斑点状、条带状构造。

区内断裂构造较少，规模小。铅锌矿成矿期后的线性构造，有利于改造阶段含矿热液的运移和储存，对矿体起富集作用，造成矿石品位变富，矿体厚度加大。

2.金口河牛心山铅锌矿

矿体赋存于寒武系下统麦地坪组上部，距麦地坪顶界0～16.40m。矿体分布于茶坪—廖坪一带，呈似层状产出，产状与地层产状近于一致，倾向200°左右，倾角5°～13°，厚0.43～2.10m，平均1.09m。Pb0.01%～13.18%，平均3.02%，Zn0.01%～6.20%，平均1.31%。矿石矿物主要有闪锌矿、方铅矿、菱锌矿等。脉石矿物以石英、白云石为主，少量方解石。

3.金口河区莲花岩铅锌矿

矿体赋存于寒武系下统麦地坪组上部，距麦地坪组顶界6.35～12.92m，厚度0.53～1.50m。矿化带顶板为浅灰色厚层状含磷屑白云岩，底部为浅灰色中厚层状细晶白云岩，围岩为浅灰色—黄灰色中厚层状含铅锌细晶白云岩，夹硅质白云岩条带与薄层。含矿地层走向上延伸较为稳定，层位上下波动较小，厚度基本稳定。铅锌矿(化)体呈层状、似层状产出，产状与地层产状近于一致。

4.大渡河南岸官村坝铅锌矿

矿体赋存于寒武系下统麦地坪组上部，距麦地坪组顶界5～10m。矿体呈似层状产出，产状与地层产状近于一致。矿体厚度1.05～1.95m，Pb0.69%～2.99%，Zn1.63%～6.71%。矿石矿物主要有闪锌矿、方铅矿、黄铁矿等。脉石矿物以石英、白云石为主，少量方解石。

5.马边县山水沟铅锌矿

矿区处于康滇地轴东缘，凉山坳陷带北段。构造特征以线状褶皱为主，伴有短轴褶皱，断裂次之。矿体赋存于震旦系上统灯影组顶部，呈似层状，透镜状，倾向西，倾角30°～40°产状与围岩基本一致，厚0.28～7.46m，平均2.06m。

铅锌矿化带上覆一套深灰色条纹条带状砂屑磷块岩，其层位稳定，易于识别，界限清晰，作为铅锌矿化带及铅锌矿体对比标志。

铅锌矿石主要金属矿物有：闪锌矿、方铅矿、黄铁矿、菱锌矿、异极矿、褐铁矿和白铅矿等。脉石矿物有：白云石、石英、重晶石、萤石、方解石、石墨和磷灰石等。

区内铅锌矿化在垂向上可分为上矿化带、中矿化带、下矿化带。上矿化带：厚8.66m，最高品位Pb0.34%，Zn0.026%，最低品位Pb0.008%，Zn0.005%，均未达到边界品位，具矿化特征。中矿化带：厚1.37m，最高品位Pb1.33%，Zn1.32%，最低品位Pb1.19%，Zn0.33%，其中Pb达到最低工业品位，Zn只达到边界品位。下矿化带：厚2.55m，最高品位Pb1.86%，Zn3.42%，最低品位Pb0.57%，Zn0.20%，Pb、Zn均达到工业品位。

6.宁南地区铅锌矿

已发现中型矿床1个，小型矿床5个，矿(化)点若干。矿体主要赋存于寒武系下统麦地坪组上部，具沉积改造成因特征。与“大渡河式”铅锌矿具可比性。

三、矿床成因

综上所述，大渡河式铅锌矿床的基本特征是矿体严格受岩相、岩性控制，矿体呈层状、似层状，层控性明显；成矿与火成侵入岩没有直接关系；矿石结构构造特征显示沉积成因特征；容矿构造破碎带对富矿大矿有明显的控制作用。综合前人研究成果，对该类型矿床成因主要有以下认识：

