锌矿成矿地质特征研究范文

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《资源环境与工程杂志》2014年第S1期

1成矿特征

1.1含矿层特征矿区有三个含矿层，其中Ⅰ含矿层含矿性连续，Ⅱ、Ⅲ含矿层含矿性不连续。Ⅰ含矿层位于寒武纪娄山关组上段第二岩性层中上部灰至深灰色厚层微至细晶白云岩夹中至厚层碎裂（角砾）状白云岩之中，呈层状产出，含矿层顶界为第三岩性层浅灰、灰白色厚层细晶白云岩；底界一般为灰质白云岩夹少量泥质白云岩，产状与岩层产状一致，倾向南东，倾角8-23°，含矿层中锌矿化程度具有明显分带性，含矿性与岩性及层间构造具成因关联，中上部岩性具碎裂状或角砾状构造，矿化强烈构成锌矿化体，锌含量0.55～6.59%，顶部灰白色白云岩矿化较弱且不均匀，一般锌含量仅为万分之几，个别达矿化程度，下部白云岩含少量燧石条带、裂隙及揉皱欠发育，含矿性弱，甚至不含矿。Ⅱ含矿层位于寒武纪娄山关组第三岩性层中下部浅灰、灰白色厚层微～细晶白云岩之中，一般与围岩界线不明显，含矿层产状与岩石产状一致，倾向南东，倾角14～16°，含矿性与岩石中裂隙发育程度有关，裂隙欠发育，矿化微。密集发育，含矿性较好构成锌矿化体，锌含量0.2～1.48%。Ⅲ含矿层位于奥陶纪南津关组下部灰、深灰色生物灰岩之中，顶板为灰色中～厚层状灰岩、条带状灰岩，底板为浅灰色灰质白云岩。呈层状产出，产出状态与围岩一致，倾向南东，倾角10°～24°。含矿层虽岩性层稳定，但矿化与层间高角度小断裂及其碳酸盐化，硅化及萤石化关系密切，在没有蚀变和小断裂的部位。一般不含矿或矿化微弱，蚀变及小断裂发育部位，强化强烈，构成锌矿体，锌品位1.21～5.17%。

1.2矿体特征矿区内Ⅰ含矿层从西到东，从南到北圈出6个锌矿体，编号为Ⅰ1～Ⅰ6。各矿体特征如下：Ⅰ1号矿体分布矿区南部新屋台～姚家坪一线，地表露头线呈半闭合状，控制矿体长约2800m地段，矿体厚1.10～8.35m，平均厚3.57m，Zn含量1.03～6.59%，平均2.61%。该地段矿体呈层状～似层状，以微晶～细晶白云岩、碎裂状白云岩中赋存星点状、浸染状、细脉状、团块状闪锌矿产出，局部可见受岩性控制以条带状白云岩中呈团块状或条带状、星点状、浸染状闪锌矿产出。矿体产状70～150°∠7～16°。Ⅰ2号矿体位于茅草洞，矿体长约230m，宽约60m，地表露头线闭合环状，矿体厚2.40～7.50m，平均厚5.13m，Zn含量1.36～3.45%,平均2.22%。矿体呈层状～似层状以微晶至细晶白云岩、碎裂状白云岩中赋存星点状、浸染状、细脉状、线状、局部条带状产出。矿体产状110～124°∠10～11°。Ⅰ3号矿体东起茅草洞，西止铜厂，矿体长约650m，宽约400m，地表露头线闭合，矿体厚1.30～9.29m，平均厚3.86m，Zn含量1.17～4.58%，平均2.42%。矿体呈层状、似层状以微晶至细晶白云岩、碎裂状白云岩中赋存星点状、浸染状、细脉状、局部条带状产出，局部见受岩性控制以条带状白云岩中呈浸染状、团块状或条带状闪锌矿产出。矿体产状90～145°∠8～12°。Ⅰ4号矿体：位于头塘北东，呈半闭合北西向展布，矿体长约300m，平均宽约200m，矿体厚1.40～1.50m，平均厚1.45m，Zn含量1.40～4.96%，平均3.18%，矿体层呈层状、似层状，以微晶～细晶白云岩中赋存浸染状、细脉状闪锌矿产出。矿体产状120～130°∠10～12°。Ⅰ5号矿体：位于头塘以北、文家档以西，地表露头线大致呈三角形闭合，底边长约150m，其顶部被部分剥蚀，矿体厚3.70m，平均厚3.70m，Zn含量1.19～1.65%，平均1.42%，矿（化）体呈层状、似层状，以微晶～细晶白云岩中赋存星点状、浸染状、细脉状闪锌矿产出。矿体产状80～85°∠10～11°。Ⅰ6号矿体：位于狮子湾～火场铺及其以北一带，矿体呈不规则长条形闭合南北向展布，地表露头线长约750m，宽80～200m，所见矿体层厚1.25～4.00m，平均厚2.60m，Zn含量1.04～5.95%，平均3.25%，矿体层呈层状、似层状，以微晶～细晶白云岩中浸染状、细脉状闪锌矿产出。矿体产状118～142°∠10～16°。Ⅱ含矿层圈出两个锌矿体，矿体特征如下：Ⅱ1矿体位于姚家坪南东，矿体长约200m，矿体厚1.10～4.80m，平均2.95m，Zn含量1.00～1.31%，平均1.16%，锌以星点状、浸染状、细脉状赋存于微细晶白云岩裂隙中。矿体产状105°∠15°。Ⅱ2矿体位于茶园，矿体长170m，厚1.50～4.96m，平均厚2.81m，Zn含量1.60～1.83%,平均1.69%，锌以星点状、浸染状、细脉状赋存于微细晶白云岩裂隙中。矿体产状110～120°∠15～16°。Ⅲ含矿层圈出一个锌矿体，位于桅子堡，矿体长约250m，宽约150m，矿体厚1.20～2.70m，平均1.75m，Zn含量1.30～5.17%，平均2.90%,锌以浸染状，星点状及条带状赋存于生物灰岩中。

1.3矿石特征

1.3.1矿石矿物区内Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ含矿层矿石矿物相似。矿石的矿物成份较简单，种类不多，金属矿物主要有闪锌矿，褐铁矿，少量黄铁矿、铁白云岩及微量方铅矿等，脉石矿物主要为白云石，方解石，少量石英、长石、水云母等。闪锌矿（ZnS）：矿石中最重要的锌矿物，含量多，一般<0.5～4%，局部达20%，为本区主要的矿石矿物，粒径0.02～0.6mm，一般0.02～0.4mm，呈半自型～它型粒状，颜色有褐黄、深褐、棕色等，受铁质渲染时普遍具褐色及褐红色环边，常不均一，金刚光泽，条痕褐色。产出以浸染状或细脉状为主，分布不均匀，局部相对集中，呈粒状分布或微细脉状分布于碳酸盐岩矿石中。闪锌矿有两个成矿阶段，早期闪锌矿呈浸染状，局部呈团块状，晚期闪锌矿呈枝杈脉状穿插早期闪锌矿或次生裂隙之中。方铅矿（PbS）：很少。手标本上观测类比粒径0.01～5mm，一般0.01～0.15mm，呈自形～半自形晶粒状，常见与闪锌矿伴（共）生。铅灰色、金属光泽，有的交代闪锌矿，有的充填于闪锌矿晶粒之间。黄铁矿（FeS2）：呈浅黄色、金属光泽，条痕黑色，无均匀性。粒径0.01～0.05mm，在矿石中偶以星点状、细脉状两种形式与石英、闪锌矿伴生，极不均均分布，含量常<0.1%。褐铁矿（Fe2O3）：褐色、褐红色，呈粉未状沿岩石缝合线边缘渲染，含量<0.1%～0.2%。方解石（CaCO3）：充填于白云岩晶粒间，粒径0.02～0.08mm，它形～半自形粗粒状，少数方解石隐晶～微粒状，偶伴铁质渲染，后期方解石呈块状、角砾状或细脉状形式产出，脉宽1～2mm，局部达2.6mm，含量1～5%。白云石[CaMg（CO3）2]：呈半自形～它形状，具典型的细晶结构，少数微粒、中粒结构，含量一般90～98%，局部72%，粒径<0.02%～0.6mm，一般0.04～0.1mm，局部较粗可达0.4～0.6mm，粒间伴有少量方解石。石英（SiO2）：呈自形～它形粒状，充填白云石与方解石间隙间，含量<0.2～3%，粒径0.01～0.6mm大小不等，一般0.04～0.08mm，沿脉体填隙的自形石英粒径达0.4～0.6mm。另外矿石中时有铁白云岩含量0.1～0.5%，玉髓有0.5%，炭质0.1%、水云母0.5%，长石<0.1%零星分布于闪锌矿边缘等。

1.3.2矿石结构构造Ⅰ含矿层最常见的结构为微粒结构、细粒状结构、微～细粒结构、角砾结构、碎裂结构、少数中粒结构，矿石构造主要有细粒浸染状构造、杈枝细脉状构造，条带状构造，据粒状金属矿物多少，可见稀疏浸染状和中等浸染状两种。角砾结构为岩矿石碎裂形成，角砾多为次棱角状、次圆状、角砾大小1～4cm，个别<2mm，角砾成分主要为微～细粒白云岩，其晶粒间见微量的它形状石英分布，角砾间由后期次生方解石及闪锌矿填隙。Ⅱ含矿层常见的结构为微粒结构、细脉结构、角砾结构、碎裂结构，矿石的构造主要有细粒浸染状构造，（杈枝）细脉状构造。Ⅲ含矿层常见主要结构为中粗粒结构，其次细脉结构，构造主要为块状构造，条带状构造。