(1)根据矿石中Al、Fe、Mn、Ti、Y、P、Cu、As、Sb、Ba、Ag等元素地球化学、稀土元素、Si、O同位素等多方面的研究，提出与铅锌矿密切共生的层状硅质岩为后期改造形成的似碧玉岩以及重晶石为典型热液变质产物。

(2)铅锌矿与富有机质的似碧玉岩密切共生是大渡河式层状铅锌矿床的显著特征之一。根据生物标志物确定有机质来源于海相菌藻类低等生物，形成于还原沉积环境。有机质在成矿过程中主要起三个方面作用：一是，通过配合、吸附、阳离子交换等作用，使含有机质的沉积物富集金属元素，形成矿源层；二是，与Pb、Zn等成矿元素形成稳定的络合物，促进矿质的迁移；三是，含有机质的流体与海水混合，使海水中

还原出S^2-，导致金属硫化物的沉淀。

(3)通过对成矿的岩相古地理和古构造条件的研究，大渡河式层状铅锌矿的形成受麦地坪期汉源—峨眉NEE向同沉积凹陷以及发育于凹陷轴部的断裂带的控制，断裂对含矿流体的运移成矿起了通道作用。与汉源—峨眉沉积凹陷同期发育的还有宁南—会理北东东向凹陷，沉积凹陷的发育受基底构造的制约。

(4)四川省地质矿产勘查开发局207地质大队通过与扬子地台西缘以往发现的以碳酸盐岩为容矿围岩数量众多的MVT型铅锌矿和SEDEX型铅锌矿床的地质地球化学特征的对比研究，认为大渡河式层状铅锌矿床与MVT型矿床存在异同，与SEDEX型矿床亦存在异同，结合与铅锌矿密切共生的似碧玉岩属于热液变质产物的认识，认为大渡河式层状铅锌矿既经历了早寒武世麦地坪期SEDEX成矿阶段，又经历了燕山期—喜马拉雅期地台边缘活化期MVT成矿阶段，属于SEDEX—MVT混合型矿床。

综合前人研究成果，我们认为，该类型铅锌矿床的形成可能经历了复杂的成矿过程。本区自新太古宙以来经过了多次裂谷作用。裂谷的形成与演化不但对与岩浆作用有关的矿产起了重要的作用，而且对区内热水沉积成矿作用也起了一定的控制作用，主要表现为裂谷演化对热水生成运移的制约；裂谷对成矿物质来源的制约；与裂谷作用有关的同生断裂对矿源层及成矿的制约。新元古代—早古生代亦是本区重要的成矿时期。由于地壳下沉，发生扬子地台形成以来的最广泛海侵，海域进一步扩大，海水淹没全区，形成范围广阔、海水深度不大的碳酸盐台地环境。在台地，尤其是半局限台地，由于早期从基底中萃取了大量金属元素如Pb、Zn，使之丰度值较高。生物，尤其是藻类发育，对Pb、Zn矿化的富集有明显的控制作用，为铅锌矿床(或矿源层)的形成创造了有利条件。因此，铅锌矿床的富集分布和生物(或有机质)密切相关。毋庸置疑，热水沉积是该类型矿床或矿源层形成的重要作用，矿体严格受岩相、岩性控制，层控性明显以及矿石结构构造显示的沉积成因特征，都说明了这一点。

但值得注意和重视的是，该类型矿床容矿构造破碎带对富矿大矿有明显的控制作用，暗示后期改造对成矿也起了一定的作用。骆耀南等(1998)认为，这种改造作用在一定条件下，有可能造成已有矿床的破坏和贫化，但也可能形成在原有矿床基础上的进一步叠加富集成矿。前人已经注意到了燕山期—喜马拉雅期地台边缘活化对该类型矿床后期改造作用。我们认为，这种改造作用可能是多方面的，峨眉火成岩省是自新元古代—早古生代以来区内最大规模的一次构造岩浆活动，提供的热流体对该类型矿床的形成和改造作用不容忽视。总之，我们认为该类型矿床的形成经历了热水沉积成岩期的初步富集和后期多次叠加富集阶段，属热水沉积-改造型铅锌矿。

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