1.3.3矿石类型Ⅰ含矿层矿石类型主要为微～细粒浸染状闪锌矿矿石（照片1）、碎裂角砾状闪锌矿矿石（照片2）、（杈枝）细脉状闪锌矿矿石（照片3）、条带状闪锌矿矿石（照片4），团块状闪锌矿矿石等；Ⅱ含矿层矿石类型主要为微～细粒浸染状闪锌矿矿石，（杈枝）细脉状闪锌矿矿石，其次为细团块状闪锌矿矿石；Ⅲ含矿层矿石类型主要为中～粗粒浸染状闪锌矿矿石，条带状闪锌矿矿石，少量为团块状方铅矿闪锌矿矿石。

1.4矿床成因区内Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ含矿层矿石特征相同或相似，表明矿床成因的一致性或相似性。闪锌矿具有与其沉积物一道沉积成岩形成星点状、似层状的成矿特点，闪锌矿呈半自形～它形粒状与颗粒和泥粒共生，在闪锌矿晶粒间充填有不规则的石英及白云石、显示为同期沉积产物，方铅矿主要为充填作用形成，见于白云岩及闪锌矿晶粒之间，晚于闪锌矿。闪锌矿（化）体在岩层中多顺层分布，呈似层状、浸染产出与层理大体平行。矿石以闪锌矿为主，铅含量极低，早期铅锌与其它沉积物一道沉积成岩，早期矿质来源和地层关系密切，据Pb、Zn、S同位素结果［2］，矿石的硫同位素δS34均为正值，变化范围在9.92～22.28‰间，与来自上地中幔成矿物质比较，偏离零值稍远，变化范围也超过5‰，S32和S34的比值为21.76～21.96，矿石中铅同位素年龄与围岩地层时代相当，表明矿质来源于原始沉积层。晚后期在沉积成岩之后，由于受构造作用影响，锌元素被热水溶液带出、形成含矿热液，并运移充填在后期构造作用形成的小裂隙、空隙中聚集成矿。初步表明本区铅锌矿体的成因类型属沉积-改造型锌矿床。

2找矿标志

2.1层位、岩性、岩相区内Ⅰ、Ⅱ含矿层对应的层位为寒武纪娄山关组上段第二岩性层和第三岩性层，Ⅲ含矿层对应层位为奥陶纪南津关组下部，层位控制了区内锌矿的产出空间位置，层位是区内找矿最重要最为明显的找矿标志。Ⅰ含矿层岩性为灰～深灰色中～厚层状微细～细晶白云岩，Ⅲ含矿层岩性为灰、深灰色生物灰岩。Ⅰ、Ⅱ含矿层垂直剖面的岩性组合为一套白云岩，时见藻类化石，沉积相为台地边缘浅滩微～细晶白云岩藻礁相，Ⅲ含矿层岩性组合为生物灰岩，沉积相为台地边缘浅滩细～中晶灰岩生物礁相。

2.2层间小构造含矿层岩石中揉皱、节理裂隙、高角度小断裂，同生角砾等，形成的孔隙为矿液的运移和富集提供了场所，构造发育部位一般锌含量高。Ⅰ含矿层主要为揉皱构造（照片1）、同生角砾状构造，微细裂隙构造，Ⅱ含矿层主要为微细裂隙构造，次为角砾状构造，Ⅲ含矿层主要为裂隙构造，高角度小断裂构造。

2.3外观及风化色Ⅰ含矿层地表露头常发生层理不清，歪歪扭扭现象。风化后岩石表面普遍有褐色、褐红色、俗称“烟熏色（照片2）”或“猪肝色（照片3）”，风化面不平整，还具有褐色“疙瘩”，凹凸不平（照片4）。Ⅱ、Ⅲ含矿层不明显。

2.4围岩蚀变Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ含矿层中方解石化极普遍，方解石呈团块状（照片1、照片2），细脉状及枝杈脉状，Ⅰ含矿层局部可见白云岩重结晶现象，颗粒粗大，Ⅱ含矿层局部可见重晶石化、萤石化，Ⅲ含矿层局部具硅化，重晶石化和萤石化。

2.5地球化学场1∶20万水系沉积物锌异常在该区表现为分布范围大，强度高。但其异常形态并不沿构造线分布，而与含矿层的分布范围基本吻合，为找类似矿床提供了间接标志。

作者：杨登银刘斌忠钟建彪钱镭刘洪林单位：湖北省地质局第二地质大队